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• Javier Cano

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MOTORES ELÉCTRICOS DE MEDIA TENSIÓN (4.16KV)

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Martin Rodriguez Gaeta

Joaquin Unzueta De La Rosa

Jaime Arias Alvarado

Contenido OBJETIVO ....................................................................................................................... 4 MOTORES ELÉCTRICOS DE MEDIA TENSIÓN (4.16 KV)............................................ 5 Partes del motor de inducción ......................................................................................... 6 Carcasa ........................................................................................................................ 6 Embobinado ................................................................................................................. 6 Aislamiento................................................................................................................... 6 Estator .......................................................................................................................... 7 Rotor ............................................................................................................................ 8 MOTORES DE MEDIA TENSIÓN USADOS EN PONDERCEL ...................................... 9 Áreas donde son utilizados los motores de media tensión ............................................ 10 Refinado ..................................................................................................................... 10 El púlper ..................................................................................................................... 13 En bombas de vacío................................................................................................... 14 MANTENIMIENTO A MOTORES DE MEDIA TENSIÓN ............................................... 17 Tipos de Mantenimiento................................................................................................. 17 1.- Mantenimiento rutinario. ........................................................................................ 17 2.- Mantenimiento preventivo. .................................................................................... 18 3.- Mantenimiento programado. ................................................................................. 18 4.- Mantenimiento predictivo. ..................................................................................... 18 5.- Mantenimiento correctivo. ..................................................................................... 18 INSTRUCCIONES PARA REALIZAR CAMBIO DE BALEROS A UN MOTOR DE 4.16KV ........................................................................................................................... 19 EXTRACCIÓN DE ROTOR DEL MOTOR DE MEDIA TENSIÓN .................................. 35 MANTENIMIENTO DE LOS RODAMIENTOS ............................................................... 40 Instrucciones para lubricación .................................................................................... 40 MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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RECOMENDACIONES PARA UN BUEN MANTENIEMIENTO ..................................... 42 Limpieza General ....................................................................................................... 42 Inspección de bobinas................................................................................................ 42 Limpieza de bobinas .................................................................................................. 42 Ventilación.................................................................................................................. 43 MOTORES DE RESERVA............................................................................................. 43 SELECCIÓN DE PROTECCIONES Y CONDUCTORES PARA MOTORES DE MEDIA TENSIÓN ....................................................................................................................... 46 Conductores. .............................................................................................................. 46 Cables de potencia de media tensión. ....................................................................... 54 PROTECCIONES .......................................................................................................... 55 Protección fusibles ..................................................................................................... 55 Relevadores de protección. ........................................................................................ 56 CONDICIONES ADVERSAS QUE PUEDEN AFECTAR A LOS MOTORES ................ 60 MEDIDAS DE SEGURIDAD .......................................................................................... 61 PRIMEROS AUXILIOS. ................................................................................................. 62 Respiración artificial. .................................................................................................. 62 Primeros auxilios ........................................................................................................ 63 1.

Valoración de la consciencia: ........................................................................... 64

2.

Evaluación de la respuesta motora................................................................... 64

3.

Valoración de la respiración. ............................................................................ 65

4. Activar el sistema médico de emergencias o urgencias. ........................................ 65 5. Valoración del pulso. .............................................................................................. 65 Quemaduras .............................................................................................................. 66 Equipo de seguridad .................................................................................................. 69

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OBJETIVO 

Mostrar al personal información acerca de los motores de media tensión utilizados en las distintas áreas de la planta.



El personal será capaz de identificar fallas así como llevar a cabo procedimientos y cambio de refacciones para el correcto funcionamiento de estos motores.



Aprenderá como seleccionar el equipo necesario para la instalación del motor.

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MOTORES ELÉCTRICOS DE MEDIA TENSIÓN (4.16 KV) El motor de inducción trifásico, también llamado motor asíncrono, es hoy día el motor eléctrico que más se utiliza en las aplicaciones industriales, sobre todo el motor con rotor de jaula de ardilla. Es una maquina eléctrica que trasforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de campos magnéticos variables, los motores eléctricos se componen en dos partes una fija llamada estator y otra móvil llamada rotor. Estos funcionan generalmente bajo los principios de magnetismo. Además el sentido de rotación del campo en un motor trifásico puede cambiarse invirtiendo dos puntas cualesquiera del estator lo cual desplaza las fases de manera que el campo magnético gira en dirección opuesta. Los motores de inducción son un tipo de motor de corriente alterna en el que la corriente eléctrica del rotor necesaria para producir torsión es inducida por inducción electromagnética del campo magnético del estator. El campo magnético giratorio, a velocidad de sincronismo, creado por el bobinado del estator, corta los conductores del rotor, por lo que se genera una fuerza electromotriz de inducción.

Figura 1. Principio de funcionamiento del motor de inducción.

La acción mutua del campo giratorio y las corrientes existentes en los conductores del rotor, originan una fuerza electrodinámica sobre dichos conductores del rotor, los cuales hacen girar el rotor del motor.

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Partes del motor de inducción Carcasa Fabricada en chapas de acero soldado o hierro fundido, es el componente estructural del motor, que aloja, soporta y protege la parte magnética activa del motor. De construcción robusta proporciona excelente rigidez al

motor y bajos niveles de

vibración.

Figura 2. Carcasa motor de media tensión.

Embobinado Es especialmente proyectado y especificado para la tensión y la aplicación a la que el motor se destina. Las bobinas de los motores de alta tensión son confeccionadas con barras de cobre rectangular, preformadas y completamente aisladas con cinta porosa de mica. También son utilizadas en el proceso de bobinado, cintas conductoras y semiconductoras, que envuelven las bobinas, garantizando su resistividad.

Aislamiento El aislamiento está basado en un proceso de impregnación. Utilizando resinas epoxi especial, este sistema garantiza el perfecto aislamiento del bobinado de los motores.

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Figura 3. Bobinados del rotor y el estator.

Estator Es la parte activa magnética estática del motor. Es construido por un núcleo prensado de láminas de chapas de acero y donde, en sus ranuras, las bobinas que forman el bobinado del estator, son alojadas. El núcleo del estator está montado directamente en la carcasa.

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Estator

Rotor

Figura 4. Carcasa motor de media tensión.

