Tesis de Pruebas a Equipo Primario

UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA ZONA POZA RICA – TUXPAN

MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN.

TRABAJO PRACTICO TÉCNICO.

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO MECANICO ELECTRICISTA.

TARQUINO SALOMÓN GONZALEZ DOMÍNGUEZ. RUBEN ROSALES REGINO. CARLOS SERGIO SIMBRON REYES. PRESENTAN.

ASESOR: ING. JUSTINO BAUTISTA ESPINOSA.

POZA RICA DE HIDALGO, VERACRUZ.

2001

INDICE--------------------------------------------------------------------------------------- 1 INTRODUCCIÓN CAPITULO I JUSTIFICACIÓN---------------------------------------------------------------------------- 3 TIPO Y NATURALEZA DEL TRABAJO----------------------------------------------------- 4 CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES ESENCIALES -------------------------------------- 5 CAPITULODEL II TRABAJO PROCESO SUBTEMA I. DESCRIPCIÓN Y PRINCIPIO DE OPERACIÓN DE LOS COMPONENTES PRIMARIOS DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

EL TRANSFORMADOR-------------------------------------------------------------- 8 EL INTERRUPTOR DE POTENCIA-------------------------------------------------- 9 EL RESTAURADOR------------------------------------------------------------------ 15 EL CAPACITOR---------------------------------------------------------------------- 23 EL REGULADOR DE VOLTAJE----------------------------------------------------- 26 EL SECCIONALIZADOR------------------------------------------------------------ 27

SUBTEMA II. PRUEBAS RECOMENDADAS LOS TRANSFORMADORES INSTALADOS EN LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS. 2.1 2.2 2.3 2.4

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO--------------------------------PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO----------------------PRUEBA DE RELACION DE TRANSFORMACIÓN-------------------------------INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES----------

33 41 60 66

SUBTEMA III. PRUEBAS RECOMENDADAS LOS INTERRUPTORES DE POTENCIA INSTALADOS EN LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS 3.1 3.2

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO--------------------------------- 76 PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO----------------------- 78

3.3 3.4

PRUEBA DE RESISTENCIA DE CONTACTOS----------------------------------80 INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES---------- 84

SUBTEMA IV. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL RESTAURADOR INSTALADO EN LA REDE DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS. 4.1

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO--------------------------------- 92

4.2 4.3

PRUEBA DE VERIFICACIÓN DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO DE FASE----- 94 PRUEBA DE VERIFICACIÓN DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO A TIERRA----- 97

4.4

INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES---------- 99

SUBTEMA VI. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL CAPACITOR INSTALADO EN LA REDE DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS. 5.1 5.2 5.3

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO----------------------------------------- 107 PRUEBA DE MEDICION DE CAPACITANCIA-------------------------------------------- 109 INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES----------------- 111

SUBTEMA VI. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA UN REGULADOR DE VOLTAJE INATALADO EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS. 6.1

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO-------------------------------- 117

6.2

INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES------------------ 119

SUBTEMA VII.PRUEBAS RECOMENDADAS PARA UN SECCIONALIZADOR INATALADO EN LA RED DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS. 7.1 7.2

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO-------------------------------- 123 INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES------------------ 125

CAPITULO III APORTACIONES O CONTRIBUCIONES AL DESARROLLO------------------------------------- 129 BIBLIOGRAFÍA------------------------------------------------------------------------------------- 130

INTRODUCCIÓN En el desarrollo general e industrial de un país es de vital importancia la disponibilidad de energía eléctrica, por ser el medio más económico de tener fuerza motriz, iluminación, alimentación de diversos aparatos, etc. Actualmente la generación y transmisión de grandes cantidades de energía eléctrica es primordial abastecer lo requerimientos de los industriales, losloservicios públicos y los para domésticos de una población en constante crecimiento, que ha provocado la formación de grandes redes de transmisión y distribución denominadas sistemas de distribución. El equipo primario de distribución debe mantenerse en las mejores condiciones operativas, para reducir las probabilidades de falla; mejorando así la continuidad del servicio. Analizando lo anterior, es necesario que los trabajos de preparación del equipo primario para su puesta en servicio y las actividades de mantenimiento sean de calidad, para evitar la salida prematura del equipo en servicio. Este manual consta de tres capítulos : 1.- Aspectos generales de la investigación. 2.- Procesos del trabajo. 3.- Conclusiones.

