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Apparatus Maintenance and Power Management for Energy Delivery
Teoría Básica de Aislamiento & Factor de Potencia Javier E Acevedo A Doble Engineering Co. Co Tel. 617-926-4900 Fax 617-926-0528 e-mail:
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El Tiempo en Boston
Teoría Básica 2007
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Teoría Básica 2007
¿Una Subestación Saludable?
Teoría Básica 2007
Teoría Básica de Aislamiento y Factor de Potencia - Objetivos Principales
zRevisar
modelos básicos de aislamiento
zRevisar
Capacitancia y sus propiedades
zRevisar
Pérdidas Dieléctricas A-C
zDefinir
Factor de Potencia Teoría Básica 2007
Aislamiento o Aislación
La IEEE d L define fi Ai Aislamiento l i t como: “Material e o combinación co b c ó de materiales no conductivos que proveen separación ió entre dos d partes a diferente voltaje o potencial.” Teoría Básica 2007
Aislamiento Vs. Dieléctrico Aislamiento: Material utilizado es un conductor d t muy ineficiente i fi i t de d electricidad l t i id d Dieléctrico: Material utilizado tiene ppropiedades p medibles, como: Rigidez, g Absorción y Pérdidas Dieléctrica y Factor de Potencia
Teoría Básica 2007
Materiales con Propiedades Aislantes Gaseoso
Líquido
Sólido
V í Vacío
Aceites A it con base b hidrocarburo
C l l Celulosa
Aire
Aceite Siliconizado Porcelana
Hexafloruro de Azufre (SF6)
Agua Destilada
Fenólicos
Teoría Básica 2007
Palabra Clave- PROMEDIO • ¿Cúal es el promedio de su sueldo y el de Bill Gates? • Los promedios son “peligrosos”. Belgium, 1998
• La prueba de factor de potencia estudia la condición promedio del aislamiento. Teoría Básica 2007
Palabra Clave- PROMEDIO • Nuestro amigo alpinista, subió una colina de 2 kilometros a una velocidad constante de 2 kph, luego bajó, sin detenerse en el tope a una velocidad constante de 6 kph. tope, kph – Cúal fue su velocidad promedio para todo el viaje?
Teoría Básica 2007
Palabra Clave- CAMBIO • En las pruebas a equipos eléctricos, los cambios normalmente indican una anomalía. • Lo normal es que el aislamiento eempeore peo e su condición co d c ó con co el e tiempo. e po. • La prueba de factor de potencia estudia los cambios en la condición del aislamiento. Teoría Básica 2007
Tipos de Pruebas Decisiones, todo cuesta… S l Salgan y hhagan sus apuestas… t Ingenieritos !!!
CD
CA Teoría Básica 2007
Sistemas de Aislamiento El sistema de aislamiento puede ser modelado como un arreglo g de dieléctricos ((capacitores) p ) en Serie ...
C1
C2
C3
O en Paralelo ...
O como combinaciones de ambos arreglos. g Teoría Básica 2007
Pruebas CD en Aislamiento en Serie MALO V lt j CD Voltaje
Resultados : Bueno !! Aislamiento : Malo !!
Parada • Si el primer capacitor está bueno, la prueba CD indica “Bueno” • El resto del aislamiento NO es probado. MALO Voltaje CD
Resultados : Bueno !! Aislamiento : Malo !!
Corto Parada
• En la prueba CD, con que un capacitor o capa dieléctrica esté buena es suficiente En las pruebas CA, el factor de potencia va cambiando según vaya habiendo deterioro Teoría Básica 2007
Prueba CD en Aislamiento en Serie
Voltaje CD Corto
Corto
Resultados : Malo !! Aislamiento : Malo !!
CORRECTO!!
Para obtener un resultado “correcto” en la p prueba CD, todos los capacitores tienen que estar en mala o pobre condición.
Teoría Básica 2007
Prueba CD en Aislamiento en Paralelo
Voltaje CD
• Si un capacitor está fallado - la prueba indica “FALLADO”. • NO hay forma de saber la condición de los otros capacitores.