Rotor Es el componente giratorio del motor eléctrico. Básicamente está compuesto por un eje y un núcleo prensado por chapas de acero. En las ranuras del núcleo es montada la jaula de ardilla o son alojadas las bobinas del rotor, en caso de motores de anillos. La jaula de ardilla puede ser de aluminio inyectado o fabricada en cobre o latón. El diseño del rotor se hace considerando el par exigido en el arranque y las condiciones de operación del motor.

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MOTORES DE MEDIA TENSIÓN USADOS EN PONDERCEL En Pondercel el motor de media tensión es usado en la fabricación de papel debido a la enorme potencia que se necesita en algunos procesos, el tratar de utilizar motores en baja tensión (440v o 220v) para dar movimiento a esos equipos, seria incosteable tanto en su instalación como en su mantenimiento ya que tan solo el cableado a utilizar y el sistema de control serian de unas dimensiones muy grandes, además estarían sujetos a tener un porcentaje mayor en fallas que un equipo utilizado en media tensión. Es por lo anterior que son utilizados los motores de media tensión de 4.16KV, existen en el área de refinación seis motores de 630KW y uno de reserva, en el área de bombas de vacío seis motores de 400KW y uno de 630KW, en la bomba 27 un motor de 630KW y uno de reserva, dos motores en los pulper y un motor en el desfibrador crima de 500KW. Lo que hace un total 19 motores de 4.16KV. Debido a esto es necesario saber algunas consideraciones para el

uso,

manejo cuidado y

mantenimiento de estos equipos, ya que la falta de alguno de estos, serian vitales en el proceso de la fabricación de papel. A continuación mostraremos el motor trifásico de media tensión de 4.16 KV de 630 y 400 KW, así como su construcción, por qué son utilizados así como su mantenimiento y selección de los dispositivos para su instalación.

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Figura 5. Motor ABB Stromberg drives type HXR 400LG4, 60HZ a 4160 Volts, 104 A y 1791 rpm.

Áreas donde son utilizados los motores de media tensión Refinado Las fibras que se obtienen originalmente de la madera u otros vegetales necesitan del refinado para que desarrollen o mejoren sus propiedades necesarias para la formación adecuada de la hoja y su posterior uso. El refinado es la operación en la preparación de pasta por la cual mediante la acción de un trabajo mecánico y en presencia de un medio acuoso (agua) se modifica la morfología de las fibras y su estructura físico química. El aparato donde se realiza el refinado se llama refino y está basado en un elemento fijo (estator) y otro de rotación (rotor) entre los cuales se hace pasar la pasta.

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Figura 6. Principio de refinado.

Figura 7. Refinación.

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Figura 8. Motores utilizados en área de refinación.

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El púlper El púlper es un aparato de gran rendimiento donde se realiza la operación de desintegración. Está formado por un recipiente, en forma cilíndrica, que tiene una hélice en su parte inferior, la cual agita las hojas de pasta que son introducidas en él. Por medio del frote continuo de la pasta contra la hélice, se consigue separar las fibras de las cuales está formada la bala de pasta, quedando una suspensión en el agua con una consistencia (porcentaje de materia seca) de entre un 6 y un 12%

Figura 9. Motor utilizado en los pulpers

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Figura 10. Esquema del púlper

Cuando la hoja esta desecha, el púlper es vaciado haciendo pasar la pasta a través de una rejilla, que no permite el paso de fragmentos grandes que no hayan sido suficientemente desechos, y se depositara en una tina o cuba para su posterior utilización.

En bombas de vacío La función del sistema de vacío en la parte húmeda de la máquina de papel es la deareación (en circulación corta), remoción de agua de la hoja (mesa de formación), transferencia de la hoja (prensas), mantenimiento de los fieltros (limpieza) El vacío es producido con las bombas de vacío Nash acopladas al motor ABB de 4.16KV a 400KW las cuales están capacitadas para variaciones de trabajo de la máquina de papel.

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Figura 11. Área de bombas de vacío

El sistema de vacío comprende 8 bombas, de las cuales 2 son para alto vacío 5 para medio vacío 1 para bajo vacío. La bomba Nash tiene un cabezal común el cual está dividido con bridas ciegas dentro de los grupos siguientes.

GRUPO 1

Tabla 1. Grupos del cabezal de la bomba Nash APLICACIÓN VACIO KPA Cajas de vacío con

BOMBA

-26

5P082

-46

5P083

-46

5P088

succión

-46

5P085

vacío

-46

5P089

-46

5P087

foil, zapata multi foil y cajas de succión 2

Rodillo couch (1era cámara) rodillo pick up

3

Cajas de vacío par fieltros 1 y 2

4

Rodillo (primer nip)

5

Cajas

de

(para fieltros ) 3 y 4 6

Rodillo

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de

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transferencia y caja de vacío (fieltro) 5 7

Rodillo

couch

-66

5P084

-66

5P086

(segunda cámara) 8

Rodillo

succión

(segundo nip)

Con la ayuda de las bridas ciegas en el cabezal secundario de las bombas Nash, es posible formar otros grupos después de los arriba mencionados para disponer más vacío dentro de cierto grupo. Los vacíos pueden ser vistos en la maquina desde los vacuometros, los cuales están localizados en cada punto de succión.

Figura 12. Bombas de vacío.

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MANTENIMIENTO A MOTORES DE MEDIA TENSIÓN El objetivo del mantenimiento de unas instalaciones sean del tipo que sean es garantizar que estas tengan un funcionamiento correcto durante la vida de las instalaciones y en muchos casos alargar la vida de la maquinaria. En este caso para los motores eléctricos hay muchos tipos de mantenimiento los cuales pueden ser realizados. El mantenimiento preventivo es el que se encarga de realizar unas revisiones rutinarias que suelen ser muy monótonas pero suelen ser claves para anticiparse a las averías. Varían en el tiempo dependiendo de las necesidades, desde diarias a anuales. El mantenimiento predictivo no consiste en revisiones rutinarias como el mantenimiento preventivo, si no en detectar algún síntoma que nos puede llevar a pensar que esa instalación puede empezar a fallar próximamente. Los síntomas se suelen detectar por diferentes motivos como puede ser el ruido, vibraciones, consumos más elevados o irregulares. El mantenimiento correctivo se realiza cuando se localiza una avería y se procede a su reparación. En muchos casos estas averías se podrían haber evitado con la realización de buen mantenimiento preventivo y predictivo.

