1.- Operaciones previas a la puesta en servicio
1.1.- Inspección general
Antes de cualquier operación, ensayo o maniobra, y desde luego antes de la puesta en servicio de la batería, debe comprobarse en la instalación una serie de puntos tales como:
- Correcta relación de los transformadores de medida;
- Correspondiente relación de los aparatos de medida conectados a los anteriores transformadores;
- Continuidad de todos los cables de mando y potencia;
- Situación correcta de los dispositivos con ajustes predeterminados;
- Revisión general de todos los elementos del circuito;
- Comprobación del funcionamiento mecánico mediante maniobras sin tensión, etc.
1.2.- Equilibrado de capacidades
Esta operación es menos crítica debido a que al haber avanzado la técnica de fabricación, la dispersión de los valores de las capacidades respecto al valor nominal ha reducido considerablemente (según norma la tolerancia es -5, +10%).
En general, esta medida tiene un aspecto previo de distribución de los condensadores unitarios en las fases del primer o único escalón y de los escalones sucesivos, según capacidades reales de los botes.
Una vez montada la batería, con distribución previa o no de los condensadores, puede medirse el desequilibrio en capacidad mediante un método a tensión reducida, 220 ó 380 V, o bien con un puente de baja tensión.
Así, si C1, C2, y C3 son capacidades de una estrella, y C’1, C’2, y C’3, las de otra rama en caso de dos estrellas con neutro unido, la igualdad total se cumple si:
a) Simple estrella: C1 = C2 = C3
b) Doble estrella: 
No obstante, no es preciso un equilibrio perfecto, pudiendo admitirse, según criterio propio, un cierto grado de desequilibrio hasta un valor mitad del valor de actuación de la protección.
NOTA: La agrupación previa a la instalación es prácticamente necesaria en las baterías con elementos serie, no por desequilibrio cara a la protección, sino por reparto de tensiones en los condensadores serie.
En efecto, si existen series en las ramas es necesario un equilibrado en las capacidades de los condensadores, pues llegado el caso extremo de dos unidades en serie, una dentro de la tolerancia de - 5 y otra con +10, una soportará un 15% de tensión más que la otra.
2.- Pruebas con tensión
2.1.- Fenómenos por desequilibrio al anular varios condensadores
Es interesante el conocimiento del desequilibrio que se produce al dejar fuera de servicio varios condensadores, de acuerdo con los cálculos previamente realizados, y con la tensión y potencia del condensador unitario.
Permite conocer con exactitud las condiciones de trabajo de los condensadores unitarios y regular con precisión las protecciones afectadas por dichos desequilibrios.
NOTA: Antes de proceder a este ensayo conviene asegurarse, caso de que existan series de condensadores, que no se van a sobrecargar excesivamente las restantes unidades de la serie.
Como consecuencia se comprueba que es válido el tarado de la protección en los valores predeterminados.
2.2.- Sobretensión permanente
La conexión de una batería produce una sobretensión en barras como consecuencia de la carga reactiva que supone.
Debe, pues, comprobarse la tensión de servicio una vez puesta la batería a plena carga, así como la tensión en barras sin ella, y contrastar la variación obtenida con la calculada teóricamente. Un mayor valor del esperado tanto en tensión como en intensidad puede presuponer la posible existencia de armónicos.
2.3.- Análisis de los armónicos de la intensidad nominal
Este ensayo encierra un doble aspecto de estudio de los armónicos antes y después de conectar la batería.
En efecto, puesto que en los escalones de tensión en los que se instalan las baterías es frecuente una mayor o menor tasa de armónicos, interesa su conocimiento y el efecto de la batería sobre su amplitud a efectos de una buena calidad de servicio.
2.4.- Reparto de tensiones en los condensadores en serie
Dada la importancia de un adecuado reparto de tensiones en los condensadores de una serie expuesta anteriormente, puede ser aconsejable según criterio propio la medida de tensión en bornes de estos condensadores.
2.5.- Nivel de aislamiento a tierra de la instalación
Se refiere esta prueba a la comprobación del nivel de aislamiento de la estructura en sí, independientemente de los condensadores. Este ensayo es siempre recomendable y necesario en caso de instalaciones en que los pisos de la estructura están a las respectivas tensiones de cada fase. Normalmente se realiza con megóhmetro.
3.- Casos particulares
Como complemento de los ensayos anteriores, y particularmente en caso de detectarse alguna anomalía o en caso de primeras instalaciones y, en general, siempre que sea oportuno, debe procederse a la realización de ensayos completos llevados a cabo con medios adecuados.
Estos ensayos tienen como fin el conocimiento de los fenómenos transitorios que tienen lugar en la maniobra real de una batería. Vienen determinados básicamente por las siguientes magnitudes:
3.1.- Subtensión de conexión
Caída de tensión que se produce en el momento de la conexión de la batería, caída previa a la sobretensión subsiguiente. Es debida al hecho de suponer prácticamente un cortocircuito el primer instante de conexión.
3.2.- Sobretensión en bornes de la batería y en barras generales
Sobretensión transitoria de conexión en barras propias de la batería y su influencia en las barras generales de la subestación, así como de desconexión en el caso de reencendidos.
Ondas de choque asociadas a estas ondas de tensión.
3.3.- Sobreintensidad de la corriente en batería
Intensidades transitorias de amplitud elevada que se presentan en la conexión, en particular si existe otra batería ya conectada.
3.4.- Frecuencia propia de la pulsación transitoria
Función de las características de la batería e inductancia de la conexión del escalón, frecuencia especialmente alta en caso de baterías fraccionadas.