En las pruebas CA, el factor de potencia va cambiando según vaya habiendo deterioro Teoría Básica 2007
Ventajas de Pruebas CA vs. CD z
Las pruebas CA no son enmascaradas por una capa de aislamiento en “mala” mala condición en serie con otra en buena condición. Sólo requiere acoplamiento capacitivo.
z
Las pruebas CA tienen un denominador común en forma de una razón (% FP), que lo hace independiente de la cantidad de aislamiento probado. probado
z
Las ppruebas CA pproveen una medida directa de capacitancia p y pérdidas dieléctricas que son útiles en el diagnóstico de muchas formas de aislamiento.
Teoría Básica 2007
Limitaciones de las Pruebas CA z
z
z
La habilidad para detectar defectos localizados di i disminuye cuando d ell tamaño t ñ del d l espécimen é i y su deterioro aumentan. Defectos que sean dependientes de voltaje, voltaje pueden no ser detectados si el voltaje al que se manifiestan no es alcanzado en la prueba. El equipo de pruebas CA tiende a ser más voluminoso y pesado que el equipo CD para el mismo rango de voltaje lt j de d prueba. b Las p primeras dos aplican p también a las p pruebas CD
Teoría Básica 2007
Parámetros de Pruebas Doble Características Básicas del Aislamiento • Corriente de Carga Total y Capacitancia • Pérdidas Dieléctricas • Factor de Potencia (también “Tip-Up”) • Resistencia R i i f Otras Características (Transformadores) • Corriente de Excitación • Razón de Transformación (TTR) • Reactancia de Dispersión • Análisis de Respuestas a Barrido de Frecuencias (SFRA) • Gases Disueltos en Aceite ((DGA)) Teoría Básica 2007
Representación del Aislamiento • En la teoría de Corriente Alterna, un sistema it de d aislamiento i l i t puede d ser representado como un elemento capacitivo primario, considerando también el efecto resistivo del mismo. • Esta simplificación aplica a cualquier sistema de aislamiento, sin importar su complejidad complejidad. Teoría Básica 2007
Circuitos Equivalentes Simplificados para Sistemas de Aislamiento
RS RP
CP CS Circuito en Serie
Circuito en Paralelo Teoría Básica 2007
Aislamiento Para efectos de pruebas de aislamiento, estamos investigando la condición de los dieléctricos que separan dos placas metálicas a diferente potencial. Placa a alto potencial Aislamiento dieléctrico La corriente generada por contaminantes polares en el dieléctrico produce calentamiento o pérdidas (watts) Calor/Watts
Teoría Básica 2007
El Capacitor (“mi capacitor”)
Placas
A
d
Dieléctrico
Dos placas conductoras con área A separadas por un dieléctrico de espesor d y constante dieléctrica ε
Teoría Básica 2007
Capacitancia
Aε C 4πd C=
A
d
C = Capacitancia p ε = Constante dieléctrica p d = Distancia entre las placas Todas las variables son p parámetros físicos Teoría Básica 2007
Constante Dieléctrica zEn
1836, Michael Faraday (padre de la Capacitancia -- de ahí el nombre Faradios) descubrió que cuando el espacio entre t las l placas l de d un capacitor it era ocupado d por un material t i l aislante, la capacitancia variaba. zEste factor es la constante dieléctrica ε zPor definición la constante dieléctrica del Vacío es 1.0. zTodas las otras constantes dieléctricas se refieren a este estandard. Aceite ε=2.2 Vacío
Cvacío=10 pF
Caceite = ε x CVacío = 22 pF Teoría Básica 2007
Aproximación de la Capacitancia • La Capacitancia (C) es directamente proporcional a la Corriente Total medida (It) ( )
1 Xc = 2 π fC
V = It
( il i (aislamiento es mayormente capacitivo) ii )
2 π fCV
= It Teoría Básica 2007
Aproximación de la Capacitancia
It C= = K ∗ It 2πfV
(Equivalente 10 kV)
Capacitancia en pF - It en mA
C ≅ 265 ∗ It
(f = 60 Hz)
C ≅ 33188 ∗ Itt
((f = 50 Hz)) Teoría Básica 2007
Varias Constantes Dieléctricas Material Vacío Aire Mica Papel Porcelana Aceite Silicone Agua (20o C)
Constante 1.0 1.000549 5.4 2 7 2.2 2.75 80
Aε C 4πd C=
Teoría Básica 2007
Cambios en Corrientes/Capacitancia • Significado – Indica I di cambios bi físicos fí i • Bujes – capas en cortocircuito • Transformadores – movimiento de núcleo/bobinas • Pararrayos – elementos rotos
• Límites Sugeridos – + 5% - Investigar – + 10% - Investigar / remover de servicio
Teoría Básica 2007
Dieléctricos: Vista Interior En un dieléctrico en descanso, sin ppotencial aplicado, p , las moléculas no tienen orientación polar
+
+
+
-
E
-
+
+
+
+
+
+
-
+
Las moléculas obtienen un momento dipolar, resultando en una acumulación de cargas Negativas g hacia la pplaca Positiva y cargas Positivas hacia la placa Negativa. Esto fenómeno cambia de dirección según la frecuencia de operación: 60 veces cada segundo (60 Hz).