Tipos de Mantenimiento La finalidad principal de un buen mantenimiento es reducir los tiempos de intervención sobre el equipo o motor eléctrico.

1.- Mantenimiento rutinario. Es la revisión diaria que se le da a los motores eléctricos verificando que su ventilación esté trabajando correctamente, no este tapada la tapa del ventilador y fluya correctamente el aire por la carcasa del motor, que la temperatura de la carcasa no esté arriba de 60°C, la acometida y caja de conexiones estén en buen estado, escuchar que no haya ruidos anormales.

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2.- Mantenimiento preventivo. Son los trabajos que se hacen para evitar daños a futuro. Como mantener el motor limpio, la caja de conexiones bien sellada y el aislamiento de los cables no esté recalentado por falso contacto, pruebas de aislamiento.

3.- Mantenimiento programado. Son los trabajos que se realizan el taller como cambio de baleros revisión

de los

ajustes en las cajas de los baleros, balanceo del rotor, revisión del rotor, pruebas de aislamiento, reparación de puntas de conexión, aplicación de barniz aislante.

4.- Mantenimiento predictivo. Este tipo de trabajo lo realiza personal del área de mantenimiento predictivo.

5.- Mantenimiento correctivo. Es el mantenimiento donde se realizan trabajos que se detectaron en el predictivo, vibraciones ruidos de baleros, reparación de cajas de baleros balanceo de rotor, pintura

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INSTRUCCIONES PARA REALIZAR CAMBIO DE BALEROS A UN MOTOR DE 4.16KV Este procedimiento es el mismo para los motores de baja tensión (440 v) la diferencia es que son de grandes dimensiones, por su enorme potencia. El motor es llevado al área de refinación, es usado este lugar debido a que ahí se encuentra la grúa ya que es necesaria para mover el motor, las tapas y en algunas ocasiones si es necesario sacar el rotor.

Por lo regular empezamos por el lado del ventilador porque la tapa tiene menos ajuste que la tapa del frente y es más fácil sacarla del balero. 1) Retiramos los tornillos 12mm que sujetan la tapa del ventilador con la llave 19mm.

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2) Se retira candado truack con las pinza para candado para sacar el ventilador.

3) Para sacar el ventilador tiene 2 barrenos de 12mm en que le ponemos tornillos para sujetar el extractor de baleros con las patas con ranura.

4) Retirar los tornillos de 12mm que sujetan los anillos o tapas de la caja del balero con la llave de 19mm para retirar anillo o tapa exterior de caja del balero.

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5) Retirar disco de centrifugado de grasa aflojando el opresor con la llave Allen de 4mm. 6) Retirar anillo de retención de grasa la posición alta es hacia afuera.

7) Retirar tornillería de 24mm con la llave de 30mm para desmotar la tapa donde está montado el balero, despegamos la tapa de la carcasa con un desarmador y

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martillo y empujamos con la barra para poder ponerle una banda para sujetarla con la grúa y hacer la maniobra de desmontaje más segura.

Tapa del frente o lado cople 8) Se retiran los tornillos 12 mm que sujetan los anillos o tapas de la caja del balero con la llave de 19mm para retirar anillo o tapa exterior de caja del balero.

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9) Retirar disco de centrifugado de grasa aflojando el opresor con la llave Allen de 4mm.

Opresor

10) Retirar anillo de retención de grasa la posición alta es hacia afuera.

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11) Retirar tornillería de 24mm con la llave de 30mm para desmontar la tapa donde está montado el balero de este lado el ajuste del balero es más cerrado por lo que tenemos que golpear la flecha con otra flecha colgándola con la grúa para su mejor manejo y poniendo el martillo de bola entre las flechas para no dañar la flecha.

12) Una vez que es empujado el rotor hacia atrás y liberado el balero de la caja de la tapa, se le pone una guía de 24mm para evitar que se caiga la tapa y así poder

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despegarla de la carcasa de forma segura usando el desarmador y el martillo para poder sujetarla con la banda y retirarla con la grúa.

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13) Siguiente paso es arrimar el extractor de baleros hidráulico y una bomba hidráulica para sujetar el balero y hacer su extracción, este paso es para los dos baleros.

Nota. En algunos casos uno de los baleros estuvo expuesto a altas temperaturas haciendo que este se pegara en la flecha haciendo imposible su extracción con el extractor de baleros,

para esto se pide apoyo al personal T.P.S

para poder

calentarlo o cortarlo si es necesario.

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14) Después de haber sacado los baleros retirar los anillos a tapas de la caja del balero interior.

15) A continuación la limpieza de todas las partes que se desmontaron así como la revisión de los devanados, limpieza si lo necesita sopletear con aire comprimido, hacer pruebas de aislamiento con el megguer, o barnizar si lo necesita. Revisión caja de conexiones, caja de conexión termistores etc.

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Estamos listos para instalar los baleros. 16) En ambos lados se instala los anillos o tapas de la caja del balero interna. 17) Se alista el calentador de baleros ajustando la temperatura en este caso por el tamaño del balero los calentamos a 125°C que automáticamente ajusta el tiempo de calentado ya puesto el balero en el calentador se enciende a la temperatura especificada.

18) Al termino de que el balero está listo se escucha una alarma que nos indica que lo podemos retirar del calentador ya con los guantes para alta temperatura se monta en la flecha previa revisión de la misma que no tenga la superficie dañada o con piojo. Una vez montados los baleros en los dos lados lo dejamos enfriar.

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19) Aplicamos la grasa al balero, y anillo interno o tapa de la caja del balero.

20) Empezamos el armado en este caso montamos primero el balero lado ventilador. Nota. Aplicar antiferrante a toda la tornillería. MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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21) Se instala guía de 12mm en anillo interno para evitar se muevan barrenos al momento de cerrar.

22) Se monta la tapa ayudados con la grúa apoyando en el balero para guiarse puesta la tapa.

