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MÉXICO

TURBINAS HIDRÁULICAS KAPLAN TIPO “S” MENORES DE 10 MW

ESPECIFICACIÓN CFE W8300-30

DICIEMBRE 2007

TURBINAS HIDRÁULICAS KAPLAN TIPO “S” MENORES DE 10 MW ESPECIFICACIÓN

CFE W8300-30

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C O N T E N I D O

1 OBJETIVO_________________________________________________________________________ 1

2 CAMPO DE APLICACIÓN ____________________________________________________________ 1

3 NORMAS QUE APLICAN _____________________________________________________________ 1

4 DEFINICIONES _____________________________________________________________________ 4

4.1 Álabes Móviles del Rodete ___________________________________________________________ 4

4.2 Anillo Regulador ___________________________________________________________________ 4

4.3 Anillo Soporte _____________________________________________________________________ 4

4.4 Antedistribuidor ____________________________________________________________________ 4

4.5 Carcasa, Bulbo, o Cámara del Rodete __________________________________________________ 4

4.6 Cono _____________________________________________________________________________ 4

4.7 Cubo _____________________________________________________________________________ 4

4.8 Chumaceras _______________________________________________________________________ 4

4.9 Distribuidor________________________________________________________________________ 4

4.10 Flecha ____________________________________________________________________________ 5

4.11 Mecanismo de Regulación ___________________________________________________________ 5

4.12 Paletas Reguladoras o Directrices_____________________________________________________ 5

4.13 Perno o Eslabón de Ruptura__________________________________________________________ 5

4.14 Rodete____________________________________________________________________________ 5

4.15 Sistema de Control, Automatización y Adquisición de Datos, (SCAAD) ______________________ 5

4.16 Torcha____________________________________________________________________________ 5

4.17 Tubo de Aspiración _________________________________________________________________ 5

4.18 Viga Soporte_______________________________________________________________________ 5

5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES ______________________________________ 7

5.1 Condiciones Generales ______________________________________________________________ 7

5.2 Equipo y Servicios Requeridos _______________________________________________________ 7

5.3 Requerimientos del Sistema__________________________________________________________ 9

6 CONDICIONES DE OPERACIÓN______________________________________________________ 36

6.1 Aplicación________________________________________________________________________ 36

6.2 Frecuencia de Operación ___________________________________________________________ 36


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6.3 Control de la Unidad Hidroeléctrica___________________________________________________ 37

6.4 Ruidos y Vibraciones ______________________________________________________________ 37

6.5 Sobrepresión, Sobrevelocidad y Velocidad de Desboque_________________________________ 38

7 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE ______________________________________ 38

8 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL __________________________________________ 39

9 CONTROL DE CALIDAD ____________________________________________________________ 39

9.1 Condiciones Generales _____________________________________________________________ 39

9.2 Pruebas en Fábrica ________________________________________________________________ 43

9.3 Pruebas a la Turbina _______________________________________________________________ 44

10 MARCADO _______________________________________________________________________ 50

11 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO __________________________________________________________ 51

12 BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________________________ 52

APÉNDICE A (Normativo) CARACTERÍSTICAS PARTICULARES_____________________________________ 54

APÉNDICE B (Informativo) INFORMACIÓN TÉCNICA ______________________________________________ 59

APÉNDICE C (Informativo) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS ____________ 61

TABLA 1 Instrumentación y control requeridos _________________________________________________ 28

TABLA 2 Control de calidad para turbina Kaplan tipo “S” ________________________________________ 39

TABLA 3 Materiales propuestos para la fabricación de la turbina __________________________________ 41

TABLA 4 Control de calidad de las chumaceras, turbina y generador_______________________________ 45

FIGURA 1 Principales componentes de la turbina Kaplan tipo “S” acoplada a generador ________________ 6

FIGURA 2 Álabes de la turbina Kaplan tipo “S” __________________________________________________ 40


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1 OBJETIVO Establecer las características técnicas de diseño, operación y control de calidad, los aspectos de desarrollo sustentable y de seguridad industrial, que deben cumplir las turbinas hidráulicas Kaplan tipo “S”, acopladas a generador eléctrico, para capacidades de 10 MW y menores, cuando son adquiridas por la Comisión Federal de Electricidad, (CFE) para sus centrales hidroeléctricas. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Se aplica cuando la CFE requiere comprar los equipos que se mencionan en el capítulo anterior. 3 NORMAS QUE APLICAN

NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida. NOM-011-STPS-2001 Condiciones de Seguridad e Higiene en los Centros de

Trabajo donde se Genera Ruido. NOM-081-SEMARNAT-1994 Que Establece los Límites Máximos Permisibles de Emisión

de Ruidos de las Fuentes Fijas y su Método de Medición. NMX–E-242/-1-ANCE-CNCP-2005 Industria del Plástico - Tubo de Polietileno de Alta Densidad

(PEAD) para Instalaciones Eléctricas Subterráneas (Conduit) Especificaciones y Métodos de Prueba - Parte 1: Pared Corrugada.

NMX–E-242/-2-ANCE-CNCP-2005 Industria del Plástico - Tubo de Polietileno de Alta Densidad

(PEAD) para Instalaciones Eléctricas Subterráneas (Conduit)-Especificaciones y Métodos de Prueba - Parte 2: Pared Lisa.

NMX J-075/1-ANCE-1994 Aparatos Eléctricos-Máquinas Rotatorias Parte 1: Motores de

Inducción de Corriente Alterna del Tipo Rotor en Cortocircuito en Potencias desde 0,062 a 373 kW - Especificaciones.

NMX-J-235/1-ANCE-2000 Envolventes – Envolventes (Gabinetes) para Uso en Equipo

Eléctrico – Parte 1 Requerimientos Generales – Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-235/2-ANCE-2000 Envolventes – Envolventes (Gabinetes) para Uso en Equipo

Eléctrico – Parte 2 Requerimientos - Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-438-ANCE-2003 Conductores - Cables con Aislamientos de Policloruro de

Vinilo, 75 °C y 90 °C para Alambrado de Tableros. Especificaciones.

NMX-J-492-ANCE-2003 Conductores - Cables Monoconductores de Energía para

Baja Tensión no Propagadores de Incendio, de Baja Emisión de Humos y sin Contenido de Halógenos 600 V 90 °C - Especificaciones.


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NMX J-501-ANCE-2005 Sistemas de Control de Centrales Generadoras – Sistemas de Excitación Estáticos Controlados por Tiristores para Generador Síncrono - Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-534-ANCE-2005 Tubos Metálicos Rígidos de Acero Tipo Pesado y sus

Accesorios para la Protección de Conductores Eléctricos - Especificaciones y Métodos de Prueba.

NMX-J-536-ANCE-2005 Tubos Metálicos Rígidos de Acero Tipo Ligero y sus

Accesorios para la Protección de Conductores Eléctricos - Especificaciones y Métodos de Prueba.

IEC-60041-1996 Field Acceptance Tests to Determine the Hydraulic

Performance of Hydraulic Turbines, Storage Pumps and Pump-Turbines.

IEC 60193-1999 Hydraulic Turbines, Storage Pumps and Pumps – Turbines

Model Acceptance Tests. IEC 60308-2005 Hydraulic Turbines – Testing of Control Systems. IEC 60545-1976 Guide for Commissioning, Operation and Maintenance of

Hydraulic Turbines. IEC 60609-1997 Cavitation Pitting Evaluation in Hydraulic Turbines, Storage

Pumps and Pump-Turbines – Part 2: Evaluation in Pelton Turbines.

IEC 61364-1999 Nomenclature for Hydroelectric Power-Plants Machinery. ISO 1999-1990 Acoustics-Determination of Occupational Noise Exposure

and Estimation of Noise-Induced Hearing Impairment. ISO 4386-1-1992 Plain Bearings - Metallic Multilayer Plain Bearings - Part 1:

non - Destructive Ultrasonic Testing of Bond. ISO 4386-3-1993 Plain Bearings - Metallic Multilayer Plain Bearings - Part 3:

non - Destructive Penetrate Testing. ISO-7919-1-1996 Mechanical Vibration of non Reciprocating Machines -

Measurements on Rotating Shafts and Evaluation Criteria. - Part 1: General Guidelines.

ISO 7919-5-2005 Mechanical Vibration – Evaluation of Machine Vibration by

Measurements on Rotating Shafts – Part 5: Machine Sets in Hydraulic Power Generating and Pumping Plants.

ISO-10816-1-1995 Mechanical Vibration - Evaluation of Machine Vibration by

Measurements on non Rotating Parts – Part 1: General Guidelines.


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ISO 10816-3-1998 Mechanical Vibration - Evaluation of Machine Vibration by Measurements on non-Rotating Parts - Part 3: Industrial Machines with Nominal Power above 15 kW and Nominal Speeds between 120 r/min and 15 000 r/min when Measured in Situ.

ISO-10816-5-2000 Mechanical Vibration - Evaluation of Machine Vibration by

Measurements on non Rotating Parts – Part 5: Machines Sets in Hydraulic Power Generating and Plants Pumping.

NRF-001-CFE-2000 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga,

Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.

NRF-002-CFE-2000 Manuales Técnicos. NRF-010-CFE-2001 Transportación Especializada de Carga. CFE 051PU-27-1988 Equipo Centrífugo Portátil Purificador de Aceite. CFE D2100-18-2004 Aceites Lubricantes para Turbinas. CFE D8500-01-2007 Selección y Aplicación de Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-02-2007 Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-22-2004 Recubrimientos Anticorrosivos y Pinturas para Centrales

Hidroeléctricas. CFE DY700-08-1999 Soldadura y sus Aspectos Generales. CFE DY700-16-2000 Soldadura y sus Aplicaciones. CFE G0000-48-1999 Medidores Multifunción para Sistemas Eléctricos. CFE GA4L0-54-2004 Regulador de Velocidad Electrohidráulico con Control

Programable para Turbinas de Centrales Hidroeléctricas. CFE GCU00-69-1998 Tableros de Protección para Centrales Hidroeléctricas con

Relevadores en Estado Sólido y/o Digitales. CFE L0000-15-1992 Código de Colores. CFE L0000-36-2005 Consideraciones Económicas en la Supervisión del Montaje,

Pruebas y Puesta en Servicio. CFE V6300-21-2006 Centros de Control de Motores de Baja Tensión de Corriente

Alterna. CFE W4101-16-2005 Sistema de Excitación Estático para Generadores Síncronos

de Centrales Eléctricas. CFE W4200-12-1999 Generadores para Centrales Hidroeléctricas.

NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados, debe tomarse la edición en vigor, o la última en

el momento de la licitación, salvo que la CFE indique otra cosa.


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4 DEFINICIONES 4.1 Álabes Móviles del Rodete Son los elementos curvos o alabeados del rodete, ensamblados alrededor del cubo. Pueden ajustarse para presentar su perfil más eficiente al paso del agua. 4.2 Anillo Regulador Es un elemento que transmite la acción y la fuerza de los servomotores, a las paletas directrices, para lograr que éstas efectúen los movimientos angulares y simultáneos requeridos. 4.3 Anillo Soporte Este es el miembro estructural que rodea las paletas reguladoras, que proporciona soporte y continuidad estructural entre la parte aguas arriba y aguas abajo del distribuidor de la turbina. 4.4 Antedistribuidor Está compuesto de elementos en forma anular, ligados entre si por un número determinado de álabes fijos o paletas fijas, formando así un armazón rígido para las estructuras de la turbina, y para guiar el agua al distribuidor de la misma. Pueden ser considerados en conjunto con las vigas permanentes o de soporte. 4.5 Carcasa, Bulbo, o Cámara del Rodete Cubierta perimetral que conforma el bulbo, y confina a la turbina y elementos auxiliares. Circunda los álabes del rodete, sirve de guía al flujo del agua y permite unirse al forro metálico del anillo de descarga y al tubo de aspiración. 4.6 Cono Es el extremo de la turbina, el cual sirve para guiar el flujo del agua, contiene el depósito de aceite, y los orificios de drenaje para evacuar el aceite contaminado. 4.7 Cubo Es la parte central del rodete, que soporta los álabes móviles y aloja a los mecanismos que les proporcionan el movimiento que éstos requieren. 4.8 Chumaceras 4.8.1 Chumacera guía Es el conjunto de cojinetes que se instala lo más cerca posible de la turbina, generalmente en la parte más cercana al rodete. Su función es restringir los desplazamientos, tanto radial, como orbital del eje dentro de un intervalo de valores de diseño predeterminado. 4.8.2 Chumacera combinada de empuje y/o guía Es una combinación de dos chumaceras; se localiza lo más cerca posible del generador, su función es absorber el empuje axial y los efectos dinámicos, además de impedir movimientos radiales indeseables. 4.9 Distribuidor Es el conjunto formado por el anillo soporte y paletas reguladoras. Su línea de centros está representada por un plano equidistante de las partes superior e inferior de estas paletas.


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4.10 Flecha Es el elemento rotatorio que transmite el par desarrollado por el rodete de la turbina, al multiplicador de velocidad y de ahí al rotor del generador. 4.10.1 Sellos de la flecha Es una cámara anular que envuelve a la flecha (eje de la turbina), y contiene un material obturador autoajustable y de fácil reemplazo. 4.11 Mecanismo de Regulación Es el conjunto de elementos que se encarga de la operación de las paletas reguladoras para controlar el flujo del agua al rodete. Algunos de estos elementos son: el servomotor, el anillo regulador, los pernos y eslabones. 4.12 Paletas Reguladoras o Directrices Son elementos de perfil hidrodinámico que forman parte del distribuidor, y cuyo propósito es regular el flujo del agua hacia el rodete, disminuyendo o aumentando la sección de paso. 4.13 Perno o Eslabón de Ruptura Es un dispositivo reemplazable que generalmente tiene una sección rebajada, la cual se rompe, para evitar que se dañen piezas importantes, cuando una obstrucción impide que se mueva uno o más de las paletas directrices. 4.14 Rodete Es el elemento rotativo de la turbina, cuya función es convertir la energía cinética del agua, en energía mecánica. Está constituido por tres partes principales: el cubo, el cono y los álabes móviles del rodete. 4.15 Sistema de Control, Automatización y Adquisición de Datos, (SCAAD) Conjunto de dispositivos, instrumentos, controles, tableros, gabinetes, cableados y accesorios ordenadamente relacionados, que se integran para efectuar la operación en forma ordenada de las unidades generadoras de una central, así como mantener en forma estable y segura la central durante las variaciones de carga y aún en caso de falla. Lo anterior mediante una organización jerárquica para la toma de decisiones. 4.16 Torcha Fenómeno hidráulico que se presenta a la salida del rodete cuando opera a potencias diferentes a la de diseño, en forma de flujo helicoidal, asimétrico e inestable, alcanza una velocidad cuya intensidad varía en forma directamente proporcional a la diferencia entre la potencia generada y la de diseño. 4.17 Tubo de Aspiración Es un conducto de forma divergente, que recibe el agua que descarga el rodete de la turbina, recuperando parte de su energía cinética. 4.18 Viga Soporte Es la estructura metálica que soporta al bulbo y transmite las cargas a la estructura y cimentación de concreto. NOTA: Para otros componentes de la turbina se considera la nomenclatura de la norma IEC 61364, por lo que en el texto de este

documento, dichos componentes se identifican con un el número entre paréntesis, que les corresponde según esta norma, como se muestra en la figura 1.


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FIGURA 1 - Principales componentes de la turbina Kaplan tipo “S” acoplada a generador


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5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 5.1 Condiciones Generales

a) Todo el equipo suministrado debe operar satisfactoriamente, considerando las condiciones de temperatura presión y humedad relativa, existentes en el sitio, y que se describen en las Características Particulares.

b) Los equipos e instrumentos de medición que se suministren, deben estar graduados en el Sistema

General de Unidades, por lo que deben apegarse a la norma NOM-008-SCFI.

c) En el cálculo de todos los componentes electromecánicos que pueden vibrar, por causa de sismo, aún los que estén empotrados en concreto, se debe considerar el coeficiente sísmico anotado en las Características Particulares, así como la relación existente entre la aceleración vertical, respecto de la horizontal.

d) Maquinados.

Se requiere que todas las piezas de la turbina sean maquinadas en fábrica y solo se permiten ajustes finos en el sitio.

5.2 Equipo y Servicios Requeridos Al proveedor del grupo turbina-generador y equipos auxiliares, le corresponde diseñarlos y fabricarlos, suministrar los materiales necesarios para su fabricación, realizar las pruebas en fábrica y en sitio de los mismos, aplicar los recubrimientos anticorrosivos y la pintura de acabado, efectuar el embalaje y el transporte, el montaje y la puesta en servicio, suministrar equipo y materiales para la instalación eléctrica completa y entregar a CFE, la información técnica necesaria y los informes de las pruebas realizadas a todos los equipos instalados. A continuación, se enumeran las partes, que constituyen el equipo requerido. Corresponde al licitante verificar, y de ser necesario, agregar componentes no mencionadas, pero que deban incluirse, de acuerdo con las condiciones propias del proyecto, y a lo que se determine en el diseño. 5.2.1 Turbina Turbina Kaplan tipo “S”, integrada por los componentes principales y auxiliares que a continuación se enumeran:

- anillo de descarga,

- tubo de aspiración,

- pasajes de acceso,

- antedistribuidor,

- distribuidor,

- viga soporte,

- carcasa, bulbo, o cámara del rodete,

- rodete y mecanismos de regulación,

- flecha,


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- plataforma de inspección. 5.2.2 Generador eléctrico Compuesto de las siguientes partes principales:

- rotor,

- estator con soportes,

- sistema de enfriamiento,

- sistema de excitación,

- interruptor de campo,

- regulador de tensión,

- interruptor principal del generador,

- gabinete blindado de barras e interruptores. 5.2.3 Equipos auxiliares

- regulador de velocidad con sistema de regulación electrohidráulico y electrónico según se establece en la especificación CFE GA4L0-54 y la norma IEC 60308,

- chumaceras para turbina y generador,

- instrumentación para medición control y protección,

- equipos y materiales eléctricos,

- controlador lógico programable,

- partes de repuesto y herramientas especiales.

Servicios de aplicación de recubrimientos anticorrosivos y pintura de acabado. Montaje y puesta en servicio de la unidad, de acuerdo con lo establecido en la especificación CFE-L0000-36. Pruebas en fábrica y en sitio, al modelo y al prototipo de acuerdo con lo establecido en el capítulo 9 de esta especificación. Marcado, embalaje adecuado para evitar daños durante el transporte, preparación para embarque de acuerdo con lo establecido en los capítulos 10 y 11 de esta especificación. Información técnica como se solicita en el Apéndice B de esta especificación. Fuente de energía y control a los equipos y transformadores de potencial.

- preparaciones necesarias para el monitoreo de vibraciones,

- interconexiones eléctrica y mecánica,


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- preparaciones necesarias para el sistema de suministro de agua de enfriamiento,

- suministro en calidad de préstamo de equipos y materiales para la realización de las pruebas contratadas.