-
-
-
moléculas
+
-
Teoría Básica 2007
Pérdida Dieléctrica Pérdida Dieléctrica es la razón a la que la energía eléctrica es transformada f d en calor l cuando d un dieléctrico di lé i es sometido id a un campo eléctrico. El calor generado es dado en términos de Watts. iR ≈ Watts Watts = E IR
(del diagrama vectorial)
(del modelo dieléctrico, circuito R/C paralelo)
Watts = Contaminación + Deterioro C Contaminación i ió = Agua A + Carbón C bó + Impurezas I Deterioro = Carbón + Corona Teoría Básica 2007
Pérdidas Dieléctricas (Vatios): •Es la corriente creada por contaminantes polares en el dieléctrico que son influenciados por el campo eléctrico.
•Es la energía disipada en estos contaminantes en forma de CALOR.
•Es función del volumen.
Mientras más cantidad de aislamiento tengamos, más área para disipar vatios. Vatios que pueden provenir de contaminación contaminación, deterioro y pérdidas normales. normales
•Para analizar Pérdidas, necesitamos comparar especimenes del mismo tamaño. tamaño -- Muy Difícil Difícil.
•Si consiguieramos aislamiento perfecto, la corriente sería puramente capacitiva. capacitiva Vatios = 0 Teoría Básica 2007
El capacitor perfecto zCorriente zNo
DC no pasa
tiene pérdidas
zCorriente
adelantada al voltaje por 90 grados
zTiene Ti
un Factor F t de d Potencia P t i de 0% por definición
Capacitor Perfecto % PF = 0%
Teoría Básica 2007
El capacitor perfecto IT = IC IR = 0 θ
Vatios = 0
E Teoría Básica 2007
El Resistor Perfecto
zCorriente
siempre en fase con
el voltaje zTiene
unn Factor de Potencia de 100% por definición
Resistor Perfecto % PF = 100%
Teoría Básica 2007
El Resistor Perfecto
La corriente está en fase con el voltaje
θ = 0°
IT E
Teoría Básica 2007
Sistema de Aislamiento Típico Buen Aislamiento: Factor de Potencia IC muy bajo
CP
IT IR ~ 0
RP
• IR<
Factor de Potencia Básico IT=Corriente Total IC=Corriente Capacitiva IR=Corriente Corriente Resistiva E E=Voltaje Voltaje Aplicado IT θ =Angulo de Factor de Potencia IT IC
0% PF IC
E
CP
IR
RP
O IR
E
100% PF
Teoría Básica 2007
Ecuación Básica IT
Potencia = Voltaje x Corriente x Coseno (θ) P= VI Cos(θ)
V
CP
RP
Factor de Potencia
Circuito Paralelo Teoría Básica 2007
¿Qué es Factor de Potencia (PF)?