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Nota. La tapa de lado ventilador tiene para su ajuste un o ring si este está muy aplastado o dañado remplazarlo. 23) Se instala anillo de retención de grasa con la posición alta hacia afuera y los barrenos de lubricación no obstruidos. 24) Se instala disco centrifugador de grasa hasta topar con el balero y ajustar opresor. 25) Se instala anillo exterior o tapa de la caja del balero. 26) Se instalan los tornillos de 12mm ajustando los con la mano, esto se hace para poder recorrer el rotor hacia delante de cuando se sacó la tapa de enfrente.

27) Con los tornillos de 24mm se arrima la tapa a la carcasa para que los tornillos ajusten libremente con la barra hay que levantar la tapa de la parte de abajo para que entre la ceja de la tapa en la carcasa pareja.

28) Nos pasamos a instalar la tapa lado de enfrente se pone la guía de 12 mm en el anillo interior o tapa de la caja del balero y la guía de 24mm para apoyar la tapa que se levanta con la grúa y mete con golpeteo en la tapa y tornillos de 24mm más largos para ayudar a meterla en el balero.

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29) Se instala el anillo de retención de grasa con la parte alta hacia

afuera

procurando que no queden tapados los barrenos de lubricación. 30) Se monta el disco centrifugador de grasa hasta el tope del balero ajustando el opresor. 31) Se instala el anillo exterior o tapa de la caja del balero instalando los tornillos de 12mm ajustándolos con la mano primero después ajustarlos con la llave de 19mm un apriete parejo para acomodar el rotor se aprietan los tornillos de la tapa levantando la tapa con la barra para que al ir ajustando los tornillos se acomode la ceja de la tapa con la carcasa, luego se ajustan los tornillos de 24mm

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32) Se ajustan tornillos 12mm del anillo o tapa exterior lado abanico de forma pareja. 33) Se monta ventilador usando antiferrante en la flecha con golpe de martillo.

34) Se instala candado truack con las pinza para cando verificando que queda bien cerrado. 35) Por último se instala tapa del ventilador con sus tornillos de 12mm. MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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EXTRACCIÓN DE ROTOR DEL MOTOR DE MEDIA TENSIÓN En algunos casos es necesario sacar el rotor para revisión del mismo o balanceo esto se hace con herramientas de tubo y bandas largas con la grúa para facilitar la maniobra. Este mantenimiento es hecho por lo regular a consideración de mantenimiento predictivo. A continuación daremos los pasos para extraer el rotor del motor 37 de refinación. Después que se retiraron tapas y baleros el siguiente paso es sacar el rotor de su estator, para esto se utilizan 2 bandas largas y dos tubos de acero inoxidable de 6”diámetro y un 1,70 de altura, Además es utilizada una herramienta de forma cilíndrica que se instala como cople la cual es utilizada para que no se mueva el tubo ya que la flecha tiene un diámetro más chico que el otro extremo. Se colocan los tubos en ambos lados y se ponen las bandas para levantar el rotor, procurando que de lado ventilador la banda quede más retirada para que al levantar tenga movimiento el rotor hacia lado cople.

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Una vez que se movió el rotor se apoya en los laminados del estator sin pasarnos para evitar dañar los devanados.

Por el lado de afuera apoyar el rotor con barrotes de madera esto es para amarrar el rotor con una sola banda y levantar en esa posición.

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Con los tubos se puede balancear para sacarlo totalmente del estator.

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Una vez sacado se apoya en barrotes de madera o en una tarima para su traslado a revisión y reparación.

Luego se hace limpieza de las bobinas, laminado y se hace la reimpregnación de barniz aislante secado rápido para 5kv.

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Este motor fue intervenido por ruido eléctrico por jaula de ardilla abierta por lo que tuvo que ser reparado.

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MANTENIMIENTO DE LOS RODAMIENTOS Instrucciones para lubricación El sistema de lubricación es de forma tal que durante la relubricación de los rodamientos, toda la grasa antigua se retire de las pistas de los rodamientos a través de un drenaje que permite su salida pero impide la entrada de polvo u otros contaminantes nocivos hacia dentro del rodamiento. Este drenaje evita también que se dañen los rodamientos por la relubricación excesiva, se recomienda hacer la relubricación con el motor en operación para garantizar la renovación de grasa en el alojamiento del rodamiento. Procedimiento para la relubricación de los rodamientos

Figura 13. Esquema para lubricación de un rodamiento. 1. Entrada de grasa. 2. Salida de grasa.

1. Retirar el tapón del drene 2. Limpiar alrededor de la grasera 3. Con el motor en operación inyectar la grasa hasta que la grasa empiece a salir por el drenaje 4. Operar el motor el tiempo suficiente para que el exceso de grasa salga del drenaje. 5. Verifique la temperatura del rodamiento para cerciorarse que no hubo ninguna alteración significativa 6. Reinstalar nuevamente el tapón del drene

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Tabla 2. Inyección de grasa dependiendo del balero

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RECOMENDACIONES PARA UN BUEN MANTENIEMIENTO Limpieza General Para facilitar el intercambio de calor con el medio la carcasa del motor debe ser mantenida limpia, sin acumulo de aceite o polvo en su parte externa. También el interior del motor debe ser mantenido limpio, libre de polvo. Desechos y grasas.

Inspección de bobinas Las mediciones de las resistencias de aislamiento deben ser hechas a intervalos regulares, principalmente durante tiempos húmedos o después de prolongadas paradas de motor. Las bobinas deberán ser sometidas a inspecciones visuales completas en intervalos frecuentes anotando y reparando cualquier daño o defecto observado.

Limpieza de bobinas Para obtener una operación más satisfactoria y una vida más prolongada de la bobina aislada, se recomienda mantenerla libre de suciedad, aceite, polvo, metálico contaminantes. Para eso es necesario que la bobina sea inspeccionada y limpia periódicamente y que trabaje con aire limpio. Para condiciones extremas de suciedad, podrá limpiar con un solvente liquido apropiado (formula ss25) Después de la limpieza de la bobina con solvente, las bobinas deben ser secadas completamente.

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Ventilación Los motores HXR están completamente cerrados y cuentan con un ventilador externo y refrigeración por aletas. Se presta especial atención en el diseño de la carcasa rígida de hierro fundido, ya que esto juega un papel fundamental en la eficiencia del motor. Por lo anterior es fundamental mantener limpia la carcasa del motor para que la transferencia de calor sea la más adecuada, así como también que el ventilador este proporcionando la cantidad adecuada de aire para el correcto enfriamiento del motor.

