mantenimiento electrico industrial 26mei4

• planificar con antelacion a la parada y desconexion del transformador de la red.
• recopilar informacion tecnica relativa al transformador
• revisar protocolo y equipos de seguridad necesarios
• seleccionar personal necesario para el mantenimiento.

TAREAS DEL MANTENIMEINTO

aunq ue cada instalacion tiene caracteristicas distintas a continuacion se presntan las habituales o las cuales se deben cumplir en la norma.

• desconectar el equipo del red tomando las medidas necesarias.
• comprobacion del sistema de seguridad por sobre temperatura.
• comprobacion del sistema de seguridad por sobre tension en el transformador.
• comprobacion de los sistemas de sobrecorriente y fuga a tierra
• comprobacion resto de indicadores
• Comprobación del nivel de aceite, así como posibles fugas.
• Prueba de Rigidez Dieléctrica del Aceite
• Comprobación, limpieza y ajuste de todas las conexiones eléctricas, fijaciones, soportes, guías y ruedas, etc.
• Comprobación y limpieza de los aisladores
• Comprobación en su caso del funcionamiento de los ventiladores
• Limpieza y pintado del chasis, carcasas, depósito y demás elementos externos del transformador susceptibles de óxido o deterioro.

TRANSFORMADORES SECOS

Pruebas

• Medición de resistencia óhmica de los devanados.
• Relación de transformación.
• Polaridad, desplazamiento angular y secuencia de fases.
• Pérdidas en vacío y corriente de excitación a tensión nominal.
• Tensión de impedancia y pérdidas debidas a la carga en la tensión nominal.

Pruebas dieléctricas:

• tensión aplicada
• tensión inducida
• resistencia de aislamiento

Los transformadores secos se destacan, pues son ecológicamente insuperables, debido a la total ausencia de líquidos aislantes, no representan riesgo alguno de explosión o de contaminación, además del hecho de ser fabricados únicamente con materiales que no atacan el medio ambiente.Además de no necesitar mantenimiento, estos transformadores posibilitan diversas economías, a saber, en el proyecto eléctrico y civil cuando se los compara con los aislados en aceite de la misma potencia.

Transformadores estándar IEC

Los transformadores de distribución de este rango se utilizan para reducir las tensiones de distribución suministradas por las compañías eléctricas a niveles de baja tensión para la distribución de potencia principalmente en áreas metropolitanas (edificios públicos, oficinas, subestaciones de distribución) y para aplicaciones industriales. Los transformadores secos son ideales para estas aplicaciones porque pueden ser ubicados cerca del punto de utilización de la potencia lo cual permitirá optimizar el sistema de diseño minimizando los circuitos de baja tensión y alta intensidad con los correspondientes ahorros en pérdidas y conexiones de baja tensión. Los transformadores secos son mediambientalmente seguros, proporcionan un excelente comportamiento a los cortocircuitos y robustez mecánica, sin peligro de ningún tipo de líquidos, sin peligro de fuego o explosión y son apropiados para aplicaciones interiores o exteriores.

TRANSFORMADORES SUMERGIDOS EN ACEITE

Pruebas

• analizis fisico quimicos
• cromatografia de gases disueltos en aceite
• analisis de contenido
• proceso de filtrado y desgasificado
• pruebas de relacion de transformacion
• pruebas de resistencia de aislamiento
• pruebas factir potencia
• priebas de resistencia
• revision cambiadores
• inspeccion y pruebas de accesorios
• cambio de aceite

Cuando se habla de transformadores en aceite lo más importante a la hora de realizar un mantenimiento de tipo preventivo, es la periódica revisión del aceite.

ACEITES AISLANTES

El Aceite Aislante cumple múltiples funciones en los transformadores eléctricos: mejora del aislamiento entre componentes del Transformador, homogenización de la temperatura interna y refrigeración, etc.