Watts = E x IR IT
IC
Watts = E × I × Cosine θ T
Watts PF = Cosine C i θ= E×I T
O IR
E
E×I I = = E×I I R
R
T
T
Teoría Básica 2007
¿Qué es Factor de Potencia (PF)?
Power Factor = W = Real Power IT *E Apparent Power Para expresar ell Factor de d Potencia i en porciento i (% ( PF), ) multiplicar l i li por 100:
% PF =
W X100 X 100 mA X10−3*10 X103
W X10 = mA
Valores equivalente 10 kV
Teoría Básica 2007
Factor de Potencia es: •Independiente I d di del d l tamaño ñ del d l espécimen é i •Sensitivo a Temperatura •Prueba se hace a frecuencia de operación (o cerca de esta frecuencia)
Teoría Básica 2007
¿Qué nos dice la fórmula? CALIDAD
W X 10 % FP = mA A CANTIDAD Y ARREGLO Teoría Básica 2007
Sistema de Aislamiento Típico High-Voltage Test Cable
I
Current & Loss Meter Guard Test Mode-GST Groundd
Test Ground
Test-Set Ground Lead
Oil ∈ = 2.1 Porcelain ∈ = 7.0
Paper ∈ = 2.0 Teoría Básica 2007
Ejemplo: Pérdida de aceite en un espécimen Oil = 2.1 Porcelain = 7.0 Paper = 2.0 Air = 1.0
Є = 2.65
Dados tres dieléctricos en serie, la constante resultante ε es:
1 1 1 1 = + + ∈ 2 .1 7 .0 2 .0 Si el aceite se pierde, es reemplazado por aire ...
1 1 1 1 = + + ∈ 1 .0 7 .0 2 .0 Є = 1.40 1 40
C
=>
It Teoría Básica 2007
Ejemplo: Pérdida de aceite en un espécimen Oil = 2.1 Porcelain = 7.0 Paper = 2.0 Air = 1.0
Dados tres dieléctricos en serie, la constante resultante ε es:
Є = 2.65 Si el aceite se pierde, es reemplazado por aire ...
Є = 1.40 C
=>
It Teoría Básica 2007
Principios Básicos de Pruebas Siempre pruebe la menor parte posible
Aislamiento
Prueba
contaminación
• La prueba de Factor de Potencia mide la condición promedio del sistema de aislamiento. • Contaminación C i ió puede d afectar f parcial i lo totalmente el aislamiento
Siempre p segregue g g el aislamiento en cuantas partes p como sea posible para detectar fallas concentradas.
Prueba
La contaminación es ahora “una parte mayor” del aislamiento y es más fácil encontrarla
Teoría Básica 2007
Principios Básicos de Pruebas Siempre pruebe la menor parte posible
Aislamiento
Prueba
PF% Total = ((10 X 1.5)/20 ) = 0.75%
contaminación
Probando cada sección ppor separado: p PF% 1 = ((10 X 0.50)) / 10 = 0.50% Prueba
PF% 2 = (10 X 1.00) / 10 = 1.0%
Teoría Básica 2007
¿Es la Prueba Doble Efectiva para Detectar Aislamiento Defectuoso ? 1)
PF = .5
2 pF
PF = .5
PF = .5
PF = .5
2 pF
2 pF
2 pF
.5 + .5 + .5 + .5 = .5 4 1 1 1 1 1 1 c = pF = + + + = 2 2 c 2 2 2 2 PF = ∑
PF = .5
PF = .5
PF =2.5
PF = .5
Contaminación 2 pF
PF = ∑
2 pF
2 pF
.5 x 3 + 2 .5 = 1.0 4
2 pF
c=
1 pF 2 Teoría Básica 2007
¿Es la Prueba Doble Efectiva para Detectar Aislamiento Defectuoso ? (continuación)
2)
PF = .5
2 pF
PF = .5
PF = .5