NOTAS:
a) En las sobretensiones y sobreintensidades es de gran importancia el momento en que se realiza la maniobra, es decir, punto de la onda de tensión o intensidad en que tiene lugar.
b) También tiene gran influencia la potencia de cortocircuito del punto en que se realiza el ensayo y en ese preciso momento. Por ello es conveniente realizarlo con distintas configuraciones de la red, si esto es viable, con el fin de simular distintas potencias de cortocircuito.
3.5.- Reencendidos y recebados a la apertura
El registro oscilográfico de las magnitudes anteriores se completa con el de los posibles reencendidas y recebados que pueden presentarse en la apertura del interruptor de maniobra.
Sabido es que un reencendido no es un fenómeno preocupante, no es así el caso del recebado, que debe evitarse por todos los medios.
De estos ensayos puede deducirse la adecuada validez del interruptor.
NOTA: En general todos los fenómenos de tipo transitorio tienen especial importancia en el instante de su inicio.
Esto cara al fenómeno en sí, y respecto a la representatividad del registro es de la mayor importancia la situación del punto de medida y del sistema de detección empleado.
3.6.- Otros fenómenos asociados
Se consideran aquí ciertos fenómenos que pueden presentarse a veces en la maniobra de una batería, o ciertas medidas que en determinadas instalaciones tienen interés. Como simple enumeración de algunos, se citan:
3.6.1.- Saturación de los transformadores de intensidad
Fenómeno que se presenta con relativa frecuencia, motivado por sobreintensidades capaces de saturarlos, distorsionando de forma apreciable la onda de corriente del secundario.
3.6.2.- Resonancias
Presentes a veces por interacción de la capacidad de la batería con la inductancia de la red, o ferroresonancias con los transformadores de medida o de potencia.
3.6.3.- Elevación de la tensión del punto neutro de la batería.
ANEXO A
Norma general de seguridad
Todos los condensadores deberán ser tratados siempre, como si estuviesen con tensión, a menos que se compruebe lo contrario, puesto que existe el riesgo de que retengan carga durante bastante tiempo después de haber sido desconectados.
Trabajos en baterías de condensadores estáticos.
Para efectuar trabajos en una batería de condensadores, se realizarán las siguientes operaciones:
Abrir todos los interruptores y seccionadores de desconexión.
Después de una espera de unos cinco minutos, efectuar la puesta a tierra de todos los elementos de la batería, por medio de los seccionadores correspondientes.
Con una pértiga de puesta a tierra, debidamente conectada a tierra, se tocarán las bornas de cada condensador. Téngase en cuenta que puede haber elementos con sus fusibles fundidos.
Verificar, mediante un comprobador de tensión, la ausencia de tensión en todos los elementos de la batería.
Por último, mientras se trabaje en una batería de condensadores, éstos deberán dejarse conectados a tierra.
Reposición de tensión en una batería de condensadores estáticos.
Para reponer el servicio en los condensadores, se quitarán las puestas a tierra y después se cerrarán los interruptores.
ANEXO B
Pruebas de campo
Medida de las capacidades de condensadores
Cuando se realiza la medida de la capacidad, tendremos en cuenta que la capacidad es función de la temperatura, de tal modo que al aumentar la temperatura disminuye la capacidad, como se puede observar en la figura 1.
(1) Dieléctrico mixto con 63% de polipropileno.
(2) El 100% corresponde a la temperatura de 25ºC
Figura 1: Variación de la capacidad en % en función de la temperatura.
Para realizar la medición de capacidad se utiliza un capacimetro, se introducirán las conexiones en las tomas del capacímetro mediante bananas estándar, y se llevan directamente a las bornas del condensador previamente descargado, como se observa en la figura 2.
Figura 2: Medición de la capacidad de un condensador.
La placa de características de los condensadores proporciona la tensión nominal y la potencia reactiva que pueden suministrar.
Se calcula seguidamente, mediante un ejemplo concreto, la capacidad teórica a la que se debe aproximar la medida efectuada mediante el capacímetro.
Para ello se utilizan dos expresiones que nos relacionan, capacidad, potencia reactiva y tensión nominal.
Supongamos un condensador trifásico de 100 kVAr y 6.350 V.
Siendo:
Q: Potencia reactiva del condensador en kVAr.
V : tensión nominal del condensador en kV.
I: Intensidad nominal que proporciona el condensador en A.
Sen. j : En este caso concreto es la unidad al ser el desfase entre tensión y la intensidad de 90º y sen. 90º = 1.
Al ser conocidas “Q”, “V” y “sen j” y despejando la incógnita “I” la expresión anterior toma la siguiente forma:
Siendo:
C: Capacidad del condensador en faradios (F)
I : Intensidad obtenida en amperios (A)
F : Frecuencia en herzios (Hz)
V : tensión en voltios (V),
Considerando la frecuencia f constante (50 Hz.) el término:
será a su vez constante.
Sustituyendo los valores conocidos y el valor de intensidad hallado anteriormente tendremos:
Una prueba alternativa que se puede realizar para comprobar el estado de un condensador cuando no se dispone de capacímetro y no se requiera mucha exactitud, es someter al condensador a una tensión reducida (220, 380 V.)
Figura 2: Medida indirecta de la capacidad de un condensador
Al condensador C que se mide se le aplica una tensión U lo más senoidal posible, intercalando un amperímetro según la figura 2, suponiendo despreciables las pérdidas en el condensador, tendríamos:
De donde se puede deducir el valor de C:
Si se quiere expresar la capacidad en μF:
Medida de la resistencia de aislamiento
La medida de la resistencia de aislamiento del condensador contra tierra, se realiza tal y como se observa en la figura 3.
Figura 3: Medida de la resistencia de aislamiento de un condensador contra tierra.
El condensador presentará un aislamiento en buenas condiciones cuando se produzca un aumento gradual en el valor de la resistencia de aislamiento durante el tiempo de aplicación de la prueba.
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