DEGENERACION DEL ACEITE AISLANTE

El Aceite Aislante va degenerándose dentro del Transformador Eléctrico durante el funcionamiento normal del mismo. La degeneración dependerá de muchos factores, como el tipo de transformador, ubicación, carga y temperatura de trabajo, etc.

La Contaminación de los Aceites Aislantes está básicamente relacionada con:

• Presencia de humedad en el Aceite (agua)
• Partículas: la fabricación de los transformadores implica la utilización de papales y celulosa, que pueden desprender pequeñas partes por vibración, etc.
• Oxidación: Esfuerzos de trabajo, puntos calientes, degeneración de las partículas y suciedad y descompensaciones provocan la generación de gases disueltos y oxidación del Aceite Aislante del transformador.

ANALISIS ACEITES AISLANTES

El Mantenimiento Preventivo de los Aceites Aislantes debe incluir el Análisis del Aceite, mediante diferentes pruebas que permitan conocer el estado funcional del mismo, que evite Fallas inesperadas de los Transformadores, con las consiguientes consecuencias económicas y de calidad en el servicio de suministro eléctrico.

COMPROBACION ACEITES AISLANTES

La toma de muestras para el análisis del Aceite Aislante desde ser realizada de forma segura y cuidadosa, para conseguir resultados reales.Las pruebas básicas que pueden hacerse a los Aceites Aislantes para transformador son:

• Test de Rigidez Dieléctrica: Consiste en la comprobación de la capacidad aislante del aceite del trasformador, mediante la extracción de una muestra y el uso de un aparato Comprobador de Rigidez Dieléctrica
• Agua disuelta en el Aceite: Medida en PPM, partes por Millón, y de efecto directo en la pérdida de la Rigidez Dieléctrica de la muestra.
• Neutralización/Acidez: Control de los niveles de ACIDO en el Aceite, como referencia del nivel de Oxidación del mismo.
• Turbiedaz/Color: Tanto la presencia de Agua como de otras partículas disueltas produce turbiedad en el Aceite Aislante.
• Partículas Disueltas: contaminación por todo tipo de suciedad.
• Gases Disueltos: El envejecimiento, junto con la degradación de las partículas por la temperatura y posibles descargas internas, generan diferentes gases dentro del transformador y en el aceite.
• Tesión Superficial: Valor Físico del Aceite, con relación con la viscosidad.

MANTENIMIENTO DEL ACEITE AISLANTE

Consejos para aumentar la duración de los Aceites Aislantes en los Transformadores
Aunque en algunas ocasiones donde la degradación y contaminación del Aceite haga más cara su regeneración que su sustitución, vamos a dar una serie de consejos que eviten llegar a esa situación:

• Equilibrar adecuadamente los Transformadores logrará que el aceite cubra la totalidad de las partes del interior de los mismos.
• Colocar filtros adecuados en los respiradores de los Transformadores, de forma que evite la entrada de la mayor cantidad posible de humedad, polvo y otras partículas.
• Comprobar el cierra de tapas, pasacables, mirilla, etc.
• Realizar pruebas, test y/o análisis periódicos para poder tomar acciones de mantenimiento
• El uso de Equipos de Purificación y Regeneración de Aceite Aislante permite devolver las características funcionales mínimas para continuar usándolo.

INTERRUPTORES DE POTENCIA

El interruptor de potencia es el dispositivo encargado de desconectar una carga o una parte del sistema eléctrico, tanto en condiciones de operación normal, cargas maximas o cortos circuitos como en condición de cortocircuit. esto se puede realizar de forma manual o automatica con un rele.

CLASIFICACIÓN POR TIPO DE CÁMARA

Los interruptores se pueden clasificar de acuerdo a sus características constructivas. las principales caracteristicas son el arco y la rigidez dielectrica q estos presenten para soportar la reignicion.

CAMARA DE VACIO

esta camara de vacio tienes su ventajas como: tiempo de operacion rapido, restablecimiento rigidez entre contactos rapida mente, menor peso y menor costo,uso en media y baja tension, y tambien posee unas desventajas de: dificultad para amntener vacio, generacion sobretensiones, capacidad de interupcion limitada.