2 pF
2 pF
PF =
.5+.5+.5 =.5 3
1 1 1 1 1 = + + + c 2 2 2 2
Cambio Físico c =.667 Teoría Básica 2007
Factor de Potencia Vs. Factor de Disipación IC
IT
I Power Factor = COS Θ = I
δ
Θ° 90 89.71 84.26 0
T
I Dissipation Factor = TAN δ = I
Θ IR
R
R
C
E
% PF (% COS Θ) 0 .500 10.00 100.00
δ° 0 .29 5.74 90
% DF (% TAN Δ) 0 .500 10.05 INFINITY Teoría Básica 2007
Factor de Potencia Vs. Factor de Disipación Valores para varios ángulos de θ y δ %
θ 90 89.71 87 13 87.13 84.26 81.37 53.13 45.00 0
% PF (% cos) 0 .50 5 00 5.00 10.00 15.00 60.00 70.71 100
%
δ 0 .29 2 87 2.87 5.74 8.63 36.87 45.00 90
% DF (% tan) 0 .50 5 00 5.00 10.05 15.18 75.00 100.00 infinity y Teoría Básica 2007
Puntos Vacíos o Vanos y la Prueba de Factor de Potencia
Cuando examinamos el aislamiento de cerca vemos pequeños ñ vanos. E Estos vanos desarrollan d ll un potencial i l electrostático en la superficie y se ionizan dando lugar a Descargas Parciales / Corona. Corona Vanos
Teoría Básica 2007
Puntos Vacíos o Vanos y la Prueba de Factor de Potencia
Ampliación de Foto Microscópica de Pedazo de Aislamiento con Vanos
Teoría Básica 2007
Factor de Potencia Vs. Voltaje Según se aumenta el voltaje de prueba, el factor de potencia aumentará dependiendo p de la densidad de vanos. Tip-Up = Factor de Potencia al voltaje de línea a tierra Factor de Potencia a 25% del voltaje de línea a tierra %PF
%PF @ L-G %PF @ 25% L-G
E 25% L-G
L-G
El tip tip-up up es común en aislamientos secos, secos tales como Generadores, Generadores Motores, Transformadores Secos, etc. Teoría Básica 2007
Cálculos de Resultados Para valores equivalentes a 10 kV: Cálculo de Porciento (%) de Factor de Potencia % Factor de Potencia = Watts x 10/Miliamperios Cálculo de Capacitancia Capacitancia (pF) ≈ 265 x Miliamperios (60 Hz) p (pF) (p ) ≈ 318 x Miliamperios p ((50 Hz)) Capacitancia Cálculo de Resistencia Paralela AC RP (Megaohms) = 100/Watts
Pruebas? Teoría Básica 2007
Razones para hacer pruebas
Falla Catastrófica en TC de 550 kV Teoría Básica 2007
Razones para hacer pruebas
Falla Catastrófica en Bushing de 138 kV Teoría Básica 2007
Razones para hacer pruebas
Falla Catastrófica en Transformadorde 115 kV Teoría Básica 2007
Prueba Doble de Aisladores - 1929
Teoría Básica 2007
Prueba Doble de Transformador - 1930~
Teoría Básica 2007
Seguridad en las Pruebas
Teoría Básica 2007
Seguridad en las Pruebas
Teoría Básica 2007
Seguridad en las Pruebas
Teoría Básica 2007
Seguridad en las Pruebas ¡Evite Esto! Puede averiar el Cable de Alta
Teoría Básica 2007
Seguridad en las Pruebas
Teoría Básica 2007
Como NO usar los switches de seguridad
Teoría Básica 2007
Analizador Automático de Aislamiento M4000
Teoría Básica 2007
