MF1527_3: Control en planta de la operación y el mantenimiento de centrales hidroeléctricas

Control en planta de la operación y el mantenimiento de centrales hidroeléctricas

MF1527_3

Módulo formativo MF1527_3: Control en planta de la operación y el mantenimiento de centrales hidroeléctricas

240 horas

C1: Especificar los criterios de comprobación y supervisión del funcionamiento de centrales hidroeléctricas identificando los distintos sistemas involucrados, sus características técnicas, funciones, parámetros de operación relevantes y reglamentación o normativa asociada.

CE1.1 Reseñar los diferentes sistemas de producción de electricidad, razonando los tipos de transformaciones involucradas, caracterizando los equipos empleados en las mismas.
CE1.2 Detallar el funcionamiento global de la producción hidroeléctrica y de los sistemas tecnológicos implicados.
CE1.3 Detallar la organización general de las centrales hidroeléctricas y las funciones básicas que competen a las diferentes áreas de responsabilidad: operación, mantenimiento, vigilancia y auscultación de presas, control de calidad, control medioambiental y prevención de riesgos.
CE1.4 Reseñar posibles interferencias en el desempeño de la responsabilidad en las distintas áreas y definir las líneas generales para coordinar la actuación de dichas áreas en función de la prioridad de los trabajos y las condiciones de las instalaciones de las centrales.
CE1.5 En un sistema de presa y embalse:
? Detallar la configuración general del sistema.
? Describir los tipos de presas y los aliviaderos, desagües de fondo y medio fondo, galerías de inspección, escala de peces y otros elementos asociados.
? Interpretar el funcionamiento del sistema de presa y embalse en su operación, así como analizar e identificar los distintos componentes del sistema de instrumentación y control.
CE1.6 Especificar la disposición general y funciones de las pequeñas plantas de tratamiento de agua de centrales hidroeléctricas: agua bruta, sistemas de tratamiento de agua, sistemas de tratamiento de agua de vertidos, y sistemas para control de efluentes.
CE1.7 Explicar las funciones de los sistemas y equipos principales del grupo hidráulico turbina? alternador, en los distintos modos operativos:
? Sistema de turbina.
? Sistema de alternador.
? Sistema de excitación.
? Sistema de refrigeración y sellado del alternador.
? Sistema de lubricación e inyección del grupo.
CE1.8 Describir las funciones de los sistemas y equipos auxiliares: de refrigeración, agua de servicios, aire comprimido y aire de instrumentación.
CE1.9 Relacionar los sistemas de supervisión y mando y los lazos de control de una central hidroeléctrica: control de sistema de agua motriz, sistema fluido de control de turbina, control de presiones y temperaturas, control de carga y control de tensión.
CE1.10 Describir en líneas generales un esquema eléctrico típico de una central hidroeléctrica incluyendo los sistemas de alta y baja tensión, alumbrado, megafonía y telefonía, telemando, los sistemas y servicios auxiliares de c.a., c.c. y grupos auxiliares, tensión segura y sus utilidades.
CE1.11 Describir los sistemas de control medioambiental de presas, embalses y centrales hidroeléctricas, los caudales ecológicos, los tipos de vertidos contaminantes y las tecnologías disponibles para su reducción.
CE1.12 En un supuesto o caso práctico, de una instalación de una central hidroeléctrica debidamente caracterizada por los planos y manuales.
? Interpretar la documentación técnica suministrada y localizar las diferentes instalaciones, sistemas y equipos.
? Establecer relaciones entre los distintos sistemas, instalaciones y equipos involucrados.
? Especificar criterios de comprobación del funcionamiento de los diferentes equipos e instalaciones ubicados en la planta de la central.
? Elaborar un programa de supervisión de las instalaciones en la planta de una central.
? Elaborar un informe sobre el supuesto estado de funcionamiento de la central.

C2: Definir los procedimientos para operar los equipos en funcionamiento ordinario y durante el arranque y parada del grupo turbina?alternador de una central hidroeléctrica, considerando la evolución de los parámetros principales.

CE2.1 Especificar los procedimientos para preparar los equipos o sistemas, cumpliendo todas las condiciones necesarias para su arranque o parada en condición segura: no hay ningún descargo en vigor ?inhabilitación del equipo por razones de seguridad?, es adecuada la posición de drenajes y compuertas, los niveles son correctos, lubricación y refrigeración se encuentran en servicio, la instrumentación está operativa y la alimentación eléctrica disponible.
CE2.2 Detallar la secuencia de maniobras a realizar en interruptores y seccionadores eléctricos, compuertas, válvulas y otros componentes según lo establecido en los procedimientos, con las medidas de seguridad requeridas y en coordinación con los responsables de operación del centro de control.
CE2.3 Valorar y relacionar los requisitos de tiempos a emplear, ritmos, ajustes y limitaciones de las condiciones de las turbinas y otros equipos fundamentales, determinando los valores admisibles de las temperaturas, de las expansiones diferenciales y de otros parámetros relevantes.
CE2.4 Definir las posibles situaciones anómalas o de riesgo potencial para las personas o para la estabilidad del proceso y la instalación durante las maniobras transitorias, describiendo las medidas a adoptar para recuperar la condición segura.
CE2.5 Detallar los procesos de activación de la alerta y las tareas de coordinación de las actuaciones inmediatas para prevenir riesgos.

