Continuación del post publicado: “Controles y Verificaciones eléctricas en
Subestaciones (Parte 2ª)”
4.-
Controles y verificaciones de campo en aparamenta de Subestación
4.1.- Inspección
termográfica
La inspección termográfica se utiliza, mediante
el empleo de cámaras de termovisión infrarroja, para localizar defectos por
calentamiento, particularmente en piezas de contacto en seccionadores, bornas y
grapas de conexión de los equipos, tomando como referencia la temperatura
ambiente y la de otra fase sana. Se aplica mediante un barrido de todas las conexiones
eléctricas de un parque y permite registrar la distribución de temperaturas en
un equipo que se encuentre en las condiciones de régimen normal de servicio.
Figura 25: Termografía realizada en un disyuntor de AT.
No existe normativa internacional que regule esta
técnica pero existen recomendaciones de diversas organizaciones con vasta
experiencia.
Las aplicaciones de la termografía son muy
variadas y como toda técnica requiere mucha experiencia. En los centros de
certificación de operarios se instruye sobre la utilización de las cámaras y la
interpretación de la información pero no se instruye sobre la aplicación concreta.
Eso debe aprenderse con la experiencia en campo a lo largo del tiempo.
Para más información, ver post: “Consideraciones
sobre las limitaciones de los análisis Termográficos” en el siguiente link:
Ver post: “Importancia de la termografía
infrarroja en el mantenimiento eléctrico” en el siguiente link:
4.2.-
Sistemas de puesta a tierra
El mal estado de una red de tierras, no solamente
hace peligrar grandes valores materiales, sino que son un peligro constante
para la vida, por ejemplo, la operación manual de un equipo, tal como un
seccionador, requiere la presencia de un operario cerca de la estructura puesta
a tierra en un punto donde la apertura de un circuito energizado por error puede
a veces originar un arco con la estructura. Gran porcentaje de los accidentes
mortales por gradiente de tensión han estado relacionados con mandos de accionamiento.
Se han utilizado plataformas portables o permanentes de aislamiento, sin
embargo, estas no serían necesarias si el entramado de la tierra estuviera
proyectado de forma que cualquier potencial de contacto por toque o pisada
estuviese dentro de los límites de seguridad y si su estado mediante una
conservación adecuada, asegurase su cometido. En definitiva todas estas seguridades,
son pocas ante la gravedad que se expone, deduciendo como imprescindible una
comprobación periódica del estado de la red de tierras.
Figura 26: Esquema de conexiones para
la medida de la resistencia de puesta a
tierra con la unidad CPC 100 de Omicron.
Las operaciones de verificación siguientes son
imprescindibles para comprobar la eficacia del sistema de puesta a tierra en
una Subestación eléctrica : Medición y comprobación de la resistencia tierra en
relación con el terreno, medidas desde diversos puntos de la red, comprobación
y medición de continuidad de la tierra hasta los electrodos, verificación de
secciones del cable de tierra en diversos tramos, fijación y paso por las
distintas zonas de la red, resistencias de contacto en las uniones de la malla,
medición y observación del estado de las conexiones y piezas especiales que lo
componen, estado y medición (si es factible determinarlas en el terreno) de los
electrodos o placas enterradas, asegurándose que la medida efectuada
corresponde a la toma en cuestión y no a la totalidad del sistema de puesta a tierra,
a la cual está conectada, medición si existiese de corrientes de circulación o
fugas, así como tensiones de paso y contacto, resistividad del terreno para futuros
emplazamientos de toma de tierra.