5.3 Requerimientos del Sistema 5.3.1 En general La turbina tipo Kaplan tipo “S”, de eje horizontal que requiere la CFE, debe cumplir con lo siguiente: Tener las mejores características actuales de diseño, fabricación y materiales. Debe funcionar con la mayor eficiencia de acuerdo a las condiciones particulares de la central y considerar que va a ser acoplada a un generador eléctrico, a través de un multiplicador de velocidad. Para la turbina se debe considerar la operación y regulación del rodete y del distribuidor, de acuerdo a lo indicado en las Características Particulares. Efectuar simulación de flujo por medio del Sistema Computacional “CFD”, (Computacional Fluid Dynamics) considerando el trayecto del agua, desde la obra de toma, hasta el desfogue. 5.3.2 Reducción a la entrada de la aducción y carcasa La aducción, en el sector aguas arriba de la entrada del grupo, es de concreto armado; la sección aguas arriba de la turbina, es decir a partir de la reja, converge desde una forma rectangular a nivel de la reja, a una forma cuadrada a nivel de la compuerta aguas arriba, lo que asegura la transición rectángulo-circular. La geometría de esta tubería la debe definir el fabricante de la turbina y corresponde a la alimentación óptima de dicha turbina. Luego de la convergencia cuadrado-circular, el pasaje de agua cuenta con un blindaje metálico. Dicho blindaje tronco-cónico se sitúa inmediatamente aguas arriba del distribuidor y está destinado a sellar el contorno de concreto 5.3.3 Bulbo o carcasa Alineado con el eje longitudinal de la turbina, se encuentra el bulbo de la misma. En su interior, incluye la chumacera combinada (017, 037 y 128) la turbina y el cabezal de aceite de regulación (083). Se debe tener acceso desde la casa de máquinas hacia el interior del bulbo (si las dimensiones lo permiten) por medio de un ducto que permita el pasaje de personal de operación a través de una escalera. Esto para su inspección, control y mantenimiento. Tanto el servomotor de comando de los álabes del rodete, como su vástago, el cojinete y el sello aguas arriba de la turbina, deben ser desmontables desde el interior del bulbo. De la misma manera, el mantenimiento de dichas piezas debe ser posible mediante la utilización de equipos de izaje y herramientas adecuadas, a través del ducto de acceso. El bulbo debe ser fabricado con placa de acero soldado, según se establece en la referencia [11], capítulo 12 de esta especificación, ésta debe ser dividida en el menor número posible de secciones, tomando en consideración las condiciones y limitaciones del transporte. El proveedor debe proporcionar todos los pernos de conexión, sellos, tuercas, arandelas y herramientas especiales necesarias, para su ensamble. El diseño tanto de la carcasa como de los tanques a presión que se requieran, debe basarse en lo establecido en la referencia [5] del capítulo 12 de esta especificación.


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Cada sección de la carcasa debe estar completamente soldada en fábrica, dando la forma y dimensiones establecidas por el diseño. Después de soldarse cada una de las secciones de la carcasa, las tensiones residuales deben ser relevadas y entonces llevarse a cabo la inspección radiográfica, de acuerdo a lo indicado en la referencia [6], capítulo 12 de esta especificación. El proveedor debe ensamblar el equipo en fábrica, soldando el máximo número de piezas de la carcasa. Los procedimientos de soldadura deben basarse en lo establecido en la misma referencia [6], y en las especificaciones CFE DY700-08 y CFE DY700-16. El proveedor debe suministrar toda la soldadura necesaria para soldar las secciones de la carcasa y del antedistribuidor, que se deban unir en el sitio. En caso de que se produzcan deformaciones que excedan las tolerancias de fabricación en las bridas de la carcasa, debido a cualquier motivo (por ejemplo, efectos del transporte, calentamientos por soldadura o por algún otro proceso), el proveedor debe suministrar, sin costo adicional para CFE, la o las máquinas-herramientas necesarias y adecuadas para corregir dichas deformaciones, efectuando el maquinado correspondiente, ya sea en el sitio, o en algún taller. CFE no acepta que el maquinado se haga en forma manual. 5.3.4 Sistema de desagüe Se debe implementar un sistema de desagüe ya sea por gravedad, o por medio de dos bombas accionadas por motor de corriente directa para desalojar el agua que se acumule en la zona inferior del bulbo, proveniente de las fugas del sello de la flecha, u otras filtraciones que se puedan presentar. Este sistema debe contar con todas las tuberías, válvulas, accesorios y dispositivos necesarios para evacuar el agua acumulada. 5.3.5 Pasajes de acceso (en caso de que las dimensiones lo permitan) El, o los pasajes de acceso hacia la carcasa (bulbo) deben ser de placa de acero estructural según se establece en la referencia [8], capítulo 12 de esta especificación, con uniones soldadas, diseñadas para fácil montaje y desmontaje, y que permitan el acceso al servomotor de comando de los álabes del rodete, a su vástago, al cojinete y al sello aguas arriba de la turbina. Estos pasajes deben ser completamente herméticos y estructurados con costillas y atiesadores, ser fabricados con materiales resistentes a la corrosión, y de diseño rígido que permitan ser atornilladas, sin que se sometan a esfuerzos y que transmitan las cargas al concreto. Estos pasajes deben contar con las escaleras que permitan el paso del personal, componentes, y herramientas, para realizar los mantenimientos e inspecciones necesarias, así como los medios de protección y sujeción (barandales). El material de estas debe ser de acero estructural de uso general. A estos pasajes se les deben aplicar, en toda su extensión, los recubrimientos anticorrosivos y la pintura final, tomando en consideración lo establecido en las especificaciones CFE D8500-01, CFE D8500-02, CFE D8500-22 y CFE L0000-15. 5.3.6 Antedistribuidor Está compuesto de elementos en forma anular, cono y cilindro, (120), ligados entre si por un conjunto de paletas fijas (122), formando junto con los soportes del bulbo (012) un armazón rígido para soportar el bulbo y guiar el agua en forma uniforme hacia las paletas del distribuidor de la misma, con un perfil tal, que reduzca a un mínimo las pérdidas en la conducción, con anillos de refuerzo en los extremos superior e inferior, y puede ser dividido en secciones, tomando en consideración las limitaciones del transporte y ser soldado en el sitio. Los anillos de refuerzo, deben ser diseñados para transmitir las cargas a través de las paletas fijas al concreto, con presiones de aplastamiento que no excedan los 5 000 kPa, y deben ser radiales a la dirección del flujo. Las partes soldadas entre todas las paletas fijas y los anillos, deben someterse a inspección, utilizando el método de partículas magnéticas al 100 %.


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Las bridas de cada sección deben ser maquinadas y estar provistas con conectores, tuercas, arandelas y sellos, así como atiesadores o costillas soporte, y debe considerarse que se puedan transmitir y soportar todas las cargas propias del grupo turbina-generador, las fluctuaciones de presión, las fuerzas dinámicas esperadas y las extraordinarias, así como las causadas por sismo o por calentamiento. El antedistribuidor debe ser de acero, de acuerdo a la referencia [11], capítulo 12 de esta especificación, En su diseño también se debe considerar que puedan transmitir y soportar todas las cargas propias del grupo turbina-generador, como son las fluctuaciones de presión, fuerzas dinámicas y extraordinarias, así como de tipo sísmico. Debe contar con las anclas necesarias, para soportar y transmitir las cargas antes mencionadas; el diseño debe considerar una distribución y número convenientes de apoyos, para asegurar la fijación del bulbo a la cimentación. Se deben tener barrenos de inyección de no menos de 15 mm y de 25 mm de diámetro como mínimo, para la expulsión del aire atrapado en el anillo de refuerzo inferior, para facilitar el colado del concreto, los cuales deben ser sellados posteriormente al colado, y proveer placas y tubos de acero para el cierre subsecuente de los barrenos de inyección. 5.3.7 Distribuidor El distribuidor está formado por el anillo interior (063), el anillo exterior (085) y las paletas directrices (043). Los anillos, tanto el interior como el exterior del distribuidor, deben ser de acero soldado, con bridas maquinadas, así como barrenos para su ensamble con el antedistribuidor y con el anillo de descarga. Deben contar con bujes removibles y autolubricados, para soportar los vástagos de las paletas, dichos bujes deben poder ser cambiados sin desmontar dichas paletas. El distribuidor debe ser diseñando y fabricado para soportar las masas superpuestas, las partes giratorias y el empuje hidráulico. El material propuesto para la fabricación de las paletas, es acero inoxidable martensítico, (13 % cromo, 3,8 % níquel) de acuerdo a la referencia [14], capítulo 12 de esta especificación. Las paletas deben ser accionadas por servomotores. El anillo del distribuidor debe ser de acero soldado y seccionado en partes, bridado, con barrenos para su ensamble entre los anillos aguas arriba, y el de descarga. El anillo saliente de las paletas debe contar con bujes removibles y autolubricados, para su soporte, y poder ser substituidos, sin tener que desmontarlos. Dentro de los mecanismos de accionamiento de las paletas, se debe contar con pernos de ruptura y su diseño debe ser tendiente al cierre. El proveedor debe garantizar que las paletas del distribuidor, no sufran daños como pueden ser el agrieta-miento, o la formación de hendiduras, debido al fenómeno de resonancia de las frecuencias de excitación por vórtices de “Karman”, además de picaduras, o cualquier otro defecto causado por cavitación. NOTAS: 1- En caso de que ocurriera alguna de las fallas mencionadas, los costos por reparación serán cargados al proveedor. 2- No se aceptan reparaciones que disminuyan la eficiencia original de la turbina. 5.3.8 Paletas reguladoras o directrices Las paletas directrices deben ser de acero inoxidable conforme a la referencia [14], capítulo 12 de esta especificación, de una sola pieza y ser accionados por servomotores. Las paletas directrices son comandadas por cilindros hidráulicos de doble efecto a través de un mecanismo que comprende bielas, palancas y anillo de regulación. Se debe prever en el diseño y suministro de pernos de seguridad (pernos de ruptura) en la conexión de cada alabe y el anillo de regulación, que soporten las máximas fuerzas de operación normal; los cuales fallen por ruptura cuando una de las paletas es bloqueada por cuerpos extraños. El mecanismo de maniobra de las paletas directrices debe equiparse con bujes autolubricados.


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Cada servomotor debe ser diseñado para distribuir, de una manera uniforme, la fuerza requerida para operar las paletas reguladoras. Se debe prestar una atención especial a su localización, construcción y cimentación, para asegurarse contra cualquier movimiento anormal que pudiera provocar daño de los servomotores. En uno de los dos servomotores, debe suministrarse un mecanismo para transmitir la carrera de éste, al mecanismo restaurador del regulador de velocidad, el cual se debe instalar en el cubículo del actuador. Además debe suministrarse una escala graduada en milímetros y en por ciento, para indicar la carrera de los servo-motores. Para indicar la posición totalmente cerrada de las paletas reguladoras, deben instalarse dos interruptores límite. La dirección del anillo de regulación debe asegurarse por medio de rodamientos lubricados con grasa. La garganta de rodamiento debe protegerse por un sello a cada lado. Debe suministrarse un bloqueo mecánico (seguro) accionado por un servomotor auxiliar que pueda conectarse al regulador, para asegurar el cierre de las paletas en caso de falla de la presión de regulación. Así también debe contar con un bloqueo o seguro manual, para cuando la unidad se encuentre en reparación o mantenimiento. La operación de los servomotores debe ejecutarse por presión de aceite del regulador de velocidad, su movimiento debe ser suave y su diseño debe considerar un cierre completo de las paletas, desde la posición de totalmente abiertos, considerando la máxima presión hidráulica e incluyendo la sobrepresión debida al golpe de ariete. En cada uno de los servomotores se incluirá un dispositivo de retroalimentación de posición, así como una escala en milímetros para indicar la carrera de los servomotores y se determine la apertura de las paletas en por ciento. Debe incluirse también un injerto de acero inoxidable, para insertar un medidor de presión de aceite, colocado en el nicho de las partes superiores de cierre y apertura de cada servomotor. La indicación de que la posición de las paletas directrices, es “totalmente cerrados”, requiere de dos interruptores límite. Se deben prever todas las conexiones y requerimientos necesarios para la interconexión con las tuberías de aceite hacia el regulador de velocidad, ya que forman parte del suministro de este. Las paletas directrices (o paletas reguladoras) y sus vástagos, deben ser fundidos o fabricados con acero inoxidable al cromo 13 % - níquel 3,8 %, tipo martensítico según referencia [14], capítulo 12 de esta especificación, de una sola pieza, deben tener la rigidez suficiente para resistir los esfuerzos producidos en todas las condiciones de operación y durante los fenómenos transitorios. Deben ser uniformes, y su sección transversal debe diseñarse para dirigir apropiadamente y para acelerar gradualmente la entrada de agua al rodete con un mínimo de fricción y sin disturbios hidráulicos. Se les debe dar un acabado preciso y ser intercambiables. La forma de estas paletas, debe ser verificada utilizando no menos de dos plantillas para cada una de las caras, las cuales deben ser proporcionadas por el proveedor. Las plantillas deben diseñarse de acuerdo al modelo, y montarse en una estructura rígida de acero. El proveedor debe suministrar las plantillas y “templetes” para efectuar eventuales reparaciones de las paletas, ya sea por desgaste o por problemas causados por la erosión debida a cavitación. El diseño y construcción de los sellos alrededor de los bujes, debe ser tal, que se puedan ajustar y reemplazar sin desmontar el rodete, ni la paleta, ser de tipo laberinto para que evite al máximo las filtraciones de agua hacia la turbina. El proveedor debe garantizar que la cavitación no exceda lo indicado en la norma IEC 60609, en todas las condiciones de operación de la turbina.


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El diseño de estas paletas, debe tomar en cuenta que, si cualquiera de ellos llega a desconectarse del anillo de regulación, por falla de uno de los pernos de ruptura, esto no debe causar fallas progresivas de los pernos de ruptura adyacentes. El diseño hidráulico de los mismos debe considerar un par torsionante con tendencia al cierre cuyo tiempo no debe ser menor al que se requiere para efectuar el cierre en forma manual, cuando ocurre una falla. En el caso de que alguna de las paletas quede desconectada, debe operar una alarma, para lo cual deben instalarse microinterruptores, que detecten la falla, y que operen con corriente directa. El valor de esta tensión, se da en las Características Particulares. Las paletas directrices son comandadas por cilindros hidráulicos de doble efecto, o por medio de un servomotor con un sistema de contrapeso, a través de un mecanismo que comprende bielas, palancas y anillo de regulación (094). Se debe prever en el diseño y suministro de pernos de seguridad (pernos de ruptura) en la conexión de cada alabe y el anillo de regulación, que soporten las máximas fuerzas de operación normal; los cuales fallen por ruptura cuando uno de los alabes es bloqueado por cuerpos extraños. Debe suministrarse un bloqueo mecánico (seguro) accionado por un servomotor auxiliar que pueda conectarse al regulador, para asegurar el cierre de los alabes móviles en caso de falla de la presión de regulación. La operación de los servomotores debe ejecutarse por presión de aceite del regulador de velocidad, su movimiento debe ser suave y su diseño debe considerar un cierre completo de las paletas, desde la posición de totalmente abiertos, considerando la máxima presión hidráulica e incluyendo la sobrepresión debida al golpe de ariete. En uno de los servomotores se debe incluir un dispositivo de retroalimentación de posición, así como una escala en milímetros para indicar la carrera de los servomotores y se determine la apertura de los alabes en por ciento. Debe incluirse también un injerto de acero inoxidable, para insertar un medidor de presión de aceite, colocado en las partes de cierre y apertura de cada servomotor. La indicación de que la posición de las paletas directrices, es “totalmente cerradas”, requiere de dos interruptores límite. Se deben prever todas las conexiones y requerimientos necesarios para la interconexión con las tuberías de aceite hacia el regulador de velocidad, ya que forman parte del suministro de este. El alambrado para transmitir estas señales, debe llegar hasta la caja de conexiones de la turbina. Los elementos que forman el mecanismo de regulación de las paletas, deben instalarse en sitios accesibles para su inspección, ajuste y reparación. 5.3.9 Cojinetes de las paletas reguladoras Las paletas reguladoras deben estar provistas de cojinetes autolubricados de guía y de carga. Todas las partes mecánicas deslizantes, como son el anillo de regulación, eslabones y seguros, deben ser provistos de cojinetes. La arandela de carga debe mantener a las paletas reguladoras en una posición fija, en contra de las presiones ascendente y descendente, y debe ser construida, de una manera que, facilite el ajuste para mantener las paletas reguladoras en una posición intermedia precisa, entre las placas de desgaste de la tapa superior y del anillo inferior. 5.3.10 Rodete (098) Está constituido por tres partes principales: el cubo, el cono (108) y los álabes móviles del rodete.


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El cubo del rodete debe ser de una sola pieza de acero inoxidable martensitico conforme a la referencia [14], capítulo 12 de esta especificación, con álabes móviles de una sola pieza del mismo material. La zona entre el cubo y los álabes, debe ser maquinada esféricamente en forma de barril, para reducir posibles fugas entre el muñón de los álabes y el cubo en todas sus posiciones. Debe evitarse cualquier irregularidad que permita la erosión. El cubo del rodete debe estar lleno de aceite a presión para prevenir entradas de agua en el mismo. Los sellos deben ser tipo "O" o del tipo "macho-hembra", que sean fáciles de remover sin tener que desmontar los álabes. El cono de descarga debe ser de placa de acero rolado y con uniones bridadas. Cualquier irregularidad que pueda conducir a erosión, debe ser corregida por medio de soldadura, y esmerilando a continuación. El ensamble entre la turbina y la flecha, debe ser mediante brida y pernos. Los álabes del rodete deben diseñarse con tendencias al cierre, en cualquier posición de operación y operar en coordinación con las paletas reguladoras del distribuidor. Los tornillos y las tuercas necesarios para el acoplamiento con la flecha de la turbina, deben ser de acero inoxidable de acuerdo con la referencia [12] del capítulo 12, con cubierta protectora, para evitar cavitación y corrosión y suministrarse con el propio rodete. Los mecanismos para el accionamiento de los álabes y demás elementos, deben ser alojados dentro del bulbo o carcasa, en donde se debe mantener una presión interna, mayor a la presión que ejerce el agua exterior. Todos estos elementos deben ser fácilmente desmontables y permitir un fácil acceso para su mantenimiento. El proveedor es responsable de todas las pruebas no destructivas de las fundiciones y de la reparación de todos los defectos, antes de que las fundiciones tengan el tratamiento térmico final y sean embarcadas. Se debe poner especial atención, al terminado de los álabes, particularmente en las zonas de entrada y salida de las superficies posteriores. Estas áreas deben estar sin depresiones ni marcas. El cubo debe estar equipado con cojinetes y bujes de bronce apropiados para los muñones de los álabes y mecanismo de accionamiento. El ajuste de los álabes al cubo, debe llevarse a cabo con precisión, para lograr las holguras exactas y el ángulo de los álabes de acuerdo con el diseño. El diseño del rodete debe considerar perfiles en los álabes para obtener la máxima eficiencia de la turbina y considerar los efectos de cavitación y sumergencia de la máquina. Las superficies del rodete en contacto con agua, deben ser maquinadas y pulidas, libres de huecos o imperfecciones, que puedan provocar cavitación y erosión. Todas sus superficies deben ser pulidas a un acabado fino N7 (1,6 Ra), para evitar daños por cavitación o erosión; en caso de presentarse éstos, las superficies deben ser reparadas con soldadura y luego esmeriladas. Cada uno de los álabes debe estar provisto de cojinetes autolubricados y arandelas de empuje para los muñones, los que a su vez, deben contar con camisas de acero inoxidable renovables. Los sellos alrededor de los muñones deben ser de tipo laberinto, de tal manera que se puedan ajustar y reemplazar, sin desmontar el cubo y los álabes, evitando al máximo las filtraciones de agua hacia el cubo. El acoplamiento entre el rodete y la flecha debe ser bridado. El licitante debe informar en su propuesta, si el par se transmite por corte, o por fricción. En el caso que sea por corte, el diseño de la brida debe cumplir con la referencia [20], capítulo 12 de esta especificación. El ajuste de los álabes al cubo, debe llevarse a cabo con exactitud, para asegurar las holguras y el ángulo de los álabes requeridos por el diseño del modelo.