C3: Definir los protocolos y procedimientos empleados en la realización de pruebas periódicas e inhabilitación temporal de equipos en centrales hidroeléctricas.

CE3.1 Determinar el procedimiento de descargo o inhabilitación de un equipo o sistema para garantizar la seguridad necesaria para las personas, el medio ambiente, los equipos y el proceso.
CE3.2 Definir las comprobaciones y pruebas a realizar en un equipo o sistema inhabilitado y la señalización necesaria.
CE3.3 Explicar los requisitos de coordinación con el resto de personal para garantizar la seguridad en la actuación.
CE3.4 Determinar las comprobaciones y protocolos a seguir antes de la puesta en servicio de un equipo cuyo descargo o inhabilitación temporal han sido anulados.
CE3.5 En un supuesto o caso práctico, de una instalación de una central hidroeléctrica debidamente caracterizada por los planos de la instalación y manuales.
? Detallar las pruebas a realizar a cada uno de los equipos considerados.
? Relacionar las denominadas cinco reglas de oro en la realización de trabajos relacionados con tensión eléctrica.
? Describir los procedimientos para aislar eléctricamente y poner a tierra los equipos.
? Establecer los protocolos de coordinación con el resto de personal implicado.
? Definir los requisitos de señalización, enclavamiento de partes móviles y demás factores que faciliten la intervención sobre el equipo de manera segura.
? Establecer los procedimientos para la puesta en servicio de los equipos.

C4: Aplicar técnicas de diagnóstico y corrección de disfunciones en centrales hidroeléctricas, mediante el análisis de los parámetros de operación.

CE4.1 Relacionar los principales parámetros que intervienen en la operación de centrales hidroeléctricas.
CE4.2 Describir el procedimiento a seguir en el proceso de diagnóstico de disfunciones en centrales hidroeléctricas.
CE4.3 En un supuesto o caso práctico mediante un simulador:
? Recopilar los datos utilizando las listas de comprobación adecuadas.
? Trasvasar al sistema de gestión los datos obtenidos según el procedimiento establecido.
? Realizar la validación de la calidad de los datos obtenidos analizando posteriormente las tendencias.
? Realizar un informe según el procedimiento establecido.
? Seleccionar qué parámetros están fuera de rango indicando causas posibles y efectos probables de la situación actual.
? Identificar, mediante simulación, anomalías en el funcionamiento de válvulas, compuertas, ataguías, reguladores, interruptores eléctricos, bombas y demás elementos de maniobra y de control de una central hidroeléctrica.
? Realizar en el simulador maniobras de rodaje de turbina, maniobras de sincronización, desacoplamiento y variaciones de carga, detectando las disfunciones y desequilibrios que se produzcan.
? Utilizar con destreza la documentación relacionada con la disfunción detectada.
? Describir de forma clara y concisa el problema detectado y demás información a transmitir al centro de control.

C5: Establecer procedimientos de organización y supervisión del mantenimiento de las instalaciones de centrales hidroeléctricas.

CE5.1 Interpretar la documentación técnica y administrativa identificando los diferentes sistemas y equipos de la central.
CE5.2 Determinar las herramientas, documentación y equipos necesarios para realizar las operaciones de mantenimiento de los diferentes sistemas y equipos de la central.
CE5.3 Establecer criterios de comprobación del estado general de los equipos e instalaciones en cuanto a la estanqueidad y corrosión.
CE5.4 Establecer criterios de comprobación en los equipos duplicados y las maniobras a realizar para su rotación.
CE5.5 Elaborar una relación de materiales de almacén y equipos empleados en el mantenimiento, determinando los elementos de vida útil limitada y criterios de reposición.
CE5.6 Describir las operaciones de limpieza de canales y rejillas, desbroce, limpieza y engrase de equipos e instalaciones con los medios apropiados y según procedimientos establecidos.
CE5.7 Determinar las medidas de seguridad necesarias en la realización de operaciones de mantenimiento.
CE5.8 Redactar el informe correspondiente a los resultados de las inspecciones y operaciones realizadas según el plan de mantenimiento y procedimientos habitualmente establecidos en las empresas.
CE5.9 En un supuesto o caso práctico, de una instalación de una central hidroeléctrica, debidamente caracterizada por los planos de la instalación y manuales.
? Realizar una descripción general de las instalaciones, indicar su localización e interpretar la documentación técnica y administrativa recibida.
? Elaborar una relación de los equipos y sistemas susceptibles de mantenimiento en la propia central.
? Determinar los equipos y las herramientas necesarios para el mantenimiento rutinario y general.
? Establecer los criterios de comprobación del estado de los distintos sistemas y equipos de las instalaciones de la central.
? Valorar que las operaciones de mantenimientos de las centrales hidroeléctricas y centros de control se realicen de acuerdo a los procedimientos establecidos y normas de seguridad laboral y medioambiental.
? Elaborar un manual de pautas de organización del mantenimiento.
? Sistematizar la recogida de información y comunicación según el plan de mantenimiento y procedimientos habitualmente establecidos en las empresas.