4.2.1- Medida
de tensiones de paso y contacto
En las instalaciones eléctricas se producen de
forma circunstancial, corrientes de defecto a tierra que generan elevaciones
del potencial del terreno, que pueden llegar a ser peligrosas para las personas
que trabajan en ellas. Para garantizar que estos potenciales no sean
peligrosos, el Reglamento español sobre Condiciones Técnicas y Garantías de
Seguridad en Centrales Eléctricas y Centros de Transformación, en su instrucción
RAT-ICT 13, define los valores máximos admisibles de tensión y el método de
medida de la tensión de paso y contacto, mediante la inyección de corriente en
la red de p.a.t. Asimismo, se establece la necesidad de medir las tensiones que
se puedan transferir fuera de la subestación y la determinación de la
resistencia de difusión a tierra de una subestación, recién construida o en
funcionamiento, para verificar su estado de conservación con el paso del
tiempo.
Figura 27: Medida de las tensiones de
paso y contacto con la Unidad CP 100
más el módulo CP CU1 de Omicron
Para saber más, ver el siguiente artículo:
“Medidas y vigilancia de las instalaciones de
puesta a tierra”
4.3.-
Seccionadores de AT.
Los Seccionadores de Alta Tensión, son los
elementos más sencillos y por ello precisamente su conservación está más
descuidada. Las interrupciones de servicio por avería en los mismos son
bastante frecuentes y aunque no tan graves como las ocasionadas por
transformadores, interruptores, etc..., ocasionan generalmente la parada total
de la instalación. Estas averías normalmente suelen ser debidas, bien a defectos
de cierre de alguna cuchilla del seccionador, o a contactos imperfectos de la
misma.
El programa de revisión general de seccionadores
comprende: revisión y ajuste de las tres fases, presión correcta y resistencia
adecuada de contactos, revisión y limpieza general de aisladores (muy a tener
en cuenta cuando la atmósfera es salina, o propensa a emanaciones de vapores
ácidos, polvo de cemento o metálico), pruebas de aislamiento, efectividad de
los enclavamientos mecánicos o electromagnéticos, revisión de sistemas de
señalización de contactos auxiliares y control, engrase y aligeramiento de sus
mecanismos.
Estando los seccionadores en servicio, es muy
recomendable realizar medidas periódicas para detectar «puntos calientes»,
origen de sobrecalentamientos en distintos puntos de unión, elevada densidad de
corriente, etc..., no discernibles por los métodos usuales y basados en el
principio de radiación de energía de los metales y captación por radiación infrarroja
(ver apartado 4.1).
Para saber más, ver post:
“Aparamenta de Subestación: Seccionadores (y
Parte 2ª)” en el siguiente link:
4.3.-
Disyuntores de AT
4.3.1. Medida
de la resistencia de contacto
Las características eléctricas de un contacto, en
elementos de maniobra, dependen del número de interrupciones y de la energía
del arco acumulada, ya que provocan el desgaste de sus componentes, pérdida de
presión de contacto y presencia de impurezas al depositarse una película particularmente
aislante en la superficie. Asimismo, los esfuerzos que se producen durante las
faltas, la acción del viento y las vibraciones transmitidas durante las
maniobras, empeoran las características mecánicas de los puntos de conexión de
los equipos. El control del valor de la resistencia eléctrica en las uniones de
conductores que forman un circuito eléctrico, permite determinar la máxima
intensidad que puede circular a través de ellas, sin que se sobrepasen los
límites de calentamiento admitidos para cada tipo de material que componen la
unión.
Figura 28: Medida de resistencia de
contacto con CPC 100 en el rango de 400 A (1 μΩ a 10 mΩ)
4.3.2.-
Resistencia dinámica de contactos
Debido al diseño de los contactos en algunos
interruptores, que disponen de contactos principales y de arco, se aprovecha
durante la realización de la curva de desplazamiento de los mismos, para
registrar de forma continua la caída de tensión en la cámara de corte al inicio
y fin de las maniobras de apertura y cierre.
Figura 29: Curva típica de la resistencia dinámica de contactos.