MOTORES DE RESERVA En el caso de que el motor no sea instalado inmediatamente deberá permanecer almacenado en un lugar protegido contra humedad, vapores, cambios de calor. Para que los baleros no se dañen el motor debe ser almacenado en lugares exentos de vibraciones. Esto para evitar que se marquen las pistas del balero. El lugar de almacenamiento de motores deberá estar limpio y la humedad relativa no deberá exceder al 75% el local deberá ser un local ventilado. Los motores de media tensión tienen adaptado en su devanado

un juego de

resistencias calefactoras que deberán ser conectadas para evitar condensación y humedad interna en el devanado del motor, de esta manera se prevén posibles fallas de aislamiento. La resistencia de calentamiento del motor debe ser conectada cuando este se encuentra en un lugar almacenado con temperatura 50%. La alimentación del voltaje de las resistencias es de 220 volts, en el área de refinación se encuentra una toma de 220 volts que por lo regular es donde se almacenan los motores que se reparan.

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Los motores de reserva cada dos meses se giran de forma manual para evitar que se marquen los rodamientos en las pistas, esto asegura una buena operación del motor el día que se utilice. Cuando un del motor está instalado y su periodo de trabajo es corto o expuesto a largos periodos de paro es necesario tener todas las consideraciones que se hace a un motor almacenado. Resistencia de aislamiento (medición) Durante el periodo de almacenamiento, la resistencia de aislamiento de las bobinas del motor debe ser medida y registrada cada 3 meses y antes de la instalación del motor. El megger (megohmetro) debe ser conectado entre la carcasa del motor y la bobina. La carcasa tiene que estar puesta a tierra. Para motores de media tensión el voltaje mínimo para aplicarse con el megger será de 2500volts. Las lecturas a tomar se harán después de tener aplicado el voltaje del megger por lo menos un minuto como mínimo. El valor mínimo aceptado de aislamiento para estos motores será de 1 mega ohm por cada 1000 volts siendo para voltajes menores a 1000 volts 1 mega ohm

el valor

mínimo admisible. R aislamiento= Voltaje nominal X 1 megaohm Este valor será tomado a una temperatura del motor de 25°C, ya que el incremento en la temperatura disminuye considerablemente el valor de la resistencia lo cual no es real. Nota: después de hacer las pruebas se deberán poner a tierra los devanados (descargar) únicamente, para drenar las corrientes remanentes creadas en el devanado, esto es por seguridad y antes de conectar el motor.

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Tabla 3. Tensión o voltaje para prueba de resistencia de aislamiento de las bobinas. Tensión nominal de la bobina (V) Prueba de resistencia de aislamiento -tensión continua (V) < 1000

500

1000-2500

500-1000

2501-5000

1000-2500

5001-12000

2500-5000

>12000

5000-10000

Tabla. Valores aceptables de la resistencia de aislamiento. Valor de la resistencia de Evaluación del aislamiento aislamiento 2Mohm o menor

Malo

1000Mohm

Excelente

Figura 14. Conexión del megger en el motor para prueba de aislamiento.

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SELECCIÓN DE PROTECCIONES Y CONDUCTORES PARA MOTORES DE MEDIA TENSIÓN Conductores. La selección del calibre del conductor es parte importante de los sistemas eléctricos, ya que de ello depende la transmisión de la energía eléctrica en forma eficiente y segura. El cálculo del calibre del conductor depende del tipo de instalación (Conduit, charola, ducto subterráneo, etc.), del acomodo (trébol, plano, etc.), de la temperatura de operación del conductor, del número de conductores, de la longitud del circuito, etc. Debido a que todos estos elementos influyen en la capacidad de conducción de corriente de los cables, se debe hacer un estudio completo de ingeniería para cada sistema eléctrico diseñado A continuación se indica cómo calcular la capacidad de conducción de corriente para conductores eléctricos en tubería conduit de acuerdo con la norma de instalaciones eléctricas NOM-001-SEDE-2005, la cual no intenta ser una guía de diseño, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas. 1. Elegir el tipo de producto requerido en función de su aplicación, materiales, construcción y temperatura del conductor 2. Determinar la corriente nominal de la carga, utilizando las fórmulas indicadas enseguida, de acuerdo con el tipo de sistema eléctrico (de corriente continua, de corriente alterna monofásico o de corriente alterna trifásico) y del tipo de carga (motores, alumbrado u otras cargas).

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Tabla 4. Calculo de la corriente del motor

Donde: CP (HP) = caballos de fuerza o potencia del motor indicado en la placa de datos kW = Potencia en kilowatt = 1 000 W V = tensión nominal del sistema, en V η = eficiencia del motor (normalmente se considera 0,8) FP = factor de potencia de la instalación (debe ser 0,9 como mínimo). Nota: Para conductores que alimenten un solo motor, la corriente nominal a plena carga se multiplicará por 1.25 (artículo 430-22). En el caso de varios motores, a la suma de la corriente a plena carga de los motores se le sumará el 25% de la corriente del motor más grande (articulo 430-24). 3. Seleccionar el calibre del conductor de acuerdo con su capacidad de conducción de corriente del cable, que depende del tipo de aislamiento, de la temperatura de operación y del método de instalación, utilizando la tabla que se encuentra a continuación. Nota: De acuerdo con el artículo 110-14 de la NOM-001-SEDE-2005, si la corriente en el circuito es de más de 100 A, se elige la capacidad de corriente a una temperatura de operación del conductor de 75 °C. Si la corriente en el circuito es menor de 100 A, se elige la capacidad de corriente a una temperatura de operación del conductor de 60 °C.

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Tabla 5. Selección de conductores

Capacidad de conducción de corriente (A) permisible de conductores aislados para 0 a 2 000 V nominales y 60 °C a 90 °C. Nomás de tres conductores portadores de corriente en una canalización o directamente enterrados, para una temperatura ambiente de 30`c

*A menos que se permita otra cosa específicamente en otro lugar de esta norma, la protección contra sobrecorriente de los conductores marcados con un asterisco (*) no debe superar 15 A para 2,082 mm2 (14 AWG); 20 A para 3,31 mm2 (12 AWG) y 30 A para 5,26 mm2 (10 AWG), todos de cobre.