CAMARA EN MINIMO VOLUMEN DE ACEITE

posee las ventajas de: usa una menor cantidad de aceite, menor tamaño y volumen, puede emplearse en manual y automatica, facil acceso a los contactos y las siguientes desventajas: peligro de incendio y de explosion,mantenimiento frecuente, mayor daño en los contactos principales.

Cámara en SF6

El SF6 se usa como material aislante y también para apagar el arco. El SF6 es un gas muy pesado (5 veces la densidad del aire), altamente estable, inerte, inoloro e inflamable. La rigidez dieléctrica del gas es 2.5 veces superior a la del aire (a presión atmosférica). La rigidez dieléctrica depende de la forma del campo eléctrico entre los contactos, el que a su vez depende de la forma y composición de los electrodos. este sf 6 puede alcanzar hasta cinco veces la rigidez total de l aire. estas son unidades selñladas trifasicas y pueden funsionar durante varios años. una gran ventaja de este gas es su alta riguidez dielectrica lo cual le permite ser un gran aislante, este tambien reduce el espacio ocupado comparado con subestaciones en un 50 % , la presion con la que se mantiene el sf 6 en interruptores es aproxiamdo a las 14 atm.

CLASIFICACION POR TIPO DE MANDOS

• mando monopolar
• mando tripolar

Aplicacion

• para modulos de linia, monopolar
• paramodulos de transformacion, tripolar
• para modulos de unidad, tripolar
• para modulos de seccionamiento, tripolar.
• para modulos de acoplamiento monopolar(lineas), tripolar (transformadores).

TIPOS DE MECANISMOS DE OPERACION

• neumatico(electro-neumatico)
• hidraulico(electro-hidraulico)
• motor resorte.

CARACTERISTICAS

• voltaje nominal(kVrms)
• voltaje normalizado-voltaje maximo
• voltaje de soporte al impulsoBIL (kVpico)
• Voltaje de soporte de maniobra SIL (kVpico) mayores a 375 kV.
• Voltaje de soporte a la frecuencia industrial (kVrms)
• Corriente nominal (Arms)
• Corriente de corto circuito (kArms)
• Máximo tiempo de interrupción (ciclos)
• Tiempo máximo de retardo de disparo (s)
• Ciclo de operación de prueba
• Ciclo de operación normalizado
• Frecuencia Nominal (Hz)

PRUEBAS ELÉCTRICAS A INTERRUPTORES ELÉCTRICOS DE BAJA, MEDIA Y ALTA TENSIÓN.

PRUEBA DE RESISTENCIA DE CONTACTOS

Los puntos con alta resistencia en partes de conducción, originan caídas de voltaje, generación de calor, pérdidas de potencia, etc. es ta se realizan en cicuitos donde existen contactos a presion o deslizables, ay diferentes marcas de equipos que miden la resistencia.

RECOMENDACIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA

poner el equipo desenergizado y en modo cerrado, aislar en lo posible de induciion electromagnetica para evitar errores de medicion, limpiar perfectamente conectores donde se vana colocar las terminales de medicion.

PRUEBA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

Las pruebas de resistencia de aislamiento en, interruptores de potencia son importantes, para conocer las condiciones de sus aislamientos.

RECOMENDACIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA

limpiar perfectamente porcelanas de las boquillas, conete el tanque a al tierra medidor, efectuar pureba con humedad relativa menor al 75%.

PRUEBAS DE TIEMPO DE CIERRE Y APERTURA Y SIMULTANEIDAD DE CONTACTOS

El objetivo de la prueba es la determinación de los tiempos de interrupción de los interruptores de potencia en sus diferentes formas de maniobra, así como la verificación del sincronismo de sus polos o fases.