Maniobra de apertura
4.3.3.-
Medida de tiempos de maniobra
Una de las principales medidas que se realizan en
el mantenimiento de seccionadores con mando eléctrico o neumático y
especialmente en interruptores, consiste en el control de los tiempos propios
requeridos en la realización de maniobras de cierre y apertura. El control de
estos valores posibilita los ajustes precisos para garantizar la correcta
operación de los equipos y permite programar adecuadamente la revisión
necesaria para sustituir piezas y componentes.
4.3.4.-
Sincronismo entre cámaras del interruptor
La medida del tiempo de maniobra en cada una de
las cámaras del interruptor permite conocer el nivel de sincronismo alcanzado
por los contactos, tanto linealmente (entre cámaras de corte de cada fase) como
transversalmente (entre fases) facilitando una información complementaria del
balance de energías en la maniobra.
4.3.5.-
Tiempo de reposición de energía del mando de accionamiento del interruptor
En interruptores con mando a resortes se mide el
tiempo de carga de resortes para poder asegurar que las maniobras son
realizadas en condiciones óptimas. En mandos neumáticos es necesario verificar
la actuación de los presostatos. Cuando los tiempos obtenidos difieran o presenten
desviaciones significativas con respecto a los valores de referencia, se
procederá a la revisión de los sistemas de carga: motores, compresores, conducciones,
conexiones eléctricas, tensión, etc.
4.3.6.-
Análisis del gráfico de desplazamientos de contactos en interruptores
El método de diagnóstico más utilizado para
conocer el estado mecánico de un interruptor se basa en la obtención gráfica de
las curvas de desplazamiento de sus contactos principales durante las maniobras
de cierre, apertura y cierre sobre falta.
Del análisis del gráfico, realizado en la propia
instalación y cuya interpretación se ve ampliamente apoyada mediante el uso de
la telediagnosis, se obtienen los siguientes parámetros de control:
Carrera total (recorrido): Valor definido entre
la diferencia desde la posición inicial, antes del comienzo de la maniobra,
hasta la posición final alcanzada al término de dicha maniobra. Penetración de
contactos: Distancia que recorre en la apertura el contacto principal entre la
posición de cerrado y la separación eléctrica de con-tactos. Velocidad de
apertura y cierre: Se miden en los intervalos del gráfico de desplazamiento
indicados por el fabricante: zona de arco en la apertura y de prearco en el
cierre. Amortiguación sobrerrecorridos y rebotes: se analizan en las zonas de
referencia del gráfico, observando si la amortiguación es correcta y no se
producen sobrerrecorridos, ni rebotes en número y amplitud excesivos.
4.3.7.-
Gráficos de consumo de bobinas y motores
El control del consumo de las bobinas de apertura
contribuye al conocimiento del estado de los sistemas eléctricos y mecánicos
del interruptor, obteniéndose normalmente del registro gráfico de la intensidad
realizado simultáneamente con el registro de desplazamiento de contactos, tiempos
de maniobra, y tensión de alimentación en bornas del armario de mando. El
registro del consumo del motor facilita una in-formación complementaria a la
del tiempo de reposición de energía del mando en interruptores y sirve
igualmente para controlar el comportamiento del mando de los seccionadores
durante las maniobras.
Figura 30: Equipo CIBANO 500 de
Omicron: Analizador gráfico con traductores para el registro de velocidad,
sincronismo, sobrerrecorrido, penetración de contactos, etc.
Para saber más, ver los siguientes posts:
“Pruebas funcionales en Disyuntores de AT. (1ª
Parte)”
"Pruebas funcionales de disyuntores de AT.
(Parte 2ª)”
“Localización de averías en Disyuntores de AT”
Continua en: Controles y Verificaciones eléctricas en Subestaciones (y Parte 4ª)
https://imseingenieria.blogspot.com/2019/11/controles-y-verificaciones-electricas_10.html
https://imseingenieria.blogspot.com/2019/11/controles-y-verificaciones-electricas_10.html
Saludos, Felicitaciones por este excelente blog.
ResponderEliminar