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4. Una vez elegido el calibre del conductor, corregir la capacidad de conducción de corriente tomada de la tabla 1, en función de la temperatura ambiente del lugar de instalación, para ello se multiplica por el factor de corrección que se indica en la tabla. Tabla 6. Factores de corrección por temperatura.

5. Si existen más de 3 conductores en tubería (conduit) portadores de corriente, corregir la capacidad de conducción de corriente multiplicando ésta por los factores de la tabla Tabla 7. Factores de ajuste para más de tres conductores portadores de corriente en una canalización de cable (Tabla 310-15(g) NOM-001-SEDE-2005).

6. Calcular la caída de tensión de la instalación. Para ello es importante que conozca la longitud de instalación y tome en consideración la corriente que demanda su carga, según el tipo de sistema, tenemos las siguientes fórmulas: MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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Para circuitos monofásicos:

Donde: ΔV = caída de tensión en el cable, en por ciento I = corriente eléctrica que circula a través del conductor, en A L = longitud del circuito, en km V0 = tensión de fase a neutro, en V Vf f = tensión entre fases, en V Z = impedancia eléctrica del cable, en ohm/km La impedancia eléctrica del cable Z, expresada en ohm/km, está dada por la siguiente formula. Z=√R2+XL2 Donde: R = resistencia eléctrica del conductor a la corriente alterna y a la temperatura de operación, en ohm/km XL = reactancia inductiva del conductor en ohm/km.

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Tabla 8. . Parámetros eléctricos generales de cables en tubo (Conduit).

La norma Oficial Mexicana de instalaciones Eléctricas NOM-001-SEDE-2005 indica que la caída de tensión máxima permitida en la instalación, tomando en consideración los cables del circuito alimentador y del circuito derivado, no debe ser mayor de 5%. Para el caso de circuito derivado, la caída de tensión no deberá ser mayor de 3% y debe considerarse una caída de tensión máxima de 2% para el circuito alimentador. Si la caída de tensión resultante del cálculo es mayor a lo anterior, debemos considerar un calibre de cable mayor, volver a realizar las operaciones anteriores y verificar que se cumplan los porcentajes de caída de tensión sugeridos. 7. Cabe recordar que la norma NOM-001-SEDE-2005 establece que es necesario poner en nuestra instalación el conductor de puesta a tierra de equipos en todos los MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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alambrados. Para seleccionar el calibre del conductor de puesta a tierra de equipos, nos basaremos en la tabla siguiente, la cual indica el calibre mínimo para la puesta a tierra de canalizaciones y equipos.

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Tabla 9. Tamaño nominal mínimo de los conductores de puesta a tierra. (Tabla 250-95 de la NOM-001-SEDE-2005)

Nota: Los conductores de puesta a tierra de los equipos podrían ser de mayor tamaño que lo especificado en esta tabla. Este conductor de puesta a tierra de equipos puede ser conductor desnudo o aislado. Si es aislado, el color de identificación del aislamiento debe ser verde.

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Cables de potencia de media tensión. Los conductores de media tensión deben ser altamente resistentes a la humedad, de acuerdo con las normas. El fabricante deberá garantizar que los parámetros físicos y eléctricos del aislamiento no serán afectados por la humedad. Los cables de potencia de media tensión deben cumplir, como mínimo, con los siguientes parámetros básicos de construcción: Tabla 10. Parámetros Básicos de Construcción para Cables de Potencia de Media Tensión

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PROTECCIONES Protección fusibles Los fusibles de media tensión utilizados como protección de motor deben tener la capacidad de soportar sin deterioro repetidas sobrecargas derivadas del arranque del motor. Los fusibles son usados para proteger motores y controles de motores en media tensión, tienen gran capacidad de limitación en cortocircuito, se clasifican como limitadores. El cuerpo de estos fusibles está hecho en fibra de vidrio, lo que le da un alto grado de confiabilidad mecánica y eléctrica los terminales son torneados asegurando un perfecto cilindro y contacto, están plateados electrolíticamente obteniendo un excelente contacto en cualquier ambiente, tiene percutor que sobresale 13mm al estar actuado, con una fuerza inicial de 30 Newton. Las marcas que se manejan MERLIN GERIN Y SIBA de 7.2kv a 160A

Figura 15. Fusible Merlin Gerin de 7.2KV A 160A.

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Figura 16. Fusible SIBA de 7.2KV a 100A.

Relevadores de protección. La responsabilidad de proteger en forma oportuna al personal y equipo la encontramos en el control de la energía eléctrica y dentro del control encontramos las protecciones eléctricas. Dentro de la planta de papel encontramos relevadores de protección contra voltaje residual, alto y bajo voltaje, protección contra sobre corriente, corriente a tierra y cortocircuito. Dentro de los diversos tipos de relevadores, los principales los encontramos en la sala principal de interruptores de unidad papel (swith gear), cuarto eléctrico 3 protecciones para los motores de refinación, en cuarto eléctrico 1 protecciones para los motores de las bombas de vacío para los equipos en 4,160 volts. Existen instalados relevadores de sobrecarga y corto circuito en cada cuarto eléctrico en cada CCM también de 440 volts, estos relevadores al disparar por algún motivo operan igual que los relevadores en 4,160 volts.

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Relevador SPAU 320C1 Es un relevador de protección de voltaje residual, bajo voltaje y sobre voltaje. SPCU 1C1

SPCU 1C6

Figura 17. Relevador SPAU 320C1

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El relé de sobretensión, baja tensión y tensión residual SPAU 320 C está diseñado para ser utilizado para la supervisión de la tensión residual, así como para la sobretensión y baja tensión del sistema de barras. El relé forma una protección integrada consistente en tres módulos del relé de medición. La tensión residual del sistema de barras se mide con el módulo del relé de sobretensión de escalón doble SPCU 1C6. La sobretensión y baja tensión del sistema de barras está supervisada con dos módulos del relé de tensión SPCU 1C1, cada uno de los cuales está provisto con un escalón de sobretensión y otro de baja tensión. Módulo de tensión SPCU 1C6 El módulo de tensión U1 (SPCU 1C6) mide la tensión residual del arrollamiento en triángulo abierto de los transformadores de tensión del sistema de barras. Una falla a tierra que se produzca en una sección de la red conectada en forma galvánica produce una tensión residual, cuyo nivel aumenta cuanto menor sea la resistencia del punto de falla a tierra por lo que este relevador ofrece una protección para el voltaje residual.