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El método de acoplamiento del rodete a la flecha, debe estar claramente descrito en los dibujos, y en la pro-puesta del licitante. Cualquier equipo necesario o conveniente para fijar el rodete a la flecha, o separarla de la misma, debe ser suministrado por el proveedor, Se debe poner especial atención, al acabado de los álabes, particularmente en las zonas de entrada y salida de las superficies posteriores, las cuales deben estar libres de depresiones y marcas. 5.3.10.1 Álabes del rodete Los álabes del rodete deben ser diseñados y construidos para soportar con seguridad los esfuerzos debidos a la operación a máxima velocidad de desboque, bajo condiciones de carga máxima, con las paletas reguladoras de la turbina, en posición de máxima apertura, y sin carga o excitación en el generador, excepto la fricción y oposición del aire. El material de éstos debe ser igual al referido para el cubo del rodete. Los bordes de los álabes del rodete a la salida del flujo, deben tener el perfil adecuado para evitar vibraciones y cavitación. El proveedor debe suministrar las plantillas y “templetes” para efectuar eventuales reparaciones de los álabes, ya sea por desgaste o por problemas causados por la erosión debida a cavitación. La forma de los álabes del rodete, debe ser verificada utilizando no menos de dos plantillas para cada una de las caras, superior e inferior, las cuales deben ser proporcionadas por el proveedor. Las plantillas deben diseñarse y montarse en una estructura rígida de acero. El diseño y construcción de los sellos alrededor de los bujes, debe ser tal, que se puedan ajustar y reemplazar sin desmontar el rodete, ni el álabe, ser de tipo laberinto para que evite al máximo las filtraciones de agua hacia la turbina. 5.3.11 Anillo de descarga (026) Debe ser de acero inoxidable martensitico de acuerdo a lo establecido en la referencia [10] tipo 410, capítulo 12 de esta especificación, con un espesor y altura mínimos de 25 mm y 400 mm respectivamente, construido en secciones para facilitar su montaje, y desmontaje y permitir el acceso a sus componentes para mantenimiento, contar con bridas maquinadas, con pernos para unir el anillo de descarga, con el anillo soporte y el tubo de aspiración. La superficie interna del anillo de descarga, (lado agua), debe ser maquinada con precisión, para proveer intersticios no mayores a 2,5 mm, debe ser maquinado cilíndrica y esféricamente con respecto a la línea de centro del rodete, para ajustar los álabes en la posición que se requiera, y tener un mínimo de fugas de agua cuando los álabes estén cerrados El anillo de descarga debe ser maquinado, para ajustar los álabes del rodete en su posición de mayor inclinación. 5.3.12 Mecanismo de regulación Las paletas directrices deben ser operadas por el regulador de velocidad, por medio de un mecanismo de articulaciones, conectado al servomotor de las paletas y a las palancas de los muñones de éstos. El servomotor del mecanismo de las paletas se localiza fuera del cubo del rodete. El servomotor debe ser capaz de mover las paletas suavemente, a través de una apertura, o un cierre completo bajo mínima presión del regulador de velocidad y para la máxima caída neta de operación. Debe preverse que el pistón en su carrera, no golpee al cilindro en sus partes inferior y superior. Los servomotores deben tener la capacidad necesaria para incrementar su carrera de diseño en un 10 %, tal que permita el funcionamiento de la turbina a la sobrepotencia que sea requerida en un momento dado. Las previsiones para este incremento de la carrera deben estar incluidas en el mecanismo de regulación, por lo que debe ser tomado en consideración para la selección de las bombas de aceite incluido en el suministro del equipo del regulador de velocidad.


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Se debe suministrar un mecanismo de seguridad tal, que evite que las paletas reguladoras, en el momento en que se descomprime el sistema, se puedan abrir, para garantizar que las maniobras de mantenimiento se realicen con mayor seguridad. El tiempo de cierre de estos álabes, no debe ser mayor a 50 s en la operación normal. Cada componente de este mecanismo debe estar construido para asegurar una operación confiable en todas las condiciones de operación de la turbina, en tal forma que facilite el montaje, el desmontaje, la inspección, la reparación y el ensamblado de las paletas reguladoras. El proveedor debe garantizar que, cuando las paletas reguladoras queden bloqueadas por algún cuerpo extraño que se haya introducido, las paletas no sufran daño, ya que solo se romperá el elemento de ruptura, enviándose en ese momento, una señal de alarma al centro de control, ya sea local o remota. El mecanismo de regulación debe estar diseñado para poder ajustar el cierre de cada paleta reguladora. La barra de conexión entre cada servomotor y el anillo de regulación, debe ser diseñada con dispositivos que permitan ajustar el cierre del distribuidor. Se deben suministrar cojinetes autolubricados para las superficies deslizantes entre el anillo de regulación y la base del anillo soporte. 5.3.12.1 Servomotores Deben suministrarse dos servomotores de doble acción para cada turbina, conectados al anillo de regulación por medio de barras, o por medio de un servomotor con un sistema de contrapeso. Para todas las condiciones de operación de la turbina, el regulador de velocidad debe controlar la operación de los servomotores, con mando por presión de aceite. La capacidad de los servomotores debe ser tal, que permita el cierre desde cualquier apertura de las paletas reguladoras, en condición de la máxima presión, incluyendo la sobrepresión por golpe de ariete. Cada servomotor debe ser diseñado para distribuir, de una manera uniforme, la fuerza requerida para operar las paletas reguladoras. Se debe prestar atención especial a su localización, construcción y cimentación, para asegurarse contra cualquier movimiento anormal, que le pueda causar daño a cualquiera de los equipos con los que interactúan. En uno de los dos servomotores, debe suministrarse un mecanismo para transmitir la carrera del mismo, al mecanismo restaurador del regulador de velocidad, el cual se debe instalar en el cubículo actuador. Además debe suministrarse una escala graduada en milímetros y en por ciento, para indicar la carrera de los servo-motores. Para indicar la posición totalmente cerrada de las paletas reguladoras, deben instalarse dos interruptores límite. Cada servomotor debe tener conexiones de acero inoxidable en el lado de cierre y apertura para medir la presión del aceite. El servomotor debe ser capaz de mover los álabes del rodete suavemente, a través de una apertura, o un cierre completo, empleando el mismo tiempo que el del movimiento de las paletas del regulador de velocidad, bajo mínima presión de éste, y para la máxima caída neta de operación. El licitante debe indicar el tiempo de cierre de las paletas directrices. NOTA: No se aceptan sistemas de aereación, a base de tubos independientes. 5.3.13 Tubo de aspiración (028) Éste debe ser de placa de acero rolado, soldado, reforzado con costillas y atiesadores, y ser embebido en concreto. El recubrimiento metálico debe ser suministrado hasta donde la velocidad del agua sea inferior a 5 m/s, con gasto nominal. Debe contar con las conexiones, preparaciones y accesorios necesarios para realizar la medición de pulsaciones de presión.


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El perfil del tubo de aspiración debe ser diseñado para obtener la máxima eficiencia de la turbina y debe dividirse en secciones convenientes, de acuerdo a las limitaciones del transporte. Estas secciones deben soldarse en el sitio de la obra, para lo que el proveedor debe suministrar toda la soldadura necesaria. El tubo de aspiración debe ser diseñado rígidamente para resistir todas las posibles variaciones de presión o pulsaciones en condiciones de operación normal y extraordinaria. Las superficies exteriores del tubo, (lado concreto), deben ser reforzadas con suficientes costillas y con anclas soldadas, para lograr una firme adherencia al concreto que las rodea. El licitante debe suministrar los apoyos necesarios para su correcta instalación y ensamble, así como los ganchos necesarios para su suspensión, asimismo suficiente número de tornillos niveladores o gatos y anclas con tensores para centrar, nivelar y alinear en posición correcta, tanto lateral como verticalmente durante el ensamble y en los colados de concreto. Para tener un colado eficiente de concreto, después del ensamble e instalación del tubo, en el área baja del tubo de aspiración, debe tener barrenos para expulsión de aire y barrenos para vaciado de concreto, sobre las costillas de refuerzo; también se deben tener barrenos apropiados para evitar la aparición de burbujas de aire. El número de barrenos, dimensiones y localizaciones deben indicarse en los dibujos por aprobar. Se deben incluir atiesadores concéntricos para evitar deformaciones del tubo durante los colados y maniobras. Después del llenado de concreto, los barrenos de vaciado de concreto y expulsión de aire, deben ser obturados con tapones soldados. Para medir las fluctuaciones de presión en el tubo de aspiración, se deben instalar los transductores de presión a un nivel cercano al rodete y otros dos mas delante de la descarga de este tubo, que permitan transmitir la medición de los indicadores de presión localizados en el tablero local de la turbina. Los manómetros deben estar graduados con escala en kPa y la tubería de conexión contar con válvulas de cierre y válvulas de escape de aire. Se debe considerar la preparación para el paso del eje de conexión entre la turbina y generador, previendo la alineación de ésta y la hermeticidad del tubo de aspiración. Si es necesario, a una altura adecuada del tubo de aspiración, debe instalarse en éste, una boquilla con brida para conectar una tubería de diámetro suficiente para descargar el agua de enfriamiento de la turbina y del generador, directamente al desfogue. El objeto de tener mediciones de presión en el tubo de aspiración, es que la CFE requiere medir las amplitudes y las frecuencias de las pulsaciones de presión, dentro de todo el campo de operación de las máquinas, correspondientes a puntos de medición para pruebas del modelo y del prototipo. 5.3.14 Cabezal hidráulico El cabezal hidráulico y los tubos distribuidores que lo conectan con el servomotor de las paletas, deben ser diseñados en función del empuje balanceado. Los tubos de interconexión, entre la válvula de control del regulador de velocidad, el distribuidor y el servomotor de las paletas, deben ser de acero sin costura, con juntas, bridas y conexiones roscadas paralelas, especialmente diseñadas para la conexión en la flecha. El sello del distribuidor de aceite, debe ser equipado con detectores de temperatura y un relevador de doble contacto, que opere cuando alcance la temperatura que se establezca como límite. El sello del distribuidor debe ser preferentemente de teflón trenzado.


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El distribuidor de aceite debe suministrarse con los siguientes elementos, para tener la posibilidad de detectar las fugas de aceite, y mandar cerrar de emergencia, en caso de fallas del sello.

- colector de fugas de aceite con medidor de carátula,

- drenes del colector de fugas de aceite, al colector del regulador de velocidad,

- flotador de nivel, con dos pares de contactos ajustables de 250 V c.d., (o la tensión que se señale en las Características Particulares), para operar alarma y paro por falla de sello.

El distribuidor de aceite completo, así como las reservas de aceite del cubo, el indicador de aceite, la conexión de llenado y la de drenaje al tanque del regulador de velocidad, deben ser montados arriba del generador, junto con los tubos de interconexión entre el regulador de velocidad y el distribuidor. 5.3.15 Flecha (070) La flecha de la turbina, con bridas integradas y barrenadas para su acoplamiento al rodete y al multiplicador de velocidad, debe ser fabricada con acero forjado, y posterior tratamiento térmico. El material propuesto para utilizarse en la fabricación de ésta, es el que se menciona como referencia [14], clase D, del capítulo 12 de esta especificación. Otro material propuesto por el proveedor, debe someterse a la aprobación de la CFE. La flecha del lado aguas arriba de la turbina, debe maquinarse para permitir el pasaje del vástago de comando de álabes que vincula el cilindro aguas arriba al mecanismo de comando al interior del núcleo. El diseño de la flecha de la turbina debe ser tal, que la velocidad crítica corresponda al 130 % de la velocidad de desboque de todo el grupo rotatorio. La flecha no debe tener deformaciones, que puedan ocasionar vibraciones dañinas, en las diferentes condiciones de operación de la turbina. El diseño y construcción para el acoplamiento, deben apegarse a lo establecido en la referencia [20] del antes mencionado capítulo 12 sin tomar en cuenta la fricción entre la bridas El acoplamiento de la turbina con el incrementador de velocidad, debe ser coordinado por los fabricantes de estos equipos, para realizar su maquinado y montaje y suministrar las herramientas, para las operaciones de desmontaje del eje turbina / multiplicador. El proveedor debe suministrar los pernos y tuercas de acero de alta resistencia tipo AISI 4140 (con 0,15% máximo de carbono, 12 % de cromo y 2 % níquel) y seguros para el acoplamiento entre las flechas de la turbina y del generador. También debe suministrar la plantilla (“template,”) con barrenos, para el maquinado de la brida, así como los cálculos que definan el diámetro final de la flecha y la velocidad crítica de la unidad, según lo establecido en la referencia [20]. Se deben entregar las herramientas de apoyo de la flecha turbina/multiplicador, en el costado del acoplamiento, para las operaciones de desmontaje. 5.3.15.1 Alineamiento de las flechas El proveedor de la(s) turbina(s) debe garantizar que el sistema de acoplamiento sea el apropiado para resistir los esfuerzos mecánicos a los que esté sometido el conjunto turbina – flecha – generador, durante su operación, por lo que es el responsable del alineamiento de ambas flechas, la de la turbina, y la del generador, por lo tanto, debe coordinarse con el proveedor del generador para que, con base en el "Convenio de Cooperación entre Proveedores", realicen esta maniobra, como se establece en el Apéndice B de la especificación CFE W4200-12. El proveedor debe presentar a la CFE, el procedimiento correspondiente, para su revisión y aprobación. La máxima excentricidad no debe exceder los valores permitidos por la antes mencionada referencia [20].


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El fresado final de los barrenos para los pernos de ambas bridas, debe hacerse en el sitio, en cualquier posición posible de acoplamiento de estas bridas, después de que se alcance la posición relativa final de las mismas. Antes del acoplamiento final, el proveedor de la turbina, debe verificar el alineamiento de la flecha del incrementador, ya que este proveedor es el responsable final de la alineación y acoplamiento del conjunto El conjunto rodete / flecha de la turbina situado dentro de la turbina, debe estar provisto de un dispositivo de estanqueidad, que evite problemas de fatiga por corrosión debida a la humedad. 5.3.15.2 Estopero de la flecha (117) Se debe suministrar un estopero para la flecha, de diseño ya probado, El sello puede ser radial o axial, de doble anillo de carbón o de teflón, sobre un anillo de acero inoxidable en la flecha, Si el sello es axial, un indicador de desgaste de los anillos de carbón o de teflón, debe ser previsto en una posición fácilmente accesible dentro de la tapa principal del sello. Debe ser resistente y seguro, construido de manera que su inspección, ajuste y reparación, puedan ser realizadas fácilmente, sin desmontar las chumaceras. Todos los tornillos y tuercas utilizados para la caja selladora deben ser de acero inoxidable tipo 316, o sea, con un contenido de 0,08 % de carbono, 16 % a 18 % de cromo, 10 % a 14 % de níquel y 2,0 % a 3,0 % de molibdeno. Deben tomarse las precauciones para minimizar las fugas de agua, especialmente cuando la turbina está en reposo. Se debe prever que la lubricación del sello sea por agua. El diseño debe evitar la contaminación del aceite de las chumaceras, por alguna corriente de agua disparada hacia ellas, debida a falla del sello. Se deben disponer los medios adecuados para el drenaje del agua que se filtra a través del sello. Si éste es axial, un indicador de desgaste de los anillos de carbón o de teflón, debe ser previsto en una posición fácilmente accesible dentro de la tapa principal del sello. Debe suministrarse un sensor de temperatura, con contactos de alarma y señales enviadas al tablero local de la turbina, cuando la temperatura del sello sube por falta de agua de enfriamiento. Se requiere también un indicador de desgaste de los anillos del estopero, y preparar puntos para medición de temperatura y de desgaste, incluyendo los instrumentos necesarios, tuberías, válvulas y accesorios que hagan posible el envío de la información, al PLC de la turbina. Para la lubricación del sello de parada, por medio de agua, ésta debe ser tomada del sistema de agua de enfriamiento; por lo que se debe considerar lo indicado en la especificación CFE 017PH-12. En la línea de alimentación al sello, se deben instalar filtros dobles y un medidor de flujo con contacto de alarma. Debe suministrarse un termostato con indicador la temperatura del sello, y contacto de alarma por alta temperatura del mismo; la indicación debe aparecer en el tablero local de la turbina. Se requiere de los medios para drenar el agua que eventualmente se filtre a través del sello, para enviarla hacia el drenaje general de la central. 5.3.16 Multiplicador de velocidad Debe ser del tipo de ejes paralelos horizontales superpuestos, capaz de transmitir la potencia desarrollada por la turbina, con el incremento de velocidad necesario y correspondiente a un generador factible de fabricar.


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5.3.16.1 Fijación del multiplicador El multiplicador se debe instalar sobre un macizo de concreto armado. En orden a reducir los esfuerzos sobre la estructura de concreto, derivados del brazo de palanca, la caja del multiplicador se debe fijar al macizo dentro del plano horizontal definido por la flecha de baja velocidad. 5.3.16.2 Acoplamiento para baja velocidad (entre turbina y multiplicador) Este acoplamiento debe ser del tipo rígido y estar constituido de dos bridas. La brida de acoplamiento del lado del multiplicador se construye en acero forjado. 5.3.16.3 Acoplamiento para gran velocidad (entre multiplicador y generador) Este acoplamiento debe ser del tipo flexible de engranajes fácilmente desmontables, constituido de dos embragues. 5.3.16.4 Lubricación El sistema de lubricación debe ser por inyección y refrigeración por intercambiador de calor aceite-agua o aceite-aire, y comprender lo siguiente:

- una bomba de aceite conectada al eje de gran velocidad,

- un filtro,

- un interruptor de presión de simple contacto para controlar la presión mínima,

- un manómetro,

- un detector de flujo,

- un detector eléctrico de nivel por flotación,

- un intercambiador de calor aceite-agua o aceite-aire,

- un interruptor de presión para el intercambiador aceite/agua,

- unos interruptores de temperatura de simple contacto (temperatura máxima y parada del intercambiador),

- una válvula de descarga,

- una válvula termostática,

- una sonda de temperatura.

5.3.16.5 Carter Este en estructura de acero mecano-soldado, hermético al aceite, hecho en 2 partes con un plano de sello horizontal que atraviesa la línea del eje de baja velocidad. Se prevé un orificio de vaciado del carter de dimensión suficiente para permitir un flujo rápido, un nivel visible y un orificio de llenado. También se debe considerar una ventana de acceso para inspección de engranajes. Se debe considerar estanqueidad mecánica sin contacto por medio de laberintos a la salida de los ejes. En su parte superior, se deben proveer orejas de izaje.


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5.3.16.6 Engranajes La terminación de los engranajes debe realizarse por rectificación, para compensar las deformaciones de torsión y flexión de los ejes. Los engranajes son del tipo helicoidal simple. La vida útil debe considerar una operación de 100 000 horas. 5.3.16.7 Flechas del multiplicador Éstas se deben calcular a torsión y flexión. Los valores de tensión máxima admisibles se basan en aquellos indicados por la referencia [20], capítulo 12 de esta especificación 5.3.17 Generador Se requiere con las siguientes características: 5.3.17.1 Polos Los polos del rotor del generador, deben ser laminados. Para mejorar la estabilidad durante las fallas de los polos, deben tener devanados amortiguadores del tipo cerrado, diseñados de tal manera que la relación de la reactancia subtransitoria en cuadratura, a la reactancia subtransitoria directa, sea lo más cercano a la unidad. Tanto el rotor como los devanados amortiguadores y los devanados de campo, deben tener la suficiente resistencia mecánica y estar bien asegurados contra los efectos de la fuerza centrífuga a la velocidad de embalamiento, (desboque), durante un lapso mínimo de 30 min. 5.3.17.2 Aislamiento Tanto en el estator como en el rotor, el aislamiento debe ser de la clase indicada en las Características Particulares, según las normas correspondientes. 5.3.17.3 Conexión Los devanados del estator se deben conectar en estrella, con seis terminales que salgan de la carcasa de la máquina, a una caja de conexiones adosada a la misma. Las tres terminales del neutro se deben conectar en estrella, cuyo neutro se conectará como se indica en las Características Particulares. 5.3.17.4 Sistema de ventilación Debe ser del tipo de ventilación abierta. La remoción del aire se debe efectuar por medio de aletas que deben ser montadas convenientemente en el rotor del generador. En caso de requerirse un sistema cerrado o especial, el proveedor debe suministrar todo lo necesario. 5.3.17.5 Sistema de excitación El sistema de excitación debe cumplir con lo establecido en la especificación CFE W4101-16, así mismo estar actualizado con los últimos avances tecnológicos y debe incluir:

a) Rectificador del tipo estático a base de tiristores. Al tratarse de la unidad de emergencia, considerar lo necesario para que la unidad arranque y tenga la excitación inicial sin problemas, aun si falta la corriente directa.

b) Interruptor de campo.

c) Regulador automático de tensión.