El principio de la prueba se basa en una referencia conocida de tiempo trazado sobre el papel del equipo de prueba, se obtienen los trazos de los instantes en que los contactos de un interruptor se tocan o se separan a partir de las señales de apertura y cierre de los dispositivos de mando del interruptor, estas señales de mando también son registradas sobre la gráfica, la señal de referencia permite medir el tiempo y la secuencia de los eventos anteriores.

TIEMPO DE APERTURA

desde el tiempo que se enegiza hasta le timepo que se abran lso contactos de arqueo.

TIEMPO DE CIERRE

Es el intervalo de tiempo medido desde el instante en que se energiza la bobina de cierre, hasta el instante en que se tocan los contactos primarios de arqueo en todos los polos.

EQUIPOS DE PRUEBA

Existen varios tipos y marcas de equipos para la prueba, se distinguen dos tipos principales que son del tipo cronógrafo y los del tipo oscilógrafo las características generales de los equipos comúnmente usadas se muestran en tabla anexa, en la misma se hacen además algunas observaciones sobre su aplicación así como sus ventajas y desventaja

CARACTERISTICAS EQUIPOS

Velocidad del papel: Se considera como mínimo debe ser de 1 mt / seg. a fin de poder apreciar o medir con precisión tiempos de orden de milisegundos.

Numero de canales: Dependiendo del tipo de interruptor por probar, se requiere de más o menos canales, el número deberá ser suficiente para poder probar por lo menos un polo.

PRUEBAS NORMALES
Las pruebas o mediciones que a continuación se indican son aquellas que se consideran normales, tanto para mantenimiento como para puesta en servicio de un interruptor. estas pruebas son:

• tiempo de apertura.
• tiempo de cierre
• Determinación del tiempo cierre - apertura en condición de (trip - free) o sea el mando de una operación de cierre y uno de apertura en forma simultánea, se verificará además el dispositivo de antibombeo.
• determinacion de sincronismo entre contactos
• determinacion diferencia de tiempos entre contactos principales
• determinacion de los tiempos de retraso en la operacion de recierre.

lastres primeras pruebas osn aplicablesa a cualquier tipo de interruptor y las tres ultimas a tipos especificos, como interruptores multi camaras, interrupotres dotados de resistencia de insercion y equipos aplicados en recierre.

RECOMENDACIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA.

Librar al interruptor completamente, asegurándose que las cuchillas seccionadoras respectivas se encuentran en posición y Limpiar las terminales del interruptor donde se conectarán las terminales del equipo de prueba.

PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DEL AISLAMIENTO

Al efectuar las pruebas de Factor de Potencia, intervienen las boquillas o soportes aislantes, y los otros materiales que forma parte del aislamiento (aceite aislante, gas SF6, vacío, etc.). Al efectuar la prueba de Factor de Potencia el método consiste en aplicar el potencial de prueba a cada una de las terminales del interruptor.

RECOMENDACIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA

Limpiar la porcelana de las boquillas, quitando polvo, humedad o agentes y Se recomienda efectuar la prueba cuando la humedad relativa sea menor de 75%.

SECCIONADORES

tambien conocidos como separadores o desconectadores, son dispositivos q sirven para conectar y desconectar varias partes de un circuito electrico, su funsion es ailar tramos en forma visible, este debe dejar el circuito en vacio y tambien deben soportar corrientes nominales sobre intensidades y corrientes de corto circuito.

Clasificación por tipo de montaje

• Montaje horizontal. (En estructura o viga)
• Montaje vertical. (En viga)
• Montaje descolgado. (En viga).

Clasificación por tipo de apertura

• Apertura vertical. El seccionador de apertura vertical consiste de 3 polos. cada polo tiene aislador rotativo y dos ailadores sopotes.
• Apertura pantográfica.El seccionador pantógrafo consiste de 3 polos. Cada polo se compone de un aislador soporte, un aislador rotativo, el mecanismo pantógrafo y el contacto

Seccionadores de Apertura Horizontal
Clasificación por Número de Columnas.