Figura 18. Módulo de tensión residual SPCU 1C6

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Modulo del relé de tensión SPCU 1C1 Los módulos del relé de tensión U2 y U3 (SPCU1C1) miden la tensión principal, y por tanto opera como una protección de sobretensión y baja tensión.

Figura 19. Módulo de sobre y baja tensión SPCU 1C1.

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CONDICIONES ADVERSAS QUE PUEDEN AFECTAR A LOS MOTORES

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MEDIDAS DE SEGURIDAD El técnico eléctrico trabaja con electricidad, dispositivos electrónicos, motores y otras máquinas rotatorias. Tiene que usar frecuentemente herramientas de mano y mecánicas para los trabajos que día a día se realizan. Utiliza instrumentos de prueba para medir las características eléctricas de los componentes, dispositivos y sistemas eléctricos. Estas tareas son interesantes e instructivas, pero pueden presentar ciertos riesgos si se efectúan descuidadamente. Por consiguiente es esencial que el técnico eléctrico aprenda los principios de seguridad en cuanto comienza su trabajo y que practique estos ejercicios en toda su actividad subsiguiente de trabajo. La realización del trabajo en condiciones de seguridad requiere seguir deliberadamente un procedimiento apropiado para cada labor. Antes de emprender una tarea, el técnico debe tener perfecto conocimiento de lo que tiene que hacer y de cómo ha de hacerlo. Debe planear su labor, colocar en el banco de trabajo limpiamente y de manera ordenada las herramientas, equipo e instrumentos que ha de necesitar. Debe quitar todos los objetos extraños y apartar los cables todo lo posible de manera segura. Cuando trabaje en máquinas rotatorias o cerca de ellas debe tener bien sujeto y abrochado su ropa de trabajo, de modo que no pueda ser enganchada ninguna parte de él. Las tensiones de línea (de energía) deben ser aisladas de tierra por medio de un transformador de separación o de aislamiento. Las tensiones de línea de energía pueden matar, por lo que no deben ponerse en contacto con ellas las manos ni el cuerpo. Se deben comprobar los cables o cordones de línea antes de hacer uso de ellos, y si su aislamiento está roto o agrietado no se deben emplear estos cables. El técnico debe evitar el contacto directo con cualquier fuente de tensión. Medir las tensiones con una mano en el bolsillo. Usar zapatos con suela de goma o una alfombra de goma cuando se trabaja en el banco de trabajo o un CCM. Cerciorarse de que las manos están secas y que no se está de pie sobre un suelo húmedo cuando se efectúan pruebas y mediciones en un circuito activo, o sea MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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conectado a una fuente de tensión. Desconectar ésta antes de conectar los instrumentos de prueba en un circuito activo. Utilizar enchufes o clavijas de seguridad en los cables de línea de las herramientas mecanizadas y equipos no aislados (clavijas con tres patas polarizadas). No anular la propiedad de seguridad de estas clavijas utilizando adaptadores no conectados a tierra. No invalidar ningún dispositivo de seguridad, tal como un fusible o un disyuntor, cortocircuitándolo o empleando un fusible de más amperaje del especificado por el fabricante. Los dispositivos de seguridad están destinados a protegerle a usted y a su equipo.

Un comportamiento juicioso y con sentido común en el trabajo será garantía de seguridad y hará su trabajo interesante y fructífero.

PRIMEROS AUXILIOS. Si ocurre un accidente, desconecte inmediatamente la red o línea de energía. Comunique inmediatamente el accidente a su administrador. Una persona accidentada debe permanecer acostada hasta que llegue el médico, y bien arropado para evitar la conmoción. No intentar darle agua ni otros líquidos si está inconsciente y asegurarse de que nada pueda causarle aún más daño. Se le cuidará solícitamente manteniéndola en postura cómoda hasta que llegue el médico.

Respiración artificial. Una conmoción eléctrica fuerte puede causar un paro respiratorio. Hay que estar preparado para practicar la respiración artificial inmediatamente, si esto ocurre. Se recomiendan dos técnicas: 1. Respiración de boca a boca, que se considera la más eficaz. 2. Método de Schaeffer. MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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Estas instrucciones no están destinadas a desanimarle, sino a advertirle de los riesgos que se pueden presentar en el trabajo de un técnico eléctrico.

Primeros auxilios Los primeros auxilios es la atención inmediata que se le da a una persona enferma o lesionada en el lugar de los acontecimientos, antes de que llegue el personal entrenado y se haga cargo de la situación, o bien antes de ser trasladado a un centro asistencial. La importancia de la primera asistencia que la víctima recibe en una situación de emergencia puede ser la diferencia entre la vida y la muerte. Todos los cuidados y técnicas aplicadas deben ser realizados con ética y profesionalismo, para ser continuados en un centro hospitalario. Ante cualquier eventualidad, emergencia y/o desastre. los primeros auxilios son limitados a los conocimientos de la persona que lo aplica de acuerdo a sus conocimientos, por esto el socorrista nunca debe pretender reemplazar al personal médico, pueden ser de primera instancia o de segunda instancia. Secuencia de atención: Por ejemplo, si encontramos una persona inconsciente y con sospecha de haber recibido una descarga eléctrica o electrocución, la persona que va a atenderla debe estar segura que no le va a ocurrir lo mismo. Debe revisar que la zona sea segura. Si hay alguien más en el lugar del accidente, debe darle instrucciones para solicitar los servicios de emergencia, dando los siguientes datos:



Proporcione número telefónico desde el cual se está llamando, si se conoce.



Proporcione ubicación del lugar donde se encuentra la víctima



Describir el tipo de urgencia que está experimentando la víctima.



Describa el tipo de ayuda que se está proporcionando.



De su nombre



Diga qué otro tipo de ayuda necesita: vigilancia, servicio médico SEVI etc.

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A continuación se hace la valoración del paciente.

