En el sector hidroeléctrico, la confiabilidad de los generadores es crítica. Una falla incipiente en los devanados del rotor puede evolucionar hacia eventos mayores: disparos inesperados del AVR, pérdidas de excitación, vibraciones anómalas, sobrecalentamientos y hasta paros no programados de la unidad.
Fue en este contexto donde nació el RDS – Rotor Diagnostic System, un desarrollo tecnológico patentado que redefine la forma de monitorear la salud eléctrica del rotor en operación.
🚀 El reto
Los generadores de gran potencia (50–300 MW) operan en entornos exigentes. La detección temprana de fallas en los devanados del rotor es compleja debido a que:
El rotor está girando a alta velocidad.
Las señales eléctricas útiles son pequeñas y están enmascaradas por ruido.
La variación térmica y magnética altera la impedancia del sistema.
La instrumentación convencional no permite diagnóstico en línea ni seguimiento histórico.
El desafío era claro: medir parámetros eléctricos del rotor en tiempo real, sin interrumpir la operación del generador y con una sensibilidad suficiente para detectar cortocircuitos entre espiras, desbalance térmico y pérdidas de adherencia del aislamiento.
🧪 La solución: RDS – Rotor Diagnostic System
Desarrollamos un sistema de diagnóstico basado en IoT industrial, análisis eléctrico avanzado y modelación del generador, capaz de:
Medir impedancias y señales del rotor en operación
- Corriente DC, tensión de excitación, resistencia dinámica (R), inductancia dinámica (L), capacitancia dinámica (C).
Analizar tendencias para detectar fallas incipientes
- Cortocircuitos entre espiras (shorted-turns)
- Sobrecalentamiento localizado
- Pérdida de adherencia del aislamiento
- Variaciones anómalas del transformador de excitación
- Señales anómalas que derivan en disparos del AVR
Implementar un modelo digital del generador
- Incluyendo la transformación rotor–estator, el comportamiento del circuito de excitación y los límites térmicos del bobinado.
Enviar reportes en tiempo real vía internet
- Para análisis histórico, alarmas automatizadas y toma de decisiones basada en condición (CBM).
🔬 El desarrollo tecnológico
El RDS integra:
Sensores de precisión diseñados para ambiente eléctrico hostil.
Un módulo electrónico capaz de aislar, digitalizar y procesar señales del rotor.
Software de análisis con límites de falla (shorted-turn, heating limit).
Un sistema de transmisión IIoT seguro para reporte remoto.
Un modelo digital para diagnóstico avanzado.
El sistema completo fue validado en laboratorio y posteriormente instalado en una central hidroeléctrica real, donde ha operado durante miles de horas acumuladas.
🏅 El resultado
La tecnología RDS consolidó:
Una patente nacional sobre el sistema de diagnóstico.
Un modelo operativo probado en una planta hidroeléctrica real.
Un sistema IoT que permite escalabilidad a otras centrales.
Un aporte directo al mantenimiento predictivo del sector energético colombiano.
Hoy el RDS se proyecta como una herramienta clave para la digitalización, operación segura y mantenimiento inteligente de generadores hidroeléctricos.
📘 Conclusión
El Rotor Diagnostic System es un ejemplo de cómo la ingeniería colombiana puede generar soluciones robustas, patentables y de alto impacto industrial.
La detección temprana de fallas en rotores, un desafío históricamente complejo, ahora es posible gracias a esta tecnología desarrollada y validada en el país.