C6: Detallar las condiciones y los procedimientos que permitan garantizar la seguridad requerida en los procesos de operación y mantenimiento de las centrales hidroeléctricas.

CE6.1 Interpretar la normativa y los planes de seguridad aplicables en las maniobras de operación y mantenimiento de una central hidroeléctrica.
CE6.2 Definir y evaluar los riesgos profesionales derivados de las maniobras de operación y mantenimiento de centrales hidroeléctricas.
CE6.3 Describir y caracterizar los diferentes equipos de seguridad y protección personal empleados en las diferentes labores de operación y mantenimiento en centrales hidroeléctricas.
CE6.4 Describir y caracterizar los distintos elementos de señalización que deben existir en las inmediaciones de una central hidroeléctrica y los riesgos relacionados con animales salvajes e intrusos entre otros.
CE6.5 Describir los puntos críticos de inspección y mantenimiento de los equipos de seguridad generales y personales.
CE6.6 Describir los elementos de seguridad empleados en las maniobras de operación de válvulas, bombas, compuertas, ataguías y sistemas auxiliares.
CE6.7 Describir los elementos de seguridad empleados en las maniobras de operación en el grupo turbogenerador y sistemas auxiliares.
CE6.8 Describir las operaciones necesarias para controlar y reducir los riesgos eléctricos durante las maniobras de operación.
CE6.9 Describir las operaciones necesarias para controlar y reducir los riesgos de origen mecánico derivados de las maniobras de operación.
CE6.10 Relacionar las sustancias y materiales peligrosos presentes en las instalaciones de las centrales hidroeléctricas determinando las precauciones necesarias en cada caso.
CE6.11 Desarrollar medidas para la información y difusión de la prevención de riesgos en las diferentes maniobras realizadas en las instalaciones de las centrales

1 Fundamentos mecánicos e hidráulicos de centrales hidroeléctricas

Materiales. Estructura, propiedades mecánicas y defectos de homogeneidad.
Fenómenos de corrosión en los materiales metálicos. Propiedades, estática y dinámica de los fluidos. Hidroestática e hidrodinámica. Aplicaciones de la ecuación de Bernouilli. Ecuación de Torricelli. Medidas de presión y caudales. Otras aplicaciones.
Experimentación en mecánica de fluidos. Semejanzas y teoría de modelos.
Resistencia de los fluidos. Régimen laminar y régimen turbulento. Resistencia de superficie:
Tuberías y canales. Orificios, tubos, toberas y vertederos.
Sobrepresiones y depresiones en estructuras y máquinas
hidráulicas:golpe de ariete y cavitación.
Máquinas hidráulicas: Clasificación.
Turbinas, Bombas, Válvulas, Ventiladores.
Interpretación de planos y esquemas de sistemas mecánicos e hidraúlicos.

2 Fundamentos de electricidad en centrales hidroeléctricas

Naturaleza de la electricidad. Propiedades y aplicaciones. Corriente eléctrica. Magnitudes eléctricas.
Magnetismo y electromagnetismo.Inducción electromagnética.
Circuitos eléctricos. Estructura y componentes. Simbología y representación gráfica.
Sistemas eléctricos trifásicos.
Sistemas de protección.Instalaciones de puesta a tierra. Máquinas eléctricas estáticas y rotativas.
Tipología y características. Generadores, transformadores y motores.
Acumuladores y rectificadores. Medidas de magnitudes eléctricas. Procedimientos. Instrumentos de medida. Errores en la medida.
Seguridad eléctrica.
Aparamenta eléctrica. Interruptores de control. Interpretación de planos y esquemas de sistemas eléctricos.