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5.3.17.6 Tapas Las dos tapas laterales del generador, deben ser maquinadas y atornilladas a la carcasa del estator, y servir de soporte para las dos chumaceras del alternador, ubicadas una de cada lado del rotor con cojinetes intercambiables del tipo manguito, revestidos de material antifricción según se indica en la Tabla 1, con un sistema cerrado de lubricación automática. El sistema de lubricación y su sistema de enfriamiento, deben ser los mismos que los utilizados para la chumacera de la turbina, es decir, mediante un solo sistema de lubricación y enfriamiento para todas las chumaceras de la unidad. 5.3.17.7 Regulador de tensión Debe suministrarse un regulador automático de tensión tipo estático, con tecnología digital y con base en lo establecido en la norma NMX-J-501-ANCE. 5.3.17.8 Interruptor de campo El suministro debe incluir un interruptor en aire, conectado entre el campo del generador y las terminales de la armadura de la excitatriz, con capacidad para soportar la corriente máxima de excitación. 5.3.17.9 Tablero de medición, control y protecciones de la unidad El proveedor debe suministrar las secciones que se requieran para la medición, control y protección del generador de acuerdo con lo establecido en la norma NMX-J-235-ANCE y en la referencia [21], capítulo 12 de esta especificación. Los equipos de protección y medición, como mínimo deben corresponder a lo indicado en el diagrama unifilar de servicios auxiliares, y estar integrados en el tablero de control de la misma unidad. El PLC de la unidad auxiliar debe tener capacidad de comunicación con el autómata de servicios auxiliares, como se indica en el diagrama de la configuración del SCAAD, (Sistema de control, automatización y adquisición de datos). Para lo anterior debe existir la coordinación necesaria entre los fabricantes correspondientes. Toda la información de protección, control y medición debe llegar al autómata de servicios auxiliares, a través de los enlaces de comunicación indicados en los diagramas antes mencionados.

a) Sección de medición. En la sección de medición, se debe instalar un medidor multifunción que despliegue y proporcione, por lo menos, la siguiente información:

- corriente en las 3 fases (A),

- tensión entre fases (V),

- potencia activa (W),

- potencia reactiva (var),

- energía utilizada (Wh),

- frecuencia (Hz).

Lo anterior de acuerdo con la especificación CFE G0000-48. Con las mismas características técnicas que se mencionan en la especificación del SCAAD.


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b) Sección de control. En la sección de control se deben instalar los siguientes equipos:

- medidor de horas de operación,

- indicador de temperatura,

- conmutador selectivo para medición de temperatura,

- desbloqueo,

- interruptor del generador,

- cuadro de alarmas (24 puntos mínimo). Todas las señales del cuadro de alarmas deben ser enviadas al SCAAD,

- lámparas necesarias de señalización.

c) Protección multifunción.

El sistema de protección multifunción (SPM), debe ser un relevador microprocesado con las características técnicas y requisitos establecidos en la especificación CFE GCU00-69, que considere las funciones de protección indicadas en el diagrama antes citado, adicionalmente, se deben considerar todos los relevado-res auxiliares necesarios. Las funciones de protección, de acuerdo a la nomenclatura “ANSI”, como mínimo deben ser las indicadas a continuación:

- 21 protección de distancia (impedancia), - 24 sobreexcitación (V/Hz), - 26/49 sobretemperatura en devanado del generador, - 32 potencia inversa, - 38 sobretemperatura en chumaceras, - 40 pérdida de campo, - 46 sobrecorriente de secuencia negativa, - 59 sobretensión, - 60 balance de tensión, - 64 falla a tierra en el campo, - 81/50 energización accidental, - 87 protección diferencial.


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5.3.17.10 Interruptor principal del generador El proveedor debe suministrar un interruptor trifásico en aire, que debe conectarse al generador, del tipo removible (“draw out”), accionado por motor eléctrico de corriente directa, con palanca extra para operación manual de emergencia, disparo eléctrico por corto circuito, protección de sobrecorriente doble (de tiempo largo y tiempo corto), con un mínimo de ocho contactos convertibles, alambrados a las tablillas para uso de CFE con contactos de alarma por disparo y con las características técnicas mencionadas en los requisitos específicos. 5.3.17.11 Gabinetes blindados de barras e interruptores El proveedor de la unidad debe suministrar un juego de gabinetes blindados, para ser instalados junto a los tableros de control de la turbina y del generador incluyendo principalmente lo siguiente:

- un juego de tres barras de cobre aisladas para 600 V c.a., 60 Hz y una barra para el neutro, para funcionar con la intensidad de corriente máxima suministrada por el generador y para soportar la corriente máxima de corto circuito del mismo,

- el interruptor de campo del generador descrito en 5.3.16.8,

- el interruptor principal del generador descrito en 5.3.16.10,

- un juego de transformadores de corriente y potencial necesarios para la protección, medición

y control de la unidad,

- conectores y todos los accesorios necesarios para la conexión de los gabinetes con el generador y transformadores de potencia y corriente,

- apartarrayos y capacitores necesarios para proteger los devanados del generador,

- equipo necesario para conectar sólidamente el neutro del generador a través de un

transformador y una resistencia. 5.3.17.12 Secuenciador El proveedor debe suministrar un equipo programable de secuencias, denominado autómata, para el arranque y paro de la unidad en condiciones normales de operación, esto es, cuando se tienen corriente alterna y corriente directa. El proveedor debe considerar que, además de arrancar la unidad con una secuencia automática, ésta se pueda arrancar y llevar a la condición de generación, mediante una secuencia manual, por lo que debe prever lo necesario, para que pueda abrir válvulas, abrir el distribuidor, el sistema de enfriamiento, cerrar el interruptor de campo, y el interruptor principal, aun sin que se tenga corriente directa. 5.3.18 Chumaceras El diseño, y ubicación de las chumaceras deben cumplir con las normas ISO 4386-1 e ISO 4386-3. El grupo turbina-generador, debe contar con dos chumaceras, una combinada (017, 037 y 128) y otra guía (037), ubicadas preferentemente, la combinada aguas arriba, alojada en el bulbo, la otra aguas abajo, en la parte mas cercana al incrementador de velocidad, de segmentos bipartidos, de acero fundido revestido de metal “babbit”, para la radial, y con segmentos basculantes para la de empuje según se anota en la tabla 1. El sistema de lubricación debe diseñarse a base de circulación forzada de aceite, accionado por la propia flecha de la turbina. El sistema de lubricación debe ser el mismo que el utilizado en las chumaceras del generador es decir, utilizar un solo sistema de lubricación y enfriamiento para todas las chumaceras de la unidad.


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Para el arranque se debe contar con un sistema de alta presión, que permita una lubricación previa al arranque de la unidad generadora, así como en el paro, por lo cual se deben suministrar bombas con motores de corriente alterna, una para operación normal y la otra como respaldo. El enfriamiento del aceite debe hacerse en forma indirecta, o sea, por medio de intercambiadores de calor agua-aceite, externos al cuerpo de la chumacera, con tubos de cobre 70 % - níquel 30 %, la alimentación de agua tomada del sistema de agua de enfriamiento de la central, por lo que se debe considerar lo establecido en la especificación CFE 017PH-12. Los segmentos de las chumaceras deben llevar un recubrimiento de metal “babbit”, con base de estaño para las de empuje, y con base de plomo para las guía, de acuerdo a lo que establece la referencia [15], capítulo 12 de esta especificación. 5.3.18.1 Aceite lubricante La lubricación de las chumaceras guía, debe ser a base de aceite que fluya por gravedad, las de empuje deben contar con un sistema de alta presión, que permita una lubricación previa al arranque de la unidad, así como en el paro, por lo cual se deben suministrar bombas con motores de corriente alterna, una para operación normal y la otra como respaldo. Las chumaceras deben soportar las condiciones de operación extraordinarias como pueden ser, sobrecarga o sobrevelocidad, así como por un tiempo sin lubricación y sin agua de enfriamiento, Para la lubricación de las chumaceras se requiere un sistema integrado por bombas, tuberías, accesorios e instrumentos de medición, protección y control del aceite, y una unidad de transferencia de aceite. 5.3.18.2 Características del aceite El aceite utilizado debe cumplir con las normas internacionales aplicables, para lo cual debe consultarse la especificación CFE D2100-18. De preferencia debe utilizarse el mismo tipo de aceite para la lubricación y para regulación de la velocidad. El proveedor debe suministrar la primera carga, y un 10 % adicional al requerido para llenar los depósitos de los equipos. La temperatura del aceite no debe exceder los 60 °C, para evitar que pierda sus características lubricantes, lo cual obviamente depende del tipo y calidad del aceite, lo que el proveedor debe informar, proporcionando los datos básicos que se piden en el cuestionario de esta especificación 5.3.18.3 Sistema para purificación del aceite Se requiere que el aceite utilizado sea purificado, con la frecuencia que recomiende el fabricante, para lo cual se debe contar con un equipo móvil que permita realizar el centrifugado y la limpieza tanto del aceite de las chumaceras, como el del sistema de regulación, por lo que se requieren conexiones convenientemente ubicadas, para su fácil acceso y maniobra. Asimismo, deben incluirse todas las tuberías, válvulas y accesorios necesarios y adecuados a las capacidades particulares de cada unidad generadora. Este equipo debe basarse en la especificación CFE 051PU-27. 5.3.18.4 Requerimientos de agua de enfriamiento El sistema de agua de enfriamiento es suministrado por otro proveedor, con base en los requerimientos de los diferentes equipos que integran la central y que deben ser enfriados con agua, por lo que corresponde al fabricante de la turbina, por conducto del proveedor, suministrar la información que corresponde a la turbina, al proveedor del sistema de agua de enfriamiento, para que éste lo considere en su diseño. En su propuesta el licitante debe anotar las partes del equipo que suministra, que necesiten agua para su enfriamiento, las cantidades y condiciones en que debe suministrarse esta agua. Debe consultarse la especificación CFE 017PH-12.


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5.3.19 Instrumentación y control requeridos por el grupo turbina-generador Debe ser de acuerdo a lo descrito en la tabla 1. 5.3.19.1 Medidores e indicadores de temperatura

a) De temperatura.

Los termómetros deben ser de contacto, tipo presión de vapor o gas, con graduación de 0 °C a 100 °C, pantalla digital, cubierta y conexiones roscadas de acero inoxidable AISI 304 o similar. Si son de carátula, el diámetro de la misma debe ser de 100 mm, como mínimo, deben estar graduados en grados Celsius (°C). La carátula debe tener fondo blanco y los números deben ser negros. La precisión de los termómetros debe ser de ± 1% de su escala total. Los detectores de temperatura deben ser de resistencia (RTD), tipo platino con valores de 100 Ω a 0 °C con contactos para corriente directa que puedan ser calibrados para alarma y para disparo, de acuerdo con las condiciones de la operación, y con salidas analógicas o digitales que permitan el envío de señales locales y remotas con valores de 4 mA a 20 mA ó 0 V a 10 V. Los detectores deben ser utilizados en combinación con los indicadores analógicos. Éstos deben ser utilizados en combinación con los indicadores de carátula. Los indicadores deben fijarse en lugares accesibles para su inspección, aún cuando estén funcionando. Los niveles límite de aceite, altos o bajos, deben accionar una alarma. Los conductores de estos elementos deben ser flexibles, blindados y de material resistente a daños mecánicos, altas o bajas temperatura y corrientes de operación. Los RTD deben poderse conectar a un registrador gráfico de temperatura, a la caja de conexiones del generador, o al tablero de la turbina. Los valores límite de temperatura, deben ser determinados por el proveedor. Se requieren: Interruptor de temperatura para el estopero de la flecha, con indicación local, contactos de alarma y señal remota. Termómetro para el aceite del sistema de presión de la válvula de admisión. - detectores (RTD) e interruptores de temperatura para metales y aceite:

⋅ chumaceras guía,

⋅ chumacera de empuje,

⋅ tanque de aceite del regulador,

⋅ agua de enfriamiento.

Cada unidad generadora debe contar con la instrumentación necesaria para la medición, el control y la protección de toda la unidad, acordes con los requerimientos establecidos en el SCAAD, con señalización de alarma y disparo en cada caso particular. Todos los transductores deben contar con salida analógica de 4 mA a 20 mA.


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- se deben suministrar interruptores de presión ajustables, para operación a 125 V c.d. (o la que se indique en las Características Particulares). Cada interruptor debe tener dos contactos eléctricamente separados y cambiar independientemente desde un circuito de apertura, o uno de cierre, según se requiera,

- los manómetros suministrados deben estar provistos de un cabezal para conectarse a

cualquiera de los barrenos previstos en la turbina,

- los interruptores de temperatura para detectar la del metal de las chumaceras, con contactos para c.d., con diferentes ajustes, uno para alarma y otro para el paro de la unidad,

- el termómetro para indicar la temperatura en los metales de las chumaceras, de empuje y

guía, se debe suministrar con contactos para corriente directa y alarma por alta temperatura. 5.3.19.2 Medidores e indicadores de presión

a) De presión.

El proveedor debe suministrar lo siguiente:

- manómetros y transductores de presión para:

⋅ entrada de la turbina,

⋅ chumacera de empuje,

⋅ regulador electro-hidráulico,

⋅ dispositivos de sobrevelocidad,

⋅ dispositivos de vibraciones.

b) De flujo.

Estos deben ser ajustables y calibrables, e incluir transductor con salida analógica de 4 a 20 mA e indicador LCD.

c) De nivel.

Los medidores de nivel deben ser del tipo flotador, con contactos de alarma. Se requieren:

- flotadores para:

⋅ tanque de aceite del regulador,

⋅ acumulador de aceite del regulador.

d) Interruptores límite.

El proveedor debe suministrar todos los interruptores límite con los contactos que sean necesarios para el control hidráulico y protección de la turbina. Se requieren, como mínimo, los mencionados en la tabla 1.


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e) Tacómetros.

Los tacómetros deben conectarse a circuitos de acoplamiento, para indicar la velocidad de la turbina desde 0 %, hasta 160 % de la nominal. Incluir además calibradores de ajuste, escala graduada en rpm y porcentaje de velocidad.

f) Otros instrumentos.

- escala para medición de desgaste del estopero,

- escala en el anillo de regulación para medir apertura de las paletas (graduada en %),

- escala para indicar la posición del elemento obturador de la válvula de admisión,

- contador de horas de operación, del tipo digital,

- indicador de posición del distribuidor, de 0 % a 100 %.

TABLA 1 - Instrumentación y control requeridos

Función (1) No. Instrumento Aplicación Operación DE DR D A P CA AUX IL IR SCA Observaciones

REGULADOR DE VELOCIDAD

1 Interruptor de nivel Bajo X X X Paro bomba de

aceite

2 Interruptor de nivel

Nivel de aceite Muy bajo X X X X X

3 RTD Temp. aceite > 65 ° X X

4 Interruptores de presión diferencial

Filtro dúplex

aceite

Alta X

Muy baja 5 Interruptor de presión Baja X X Relevador de

tiempo

6 Interruptor de presión

Presión aceite del regulador X Relevador de

tiempo

7 Motor trifásico

Bomba aceite 1 Control X

8 Motor de c.d.

Bomba aceite 2 X

9 Convertidor c.d. / c.d.

Tensión de salida Baja X X X X Relevador de

tiempo 10 Fusibles Protección Sobrecarga X X X X

TURBINA

11 Interruptor de posición

Àlabes directrices Cierre X X

12 Relevador

operado por interruptores

Falla pernos de corte

Cierre álabes

directrices X X X

13 Transmisor electrónico Control Retroali-

mentación X

14 Sensor de velocidad

Flecha turbina r/min X X

15 RTD Alta X X X 16 RTD

Temperatura chum. carga Muy alta X X X X X

continúa…


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…continuación Función (1) No. Instrumento Aplicación Operación DE DR D A P CA AUX IL IR SCA Observaciones

17 RTD Alta X X X 18 RTD

Temperatura chum. guía Muy alta X X X X X

19 RTD Muy alta X X X X X X 20 RTD

Chumacera generador Alta X X X X

GENERADOR


Freno generador Abierto X X X

22 RTD's Temperatura aislamiento Registro X X X X X X

23 RTD's Temperatura aire Registro X X X

24 Interruptor de flujo

Agua de enfriamiento

Indicación de flujo X X X X X X X

VÀLVULA DE ADMISIÒN

25 Interruptor de posición Cerrada X X X Paro bomba de

aceite


Válvula de derivación (by-pass) Abierta X X


aceite


99 % abierta X X X X


Válvula de admisión Abierta X X


Antes válvula de

admisión en tubería a presión

X X

31 Interruptores de presión diferencial

Válvula de admisión X

VÀLVULA DE DESFOGUE / COMPUERTA


aceite

33 Interruptor de posición Abierta X X

VÀLVULA DE TOMA TUBERÌA A PRESIÒN

34 Interruptor de posición Cerrada X X Paro bomba de

aceite

35 Interruptor de posición Abierta X X X

(1) Abreviaturas DE Disparo de emergencia DR Disparo rápido D Cierre A Alarma P Permisivo CA Control automático AUX Control auxiliar IL Indicación local IR Indicación remota SCA Información hacia el SCAAD (2) Depende de la alternativa y el arreglo final


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5.3.19.3 Sistema de tierras para equipo de instrumentación y control El proveedor debe suministrar un sistema de tierras, que satisfaga los requerimientos de los equipos. 5.3.20 Equipo y materiales eléctricos 5.3.20.1 Tablero local para la turbina El tablero local para la turbina, que debe suministrar el proveedor, con los instrumentos de medición y protección, debe ser diseñado y fabricado con base en lo que se establece en la norma NMX-J-235-ANCE y en la referencia [21], capítulo 12 de esta especificación. Los conductores utilizados para su cableado, deben cumplir con la norma NMX-J-438-ANCE, y contar con iluminación interior para inspección y mantenimiento, así como con resistencias calefactoras, para evitar la condensación del agua en su interior. Los instrumentos que como mínimo deben ser montados en este tablero, son los requeridos para obtener la siguiente información:

- tacómetros operados eléctricamente, con circuitos de acoplamiento, para indicar la velocidad de la turbina, desde 0 % hasta 150 % de la nominal,

- calibrador de ajuste con escala graduada en revoluciones por minuto (r/min) y por ciento de

la velocidad nominal, - la conexión de la banda de frecuencia debe suministrarse para ajustarse desde 0 (cero),

hasta 63 Hz. La carga debe quedar firme para cualquier cambio de la frecuencia del sistema, dentro de la colocación de la banda muerta, y siguiendo la curva normal de regulación de velocidad, para frecuencia fuera de esta banda,

- manómetro indicador de presión del agua en el río, con transductor, - manómetro indicador de presión o vacío para el tubo de succión, con transductor, - manómetro para el tubo de aspiración, cercano a la descarga del rodete, - medición de flujo en el circuito de agua de enfriamiento de las chumaceras guía, o de

empuje, y sello de la flecha, con contactos de alarma, - medición de flujo de agua con indicación permanente y totalizador con transductor, - señalización de la operación de las bombas o del eductor, para el drenaje de la carcasa,

incluyendo alarma por alto nivel de agua, - señal de alarma por falla de cualquier perno de seguridad, - medición de temperatura y desgaste de los sellos de la flecha, con contacto de alarma, - medición de temperatura del aceite de las chumaceras guía y combinada o de empuje, con

contactos de alarma por alta temperatura y transductores, - medición de la temperatura de los metales de las chumacera guía y combinada o de empuje,

con contactos de alarma y disparo y transductores,


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- medición de flujo de aceite de las chumaceras de empuje con contacto de alarma para corriente directa, que opere por flujo insuficiente de aceite, (contacto alambrado hasta la caja de conexiones del generador),

- indicador de nivel de aceite para la chumacera combinada o de empuje, con contacto de

alarma por bajo y alto niveles de aceite, - indicación de nivel de aceite para las chumaceras guía, con contacto de alarma por bajo y

alto nivel de aceite, - lámparas del tipo fluorescente de 220 V c.a., operadas por un interruptor de acción local, con

apoyo de lámparas incandescentes alimentadas con corriente directa. La iluminación proporcionada debe ser la adecuada para efectuar trabajos de mantenimiento,

- el tablero debe contar con tomacorrientes a 127 V c.a., polarizados, colocados en cada

sección de éste. NOTA: Los sistemas de medición pueden ser integrados por transductores que envíen las señales al SCAAD. 5.3.20.2 Centros de control de motores El proveedor debe suministrar un gabinete metálico por cada unidad generadora, en donde debe concentrar los aparatos de control de todos los motores eléctricos que forman parte del suministro. Su diseño y fabricación deben cumplir con lo establecido en la especificación CFE V6300-21. 5.3.20.3 Motores Los motores requeridos para los diversos equipos y sistemas mencionados en esta especificación, deben ser del tipo totalmente cerrado, no ventilado, y cumplir con lo establecido en la norma NMX-J-075-ANCE, y en las referencias [22] y [23], capítulo 12 de esta especificación. El proveedor debe también suministrar los arrancadores para los motores, y todos los dispositivos de control necesarios, de manera que la CFE sólo proporcione la alimentación de energía eléctrica por medio de un interruptor a 480 V c.a. 5.3.20.4 Tensiones de operación

a) Sistema de corriente alterna.