• Ruptura Lateral. Dos columnas. Una rotativa.
• Ruptura Central. Dos columnas rotativas.
• Doble Ruptura. Tres columnas. Central rotativa.

Características técnicas básicas

• voltaje nominal(kVrms)
• voltaje normalizado-voltaje maximo
• voltaje de soporte al impulsoBIL (kVpico)
• Voltaje de soporte de maniobra SIL (kVpico) mayores a 375 kV.
• Voltaje de soporte a la frecuencia industrial (kVrms)
• Corriente nominal (Arms)

Mantenimiento

Los seccionadores y cuchillas de puesta a tierra son diseñados de tal forma para asegurar que son virtualmente libres de mantenimiento. Sin embargo, para garantizar un período de operación prolongado y libre de fallos, se recomienda efectuar periódicamente una inspección visual de los contactos y de los cojinetes.

Transformadores de Corriente

La función de un transformador de corriente es la reducir a valores normales y no peligrosos, las características de corriente en un sistema eléctrico, con el fin de permitir el empleo de aparatos de medición normalizados, por consiguiente más económicos y que pueden manipularse sin peligro.

Tipo de Transformador de Corriente.

Existen tres tipos de TC o CT’s según su construcción:

a) Tipo devanado primario. Este como su nombre lo indica tiene mas de una vuelta en el primario. Los devanados primarios y secundarios están completamente aislados y ensamblados permanentemente a un núcleo laminado. Esta construcción permite mayor precisión para bajas relaciones.

b) Tipo Barra. Los devanados primarios y secundarios están completamente aislados y ensamblados permanentemente a un núcleo laminado. El devanado primario, consiste en un conductor tipo barra que pasa por la ventana de un núcleo.

c) Tipo Boquilla (Ventana o Bushing). El devanado secundario está completamente aislado y ensamblado permanentemente a un núcleo laminado. El conductor primario pasa a través del núcleo y actúa como devanado primario.

Características técnicas básicas

• Voltaje nominal (kVrms)
• Voltaje normalizado – Voltaje máximo (kVrms)
• Voltaje de soporte al impulso BIL (kVpico)
• Voltaje de soporte a la frecuencia industrial en húmedo (kVrms)
• Factor térmico
• Tipo de Núcleo (Protección o medida)
• Relación de transformación por núcleo.
• Cargabilidad (VA) por núcleo.
• Clase de precisión por núcleo.

Transformadores de Voltaje

• Voltaje nominal primario línea a tierra (kVrms)
• Voltaje de soporte al impulso BIL (kVpico)
• Voltaje de soporte a la frecuencia industrial en húmedo (kVrms)
• Relación de transformación por núcleo.
• Cargabilidad (VA) por núcleo.
• Clase de precisión por núcleo.

Descargadores de Sobrevoltaje

• Voltaje nominal primario línea a tierra (kVrms)
• Voltaje normalizado línea a tierra.
• Sobrevoltaje continuo máximo.
• Corriente nominal de descarga.
• Voltaje máximo de corte de impulso 8 * 20 μS
• Voltaje de soporte al impulso BIL (kVpico)
• Con 5000 VA (kV pico)
• Con 10000 VA (kV pico)
• Con 20000 VA (kV pico)
• Con 40000 VA (kV pico) para voltajes mayores a 375 kV.

Trampas de onda

• Corriente nominal
• Corriente de corto circuito (kArms).
• Frecuencia (Hz).Inductancia (mH).
• Inductancia (mH).
• Rango de ajuste de frecuencia. kHz.
• Impedancia mínima por encima del ancho de banda.
• Tipo de montaje.

PROCESO DE GENERACION, TRANSMICION,TRANSFORMACION Y DISTRIBUCION

GENERACION: conversion de diferentes fuentes de energia en energia electrica, utilizando generadores, en esos podemos encontrar dos tipos convecionales com la hidraulica y termicas, y alternativas como fotovoltaica, termicas solar, eolica, biomas etc.