3 Configuración y procesos de las centrales hidroeléctricas, y normativa aplicable

Tipos de presas y elementos asociados: Concepto y funciones de la presa. Zonas estructurales.
Clasificación. Aliviaderos. Depósitos o cámaras de carga.
Canales. Tuberías forzadas. Chimeneas de equilibrio. Desagües de fondo y medio fondo. Galerías de inspección. Escala de peces.
Funcionamiento del sistema presa y embalse en operación normal: Funciones, descripción general, componentes del sistema, instrumentación y control, y modos de operación. Clasificación de las centrales hidroeléctricas. Componentes de las centrales hidroeléctricas:
Dispositivos de apertura, cierre y regulación del paso del agua. Aliviaderos y desagües. Turbinas hidráulicas. Alternadores, transformadores, servicios auxiliares (c.a. y c.c.). Parques de A.T.
Procesos de una central hidroeléctrica en régimen de funcionamiento y parámetros fundamentales que controla el servicio de operación.
Proyectos, memorias, planos y manuales de operación. Planos simbólicos, esquemas y diagramas lógicos, lazos de control. Diagramas, flujogramas y cronogramas.
Reglamentos sobre centrales eléctricas, subestaciones
y centros de transformación. Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión.
Normativa de aplicación para aparatos a presión.
Normativa de seguridad. Normativa medioambiental. Normas de UNE de obligado cumplimiento.

4 Sistemas funcionales y equipos principales de centrales hidroeléctricas

Constitución y funciones de los equipos y sistemas principales de centrales hidroelécticas:
Compuertas y ataguías. Bombas. Valvulas. Ventiladores.
Turbinas hidráulicas, tipos usuales de turbinas.
Características.
Sistemas de arranque de turbina y sistemas de lubricación, refrigeración y estanquidad de cojinetes.
Alternadores: excitación, sistema de refrigeración y sellado del alternador. Operaciones para reemplazamiento del aire por hidrógeno y viceversa.
Transformadores de grupo. Sistemas eléctricos de AT ?subestación?, BT, corriente continua y tensión segura. Sistemas de control de velocidad según demanda de carga solicitada al grupo. Reguladores automáticos de velocidad para situación estable, variaciones
transitorias de velocidad, máxima variación transitoria de velocidad y velocidad de embalamiento (según tipo de turbina). Control de desconexión por exceso de velocidad. Proteciones de las turbinas hidráulicas y de sus equipos. Protecciones mecánicas (temperaturas, presiones, niveles, caudales, velocidad). Protecciones eléctricas (del alternador, transformador de grupo, los sistemas auxiliares c.a. y c.c., y sistemas y componentes del parque eléctrico).
Dispositivos para supervisión de posición del rotor, expansiones diferenciales y tensiones en turbina y alternador, durante el rodaje o parada, y en cambios de carga.
Sistemas de monitorización continua para máquinas rotativas.
Inhabilitación temporal y pruebas de equipos en planta. Análisis de vibraciones en protecciones mecánicas.

5 Sistemas y equipos auxiliares de centrales hidroeléctricas

Constitución y funciones de los sistemas de servicios auxiliares de c.a., c.c. y grupos auxiliares, tensión segura y sus utilidades.
Constitución y funciones de los sistemas de tratamiento de agua, sistemas para control y tratamiento de efluentes.
Sistemas y equipos auxiliares: megafonía y telefonía, telemando, auxiliares de refrigeración, agua de servicios, aire comprimido y aire de instrumentación, alumbrado y grupos auxiliares.

6 Organización del mantenimiento de centrales hidroeléctricas

Mantenimiento. Función, objetivos y tipos. Mantenimiento preventivo y correctivo.
Planificación y programación del mantenimiento. Planes de mantenimiento.
Operaciones de mantenimiento preventivo en centrales hidroeléctricas.
Cálculo de necesidades. Planificación de cargas. Determinación de tiempos.
Documentación para la planificación y programación. La orden de trabajo.
Optimización del mantenimiento. Calidad en la prestación del servicio.

7 Riesgos profesionales en la operación de centrales hidroeléctricas

Procesos tecnológicos e identificación de riesgos.
Manual de seguridad.
Riesgos de origen mecánico.
Riesgos de tipo eléctrico. Las “cinco reglas de oro”para trabajar en instalaciones eléctricas.
Riesgos asociados a sustancias y materiales peligrosos. Prevención y control de riesgos profesionales en las maniobras de operación de compuertas y ataguías, motores, bombas, valvulas, compresores y ventiladores.
Prevención y control de riesgos profesionales en las maniobras de operación del grupo turbogenerador.

8 Equipos de seguridad en centrales hidroeléctricas

Equipos y sistemas de seguridad automáticos.
Equipos de protección individual.
Equipos auxiliares de seguridad.
Elevación de cargas.
Sistemas de señalización.
Mantenimiento de equipos de seguridad