Para la alimentación de los equipos de fuerza, la casa de máquinas cuenta con un sistema que opera con una tensión nominal de 480 V c.a, .3 fases y 60 Hz, (o la que se anote en las Características Particulares). Los límites máximo y mínimo para esta tensión nominal, son los siguientes:

- tensión máxima, 508 V c.a., - tensión mínima, 416 V c.a.

La variación de frecuencia permisible es de ± 5 %, como máximo.


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b) Sistema de corriente directa.

El proveedor debe considerar un sistema de corriente directa, a una tensión de 250 V, a menos que se indique otro valor en las Características Particulares, y que se requiere para la alimentación de los equipos de control. Los equipos proporcionados deben operar correctamente y sin deterioro en la vida normal de los mismos cuando se alimenten entre los límites tensión máximo y mínimo indicados a continuación:

- tensión máxima: 280 V c.d., - tensión mínima: 200 V c.d.

El proveedor debe indicar en la propuesta, las tensiones nominales de los equipos y aparatos eléctricos que suministra.

5.3.20.5 Tubería conduit y accesorios El proveedor debe suministrar, con la tubería conduit, los soportes requeridos para ésta así como las estructuras de acero, cajas terminales para la conexión de cables, tornillos, tuercas y anclas. Dichas cajas deben tener tapa y protegerse con un recubrimiento anticorrosivo, los codos deben ser graduales y suaves, para permitir el paso de cables aislados, los extremos de los tubos conduit, deben ser protegidos para no estropear los forros de los cables, o las cubiertas protectoras. Los tubos conduit de metal galvanizado para los conductores eléctricos, deben cumplir con las normas NMX-J-534-ANCE y NMX-J-536-ANCE. Para casos en que la canalización deba pasar por lugares en que la corrosión sea severa, y que sea embebida en concreto o enterrada, se requiere el uso de tubos de PVC, que deben cumplir con las normas NMX–E-242-1-ANCE-CNCP-2005 o NMX-E-242-2- ANCE-CNCP-2005. 5.3.20.6 Conductores Los conductores para fuerza deben cumplir con lo establecido en la norma NMX-J-492-ANCE y los utilizados en circuitos de control y para alambrado de tableros, deben apegarse a lo establecido en la norma NMX-J-438-ANCE. Para los circuitos de control, se debe utilizar cables blindados. 5.3.21 Tuberías, válvulas y accesorios El proveedor debe suministrar todas las tuberías, válvulas, accesorios y soportería, los pernos de anclaje, los empaques, tornillos y tuercas-unión requeridos por los sistemas de agua, de aire y de aceite, así como la instalación de toda la tubería para interconectar las bombas de aceite, con los tanques, los servomotores y el actuador. El proveedor debe suministrar en forma adicional, el 10 % del total de la tubería requerida para los sistemas suministrados. La tubería para equipos a presión, debe ser de acero sin costura, adecuada para una variación de temperaturas de 20 °C a 65 °C. Para diámetros nominales mayores a 25 mm, deben apegarse a la referencia [3], capítulo 12 de esta especificación, las juntas deben ser bridadas. Para diámetros menores de 25 mm las conexiones pueden ser roscadas. Las tuberías para el sistema de control, menores de 12 mm de diámetro, deben apegarse a la referencia [1]. Los accesorios de las tuberías de control, deben tener un abocinamiento de 37,5 °C y apegarse a lo que establece la referencia [24]. La velocidad del aceite en las tuberías no debe exceder de 5 m/s.


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Las tuberías deben instalarse en tal forma, que no transmitan esfuerzos al equipo. El proveedor debe definir, con base en el diseño, la ruta de las tuberías, para permitir desmantelarlas en el menor tiempo posible. Debe suministrar e instalar toda la tubería de interconexión, entre las bombas de aceite, tanque colector, tanque a presión, servomotor, actuador, junto con todos los soportes, válvulas y accesorios necesarios. Las soldaduras en las ramificaciones y curvaturas deben ser realizadas en fábrica, tomando en cuenta los requerimientos para su transporte e instalación. El proveedor debe suministrar todos los tornillos, tuercas-unión, soportes, empaques y todo lo que se requiera para tener una instalación correcta y funcional. Las tuberías para agua, aceite y aire ahogadas en concreto, deben ser de acero inoxidable. A las de acero al carbón que conduzcan aceite se les debe efectuar un proceso de decapado en el interior de las mismas, antes de ser utilizadas y aplicar recubrimientos anticorrosivos y pintura en su exterior de acuerdo con las especificaciones CFE D8500-01, CFE D8500-02, CFE D8500-22 y CFE L0000-15. Durante el montaje, las tuberías deben colocarse en tal forma, que no transmitan esfuerzos al equipo. El proveedor debe definir, con base en el diseño, la posición de las tuberías, para permitir desmantelarlas en el menor tiempo posible. 5.3.22 Regulador de velocidad Debe cumplir con lo establecido en la especificación CFE GA4L0-54 y en la norma IEC 60308. 5.3.23 Soldadura Los electrodos usados para soldar los diferentes componentes deben ser calificados como materiales de aporte, antes de realizar cualquier operación de soldadura y de acuerdo a la referencia [6], capítulo 12 de esta especificación. El proveedor debe suministrar los procedimientos de soldadura que correspondan a cada concepto, y deben incluir toda la información necesaria para su revisión y aprobación por parte de la CFE; debe suministrar la cantidad necesaria de cada tipo de soldadura y especificar el material en los planos correspondientes Las pruebas de calificación de soldadores, deben basarse en lo establecido en la referencia [6] y en las especificaciones CFE DY700-08 y DY700-16. Los tratamientos térmicos, en caso de requerirse, deben realizarse de acuerdo con los procedimientos establecidos en la misma referencia [6] y con los requerimientos de precalentamiento en los procesos de soldadura de pasos múltiples. Consultar también la especificación CFE DY700-16. El grado, número de especificación, composición química y características técnicas del acero inoxidable, propuestos por el proveedor para la soldadura, deben ser entregados a la CFE para su revisión y posterior aprobación. 5.3.23.1 Reparaciones con soldadura Las zonas que van a soldarse deben estar libres de horadaciones, grietas y otros defectos. Los defectos menores que no afecten definitivamente a la resistencia, o la utilización de las piezas, pueden ser reparados con soldadura, de acuerdo a la práctica aceptada para esos casos. Pueden considerarse defectos menores, los siguientes:

- cuando la profundidad de la cavidad, debidamente preparada para soldarse, no exceda el 25 % del espesor efectivo de la pared, pero en ningún caso, mayor de 25 mm cuando el área a soldar sea menor a 160 cm2. Sin embargo, una acumulación de defectos menores, que a juicio de la CFE causen dudas respecto a la calidad de la pieza, se considerará como “defecto mayor”.


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Para corregir un defecto mayor, el proveedor debe entregar a la CFE, para ser aprobado, un informe detallado incluyendo croquis, fotografías, ensayos metalúrgicos, y los procedimientos de soldadura para la reparación. La curvatura de superficies, debe ser continua desde el borde, y no es permitido retocar los bordes de dicha curvatura, a golpes. El metal de aportación debe ser compatible con el metal base. 5.3.24 Equipos y dispositivos para montaje y mantenimiento que incluye:

- plataforma de inspección, - carro para manejo del rodete, - dispositivo de izaje de las flechas, - juego de gatos para nivelación, - lote de herramientas y dispositivos necesarios para realizar los acoplamientos, - juego de plantillas y escantillones para el rodete, - estructura soporte para la plataforma de inspección.

Con cada turbina debe suministrarse una estructura fabricada con vigas de acero; debe soportar a una plataforma de inspección y mantenimiento, fabricada con rejillas metálicas y tablones. La estructura debe quedar fija. En el diseño de la estructura se debe considerar que debe soportar a la plataforma, al rodete y al carro de maniobras con que se transporta el rodete. Debe suministrarse un pasillo metálico, desmontable alrededor de la turbina, para realizar las maniobras de montaje, desmontaje e inspección. Incluyendo las preparaciones necesarias para su instalación y retiro. 5.3.25 Partes de repuesto y herramientas 5.3.25.1 Partes de repuesto y herramientas solicitadas por la CFE)

Descripción Cantidad Unidad Para la turbina Paletas reguladoras 2 pieza Rodete 1 pieza Álabes y bujes para el rodete 2 pieza Juegos completos de acoplamiento de las paletas reguladoras, eslabones y palancas con chavetas (piezas) de operación y excéntricas

2 juego

Juegos completos de anillos para sellos de reemplazo de la flecha principal 2 juego

Piezas del distribuidor de aceite, sujetas a desgaste 1 juego Anillo para apretar el sello de los álabes del rodete 1 juego Bujes para paletas directrices 1 juego Bujes del eslabón de acoplamiento de las paletas reguladoras 1 juego

Cojinetes de los álabes del rodete 1 juego Juegos completos de todas las empaquetaduras, anillos "O" y anillos de pistón para el distribuidor de aceite, rodete, servomotores y paletas

2 juego

continúa…


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…continuación

Descripción Cantidad Unidad Placas de desgaste para las paletas reguladoras 1 pieza Pernos de ruptura 1 juego Sellos para los álabes del rodete 1 juego Pernos de ruptura 1 juego Para el generador Diodos rotatorios Juego 1 Para la flecha Pernos de acoplamiento flecha-rodete 1 juego Pernos de acoplamiento flecha turbina-generador 3 pieza Sellos de teflón o de carbón de la flecha 1 juego Interruptor eléctrico para disparo por sobrevelocidad 1 pieza

Herramientas especiales solicitadas por la CFE Descripción Cantidad Unidad Herramientas, pernos, y dispositivos de izaje para el rodete y la flecha.

1 lote

Herramientas especiales para desmontar las paletas reguladoras y los mecanismos de regulación

1 lote

Soportes de montaje del rodete con placas de cimentación

2 juego

Herramientas especiales y dispositivos para ensamble de los tubos de aceite

1 juego

Herramientas especiales o dispositivos para el montaje y desmontaje del rodete

1 lote

5.3.25.2 Partes de repuesto y herramientas especiales recomendadas por el fabricante El licitante debe cotizar las partes de repuestos y herramientas especiales que los fabricantes de los equipos recomienden adquirir, para la instalación de la turbina y sus accesorios. Éstas deben detallarse en las tablas C.1 y C.2 del Apéndice C, de esta especificación, indicando su número y principales características. La adquisición de estas partes, es opcional para la CFE. Con objeto de poder identificar la parte de repuesto o herramienta de que se trate, éstas deben marcarse con un símbolo, el cual se debe anotar en el corte seccional de la turbina que se describe en la propuesta. 5.3.26 Recubrimientos anticorrosivos y pintura Para la aplicación de recubrimientos anticorrosivos y pintura de acabado a los equipo y sistemas suministrados que lo requieran, el proveedor debe cumplir, con lo que al respecto establecen las especificaciones CFE D8500-01, CFE D8500-02, CFE D8500-22 y CFE L0000-15, y suministrar toda la pintura y materiales necesarios para su aplicación en el sitio, incluyendo la que se requiere para retocar y reponer la pintura que resulte dañada durante las maniobras de transporte, almacenaje y montaje o por otros motivos. Asimismo, debe proporcionar una cantidad adicional no menor al 15 % de la pintura utilizada. Las superficies maquinadas se deben proteger desde la fábrica, contra golpes y corrosión, con los medios que el fabricante juzgue convenientes.


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5.3.27 Montaje, pruebas y puesta en servicio Los servicios de montaje, pruebas y puesta en servicio, deben estar incluidos en el monto de la propuesta, y apegarse a lo establecido en la especificación, CFE L0000-36, y en las bases de licitación. 6 CONDICIONES DE OPERACIÓN 6.1 Aplicación Principalmente, suministrar energía eléctrica para servicios, y conectarse a la red, en condiciones normales de operación. La capacidad de la unidad se indica en las Características Particulares de esta especificación. El control debe ser totalmente automático, además de contar con control local manual. La unidad debe operar por medio de una señal procedente del PLC de servicios auxiliares de la central, considerando que la prioridad de suministro de energía eléctrica al sistema de servicios auxiliares, reside en el generador. La unidad debe contar con un PLC propio, capaz de realizar todas las secuencias de operación, control, protección y señalización. Las chumaceras, diseñadas de acuerdo a lo establecido en las normas ISO 4386-1 e ISO 4386-3, deben soportar las condiciones de operación extraordinarias como pueden ser, una sobrecarga o sobrevelocidad, operar sin dañarse, durante 30 minutos a la velocidad de desboque o durante 5 minutos a la velocidad nominal, sin circulación de aceite y por lo menos 15 minutos a la velocidad nominal sin circulación de agua de enfriamiento. 6.1.1 Preparaciones El conjunto turbina-generador, debe suministrarse con las preparaciones necesarias para poder iniciar la secuencia de arranque, y ser operados en los modos siguientes:

- eléctrico remoto, mediante botón pulsador de la central, a través del secuenciador descrito en 5.3.16.12,

- eléctrico local, mediante botón pulsador, desde los tableros ubicados al lado de la turbina a

través del mismo secuenciador, - en forma manual, cuando no se tiene corriente directa (presurizando los sistemas hidráulicos

del regulador de velocidad, y de apertura de válvulas mediante bomba manual, y cerrando también manualmente los interruptores de campo y el principal).

Dichas preparaciones deben incluir relevadores auxiliares, transductores y tablillas. 6.2 Frecuencia de Operación El proveedor debe determinar las frecuencias de excitación, y garantizar que no exista en todo el campo de operación de la turbina, ninguna condición de resonancia, o sea, que debe estar lo más alejado posible de las frecuencias naturales, (tubería a presión, sistema eléctrico, partes rotatorias de la turbina y del generador), de cualquier frecuencia de excitación, vórtice a la descarga del rodete, tubería a presión, tubo de aspiración, y todos los componentes de la turbina, para que de ninguna manera lleguen a ocurrir vibraciones que provoquen efectos de fatiga en los materiales, u oscilaciones de potencia y presión. Con su propuesta, el licitante debe dar los valores aproximados de las frecuencias en Hz, (los que posteriormente serán verificados en el modelo), La frecuencia natural de la columna de agua de la tubería a presión, se indica en las Características Particulares. Los valores dados para las frecuencias del sistema eléctrico, y tubería a presión, serán confirmados por la CFE al proveedor, cuando se realicen las pruebas al modelo, los cuales también deben ser calculados y verificados por el proveedor.


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En la propuesta, los valores de todas las frecuencias, deben presentarse en una gráfica que considere como ordenadas, las frecuencias, y como abcisas, el porciento de apertura de las paletas reguladoras, y complementarse con gráficas de características de resonancia que tengan como ordenada, el valor de la frecuencia de la fuerza excitadora, debiéndose certificar, que la instalación esté dentro de los límites de seguridad, con base en un factor de amplificación menor o igual a 1,5 veces, y una relación de frecuencia de excitación, a frecuencia natural, igual o mayor a 1,5 veces. Tomando como base lo que muestran las gráficas anteriores, el proveedor debe adjuntar sus comentarios, respecto a la posibilidad de que pueda existir o no resonancia entre cualquiera de las componentes, y en caso de encontrarse cerca la frecuencia de la torcha, con las de la tubería a presión, o entre la rotación de la máquina y el difusor, o si la frecuencia de las variaciones de par, originadas por las fluctuaciones de torsión de la máquina. El proveedor debe explicar la solución que propone para alejar dichas frecuencias y evitar así la ampliación espontánea de las variaciones de presión y del caudal, debidas a la inestabilidad de la torcha, o cualquiera otra asimetría hidráulica de la turbina, que pueda causar vibraciones mecánicas y oscilaciones de potencia de las máquinas. 6.3 Control de la Unidad Hidroeléctrica La unidad debe ser operada automáticamente, tanto en forma local, como remota. La instalación debe estar diseñada para que la unidad generadora opere normalmente y pueda ser arrancada las veces que sea necesario en el día. Se debe apegar a lo establecido en el "SCAAD". Para este fin, el proveedor debe suministrar cada turbina, con todos los sistemas principales y auxiliares, los elementos indispensables que permitan el control automático antes mencionado, incluyendo motores, servo-motores, cables, tuberías, accesorios y los soportes necesarios para la interconexión de todas las partes que la integran. Los sistemas y equipos deben incluir la instrumentación y dispositivos necesarios, que permitan manejar las señales para su operación a control remoto. El alambrado para estas señales debe llegar hasta las tablillas localizadas en la caja de conexiones del equipo sujeto a control. Las señales recibidas en dichas tablillas, deben ser uniformes; las analógicas deben estar en un mismo intervalo de 0 mA a 1 mA, o según se indique en las Características Particulares. Para las señales digitales, se solicitan contactos secos, es decir, sin tensión. El licitante debe informar en su propuesta, acerca de los puntos que suministra, y las funciones a que están destinados como pueden ser, medición, alarma y protección de los sistemas suministrados. Se debe incluir una unidad de proceso central ("CPU") redundante, en la que se deben conjuntar todos los estados y condiciones de este equipo, así como las mediciones que se deben enviar a través de un enlace serie RS-232, ó 448, al PLC programable principal de arranque y paro de la unidad generadora. 6.4 Ruidos y Vibraciones 6.4.1 Ruidos El proveedor debe garantizar que la turbina opere dentro de los intervalos de operación establecidos, en tal forma que el nivel de ruido generado, no rebase los valores permisibles indicados en las normas NOM-011-STPS, NOM-081-SEMARNAT e ISO 1999. 6.4.2 Vibraciones Las vibraciones no deben exceder los límites establecidos en las normas ISO-7919-1, 7919-5, 10816-1, y 10816-5. Asimismo, se requiere contar con las previsiones necesarias para conectar el sistema de monitoreo de vibraciones, que se describe en el Apéndice "C", de la especificación CFE W4200-12. No se aceptan vibraciones que puedan perjudicar al equipo bajo cualquier apertura del distribuidor, altura y potencia dentro del intervalo garantizado por el proveedor.


