Prueba técnica · IEEE 115

Balance de Polos en Generadores Síncronos

Verificación de simetría eléctrica y magnética entre los polos de un rotor de generador síncrono. La prueba inyecta corriente DC controlada al devanado de campo y mide individualmente la caída de tensión de cada polo o par de polos, junto con la impedancia AC bajo excitación de baja frecuencia. Cualquier desviación significativa respecto al valor promedio indica polos con espiras cortocircuitadas, polos abiertos, mal contacto en las conexiones inter-polos o núcleos asimétricos — condiciones que producen armónicos, vibración por excitación magnética desbalanceada y sobrecalentamiento localizado en operación.

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Pole Balance Test

IEEE 115CFE LAPEM W4200-12ISO 9001:2015

Definición técnica

Qué es el balance de polos

Pole Balance Test es la prueba estándar de validación de simetría del rotor de un generador síncrono. Polos eléctricamente iguales son condición necesaria para operación libre de armónicos y vibración: cualquier asimetría en resistencia, impedancia o flujo magnético genera fuerzas desequilibradas que se traducen en sobrecalentamiento, vibración 2× y armónicos en la tensión generada. La prueba se ejecuta polo por polo o por pares simétricos bajo IEEE 115, comparando los valores medidos contra el promedio y contra el rango aceptable de la norma.

Norma de referencia: IEEE Std 115 (test procedures for synchronous machines)
Inyección de corriente DC controlada y trazable al devanado de campo
Medición individual de caída de tensión por polo y/o impedancia AC por par
Comparación cuantitativa contra promedio y tolerancia de la norma
Detección complementaria con la prueba de caída de tensión por polo (IEEE 95)
Aplicable en rotores de polos salientes — hidrogeneradores y generadores síncronos lentos

Oportunidad operativa

Cuándo se recomienda el balance de polos

La prueba es de aceptación obligatoria post-intervención y de diagnóstico cuando aparece comportamiento asimétrico en operación.

Comisionamiento de generador nuevo o reinstalado antes de sincronizar a la red
Aceptación post-rebobinado de bobinas de campo o reparación de polos individuales
Diagnóstico de vibración 2× operativo o sobrecalentamiento de un polo específico
Identificación de origen de armónicos anómalos en la tensión generada
Aceptación de rotor reparado en taller antes de envío al sitio
Mantenimiento mayor de generadores síncronos con polos salientes

Valor para el cliente

Qué detecta el balance de polos

El balance de polos diagnostica el conjunto del rotor desde el punto de vista de simetría — algo que la prueba RSO sola no resuelve completamente.

Asimetría magnética entre polos del rotor (diferencias de flujo bajo igual excitación)

Polos con espiras cortocircuitadas — caen menos tensión que el promedio

Polos abiertos o con conexión interrumpida — caída de tensión anómalamente alta

Mal contacto en conexiones inter-polos (uniones soldadas o roscadas degradadas)

Polos con núcleo dañado o desplazado tras evento mecánico severo

Diferencias de resistencia del devanado por degradación térmica localizada

Entregables

Qué entregamos al término de la prueba

Cada prueba se entrega con paquete documental firmado bajo IEEE 115 e ISO 9001:2015. Trazabilidad completa por número de orden y firma del ingeniero responsable.

1Protocolo firmado bajo IEEE Std 115 con metodología y diagrama de conexiones
2Tabla de caída de tensión por polo y desviación porcentual vs promedio
3Tabla de impedancia AC por par de polos cuando aplica
4Diagrama gráfico de simetría con polos clasificados (apto / observación / falla)
5Diagnóstico técnico: rotor simétrico / asimetría tolerable / requiere intervención
6Trazabilidad ISO 9001:2015 con número de orden y firma del ingeniero responsable

Caso típico

Aceptación post-rebobinado de polos en generador síncrono de polos salientes

IEEE 115

Norma aplicada

<2%

Desviación final entre polos

Documentado

Aceptación firmada

Generador síncrono de polos salientes en planta industrial con rebobinado completo del campo. Antes del comisionamiento se aplicó balance de polos bajo IEEE 115 inyectando corriente DC controlada. Se midió caída de tensión polo por polo: un polo presentó desviación del 8% respecto al promedio — fuera de tolerancia. Se identificó conexión inter-polo con mal contacto, se corrigió en sitio y se repitió la prueba: simetría dentro de norma. Comisionamiento liberado.

FAQ

Preguntas frecuentes — Balance de Polos en Generadores Síncronos

Preguntas que recibimos con frecuencia. ¿No encuentras la tuya? Escríbenos a ventas@temisa.mx.

¿Cuál es la diferencia entre balance de polos y la prueba RSO?

RSO inyecta pulsos de impulso AC repetitivos en ambos extremos del devanado de campo completo y detecta cortos entre espiras por asimetría de la respuesta de onda. Balance de polos inyecta corriente DC y mide la caída de tensión polo por polo bajo el mismo régimen — detecta diferencias entre polos del rotor. RSO es excelente para diagnóstico fino de espiras; balance de polos es excelente para validar simetría global del rotor. Las dos juntas dan diagnóstico definitivo.

¿Se puede hacer balance de polos sin desmontar el rotor?

Sí. La prueba se aplica con el rotor montado, conectando la fuente DC en los slip rings o terminales de campo accesibles. No requiere desmontaje completo del rotor, lo que la hace ideal para mantenimiento mayor con ventana corta.

¿Aplica balance de polos a rotores de polos lisos (turbogeneradores)?

El balance de polos es más característico de rotores de polos salientes — hidrogeneradores y generadores síncronos lentos. En rotores de polos lisos (turbogeneradores 3,600 rpm), la prueba equivalente se enfoca en la simetría de las bobinas del campo distribuido, complementada con RSO y caída de tensión por bobina. Adaptamos la metodología al tipo de rotor.

¿Cuánto tarda un balance de polos completo?

Entre 6 y 10 horas en sitio para preparación, inyección controlada y registro de caída de tensión polo por polo, dependiendo del número de polos. La entrega del protocolo documental con tabla de simetría se hace en 5–7 días hábiles tras la prueba.

¿Qué tolerancia de asimetría es aceptable entre polos?

IEEE 115 sugiere desviaciones inferiores al 3–5% del promedio para operación libre de armónicos. Valores entre 5–10% indican asimetría a vigilar con análisis de causa raíz. Valores superiores al 10% generalmente requieren intervención — corrección de conexiones, reparación de polos o rebobinado parcial.

¿Qué pasa si el balance de polos detecta asimetría fuera de norma?

Documentamos el polo desviado y su magnitud con evidencia cuantitativa. Si la causa es contacto eléctrico degradado (frecuente), proponemos rehacer conexiones y repetir la prueba. Si la causa es daño en el devanado del polo, evaluamos rebobinado del polo específico o del campo completo. La decisión la toma el cliente con la tabla de simetría en mano.

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