1. Valoración de la consciencia: Se preguntará a la víctima cómo está, cómo se encuentra. Si contesta, es símbolo inequívoco de que respira y tiene pulso. En caso que no conteste, pellizcar levemente en los hombros; si reacciona, seguir la conducta anterior; en caso de muerte, llamar a los servicios de emergencias cuanto antes. Una manera rápida de valorar la conciencia es determinar si responde o no    

Alerta. Está despierto, habla. Verbal. Responde al llamado, cuando alzamos la voz y lo llamamos ¿Cómo está? Dolor. Responde al dolor, le pellizcamos y reacciona con gestos o gruñidos. Inconsciente. No responde.

2. Evaluación de la respuesta motora. Tiene los ojos abiertos. a) Nunca. 1 b) Sólo al estímulo doloroso. 2 c) Con estímulo verbal. 3 d) De manera espontánea. 4 Respuesta verbal. a) Sin respuesta. 1 b) No comprensible. 2 c) Incoherencia. 3 d) Habla desorientado. 4 e) Habla orientado. 5

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Respuesta motora. a) Sin respuesta. 1 b) Extensión ante el estímulo. 2 c) Flexión anormal. 3 d) Retira ante estímulos dolorosos. 4 e) Localiza el estímulo doloroso. 5 f) Obedece las órdenes. 6 Valoración de la escala    

15 puntos............paciente en estado normal. 15-14 puntos.........traumatismo generalizado. 13-9 puntos..........politraumatismo. inferior a 9 puntos.....traumatismo craneoencefálico grave.

3. Valoración de la respiración. Nos acercaremos a la boca de la víctima con la mejilla e intentaremos sentir el aliento a la vez que dirigimos la mirada al tórax (si respira se moverá). Es importante destacar que en caso de que exista respiración, hará falta explorar el pulso ya que puede o no tenerlo.   

Ver: Miramos el tórax, se eleva o no, si se eleva y baja respira. Escuchar: Con el oído escuchamos el sonido de la respiración. Sentir: Con los dedos índices y medio sentimos el pulso carotideo (a un lado de la tráquea) de la víctima.

4. Activar el sistema médico de emergencias o urgencias. 5. Valoración del pulso. Existen múltiples lugares donde buscarlo, se divide en dos grupos: Pulso central: Las arterias carótidas, situadas a ambos lados de la nuez de Adán en una pequeña depresión, en la garganta; para sentirlo presionar levemente con los dedos índice y mayor, nunca con el pulgar (sentiríamos nuestro propio pulso). Las

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arterias femorales, situadas en la región inguinal, en la raíz del muslo. Sentiremos el pulso en nuestros dedos. Pulso periférico: Otros lugares para identificar el pulso pueden ser las arterias radiales, en la cara externa de la muñeca. Menos recomendables ya que en caso de accidente y pérdida del conocimiento, la sangre se redistribuye hacia los órganos vitales, y no a las extremidades por lo que a veces este método puede resultar engañoso. En caso de no encontrar pulso, iniciar el masaje cardíaco, es decir la reanimación cardiopulmonar RCP.

Quemaduras Son un tipo específico de lesión de los tejidos blandos producidos por agentes físicos, químicos, eléctricos o radiaciones. Nemotécnica. En aquellos casos de emergencia, conviene tener presentes ciertas reglas de mnemotecnias que permitan recordar fácilmente el orden de actuación. Un ejemplo de regla nemotecnia puede ser la siguiente - PAS:



Proteger (P): Protege a la víctima y al resto de personas (tú incluido) del foco que origina el daño.



Avisar (A): Pide ayuda (vigilancia ext. 9787 o servicio medico SEVI ext. 9785)



Socorrer (S): Pon en práctica las medidas de auxilio imprescindibles para mantener con vida a la víctima. Deja el resto de acciones a los profesionales.

Todo centro de trabajo debe contar con un botiquín que contenga lo necesario para salvar una vida y evitar complicaciones provocadas por un accidente. Un botiquín debe contener material de curación y medicamentos que no tengan riesgo para las personas, sin embargo siempre debe preguntarse antes de administrarlos sobre una posible alergia o reacción negativa ante cualquier medicina o sustancia.

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Es importante que el botiquín no esté al alcance de los niños, se conserve en un lugar fresco y seco y que se revise periódicamente la fecha de caducidad de los medicamentos para sustituirlos en caso necesario. Para atender una emergencia, el botiquín debe incluir: • Directorio de un médico cercano, Cruz Roja, ambulancias y servicios de salud, bomberos y centro de información toxicológica. • Solución antiséptica. • Tratamientos antibióticos. • Compresas absorbentes. • Paños antisépticos. • Compresa para vendaje. • Tratamiento para quemaduras. • Compresas frías. • Parche ocular con adhesivo. • Solución para lavado ocular. • Esparadrapo. • Tela adhesiva. • Vaselina blanca. • Gasas esterilizadas. • Vendas limpias de al menos 3 tamaños. • Tijeras limpias, no oxidadas. • Termómetro. • Jabón neutro. • Lámpara de pilas y pilas nuevas • Mínimo dos pares de guantes de látex o guantes estériles. • Isodine o Betadine (espuma y solución). • Bolsas de plástico. • Mascarilla para insuflación. MOTORES DE MEDIA TENSIÓN 4.16KV

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• Férulas. En caso de no contar con un botiquín cuando se presente una emergencia, se pueden utilizar reglas o lápices, medias, corbatas, sábanas o pañuelos limpios. Lo más importante es preservar la vida del paciente.

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Tabla 11. Equipo de seguridad

Equipo

Figura

Descripción

Proveedor/ Clave

Zapatos

Brindan

tanto Almacén/

protección física a los seguridad pies

así

como

también a materiales peligrosos

o

descargas eléctricas. Tapones auditivos

Son

usados

en Almacén/

ambientes con ruidos MR200602 muy

fuertes

para

proporcionar protección al oído y así evitar daños a la capacidad auditiva. Guantes

Son utilizados para Almacén/ protección manos

de tanto

las MR000026 de

riesgos físicos como de

materiales

peligrosos. Lentes

de

seguridad

Son utilizados para Almacén/ protección

de

los MR282390

globos oculares los cuales

evitan

la

entrada de materiales peligrosos

que

podrían dañarlos.

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