TRANSMICION. es el transporte de la energia minimizando las perdidas aunmentando los voltajes y disminullendo las corrientes, estas lineas poseen tensiones desde 220 kv.

TRANSFORMACION: es devolver el proceso para iniciar un etapa de escalonamiento, el rpimir escalon se coloca un v bloque grande de energiapor ejm 90MVA q se coloca aun nivel apto para ser distribuida.

DISTRIBUCION: en esto ya se habla de linias o redes de distribucion donde se tienen tensiones entre 34.5, 12 kva y tambien las tensiones de los ususarios q son por debajo de 1kva.

GENERALIDADES DE SUBESTACION

las subestaciones son sitios donde se realiza de forma controlada, confiable y segura, el cambio de niveles de tension de a mayores o menores valores tanbto para transmision o la distribucion para asi asegurar un manejo adecuado de el flujo de potenciA.

ELEMENTOS CONVERSION: que son los transformadores de potencia que se caracterizanb por su potencia

ELEMENTOS DE CORTE O INTERRUPCION: eston son interruptores de potencia.

ELENTOS DE AISLAMIENTO: seccionadore de interconexion y la puesta a tierra, las cuales delimitan zonas seguras de trabajo.

ELEMENTOS DE CONVERSION: los transformadores de corriente o de potencia.

ELEMENTOS DE CONTROL: equipos y accesorios que producen la orden de operacion.

ELEMENTOS DE UNION: barrajes o puntos nodales.

ELEMENTOS DE SERVICIOS AUXILIARES: estos son los equipos de complementacion para todas las anteriores.

TIPOS DE SUBESTACIONES

entre estas podemos encontrar los sgtes tipos de subestaciones: elevadoras, reductoras, de maniobra, de conversion, subtransmision y transmicion y mixtas.

CLASIFICACION POR TIPO DE AISLAMIENTO

enestas encontramos las sgtes que son aquellas que poseen aislamiento entre als partes y dependen de la altitud con respecto a mivel del mar. y tambien las capsiladas las cuales poseen a islammiento entre las partes atraves de otro elementocomo es aire a presion o gas.

CLASIFICACION POR SU CONFIGURACION

estas se calsigfican de acuerdo a: su seguridad, su confiabilidad y su felxibilidad.

DIAGRAMA UNIFILAR

esto se refiera a al representacion de un sistema trifasico en una sola linea, utilizando la simbologia ya normalizada.

DISPOSICION DE BARRAJES

• barra sencilla
• barra principal y auxiliar(doble barra)
• doble barra y transferncia (3 seccionadores por modulo)
• barra doble y algunas modalidades
• barra doble y derivacion de by pass (5 seccionadores por modulo)
• triple barra

DISPOSION DE INTERRUPTORES

• interruptor y medio
• anillo
• malla

DISPOSICION DE UN SOLO BARRAJE

BARRA SENCILLA: un solo barraje donde se conectan todos los modulos presewntando ventajs com la economia, operacion facil, protecion facil, y poco espacio y tiene unas desventajas de: por una falla se sale toda al instalacion, poco confible y segura, no permite ampliaciones, no hay flexibilidad para el manejo, el mantenimiento obliga al supencion del servicio.

BARRA SENCILLA PARTIDA: en esta barra se gana flexibilidad permite ampliaciones, disminuye la afeccion por suspencion de servicio, no se pierde servicio completo, durante el mantenimiento.

ARREGLO INTERRUPTORES

ANILLO: la barra colectora es un anillo conformado por interruptores, cada uno con un secionador y un ct´s o salida entre cada dos interruptores, esta configuracion es economica confiablepero sin flexibilidad,se puede perder un interruptor pero no la salida.

INTERRUPTOR Y MEDIO: debe su nombre a que por cada tres interuptores hay dos salida, esta configuracion es usada preferencial mente en estados unidosy en colombia en subestaciones de 230 kva de sancarlso ,san marcos y sabana larga y en las s/e del sistema de 500 kva.