Doble en Minera Collahuasi - 2006
Teoría Básica 2007
Pruebas a un Transformador
Teoría Básica 2007
Pruebas a un Transformador
Teoría Básica 2007
Transformador de Dos Devanados H1
X1
H2
X2
H3
X3
X0
Teoría Básica 2007
Transformador de Dos Devanados
Teoría Básica 2007
Procedimiento de Pruebas – Transformador de Dos Devanados (Primera Parte) HV Cable
High
Low Tank & Core
Test Set Ground Lead Low Voltage Lead Guard I & W Meter Teoría Básica 2007
Prueba No. 1: Mide CH + CHL ICHL HV Cable
High
Low
ICH Tank & Core
Test Set GST-Ground
ICH Ground Lead
ICHL
ICH + ICHL Low Voltage Lead Guard I & W Meter Teoría Básica 2007
Prueba No. 2: Mide CH ICHL HV Cable
High
Low
ICH Tank & Core
Test Set GST-Guard
ICH Ground Lead
ICHL
ICH Low Voltage Lead Guard I & W Meter Teoría Básica 2007
Prueba No. 3: Mide CHL ICHL HV Cable
High
Low
ICH Tank & Core
Test Set UST
ICH ICH
Ground Lead
ICHL
ICHL Low Voltage Lead Guard I & W Meter Teoría Básica 2007
Resumen y CHL Calculado
ILINE4 = ITEST1 - ITEST2 WLINE4 = WTEST1 - WTEST2 %PFLINE4 = 10 * WLINE4 / ILINE4 CAPLINE4 = CAPTEST1 - CAPTEST2 Teoría Básica 2007
Procedimiento de Pruebas – Transformador de Dos Devanados (Segunda Parte) HV Cable
High
Low
Tank & Core
Test Set Low Voltage Lead
Precaución Voltaje de Prueba
Ground Lead Guard I & W Meter
Parte 2 Energizando por lado Bajo Voltaje Teoría Básica 2007
Prueba No. 5: Mide CL + CHL HV Cable
High
Low
ICHL Tank & Core
Test Set GST-Ground ICL + ICHL
Low Voltage Lead
ICL
Ground Lead
Guard I & W Meter
Teoría Básica 2007
Prueba No. 6: Mide CL HV Cable
High
Low
ICHL Tank & Core
Test Set GST-Guard ICL
Low Voltage Lead
ICL
Ground Lead
Guard I & W Meter
Teoría Básica 2007
Prueba No. 7: Mide CHL HV Cable
High
Low
ICHL Tank & Core
Test Set UST ICHL
Low Voltage Lead
ICL
Ground Lead
Guard I & W Meter
Teoría Básica 2007
Procedimiento de Pruebas en DTA 5.0
Teoría Básica 2007
Significado del Factor de Potencia Medido Power factor detects moisture in transformer. February 21, 1985 test Insulation 20°C % PF CH 2.5 CL 11 1.1 CHL 3.3
Cap (pF) 10,468 32 330 32,330 25,573
April p 25,, 1986 test,, after drying y g Insulation 20°C % PF CH 0.74 CL 0.64 CHL 0.56
Cap (pF) 9,805 32,330 , 23,850
Westinghouse 138 / 21 kV, 265 MVA transformer
Teoría Básica 2007
Significado del Factor de Potencia Medido Power factor detects moisture in transformer.
20°C % P PF
4 3 2 1 0 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 Test Date CH
CL
CHL
Westinghouse 138 / 21 kV, 265 MVA transformer
Teoría Básica 2007
Análisis de Resultados Transformadores Aislados con Aceite Rating
Type
0 - 500 KVA > 500 KVA
Distribution Power
New
Used
1.0%
2.0%
0.5%
1.0%
THESE ARE GENERAL GUIDELINES!