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6.5 Sobrepresión, Sobrevelocidad y Velocidad de Desboque En el diseño hidráulico se debe considerar, que para un rechazo de carga del 100 % de la potencia nominal, la sobrevelocidad no debe exceder, el 10 % de la velocidad nominal y la sobrepresión no debe exceder el 7 % de la caída bruta máxima. La velocidad de desboque que depende del tiempo en que operen los deflectores, debe ser proporcionada por el proveedor, en función del arreglo, y de las características de la tubería a presión. 6.5.1 Protección por sobrevelocidad El interruptor principal de sobrevelocidad mecánico debe ser operado por medio de un acoplamiento directo, a los elementos rotativos de la unidad. Este interruptor debe operar entre el 105 % y 160 % y ser ajustable en todo el intervalo. Los interruptores principales de velocidad eléctrica deben ser operados por medio de sensores electrónicos a los elementos rotativos de la unidad. Este interruptor debe operar entre 105 % y 160 %, ser ajustable entre estos valores y reestablecerse a un 102 % de la velocidad nominal. Los interruptores de velocidad deben tener contactos secos eléctricamente separados, fácilmente intercambiables de circuito abierto a circuito cerrado o viceversa y tener una precisión de operación del ± 1 % de sus valores de ajuste. Los contactos deben ser apropiados para servicio continuo, para valores de tensión entre 230 V y 280 V corriente directa y capaces de interrumpir 1,5 A corriente alterna en un circuito no inductivo. Los dispositivos para protección por sobrevelocidad deben ser accesibles y de fácil ajuste. Los interruptores de velocidad eléctricos o electrónicos deben ser ajustables en forma independiente para realizar las siguientes funciones:

- aplicar y quitar frenos, - apertura y cierre del interruptor de campo, - arranque/paro del sincronizador automático, - señal de velocidad cero (0) para diversas aplicaciones, - sincronizador automático de arranque y paro.

7 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE El proveedor debe tomar en cuenta, desde la etapa del diseño del grupo turbina-generador, las condiciones de protección ambiental como parte de un desarrollo sustentable, establecidas en las normas nacionales e internacionales vigentes, que debe acatar en los lugares de trabajo durante las maniobras de entrega del equipo, el almacenaje, el montaje, las pruebas, la operación y el mantenimiento debido a los residuos que se generen, por lo que le corresponde al proveedor, documentarse y aplicar la legislación correspondiente a la generación de los residuos peligrosos, lo que queda sujeto a ser verificado por el personal asignado por la CFE. Si derivado de las actividades que desarrolle el proveedor, por la aplicación de esta especificación.

- se llegara a generar alguna contingencia, o incumplimiento ambiental, la CFE lo debe subsanar, pero con cargo al proveedor,


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- se llegaran a generar residuos peligrosos de manejo especial o tipo municipal, el proveedor tiene la obligación de manejarlos con estricto apego a la normativa ambiental vigente establecida para cada tipo de residuo,

- si se producen aguas residuales tipo industrial o doméstico, el proveedor tiene la obligación

de manejarlas con estricto apego a la normativa ambiental vigente establecida para cada tipo de agua residual.

Es política de la CFE, la protección al ambiente, por lo que en todas las actividades que desarrolla, evita o reduce, en la medida de lo posible, los impactos que de ellas resulten, y dentro de las funciones de la Gerencia de Protección Ambiental, está la de asesorar y supervisar las acciones de protección ambiental, encaminadas a evitar, o por lo menos a minimizar los aspectos nocivos al medio ambiente, que puedan causar sus instalaciones, por lo que todas las actividades que generen residuos peligrosos, no peligrosos y aguas residuales, deben cumplir con la normativa ambiental vigente. 8 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Igualmente que para el capítulo anterior, el proveedor debe considerar, desde la etapa del diseño, la normativa que se debe aplicar, para cumplir con las condiciones de seguridad industrial y los requisitos de seguridad que se deben cumplir durante los procesos de montaje, de pruebas, operación y mantenimiento de la unidad auxiliar y sus accesorios, conforme a lo establecido en la normatividad vigente, tanto nacional como internacional, lo que queda sujeto a ser verificado por el personal asignado por la CFE. 9 CONTROL DE CALIDAD 9.1 Condiciones Generales El proveedor debe presentar un Programa de Fabricación, de Inspección y de Pruebas, de las componentes mas importantes del grupo turbina-generador, pruebas destructivas y no destructivas realizadas a los materiales de tales componentes, con el objeto de garantizar la calidad y proporcionar una relación completa de todas las pruebas que realizará, incluyendo las que forman parte de su control de fabricación. A continuación se muestran los requerimientos de control de calidad.

TABLA 2 - Control de calidad para turbina Kaplan tipo S

Areas. Inspección en: F M F M F M F M F M F M F M F M F M F M

Rugosidad. 6.3 N7 6.3 N7 6.3 N8 6.3 N7 6.3 N7 6 N8 6.3 N8 N10 N6 N10 N6 … …

Liquidos Penetrantes X X X X X X XPartículas Magnéticas X X X X X X X X X XUltrasonido X X X XRadiografía X

IX X

Criterios de aceptación de acuerdo a: Especificación de CFE.Liquidos Penetrantes: PT 70-3,4 Partículas Magnéticas: MT 70-3,7 Ultrasonido: UT 70-3, 5 Radiografía:RT 70-3 ,9

Tabla de Pruebas No Destructivas. Los requerimientos de los álabes serán de acuerdo a: UT, 70-3, 4.5.1

I II III IV V VI VII VIII


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NOTAS: 1 F significa Fundición, M significa Maquinado. 2 Las áreas de inspección se identifican en el siguiente dibujo:

NOTAS: Leading Edge o entrada del álabe, es el primer contacto del agua con él. Trailing Edge o salida del álabe, es el último contacto del agua con él.

FIGURA 2 - Álabes de la turbina Kaplan tipo “S”


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TABLA 3 - Materiales propuestos para la fabricación de la turbina

Anillos de desgaste Intercambiadores Componente

Control

Carcasa l Antedistribuidor Álabes del

distribuidor Rodete Flecha Fijos Móviles

Chumaceras Tubo de aspiración

Turbina completa Cuerpo Espejos Tubos

Composición química [11]

(Grado 70)

[11] (Grado 70)

[14] (CA6NM)

[14] (CA6NM)

[13] (Grado

G)

[10] (Tipo 410)

[14] (CA6NM)

[15] (Grado 3)

[11]

Especificación del

fabricante

Propiedades mecánicas [11]

(Grado 70)

[11]

(Grado 70)

[14] (CA6NM)

[14] (CA6NM)

[7] (Grado

G)

[10] (Tipo 410)

[14] (CA6NM)

[15] (Grado 3) [11]

Especificación del

fabricante

Tratamientos térmicos [11]

(Grado 70)

[11] (Grado 70)

[14] (CA6NM)

[14] (CA6NM)

[7] (Grado

G)

[10] (Tipo 410)

[14] (CA6NM) [11]

Especificación del

fabricante Calificación de soldadores, de acuerdo a [8]

Si

Si [14]

(CA6NM) [11]

Calificación de procedimientos de soldadura según [8]

Si

Si [14]

(CA6NM) [11]

Relevado de esfuerzos según [8]

Si

Si [14]

(CA6NM) [11]

Líquidos penetrantes según [6]

Si ISO 4386-3 (clase B)

Partículas magnéticas según [6]

Si

Si

Si Si [5]

Radiografía, de acuerdo a [6] Spot Spot Ultrasonido, de acuerdo a [6] Si Si Si Si ISO 4386-1 Inspección visual y dimensional (planos)

Si

Si

Si

Si

Si

SI

Si

Si

Si

Si

Si

Si

si

Prueba hidrostática, de acuerdo a [7] Si Si

Pruebas de comporta-miento IEC 60193 e IEC 60545

Balanceo Si, ISO NOTAS: 1 Para la carcasa, el antedistribuidor y el tubo aspiración, podrá utilizarse el material designado con la referencia [11]. 2 El material para el forro del anillo de descarga, debe ser acero inoxidable 316. 3 Los números dentro de corchetes indican las referencias que se anotan en el capítulo 12 de esta especificación. 4 El proveedor debe entregar el software computacional de la simulación de flujo (CFD) de todos los pasajes de la turbina, aguas arriba y aguas abajo del rodete. 5 Al incrementador de velocidad se le deben realizar pruebas de ruido, de temperatura, rodado en frío, prueba de comportamiento y prueba de vibraciones en las

instalaciones del proveedor. 6 Para información adicional de las chumaceras véase tabla 4. 7 La inspección dimensional debe realizarse con máquina de medición de coordenadas “CMM”, (Coordinate Measuring Machine). 8 La diferencia de dureza entre los anillos fijos y móviles debe ser de 50 BHN siendo el más suave el anillo que sea el más accesible, para realizar actividades de

operación. Los materiales seleccionados deben evitar que los anillos al operar se “amarren” uno con el otro. 9 En laboratorio en el que se realicen las pruebas acordadas para estos equipos, debe estar certificado.


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Los valores obtenidos se tomarán únicamente como indicadores de un adecuado diseño propuesto, y no se considerarán para aplicación de penalizaciones. Para esto último, los únicos valores considerados legalmente, serán los obtenidos en las pruebas a la turbina que se efectúen en el sitio de la instalación. El banco de pruebas, la calibración de los instrumentos, la verificación dimensional, la realización de los ensayos, y la presentación del reporte, deben cumplir con lo estipulado en esta especificación y en la norma IEC-60193. Las secciones de medición de aguas arriba y de aguas abajo, deben corresponder con las secciones de referencia indicadas en las Características Particulares. Se consideran dos etapas de pruebas, la primera de ellas, es la que habitualmente efectúa el proveedor y la segunda, la que atestigua el personal de la CFE LAPEM. Las pruebas deben cubrir, como mínimo, desde el 95 % de la caída mínima, hasta el 105 % de la caída máxima y desde el 35 %, hasta el 105 % de la potencia establecida para cada caída. En el SCAAD del banco de pruebas, se debe prever un puerto para que la CFE conecte una PC, durante las pruebas atestiguadas.

- contenido de la información. El informe preliminar debe incluir como mínimo lo siguiente:

- lista de datos principales correspondientes al prototipo y al modelo,

- descripción del banco de pruebas,

- dibujos del modelo,

- descripción de la instrumentación, incluyendo métodos de calibración,

- determinación de la banda de incertidumbre,

- protocolos de la calibración de instrumentos,

- tablas de valores obtenidos durante las pruebas,

- fotografías,

- gráficas de comportamiento,

- protocolos de control dimensional. El informe final debe incluir, adicionalmente y como mínimo, lo siguiente:

a) Actas de inicio y conclusión de las pruebas.

b) Minutas. La cantidad de ejemplares solicitada, se indica en el Apéndice B. Las gráficas correspondientes a los valores obtenidos durante las pruebas de eficiencia, deben mostrar las curvas de apertura constante, en coordenadas n11, contra Q11, y en coordenadas ηcontra Q11.


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Las gráficas correspondientes a los valores escalados, deben mostrarse en coordenadas de potencia, contra caída, curvas de eficiencia constante, apertura constante y caudal constante; además en coordenadas de caudal contra caída, curvas de eficiencia constante, apertura constante y potencia constante. En estas gráficas se debe mostrar una curva que marque el límite de operación sin cavitación. A todos los componentes de la turbina, a los que se realicen pruebas de ensayos no destructivos, se debe complementar su inspección, análisis y evaluación, con base en lo establecido en la referencia [19], capítulo 12 de esta especificación en lo referente a la inspección de la fundición que se utilice para tales insumos. Esta referencia identifica los criterios de aceptación de defectos, que en el caso de las turbinas Kaplan tipo S, el criterio de aceptación de fundición es la clase I. 9.2 Pruebas en Fábrica Además de su programa normal de pruebas en fábrica, las paletas reguladoras deben someterse a la prueba no destructiva de ultrasonido, incluyendo la zona de transición de la paleta con el vástago. La CFE requiere que, durante las pruebas de eficiencia del rodete, se realice la indexación de la medición del flujo. Es responsabilidad del proveedor, suministrar la instrumentación y habilitar la instalación para efectuar dicha indexación, con base en la norma IEC 60041. 9.2.1 Prueba de eficiencia 9.2.2 Prueba de cavitación 9.2.3 Velocidad de desboque e identificación de posición de marcha en vacío Debe determinarse la velocidad de desboque para diferentes puntos que van desde la máxima apertura de los álabes, hasta la apertura correspondiente a la marcha en vacío. 9.2.4 Variación del par motriz en la flecha Deben ser medidas la amplitud y la frecuencia de la variación del par torsional en las diferentes flechas. 9.2.5 Empuje axial Se debe realizar la medición del empuje axial, para la caída máxima y 100 % de potencia. 9.2.6 Par hidráulico actuante sobre las paletas Se debe medir el par hidráulico actuante sobre las paletas, se debe efectuar primero un conjunto de mediciones, (5 como mínimo), que abarque desde la posición completamente cerrada, hasta la máxima apertura, con todos los alabes sincronizados. 9.2.7 Pruebas de resistencia de presión hidráulica Las siguientes partes, las cuales están sometidas a la presión del agua, de aceite o de aire, deben ser so-metidas a pruebas hidrostáticas a un valor de 1,3 veces la presión máxima de diseño, durante una hora, como lo establece la referencia [7], capítulo 12 de esta especificación.

- partes sometidas a presión de agua: cambiadores de calor, - partes sometidas a presión de aceite: tanque de aceite a presión, servomotores,

álabes del rodete y tuberías,


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- partes sometidas a presión de aire: tanque de aire o de nitrógeno. 9.3 Pruebas a la Turbina 9.3.1 Generalidades El proveedor debe informar a la CFE LAPEM con la debida anticipación, la fecha de inicio de las pruebas que van a ser atestiguadas por su personal, así como la dirección y nombre de los proveedores, y posteriormente entregar (a la CFE LAPEM, los reportes de todas las pruebas efectuadas. 9.3.2 Inspección en fábrica del ensamblado de la turbina con el generador La turbina debe ser preensamblada en fábrica, hasta donde sea posible. Después de la terminación del preensamble, se deben verificar las dimensiones siguientes:

- dimensión principal de cada componente, especialmente del rodete, - paletas, - holgura del rodete y paletas reguladoras, - ángulo de giro de las paletas reguladoras y alabes del rodete, - recorrido del servomotor y su relación para abrir las paletas reguladoras, - rugosidad de la flecha, del rodete y de las paletas, - ensayos no destructivos que, como mínimo, pueden ser:

. ultrasonido (U.T.) para la flecha, . U.T. para acoplamiento, . U.T. para todos los álabes según requerimientos de control de

calidad, . U.T. para chumaceras, . U.T. para soldaduras.

- radiografía (R.T.).

. R.T. de soldaduras.

- líquidos penetrantes (P.T.).

. P.T. soldaduras, . fundiciones.

- partículas magnéticas (M.T.).

. flecha.


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- prueba de adherencia en chumaceras (mínimo 95 % en los extremos), - pruebas destructivas.

Las partes que no se puedan medir durante el preensamble, deben ser medidas después de que se haya desensamblado.

TABLA 4 - Control de calidad de las chumaceras, turbina y generador

Inspección de materia prima

Inspección antes y después del tratamiento térmico Pruebas finales

Turbina CM. EM UT PM RX LP PM UT RX ENS DIM LP UT PM VIS HID FUN PINChumacera

combinada carga-guía

C C C X CFE 4

CFE 2,3

CFE 2,3 C

Chumacera guía C C C X CFE 4

CFE 2,3

CFE 2,3

Pernos de acoplamiento C C C CFE6 CFE1 C

Generador Soporte de las chumaceras C C C CFE CFE C CFE

Cubierta de la flecha C C C X CFE CFE 6

Servomotor, regulador C C C C C CFE CFE1 CFE

6 Sistema de aceite C C CFE

Tanque a presión C C C C C C CFE CFE 6

Cuerpo servomotor C C C Cubierta del servomotor C C C

SIMBOLOGÍA: CM = Cerificados de material. EM = Ensayos mecánicos. LP = Líquidos penetrantes. PM = Partículas magnéticas. UT = Ultrasonido. RX = Radiografías. ENS = Ensamble. DIM = Dimensional. VIS = Visual. HID = Hidrostática. FUN = Funcionamiento. PIN = Pintura. 0C = Certificado. CFE = LAPEM atestiguada.


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CLAVES: 1.- Prueba de partículas magnéticas o líquidos penetrantes antes y después del roscado. 2.- Prueba de líquidos penetrantes alrededor del material babbitt y el material base para verificar la adherencia,

después del maquinado final. 3.- Prueba de ultrasonido para verificar la adherencia del metal babbitt y metal base después de depositado y en el

maquinado final. 4.- Medición del espesor del metal babbitt. 5- Certificados y pruebas de los recubrimientos aplicados. 6.- Pruebas de adherencia y medición de espesores del los recubrimientos aplicados. 9.3.2.1 Pruebas a los materiales Es responsabilidad del proveedor, verificar que todos los materiales que forman parte del grupo turbina-generador, y equipos auxiliares, hayan sido fabricados de acuerdo a las normas que se incluyen en esta especificación, u otras equivalentes, que se establecieron en cada concepto del grupo. Las pruebas no destructivas deben apegarse a lo establecido en la referencia [6] del capítulo 12 de esta especificación. 9.3.2.2 Pruebas a la soldadura La soldadura aplicada en las partes principales, debe avalarse con ensayos hechos con los materiales y con la soldadura empleada, por medio de probetas que deben someterse a pruebas para determinar el esfuerzo al corte, el límite de cedencia y el doblez a 180 °, siguiendo los procedimientos de la referencia [8], mismo capítulo 12. 9.3.2.3 Informes de las pruebas Los informes de las pruebas deben ser de acuerdo a lo establecido en las normas IEC 60193 y 60193-A. Los únicos valores válidos legalmente, deben ser los garantizados, en la propuesta para pruebas reales, los cuales se deben comprobar mediante las pruebas correspondientes en el lugar de la instalación. Para propósitos de verificación de las eficiencias garantizadas, la eficiencia determinada por las pruebas de campo, se considera exacta, dentro de un margen de ± 0,5 %. Con los valores de velocidad máxima de desboque del prototipo, para caída máxima, y la relación de velocidad de desboque, carga y gasto; así como el empuje hidráulico producido para el prototipo, el proveedor debe entregar como mínimo las siguientes gráficas para el prototipo, para caídas máxima y mínima:

- curvas de eficiencia esperada, - gráfica de relación potencia (MW)-eficiencia, indicando potencia máxima, y valores de

operación normal de sobrecarga y carga baja, así como tiempos de operación en horas recomendadas como máximos para los valores fuera de lo normal,

- curvas de gasto esperado,


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- curvas esperadas de velocidad de desboque, - gráfica de relación caída neta-velocidad de desboque, indicando rangos de operación, - curvas de carga de succión crítica, - gráfica de relación potencia (MW)-carga de succión.

