Casos comunes de análisis de fallas en plantas eólicas y solares, mediante RCA.
Para culminar esta serie de entregas relativas a los Análisis Causa Raíz, resumimos en estas líneas, algunos ejemplos clásicos de aplicación en parques eólicos y solares, en los que 8.2 Group ha acumulado experiencia a través de 30 años de trayectoria.
Plantas Solares:
Para graficar los análisis a parques solares, vamos con un caso típico: un P.S.F.V. ha tenido un rendimiento energético entre un 14% y 18 % inferior al esperado, a los dos años de su fecha COD (Commercial Operation Date). Los informes mensuales de generación de energía muestran discrepancias respecto del cálculo de producción esperado.
1.- Datos del P.S.
– Planta de 50 MWdc ubicada en un clima semiárido
– 160.000 paneles bifaciales monocristalinos (310 W cada uno)
– 200 inversores de cadena trifásicos (250 kW cada uno)
– Seguidores de un eje (orientación norte-sur)
– Sistema SCADA central con estaciones meteorológicas (irradiancia, temperatura, velocidad del viento)
– Puesta en servicio en junio de 2021
2.- Recopilación de datos y observaciones clave
– Registros de inversores: Alarmas de sobre temperatura, fallos de aislamiento de CC
– Registros de seguidores: Sobre corriente en motores, errores de seguimiento posicional
– Prueba de curva IV: 8 % de cadenas con desajustes superiores al 10 %
– Termografías: 5 % de paneles con puntos calientes localizados (celdas y diodos de derivación)
– Pruebas de Aislación: Valores degradados (por debajo de los umbrales IEC) en varios bloques
– Calibración de la estación meteorológica: Sensor de irradiancia con un 6 % de error.
Inspección visual: Conectores MC4 rotos, cableado dañado por roedores, láminas traseras de módulos agrietadas
Inspección del sistema de p.a.t.: Varias picas de puesta a tierra con alta resistencia
3.- Causas Raíz detectadas
✅ Deficiente comisionamiento: falta de supervisión, micro fisuras en paneles, manipulación inadecuada, embalaje deficiente, malas prácticas en el tendido de cables. Deficiencias en el crimpado de conectores.
✅ Deficiente gestión del Mantenimiento: Check list de mantenimiento insuficiente. Fallas en ventiladores por acumulación de polvo y falta de lubricación. Suciedad en filtros de inversores. Degradación de cables por exposición UV y daños por roedores. Sobre corriente en motores de Trackers por fricción, falta de lubricación y suciedad.
✅ Sistema SCADA: imprecisiones causadas por una mala calibración del sensor de irradiancia.
Imágenes aéreas infrarrojas de alta resolución permiten identificar cadenas, módulos y celdas defectuosas
Parques Eólicos:
Las fallas en plantas eólicas van desde problemas menores, pero no menos importantes, asociados a baja performance de producción, hasta hechos catastróficos como, colapso de torres, quiebre, rotura y/o desprendimiento de palas e incendios en la nacelle.
A continuación, se presenta una tabla resumen con los tipos de falla más comunes, sus posibles causas y el tipo de enfoque del RCA.
| Tipo de falla | Posibles causas | Enfoque Análisis RCA |
| Estructurales | Defectos de materiales, diseño inadecuado, condiciones climáticas extremas. Vibraciones | Revisión de integridad estructural, materiales de construcción y especificaciones de diseño para verificar capacidad frente a tensiones ambientales, vibraciones, uniones atornilladas. |
| Fallas en las palas | Fatiga, estrés ambiental, defectos de fabricación | Análisis de propiedades del material, procesos de fabricación y especificaciones de diseño para identificar causas de grietas, fracturas delaminados o desgaste, sistema LPS |
| Gearbox | Estrés mecánico, problemas de lubricación, componentes de baja calidad | Evaluación de desgaste en engranajes, análisis del aceite (contaminación o degradación), Micro-pitting, scuffing, revisión de mantenimiento |
| Generador | Sobrecalentamiento, fallas eléctricas, desgaste prematuro | Identificación de causas de sobrecalentamiento, fallas de aislación, deficiencias en sistemas de refrigeración, desalineación |
| Transformador | Sobrecalentamiento, fallas de aislación, aceite degradado, presencia de acetileno | Identificación de causas de sobrecalentamiento, sistema de refrigeración, sobrecargas, cortocircuitos. |
| Sistema de Yaw | Problemas hidráulicos o mecánicos, errores del sistema de control | Verificación de niveles de fluido, desgaste mecánico y desempeño del sistema de control, motorreductores. |
| Fallas en rodamientos | Lubricación deficiente, desalineación, defectos de materiales | Análisis de programas de lubricación, materiales de rodamientos, distribución de carga y condiciones ambientales que contribuyen al desgaste. |
| Mantenimiento
inapropiado |
Programas de mantenimiento inadecuados, capacitación insuficiente | Evaluación de protocolos de mantenimiento, capacitación técnica, frecuencia de inspecciones y eficacia de medidas preventivas |
Tipo de falla – Causas – Análisis RCA
Causas de falla en palas de Aerogeneradores
En cada caso la detección de las causas raíz, permite abordar acciones correctivas que aseguren la no recurrencia de fallas y eviten pérdidas a los propietarios de los activos.
Autor del artículo: Ing. Néstor Omar Cereijo.
Sobre GRUPO 8.2
GRUPO 8.2 es una empresa de origen alemán que ofrece servicios integrales de consultoría e inspecciones técnicas de plantas eólicas, fotovoltaicas y de biogás, así como de la integración a la red eléctrica.
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