Change in Charging Current Rating* Under 5% G Over 10% I * Refer f to the Test-Data Reference f Book when rating any apparatus Teoría Básica 2007
t 0. o 0. 1 1 t 0. o 0 2 .2 t 0. o 0 3 .3 t 0. o 0. 4 4 t 0. o 0 5 .5 t 0. o 0. 6 6 t 0. o 0. 7 7 t 0. o 0. 8 8 to 0. 0.9 9 t 1 o1 t 1. o 1. 1 1 t 1. o 1 2 .2 t 1. o 1 3 .3 t 1. o 1 4 .4 t 1. o 1. 5 5 t 1. o 1. 6 6 t 1. o 1. 7 7 t 1. o 1. 8 8 to 1. 1.9 9 to 2
0
N o. Transfform ers
CH Power Factors for Power Transformers 16000
2000 15960
14000
12000 11910
10000
8000 7336
4000
240 6474
6000
3106 1739 1069 655 436 291 260 190 137 131 80 91 89 63 61
0
%PF @20 degrees C
Teoría Básica 2007
Interruptor Tipo “I” T1 Cámara de Interrupción Varilla Operante p & Columna Soporte
C1 T2 R
Ground Lead
T3
Procedimiento Estandard de Pruebas: Mode Ener Ground Guard UST Measure UST
T2
T3
---
T1
C1
GST
T2
T3
T1
---
R Teoría Básica 2007
Procedimiento de Pruebas 1 & 2 Interruptor Tanque Vivo Tipo “T” o “Y” HV Lead
R1
HV Lead
S1
R2
S2
C1
C3
C2
C4
LV Lead
GRD Lead
UST Mode LV Lead
I3
R3 GRD Lead
Se hace una prueba UST a cada cable de bajo voltaje poniendo el otro cable de bajo voltaje a tierra Teoría Básica 2007
Procedimiento de Prueba No. 3 Interruptor Tanque Vivo Tipo “T” o “Y”
HV Lead R1
HV Lead
S1
R2
S2
C1
C3
C2
C4
LV Lead (Blue)
I3
R3
LV Lead (Blue) LV Lead (RED)
LV Lead (Red)
GST-Guard Mode
Ambos cables de bajo voltaje (rojo y azul) se ponen al punto Guarda y sólo se mide la influencia de la columna de soporte: I3 & R3 Teoría Básica 2007
Datos Pruebas Delle Alsthom PK-8
Teoría Básica 2007
Falla en Recloser (Vacío)
Teoría Básica 2007
Procedimiento de Pruebas Interruptores al Vacío
Square-D FVBS-112-1120 Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas (o Rotatorias)
16 1 MVA, 16.1 MVA 14.5 14 5 MW, MW 13.8 13 8 kV
Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas
¿Por qué realizamos estas pruebas?
Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas – Configuración de Bobinas
BL AL
AN
BN
CN
Separe el terminal neutral de cada bobina
Cortocircuite los extremos Línea (L) y N t l (N) Neutral de cada fase
CL Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas - Procedimiento de Pruebas
Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas - Procedimiento de Pruebas
Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas - Procedimiento de Pruebas
Conexión para medir CA y CAB Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas - Procedimiento de Pruebas
Conexión para medir CB y CBC Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas - Procedimiento de Pruebas
Conexión para medir CC y CCA Teoría Básica 2007
Máquinas Rotativas - Ejemplo de Datos Power Factor Characteristic GE S/N 316X664 3
Power Fa actor (%)
2.5 2 1.5 1 0.5 0 -0.5
2
4
6
8
10
Phase A Phase B Phase C A-B B-C C-A
-1 -1.5 -2 Test Voltage (KV) Teoría Básica 2007
Pruebas a Cables
Cubierta Exterior Coraza Aterrizada Aislamiento Conductor Teoría Básica 2007
Procedimiento de Pruebas
• Conecte el cable de tierra a la coraza del cable. • Energice el conductor. • Pruebe a varios voltajes (“Tip-Up”) Teoría Básica 2007
Pruebas a Cables (Cada conductor con coraza propia) Test
Ener
Mode
Measure
1
A
GST-Ground
CA
2
B
GST-Ground
CB
3
C
GST-Ground
CC
Teoría Básica 2007
Pruebas a Cables (Conductores con coraza común) Test
Ener
Mode
Ground
Guard
UST
Measure
1
A
GST-Guard
---
B&C
---
CA
2
A
UST
C
---
B
CAB
3
B
