Pereira, Sergio; Millan, Alexander; Toledo, Juan
UNEXPO; EDELCA
Las Máquinas Eléctricas Rotativas utilizadas en la generación de energía eléctrica son estructuras complejas, que están sujetas a esfuerzos mecánicos, eléctricos, magnéticos y térmicos de magnitud variable. El sistema de aislamiento es el más susceptible a ser dañado debido a esos factores. La vida útil de la máquina depende en gran medida de la capacidad de servicio del sistema de aislamiento, conduciéndolo con el paso de los años a la existencia de fallas y deterioro de sus elementos.
En este trabajo se desarrollaron los modelos digitales para examinar la distribución del campo magnético y comportamiento térmico en operación continua y bajo diferentes condiciones de carga en los hidrogeneradores de polos salientes de 220 MVA de la Central Hidroeléctrica Caruachi, ubicada al sur-este de Venezuela en la cuenca del bajo Caroní. Se consideraron las corrientes de armadura y campo, las pérdidas por Histéresis y Corrientes de Foucault. La geometría contempla regiones como devanado de campo, armadura y amortiguador, núcleo del estator, rotor y polo, Air-Gap y aislantes. Se obtuvo una aproximación de la distribución de temperatura y el comportamiento del campo magnético para los diferentes escenarios considerados. Se constató, que el estudio térmico debe ser analizado empleando herramientas con aplicaciones en 3-D, ya que la distribución de temperatura no es uniforme y simétrica en toda la estructura, sin embargo, fue posible obtener un aproximado en función de las condiciones de carga. Adicionalmente se verificó que la variación del radio del rotor incrementa o disminuye el rizado en la onda de densidad de flujo medida en el entrehierro. Se observó que la distribución de corrientes en las barras del estator se ve afectada por la variación de la frecuencia, presentando una distribución no unoforme a lo largo de cada barra.