Los parámetros principales, como son la potencia máxima, la máxima apertura, el máximo gasto para las caídas máxima, mínima y de diseño, se deben recopilar en una tabla. Determinar por pruebas al modelo, las características de potencia, eficiencia, empuje axial sobre la chumacera de empuje, la velocidad de desboque, los límites de cavitación y la estabilidad del flujo de presiones. El proveedor debe presentar a la CFE, el resultado del análisis del fenómeno de inestabilidad hidráulica y las consiguientes oscilaciones del par motor y las pruebas que en caso necesario se hayan hecho en el modelo, buscando medios adecuados para minimizar estos fenómenos con el fin de limitar los efectos de posibles resonancias entre los fenómenos de inestabilidad hidráulica en el tubo difusor y los sistemas hidráulico y electromecánico. Como mínimo se deben hacer pruebas de 5 diferentes aperturas de las agujas, con caídas máxima y mínima. 9.3.3 Pruebas en el sitio 9.3.3.1 Generalidades El proveedor es responsable de que se efectúen las pruebas preliminares y definitivas durante el montaje y la operación de cada uno de los equipos y sistemas, con las que debe demostrar que lo suministrado cumple con las especificaciones, normas y garantías convenidas, lo que permitirá una operación confiable y adecuada, de acuerdo a la propuesta presentada. Debe considerar, como su suministro, la realización en el sitio, de la prueba de eficiencia de la turbina, con base en lo establecido en la norma IEC-60041, para lo cual se requiere que utilice sus propios equipos y personal especializado. Cualquier falla que surja durante las pruebas, debe ser inmediatamente corregida, hasta obtener un grado óptimo de aceptación para la CFE. 9.3.3.2 Pruebas generales

a) Prueba de presión hidrostática, de acuerdo a lo establecido en la referencia [5], capítulo 12 de esta especificación.

b) Medidas de holgura.

Se deben verificar las holguras entre la flecha y la chumacera del rodete, con el anillo de descarga.

c) Ajuste del regulador de velocidad.

El regulador de velocidad debe ser ajustado para realizar correcta y satisfactoriamente las operaciones requeridas.

d) Pruebas de presión del sistema de aceite de regulación.

Cada unidad de bombeo debe ser probada para determinar que esté operando satisfactoriamente. Las pruebas deben consistir de ajustes satisfactorios de las válvulas de seguridad, válvulas descargadoras, relevadores de presión de aceite y mecanismos automáticos, indicadores de nivel, pruebas de operación continua y pruebas sucesivas.


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e) Revisión del alineamiento de las flechas.

El alineamiento de las flechas de la turbina y del generador, se debe efectuar de acuerdo a lo descrito en esta especificación. Después del acoplamiento de la flecha, deben efectuarse mediciones en más de tres posiciones, alrededor de los ejes principales, por ejemplo: en la flecha del generador, en el acoplamiento y en la flecha de la turbina, a una velocidad baja y en un amplio intervalo de cargas y velocidades, debiendo el proveedor entregar a la CFE el reporte correspondiente.

f) Prueba de las chumaceras al rodado de la máquina.

Después de admitir el agua en la conducción, la unidad turbina-generador, debe ser arrancada por control manual, y las chumaceras deben ser probadas a baja temperatura con velocidades intermedias y de régimen.

g) Mediciones de dimensiones y calibres, niveles, carreras, a todos los equipos.

h) Revisiones funcionales de los equipos auxiliares y dispositivos de protección, incluyendo la

calibración de todos los medidores e instrumentos a todos los equipos. 9.3.4 Pruebas de aceptación Una vez concluido el montaje de cada uno de los equipos, se deben realizar una serie de pruebas bajo la estricta responsabilidad del proveedor. La CFE se limita a actuar como inspector, por lo que el proveedor le debe presentar los reportes de todas las pruebas efectuadas. Las pruebas a realizar en el sitio, se deben efectuar bajo un programa elaborado por el coordinador de puesta en servicio, designado por la CFE y los supervisores del proveedor. A continuación se enumeran algunas de las pruebas a realizar, la totalidad de las mismas deben quedar definidas dentro del programa de puesta en servicio.

a) Revisiones de alineamiento y rotación en seco.

b) Funcionamiento mecánico.

c) Medición del cabeceo de la flecha en un intervalo completo de cargas y velocidades.

d) Pruebas en presión diferencial en los servomotores en un intervalo completo de cargas.

e) Revisión de temperaturas de las chumaceras.

f) Pruebas de sobrevelocidad, ajustando si es necesario los interruptores de sobrevelocidad.

g) Sincronización y aplicación gradual de carga.

h) Rechazos de carga a 25 %, 50 %, 75 % y 100%.

i) Pruebas en parada de emergencia.

j) Pruebas de parada rápida.

k) Prueba de rodado sin carga y sin excitación.


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l) Prueba de operación continua

m) Prueba de eficiencia de la turbina

n) Determinación e investigación de: vibraciones objetables, oscilación en la presión y potencia o ruidos bajo alguna condición de operación, corrientes parásitas y cualquier otra condición anormal que se presente.

9.3.5 Pruebas que deben realizarse en la unidad completa

a) Curvas de desaceleración con y sin excitación del generador desde la velocidad sincrónica, hasta un 20 % de la velocidad nominal, (punto de aplicación normal del freno), y desde ahí hasta la detención total.

b) Desviaciones de la flecha medidas en las chumaceras de la turbina, en el acoplamiento de la

flecha, en la chumacera del generador y en el sistema de excitación, para cada apertura del 10 % de los álabes entre la posición de apertura de marcha en vacío y el 100 % de la velocidad nominal.

c) Lecturas de potencia contra apertura de los álabes, cada una del 5 % entre el 25 % y el 100 % de

apertura. 9.3.6 Pruebas de los reguladores de velocidad Las pruebas para aceptación preliminar del funcionamiento deben ser realizadas de acuerdo con lo indicado en la especificación CFE GA4L0-54. 9.3.7 Prueba de eficiencia del prototipo Siendo esta prueba la base de aplicación de penalizaciones, debe ser presenciada y supervisada por personal asignado por la CFE LAPEM, y por un inspector independiente. El método que se debe emplear para la realización de las pruebas debe ser según la norma IEC 60041. Los resultados obtenidos se deben aplicar a la imposición de las penalizaciones correspondientes en su caso. Si por alguna causa, la CFE y el proveedor, no estuvieran de acuerdo en algún resultado, la decisión del inspector neutral debe ser aceptada como definitiva e inapelable. En el momento que se establezca, el proveedor debe enviar lo siguiente:

- lista detallada de todos los equipos que usará, incluyendo dibujos y descripción de los mismos para recabar la autorización de la CFE,

- descripción exacta del procedimiento que pretende utilizar, para obtener la aceptación de la

CFE. El proveedor debe considerar en sus diseños, y solicitar a la CFE, que incluya en los suyos, todas las previsiones necesarias para la colocación de los aparatos de medición que son necesarios para la realización de esta prueba. 9.3.8 Garantía de no cavitación El proveedor debe garantizar que el rodete funcione sin cavitación, por un periodo no menor a 8 000 horas, o dos años de operación, el que resulte menor desde la fecha de la aceptación provisional del equipo y de acuerdo a lo establecido en la norma IEC-60609.


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10 MARCADO La turbina y todas las partes suministradas de acuerdo con lo establecido en esta especificación, deben ser marcadas para su identificación, tanto antes, como después de ser embaladas, con el objeto de que sean desembarcadas y almacenadas adecuadamente en el sitio. Se deben definir las marcas, leyendas e identificación que se requiere sean inscritas en un producto, como por ejemplo las leyendas que deben llevar los cables eléctricos o las placas de identificación de los quipos principales, las cuales deben ser elaboradas con material anticorrosivo, para cada equipo suministrado. Las placas deben colocarse en lugar visible, conteniendo la siguiente información básica.

- marca,

- número de serie,

- año de fabricación,

- modelo,

- número de contrato,

- principales características de diseño. Las partes deben ser armadas en fábrica y marcarse convenientemente los puntos de ensamble, después de haber hecho las correcciones y los ajustes adecuados y que correspondan a las dimensiones mostradas en los planos. El proveedor debe preparar un diagrama de marcas, indicando claramente la localización de cada sección, marcada y numerada, perteneciente a cada parte correspondiente del equipo, enviando copias a CFE. En los componentes principales del equipo, deben ir impresos en forma clara e indeleble el nombre o logotipo del fabricante. Las tuberías y válvulas deben tener marcado el valor de la presión de diseño. La unidad generadora debe tener la placa de datos correspondiente, en la que indique como mínimo lo siguiente:

- marca,

- número de serie,

- año de fabricación,

- modelo o tipo,

- número de contrato,

- características de diseño, como son:

. potencia nominal, . potencia máxima, . potencia a caída mínima,


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. gasto máximo, . gasto de diseño, . caída neta máxima, . caída neta de diseño, . caída neta mínima, . velocidad nominal, . velocidad máxima de desboque, . sentido de rotación.

11 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN,

ALMACENAJE Y MANEJO El embalaje, embarque, transporte, recepción, y almacenaje deben realizarse de acuerdo a lo estipulado en las normas NRF-001-CFE y NRF-010-CFE. El embalaje debe ser resistente, para soportar las maniobras de carga y descarga durante su tránsito, evitando daños por su exposición a temperaturas extremas, o por corrosión, humedad y salinidad. Dentro de cada una de las cajas se debe incluir copia de la lista de su contenido con la siguiente información:

a) Siglas de CFE. b) Destino.

c) Área.

d) Número de contrato.

e) Masa en kg.

f) Número progresivo de la caja/bulto.

g) Nombre del proveedor.

h) País de origen.

i) Instrucciones de manejo, estiba y almacenamiento.

j) Marcas y preparación para ensamble.

Los cortes y chaflanes de las partes del equipo especificado, necesarios para el armado en la obra, deben hacerse en la fábrica. El proveedor se debe asegurar que el equipo suministrado tenga los drenes necesarios para evitar acumulación de agua por condensación, lluvia, inmersión, o por algún otro motivo, señalar en su propuesta, el espacio requerido para el almacenamiento del equipo y las precauciones que deben tomarse y suministrar dibujos mostrando las dimensiones y masas de las piezas del equipo y una lista de bultos con los datos de su contenido.


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12 BIBLIOGRAFÍA

IEC 60034-7-2001 Rotating Electrical Machines Part 7: Classification of Types of Construction, Mounting Arrangements and Terminal Box Position.

CFE DU300-13-1995 Evaluación y Control de Tratamiento de Agua con Productos

Químicos en Sistemas de Enfriamiento.

Estas normas fijan límites al proveedor, sobre todo en lo que corresponde a que no debe proporcionar productos de menor calidad de la que se está solicitando, por lo que si ofrece un suministro diferente al solicitado, debe ser mejor, o por lo menos equivalente al que se indica. [1] ANSI B93.11M-2004 Hydraulic Fluid Power-Line Tubing Seamless Low Carbon

Steel. [2] ASME B16.5-2003 Pipe Flanges and Flanged Fittings. [3] ASME B31.1-2004 Power Piping. [4] ASME SEC V-2005 Nondestructive Examination. [5] ASME SEC VIII-2004 Pressure Vessels Set. [6] ASME SEC IX-2005 Welding and Brazing Qualifications. [7] ASTM A-27M-2005 Steel Casting, Carbon for General Application. [8] ASTM A-36M-2005 Standard Spec. for Carbon Structural Steel. [9] ASTM A-216M-2004 Standard Specification for Steel Castings, Carbon Suitable

for Fusion Welding, for High Temperature Service. [10] ASTM A 240 M-2005 Standard Specification for Heat Resisting Chromium and

Chromium-Nickel, Stainless Steel Plate, Sheet and Strip for Pressure Vessels for General Applications. (Grado S41000 Tipo 410).

[11] ASTM A-516M-2005 Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon

Steel for Moderate and Lower Temperature Service. [12] ASTM A-540M - GB-23 2004 Standard Specification for Alloy - Steel Bolting Materials for

Special Applications. [13] ASTM-A-668M-2004 Standard Specification for Steel Forgings Carbon and Alloy

for General Industrial Use. [14] ASTM-A-743M (CA6NM)-2003 Standard Specification for Castings Iron-Chromium, Iron-

Chomium-Nickel, Corrosion Resistant, for General Application.


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[15] ASTM-B-23-2000 Standard Specification for White Metal Bearing Alloys Known Commercially as "Babbit Metal".

[16] ASTM E 3-2001 Standard Practice for Preparation of Metallographic

Specimens. [17] ASTM E 94-2004 Standard Guide for Radiographic Examination. [18] ASTM E 446-2004 Standard Reference Radiographs for Steel Castings up to

51 mm in Thickness. [19] CCH 70-3-1996 “Inspection of Steel Castings for Hydraulic Machines”. [20] IEEE-810-2001 Hydraulic Turbine and Generator Integrally Forged Shaft

Couplings and Shaft Runout Tolerances. [21] NEMA ICS-6-2001 Industrial Control and Systems Enclosures. [22] NEMA MG 1-2004 Motors and Generators. [23] NEMA MG-2-2001 Safety Standard and Guide for Selection, Installation, and

Use of Electric Motors and Generators. [24] SAE J-514-2004 Hydraulic Tube Fittings.


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APÉNDICE A (Normativo)

CARACTERÍSTICAS PARTICULARES

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PROYECTO

Capacidad de cada unidad generadora, MW

Planta nueva Ampliación

Tipo de turbina que se adquiere: Kaplan tipo S

Tipo de

instalación: Exterior Caverna Número de unidades generadoras requeridas

Tipo de sistema de enfriamiento Abierto Cerrado

Ubicación

DESCRIPCIÓN DEL SITIO

Datos geográficos Características del terreno

Zona climática

Altitud (m s.n.m.)

Longitud (grados)

Latitud (grados)

Capacidad de carga (t/m2)

Presión barométrica

(kPa) Coeficiente

sísmico

Vías de comunicación, (breve descripción):


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CONDICIONES DE SERVICIO

Las características del agua almacenada son las siguientes:

Temperatura máxima ________________________°C

Temperatura promedio anual ________________________°C

Temperatura mínima ________________________°C Otras características: _____________________________________________________________________ Condiciones ambientales:

Temperaturas ambiente máxima / mínima ___________ °C _________°C

Temperatura máxima promedio (verano) _______________________°C

Temperatura mínima promedio (verano) _______________________°C

Humedad relativa máxima _______________________ %

DATOS DE DISEÑO

Elevaciones (niveles de agua en el embalse):

Nivel de aguas máximo extraordinario (NAME) Elev.___________________________m s.n.m.

Nivel de aguas máximo de operación (NAMO) Elev.___________________________m.s.n.m.

Nivel de diseño Elev.___________________________m s.n.m.

Nivel de aguas mínimo de operación (NAMINO) Elev.___________________________m s.n.m.

Presión estática máxima __________________________________ kPa

Sobrepresión máxima por golpe de ariete __________________________________ kPa

Presión de diseño __________________________________ kPa

Cota de la línea de centros del rodete: Elev. __________________________ m s.n.m.

Temperaturas de diseño máxima / mínima ______________ °C _______________ °C

Temperatura máxima de operación __________________________________ °C

Caídas:

. bruta máxima _____________________ m

. neta máxima _____________________ m

. bruta de diseño _____________________ m

. neta de diseño _____________________ m

. bruta mínima _____________________ m

. neta mínima _____________________ m


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Principales características del equipo requerido Turbina:

. tipo: __________ de eje horizontal __________________________________ . potencia ____________________ kW . velocidad nominal ___________________________________________ r/min . sobrevelocidad ______________________________________________ r/min

Velocidad de desboque ________________________________________________________________ r/min Tipo de válvula de desfogue _________________________________________________________________

Generador:

Tipo _______________________ Masa _________ t Capacidad kVA

Factor de potencia ______________ Tensión nominal entre fases___________ V c.a.

Frecuencia ____________________ Hz Conexión del neutro_______________________

Conexión entre fases __________________

Clase de aislamiento: para el rotor_________ para el estator ____________

Acoplamiento: La turbina debe ser directamente acoplada al generador.

Observaciones:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

- la sobrevelocidad no debe ser mayor de _________________________ %

- la sobrepresión a considerar es de _________________________ %

- momento volante mínimo de la turbina WR2 _______________________T-m2

- momento volante mínimo del generador WR2 _______________________T-m2

- momento volante total _______________________T-m2

- frecuencia natural de vibración del sistema eléctrico _______________________ Hz

- frecuencia natural de la tubería a presión ________________________ Hz

- presión máxima del sistema de aire comprimido _______________________ kPa


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Fórmula de la eficiencia media pesada

ηt =

DATOS DIVERSOS

Valores límite de las señales analógicas para el control a distancia de la central ______________ mA _________ mA

Tensiones disponibles en la central _____________________V c.a. ______________________ V c.d.

Localización de la sección de referencia de aguas arriba para fines de eficiencia. ________________________m aguas arriba de la LC de la unidad. Localización de la sección de referencia de aguas abajo para fines de eficiencia. ________________________m aguas abajo de la LC de la unidad. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Niveles de agua en el desfogue:

Con una unidad rodando en vacío elev. ______________ m s.n.m. Con una unidad y gasto de ________ m3/s elev. ______________ m s.n.m. Con avenida máxima probable elev. ______________ m s.n.m. Cota de la línea de centros de la flecha elev. ______________ m s.n.m. Sentido de rotación ______________________

Velocidad de desboque: __________ r/min Cuando la potencia máxima de la turbina sea repentinamente rechazada, la sobrepresión máxima no debe exceder de: __________________ kPa La sobrevelocidad no debe ser mayor de, ________ % de la nominal


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Tiempos de cierre y apertura

Cierre del distribuidor ______________ s Apertura del distribuidor ________________ s Cierre de los álabes del rodete _______ s Apertura de los álabes del rodete ________ s Otros datos Presión de operación del sistema de aire comprimido ___________ kPa

Presión máxima del sistema de aire comprimido _____________ kPa

Las fugas de agua, cuando la unidad está fuera de servicio, no deben exceder de _________ l/s

el espesor mínimo del recubrimiento metálico debe ser ________ mm

espesores del tubo de aspiración ______________ mm del recubrimiento metálico para el tubo de aspiración ____________________ mm

del anillo de descarga ______________ mm

Otros equipos requeridos: a) Se requieren _________ plataformas para inspección del tubo de aspiración. b) Preparaciones para que la unidad opere como condensador síncrono.

Se requieren _________ No se requieren _________ - número de compresores en operación simultánea, - número, capacidad y principales características de los motores eléctricos. _____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________ - preparaciones para conectarse al sistema de agua de enfriamiento.

c) Preparaciones para el monitoreo de vibraciones.

Se requieren _____ No se requieren ______

d) Chumaceras:

- de carga ______ combinada de carga-guía ______

e) Regulador de velocidad ____________ de acuerdo con la especificación CFE GA4L0-54.

f) Válvula de admisión. Se requiere esférica _______ Se requiere de mariposa _______ No se requiere _______


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APÉNDICE B (Informativo)

INFORMACIÓN TÉCNICA

B.1 INFORMACIÓN REQUERIDA CON LA PROPUESTA El licitante debe suministrar la memoria de cálculo y la información que la CFE le solicite basándose en lo que al respecto establece la norma de referencia NRF-002-CFE. Cada uno de los ejemplares de las propuestas que proporciona el licitante debe acompañarse de la siguiente información:

- resumen de Características Técnicas (Apéndice C) de esta especificación totalmente contestado,

- dibujos preliminares de la turbina y equipo auxiliar mostrando arreglo y dimensiones, - diagramas preliminares indicando tipo, construcción y características principa-les de todos

los sistemas, - catálogos, folletos, instructivos que muestren el equipo, accesorios y sistemas de la turbina.

B.2 DESPUÉS DE LA FORMALIZACIÓN DEL CONTRATO El proveedor se obliga a enviar a la CFE, un reproducible y cuatro copias de los siguientes dibujos, cada vez que sean enviados para su revisión o aprobación definitiva, tal como se muestra en la tabla B1. Dibujos de la turbina y datos de prueba. El proveedor debe entregar a la CFE, después de la formalización del contrato, una descripción clara de las instalaciones para las pruebas, del equipo con que deben ser realizadas y tiempo de duración para revisión y aprobación de la localización de tomas piezométricas. El proveedor debe suministrar 3 copias con los datos de las pruebas y de los resultados preliminares sujetos a aprobación. Antes de la prueba atestiguada, debe suministrar, 3 copias del reporte preliminar de las pruebas.