GST-Guard GST Guard
---
A&C
---
CB
4
B
UST
A
---
C
CBC
5
C
GST-Guard
---
A&B
---
CC
6
C
UST
B
---
A
CCA
Teoría Básica 2007
Diferencias Entre Tap de Pruebas & Tap de Potencial Tap de Pruebas
Tap de Potencial
A) Voltaje Nominal <= 69 kV B) C2 ~ C1 C) Prueba Doble C2: 500 V Excepto Ohio Brass Clase L y G que se recomienda un voltaje d pruebas de b no mayor de d 250 V D) Aterrizado en servicio
A) Voltaje Nominal > 69 kV B) C2 ~ 10 X C1 (C2 >>C1) C) Prueba Doble C2: 2 kV D) En servicio, el tap queda aterrizado o flotando y supliendo voltaje oltaje para referencia o medición
Teoría Básica 2007
Adaptadores para Bushings
Teoría Básica 2007
Tap de Pruebas - Westinghouse Tipo O
Adaptador Instalado para Prueba de C1
Teoría Básica 2007
Tap de Pruebas Westinghouse tipo O+
Tap de Pruebas
Adaptador Instalado para Pruebas Teoría Básica 2007
El peor tap jamás visto
Teoría Básica 2007
Bushing Capacitivo - Prueba C1 Cable de Alto Voltaje
Prueba Aislamiento C1 Método Estandard Guard
Test Mode: UST LVL
Cable de Tierra del Instrumento Prueba Incluye •Aislamiento Principal Núcleo C1
Tierra del Bushing & Aparato
Teoría Básica 2007
Bushing Capacitivo - Prueba C1 ABB O+C – 69 kV
Teoría Básica 2007
Conexión en Tap de Pruebas
Teoría Básica 2007
Bushing Capacitivo - Prueba C2 LVL Prueba Incluye y •Aislamiento del Tap •Aislamiento entre el núcleo y manga de tierra •Parte del Líquido o Compuesto •Parte de la porcelana cercana a la base
HVL
Prueba Aislamiento C2 Método Estandard Guard
C2
Test Mode: GST-Guard Teoría Básica 2007
Bushing Capacitivo - Prueba C2 ABB O+C – 69 kV
Teoría Básica 2007
Ejemplo de Resultados C1 y C2 • Influencia de los bushings en las pruebas generales
CH y CHL Aceptables p CL ≈ 2%
Teoría Básica 2007
Ejemplo de Resultados C1 y C2 • Bushings de Bajo Voltaje – GE Tipo LC 25 kV
C1 ≈ 43%
C2 ≈ 86% Teoría Básica 2007
Prueba de Collar Caliente LVL Area Probada
Prueba Collar Caliente GST-Ground Mode Test Mode: GST-Ground T t Set Test S t Ground G d Lead L d
Guard
Prueba P b Incluye I l •Parte de la porcelana •Ventana inspección nivel líquido p •Aislamiento núcleo superior •Líquido o Compuesto superior
Bushing and Apparat s Ground Apparatus Gro nd Teoría Básica 2007
Prueba de Collar Caliente
Teoría Básica 2007
Resultados de Collar Caliente GE, Tipo LC
Resultados elevados GST-Ground y UST Teoría Básica 2007
Prueba a Pararrayo- Un Cuerpo • Desconecte el barraje • Energice el tope del pararrayo pararra o (según se muestra) • Si existe un contador descargas descargas, cortocircuítelo • Conecte el cable de tierra a la tierra del pararrayo • Use el circuito GST GST-Ground Ground • Verifique a que voltaje puede energizar el pararrayo
HV Cable
Test Set Ground Lead
Teoría Básica 2007
Pruebas a Pararrayos de 2 Cuerpos - Método 1 Prueba # 2
Prueba # 1 1
1
A
A
No. Mode Energize Ground Measure 1 GST 1 2 A 2 GST 2 3 B
2
B
2
B
3
3
Pruebas a Pararrayos de 2 Cuerpos – Método 2 Prueba # 1A
Prueba # 2A 1
A B
1
No. Mode Energize Ground Guard UST Measure 2 1A UST 2 3 ---1 A 2A GST 2 3 1 ---- B 3
No es necesario mover mo er los cables de prueba pr eba
A 2
B 3
Teoría Básica 2007
Buen día para mover transformadores Excepto si algo falla ... Excepto, Menos mal que yo me retiro mañana !!
Teoría Básica 2007
De la Ley de Probabilidades…(Boston MOS)
Teoría Básica 2007
Gracias por su atención ¿Preguntas?
Teoría Básica270706 2007 Moonlight Sunset 080806