TABLA B1 - Información solicitada después de la formalización del contrato

Concepto Lista de dibujos que se enviarán Programas de ingeniería, fabricación, pruebas, inspección y embarque Dibujos de arreglo de equipo y de detalle, incluyendo lista de partes y materiales Requerimientos de la turbina: • tabla de eficiencias garantizadas, • diámetro del rodete y caída de pruebas utilizados para determinar la tabla de eficiencias garantizadas, • dibujos del equipo y dibujos generales de las componentes de la turbina, • curvas de "colina" del prototipo.

continúa…


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…continuación Concepto

Memorias de cálculo: • cálculo de la frecuencia crítica, • cálculo de las fuerzas transmitidas a la cimentación por parte de las chumaceras, • cálculo del trabajo de los servomotores, • cálculo del drenaje de la carcasa. Diagramas indicando en detalle la construcción y características principales de los siguientes sistemas: • de suministro de aceite, • de suministro de aire comprimido o nitrógeno, • de suministro de agua de enfriamiento, • instrumentos de control, medición y protección. Diagramas y lista de instrumentos, que incluyan lo siguiente: Condiciones de operación, identificación, servicio y localización, así como valores de ajuste. Reporte de pruebas. Procedimientos de embalaje y embarque. Instructivos de montaje, puesta en servicio, operación y mantenimiento, según se indica en la norma NRF-002-CFE, 8 (ocho) ejemplares: 6 ejemplares para la Jefatura de Proyecto, 2 ejemplares para la Superintendencia de la central en el momento de la puesta en servicio. B.3 ANEXOS A LA PROPUESTA El licitante debe enlistar a continuación, todos los dibujos, catálogos, instructivos y demás información técnica que incluye con su propuesta, los cuales deben estar escritos en idioma español. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


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APÉNDICE C (Informativo)

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS El licitante debe proporcionar a la CFE este resumen de características técnicas totalmente contestado. C.1 CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO QUE SE ADQUIERE CON ESTA ESPECIFICACIÓN A continuación, el licitante debe anotar la información que se solicita: C.1.1 Datos de Diseño de la Turbina Velocidad específica ___________________________ Velocidad nominal _______________________ r/min Potencia nominal _________________________kW Eficiencia __________________________% Gasto nominal ________________________m³/s Del generador: Tipo ___________________________________ Masa ___________________________t Capacidad ________________________ kVA Factor de potencia ___________________________ Tensión nominal entre fases _______________________ V c.a. Frecuencia _________________________ Hz Conexión del neutro ___________________________ Conexión entre fases ___________________________ Clase de aislamiento: para el rotor ___________ para el estator ___________________________ Acoplamiento: La turbina debe ser directamente acoplada al generador. La potencia y la eficiencia deben ser datos garantizados. C.2.2 Tolerancias que se Aplican en las Pruebas, según la Norma IEC 60041 - potencia nominal _________________________kW - carga __________________________m


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- eficiencia __________________________% C.2.3 Eficiencia Obtenida en el Rodete __________________________% C.2.4 Fórmula Utilizada para Pasar, de los Valores del Modelo, a los Valores Garantizados para el

Prototipo ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ C.2.5 Gasto de la Turbina El gasto máximo estimado a la velocidad de desboque, sin carga en el generador, excepto la oposición del aire y la fricción es _______________ m³/s para una carga H de ______ m C.2.6 Garantía de no Cavitación

a) Operación garantizadas por pérdida de material en: álabes del rodete (cada uno) __________________________ h

b) Distribuidor __________________________ h

c) Tubo de aspiración __________________________ h

d) Otras partes __________________________ h

C.2.7 Sumergencia Mínima de la Línea de Centros del Distribuidor Los valores con respecto al nivel normal del río, con la unidad generadora en operación, para los que se garantiza la potencia y no cavitación, son los siguientes:

a) Caída neta ___________________________

b) Sumergencia mínima __________________________m

c) Máxima __________________________m

d) Diseño __________________________m

e) Mínima __________________________m C.2.8 Velocidad de Desboque Velocidad de desboque de la turbina bajo una carga neta de _________m, sin carga en el generador, excepto la oposición del aire y la fricción es, _______________ r/min C.2.9 Valores de la Caída de Prueba del Modelo y Diámetro de Salida del Mismo H = _______________________________ m D m = _______________________________ mm El licitante debe adjuntar con su propuesta, los dibujos con las dimensiones del modelo que utilizó para determinar las eficiencias indicadas en la misma propuesta, de acuerdo con IEC-60193 y 60193A.


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C.2.10 Diámetro del Rodete Prototipo D máx = __________________________ mm C.2.11 Empujes

a) El máximo empuje hidráulico bajo una altura neta máxima de __________________________ m es de _________________________ kN

b) Masa de las partes rotatorias de la turbina - rodete y cono (ensamblados) _________________________ kg - flecha _________________________ kg

Se debe incluir el cálculo correspondiente a cada uno de los empujes, indicando el lugar de aplicación de las fuerzas sobre las chumaceras, otras partes de la turbina y la obra civil correspondiente. C.2.12 Sobrevelocidad y Sobrepresión Máximas

- potencia (máxima) _________________________kW

- gasto de la turbina ________________________m³/s

- altura neta __________________________m

- sobrevelocidad máxima __________________________%

- sobrepresión máxima ________________________ kPa

- momento volante de la turbina (Wr2) ________________________ t m²

- momento volante considerado para el generador (Wr2) ________________________ t m²

- momento total (Wr2) ________________________ t m²

- tiempo muerto del regulador de velocidad __________________________ s

- tiempo efectivo del cierre del distribuidor __________________________ s

- tiempo de cierre total del distribuidor __________________________ s La sobrepresión máxima debe ser expresada en kPa, o en MPa, desde la elevación del centro del distribuidor. Se deben incluir los valores de la velocidad considerada, así como los cálculos y gráficas, de las cuales se hayan obtenido los valores de tiempo de cierre, momento volante, sobrepresión y sobrevelocidad. _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________


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C.2.13 Valores de las Frecuencias Naturales y de Excitación, Mismos que Posteriormente Deben Ser Confirmados en el Modelo

- frecuencia máxima de las pulsaciones de presión en la descarga del rodete (torcha) _________________________ Hz - indicar las condiciones de operación para el valor de la frecuencia mencionada en el párrafo

anterior. Las condiciones de operación que deben indicarse son: altura en metros % de apertura de las paletas reguladoras, sumergencia y valor del coeficiente de cavitación.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

- frecuencia natural en el tubo de aspiración _________________________ Hz - frecuencia de los vórtices de Karman en el antedistribuidor _________________________ Hz - frecuencia natural de las paletas fijas del antedistribuidor _________________________ Hz - frecuencia natural de las paletas reguladoras _________________________ Hz - frecuencia natural de partes rotatorias turbina-generador _________________________ Hz - frecuencia natural de los álabes del rodete _________________________ Hz - frecuencia natural a la cual puede oscilar el sistema eléctrico _________________________ Hz - frecuencia natural de la columna de agua que acciona al rodete de __________ a ___________ Hz - se suministra la gráfica de frecuencia contra % de apertura de las paletas reguladoras si___________ no ____________ - se suministran gráficas de características de resonancia si___________ no ____________ - el licitante adiciona algunas otras gráficas representativas para aclarar este punto si___________ no ____________ - de acuerdo con el criterio del licitante, existe o no existe la posibilidad de resonancia entre

cualquiera de los componentes anteriormente señalados. Mencionar valores.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________


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- explicar, para el caso de que se encuentran cerca las frecuencias que provoquen la amplificación espontánea de las variaciones de presión y de caudal, causando vibraciones mecánicas y oscilaciones de potencia, cuál es la solución que adoptaría el licitante para alejar dichas frecuencias.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

- amplitud pico a pico de las vibraciones máximas que se presentan en la parte del tubo de

aspiración __________________________ μ - frecuencia natural del rodete completo _________________________ Hz

C.3 DATOS CONFIRMATORIOS En cada uno de ellos el licitante debe anotar “suministrado o conforme”.

- tubo de aspiración indicado en la figura 1 ___________________________

- anillo del distribuidor de acero con longitud mínima de __________________________m

- plataforma de inspección del rodete ___________________________

- válvula y accesorios para drenaje en el tubo de aspiración ___________________________

- acceso a las paletas reguladoras del distribuidor ___________________________

- placas de desgaste de acero inoxidable en los anillos del distribuidor ___________________________

- placas necesarias de acero inoxidable a lo largo del curso de agua como se especifica ___________________________

- las placas de desgaste son autosoportables ___________________________

- se suministran en forma de préstamo todos los elementos y equipos para la prueba hidrostática ___________________________

- se suministra con la propuesta planos con cortes transversal y longitudinal, donde se muestre con toda claridad el suministro de todas las partes de acero inoxidable ___________________________

- válvulas de aire o rompedoras de vacío ___________________________


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- rimas y tornillos necesarios para el acoplamiento del grupo turbina-generador ___________________________

- sistema de sello de agua que permita el cambio de anillos de teflón sin vaciado de la turbina ___________________________

- equipo para la extracción de vapores de aceite de las chumaceras ___________________________

- las paletas reguladoras disponen de doble cojinete guía como se especifica ___________________________

- se prevén sellos especiales en las placas de desgaste,

para las paletas reguladoras ___________________________

- la turbina opera en cualquier condición hasta con un 40 % de potencia nominal en condiciones satisfactorias ___________________________

- todos los motores suministrados son del tipo totalmente cerrados y cumplen con la norma NMX-J 075-ANCE ___________________________

C.4 CARACTERÍSTICAS DEL ACEITE Lubricante y para el regulador de velocidad.

a) Marca ___________________________

b) Tipo ___________________________

c) Viscocidad cinemática ________________________ m2/s

d) Temperatura de referencia a que se da el valor de la viscosidad _________________________ °C

e) Gravedad específica ___________________________

f) Temperatura máxima de operación _________________________ °C

g) Punto de inflamación _________________________ °C

h) norma de referencia ___________________________

i) Cantidad de aceite para las chumaceras ___________________________ l C.5 DATOS DEL EQUIPO C.5.1 Tubo de Aspiración

a) Se incluye todo lo solicitado en la especificación para este concepto si_________ no ______________

b) Cota a la línea de centros del distribuidor _____________________m s.n.m.


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c) Longitud del anillo del distribuidor __________________________m

d) masa del anillo del distribuidor _________________________ kg

e) composición del acero del anillo del distribuidor ___________________________

f) composición de la placa de acero utilizada para el tubo de aspiración ___________________________

g) masa del tubo de aspiración completo sin anillo ___________________________t h) Velocidad media a la salida del tubo de aspiración con gasto

máximo de: _________ m/s ___________m³/s

i) longitud del recubrimiento metálico y límite de suministro

j) Máximo número de secciones, en que se divide el tubo de aspiración para su transportación: ___________________________

C.5.2 Carcasa

a) Se incluye todo lo solicitado en la especificación. _________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

b) Material de la carcasa.

_________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________

c) Dimensiones de la carcasa.

C.5.3 Rodete

a) Se incluye todo lo solicitado en la especificación si________________________ no b) Número de álabes del rodete ___________________________

c) Masa del rodete completo _________________________ kg

d) Masa de cada álabe del rodete _________________________ kg

e) Composición del acero del cubo ___________________________

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________


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f) composición química del acero utilizado en los álabes del rodete.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

g) número del dibujo del rodete que se anexa.

______________________________________________________________________________

h) factores de seguridad utilizados para el rodete.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

i) factores de seguridad utilizados para el rodete prototipo.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________

j) dimensiones del rodete.

D.máx = Diámetros del anillo del distribuidor ____________ mm ________ mm Dm = Diámetro del cubo ________________________ mm

k) desplazamiento del pistón, (servomotor álabes

del rodete) ________________________ mm l) cantidad de aceite requerido para llenar el cubo del rodete ___________________________ l

m) la posición balanceada de las paletas reguladoras, medida en grados desde la posición de cierre completo ___________________________

n) Movimiento estimado de las paletas reguladoras en grados, desde la posición de totalmente cerrado, a la posición de totalmente abierto ___________________________

o) Momento torsionante calculado con el rodete estacionario y la unidad en reposo, con las paletas reguladoras los álabes móviles libres ___________________________

H máx = ________________ m ___________________ Nm H dis = ________________ m ___________________ Nm H min = ________________ m ___________________ Nm

p) Capacidad del servomotor de las paletas reguladoras ________________________ Nm


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C.5.4 Flecha de la Turbina

a) Se incluye todo lo solicitado si___________ no ____________

b) Longitud de la flecha ________________________ mm

c) Diámetro de la flecha ________________________ mm

d) Número del dibujo suministrado en el que se muestra el acoplamiento propuesto ___________________________

e) Masa de la flecha _________________________ kg

f) Norma del acero de la flecha _______________________ NMX

g) Tipo de la caja de sellos propuesto y empaque a utilizar ___________________________

h) Número del dibujo suministrado en que se muestra el sistema de eliminación de vapores de aceite y otros dispositivos ___________________________

i) Cantidad de agua y presión suministrada, requerida para la caja de sellos de la flecha de la turbina ____________ l___________ kPa

C.5.5 Distribuidor y Mecanismo de Regulación

a) Se incluye todo lo solicitado en la especificación si___________ no ____________ b) Volumen del servomotor (carrera por sección

transversal) ________________________ cm3

c) Pérdida del agua con distribuidor cerrado y bloqueado _________________________ l/s

d) Aumento de dicha pérdida de agua indicada en

el inciso anterior, después de 3 años de operación _________________________ l/s

e) Número de cojinetes de empuje de las paletas reguladoras ___________________________

f) Número de las paletas reguladoras ___________________________

g) Masa de cada paleta reguladora ___________________________t

h) Composición química del acero inoxidable de las paletas reguladoras según norma _______________________ NMX

i) Son desmontables los casquillos de las chumaceras guía y de

empuje de las paletas reguladoras, si___________ no ____________

j) Número del dibujo suministrado que muestra la gráfica tiempo - % de apertura del distribuidor. ___________________________ k) Servomotores ___________________________

. número requerido ___________________________ . diámetro interior ________________________ mm


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. carrera ________________________ mm . capacidad dinámica __________________________ N . volumen ________________________ cm3

C.5.6 Placas de Desgaste Adicionales a lo Especificado

a) Descripción y ubicación. ______________________________________________________________________________

b) Composición química del acero inoxidable de estas placas.

______________________________________________________________________________

c) Masa total de las mismas.

d) Son las placas adicionales, fácilmente desmontables, reemplazables y autosoportadas.

______________________________________________________________________________

e) describa como pueden reemplazarse estas placas.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________ C.5.7 Fugas de Agua y Drenaje

a) Fugas de agua en el sello de los álabes móviles inicialmente _________________________ l/s b) Después de tres (3) años de operación _________________________ l/s

c) Descripción y volumen de otras fugas de agua

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

d) Volumen de aguas por drenar en la carcasa _________________________ m3

e) Cantidad de bombas o eductores que se propone utilizar como respaldo al sistema de drenaje f) Capacidad de los motores de las bombas si se opta por esta solución _________________________kW

g) Gasto y presión del agua del eductor si se opta por esta solución ________________________ m3/s

C.5.8 Elementos Autolubricantes, para Cojinetes del Sistema de Regulación de la Turbina

Se incluye lo solicitado en la especificación si___________ no ____________


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C.5.9 Tablero Local de la Turbina

Se incluye todo lo solicitado en la especificación si___________ no ____________ Su diseño y fabricación cumplen con la NMX-J-235-ANCE si___________ no ____________

C.5.10 Instrumentos de Medición Control y Protección

a) se incluye todo lo solicitado en la especificación si___________ no ____________

b) describa a continuación, el tipo de instrumentación suministrada. ______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

C.6 PARTES DE REPUESTO Y HERRAMIENTAS ESPECIALES C 6.1 Partes de Repuesto Recomendadas por el Fabricante En la tabla B1, el licitante debe anotar cada una de las partes de repuesto que recomienda.

TABLA C1 - Partes de repuesto recomendadas por el fabricante

Descripción Cantidad Observaciones Para la turbina Para el generador Para el regulador de velocidad Para las chumaceras Para la flecha

C.6.2 Herramientas Especiales Recomendadas por el Fabricante En la tabla C2, el licitante debe anotar las herramientas especiales que recomienda se adquieran.


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TABLA C2 - Herramientas especiales recomendadas por el fabricante

Cantidad Descripción

C.7 DATOS VARIOS C.7.1 Montaje

a) Se incluye todo lo solicitado en la especificación Si No

b) Equipo de montaje y mantenimiento.

Anótese, a continuación, el lote de todos los equipos, herramientas y dispositivos especiales que deben ser diseñados y fabricados para el siguiente caso y que son necesarios para el montaje y mantenimiento de cada turbina.

TABLA C3 - Equipo para montaje y mantenimiento

Partida Descripción Observaciones

C.7.2 El Licitante Debe Proporcionar la Siguiente Información

a) Capacidad de la grúa o polipasto para el montaje del equipo.

- capacidad necesaria del gancho principal de la grúa _________________________ kN

- capacidad necesaria del gancho auxiliar de la grúa _________________________ kN

- altura necesaria de izamiento del gancho principal __________________________m

- altura necesaria de izamiento del gancho auxiliar __________________________m

- acercamientos:

⋅ aguas arriba __________________________m

⋅ aguas abajo __________________________m

⋅ laterales __________________________m


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b) Áreas requeridas para montaje y almacenaje. - para montaje _________________________ m² - almacenaje cubierto _________________________ m² - almacenaje descubierto _________________________ m²

c) Materiales y esfuerzos de diseño en las siguientes partes: remitirse a tabla C4.

TABLA C4 - Materiales y esfuerzos de diseño de Kaplan tipo “S”

Concepto Norma del material Esfuerzo de diseño (kPa)

Antedistribuidor

Paletas reguladoras

Carcasa

Álabes del rodete

Cubo del rodete

Flecha

Anillo del regulador de velocidad C.8 PRUEBAS DE EFICIENCIA

a) El proveedor debe suministrar, en forma de préstamo, todos los equipos y aparatos para esta prueba. ________________________________________________________________________

b) El proveedor debe indicar todo lo previsto para efectuar la prueba, como puntos de toma de

presión, mediciones del flujo, y posición de molinetes.

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________ C.9 INFORMACIÓN GENERAL

a) Lista preliminar de planos que incluye el diseño.

Concepto Descripción


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b) Pruebas que deben realizarse en fábrica.


c) Pruebas que deben realizarse en sitio.


d) Se suministra el equipo y accesorios con embalaje de acuerdo a lo indicado en la norma

NRF-001-CFE __________________________________________________________________

e) Masas de los equipos.

Tubo de aspiración ___________________________t Antedistribuidor ___________________________t Tapa de escotilla ___________________________t Rodete completo ___________________________t Cubo del rodete ___________________________t Chumacera guía ___________________________t Chumaceras de carga ___________________________t Chumacera combinada ___________________________t Flecha de la turbina ___________________________t Servomotor ___________________________t Total de paletas reguladoras ___________________________t Otras partes ___________________________t Masa total de la turbina ___________________________t Paletas reguladoras (por pieza) ___________________________t


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Álabes del rodete (por pieza) __________________________ t Tuberías y accesorios ___________________________t Nombre de la pieza con mayor masa por transportar ___________________________ Masa de la pieza anterior ___________________________t Dimensiones de la pieza anterior _________ x _______ x ________

mÉxico - cfe · 2008. 2. 5. · iso 4386-3-1993 plain bearings - metallic multilayer plain...

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