El primer capitulo hace referencia a los aspectos generales de la elaboración del presente manual. En el segundo capitulo se abordan los principios teóricos de un sistema de distribución. Así como los diferentes tipos de pruebas de campo, su interpretación y manejo de resultados, concluyendo así con el capitulo numero tres.

1

CAPITULO I ASPECTOS GENERALES DE LA INVESTIGACION

2

JUSTIFICACIÓN Los manuales son un instrumento necesario en toda industria, compañía, etc. Se necesitan para obtener las especificaciones deseadas y para llevar acabo los procedimientos específicos de servicio. El objetivo principal en la realización de este trabajo es exponer las pruebas de campo para equipos primarios sistemas ydelasdistribución explicando recomendaciones para sudeejecución figuras de conexión de su lasteoría, mismas,aplicación, contiene los formatos para registrar los resultados y proporciona la información correspondiente para su evaluación. Esperando que este trabajo sea útil para difundir la importancia de realizar programas de mantenimiento a los sistemas de distribución, además que sirva de apoyo didáctico a los estudiantes de Ingeniería Mecánica Eléctrica. El motivo principal para desarrollar este tema es por la escasa importancia que se leda al mantenimiento de cada uno de los componentes del sistema de distribución en la escuela y en la industria, ya que se podrían evitar fallas en el sistema y dejar fuera importantes áreas de servicio.

3

TIPO Y NATURALEZA DEL TRABAJO Elaborar un manual para pruebas de campo para equipos primarios de sistemas de distribución, implica un numero de conocimientos técnicos y operativos que debe poseer el personal que participa directamente en la elaboración del mismo. La investigación científica en la clasificación de diversas fallas en los equipos primarios de losdesistemas de distribución, admite se diversas empleadas de en la el procesamiento información de este trabajo, apoyantécnicas en la naturaleza investigación documental, bibliografíca y escrita ( archivo de biblioteca ) así como la investigación de campo observación y experimentación considerando aspectos de normatividad y operatividad.

4

CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONES ESENCIALES Las pruebas son la base para apoyar los criterios de aceptación, cuando suceden cambios con respecto a los valores iniciales de la puesta en servicio, ya que se consideran solo aquellas que determinan las condiciones del equipo eléctrico. Algunas de las pruebas consideradas son: prueba de resistencia de aislamiento, prueba de factor dedesistema de aislamiento, prueba de relación de transformación, prueba de resistencia contactos, etc. Para efectuar cualquier intervención a los sistemas de distribución es necesario aplicar el método o técnica adecuada con menos riesgos de sufrir accidentes de graves consecuencias.

5

CAPITULO

II

PROCESOS DEL TRABAJO

6

CAPITULO III CONCLUCIONES

128

APORTACIONES O CONTRIBUCIONES AL DESARROLLO Se concluye que las pruebas de campo, son actividades dentro de los trabajos de mantenimiento y puesta en servicio y que envase a los resultados, el personal responsable obtendrá la información necesaria para tomar decisiones como: poner en operación, mantener energizada o retirar de servicio un equipo. Las pruebas se deben realizar con un plan para mejorar la aplicación del mantenimiento, ya que solo así se lograra una mayor productividad. Para el mantenimiento del equipo; es importante llevar un registro o historial de las pruebas efectuadas a cada equipo, para poder realizar un análisis y comparar para poder determinar las condiciones operativas del mismo.

129

BIBLIOGRAFÍA Análisis de sistemas eléctricos de potencia William D. Stevenson 1989, MEXICO, D.F. MC Graw- Hill de México s.a. de c.v. Elementos de diseño de subestaciones eléctricas Gilberto Enríquez Harper 1989, MÉXICO Editorial LimusaD.F. Estaciones de transformación, distribución y protección De sistemas eléctricos. José Ramírez Vázquez 1989, MÉXICO D.F. Ediciones CEAC SEXTA EDICIÓN VOL. 7 Procedimientos de pruebas de campo Para equipos primarios de subestaciones De distribución de C.F.E. 1993, MÉXICO D.F. Gerencia general de distribución Teoría y análisis de las maquinas eléctricas KINGSLEY, KUSKO Y FITZGERALD 1994, segunda edición Editorial Hispano Europea, Barcelona Esp.

130

SUBTEMA 1. DESCRIPCIÓN Y PRINCIPIODE OPERACIÓN DE LOS COMPONENTES PRIMARIOS DE LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN.

7

1.1. EL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN El transformador es un dispositivo que: A) Transfiere energía eléctrica de un circuito eléctrico a otro sin cambio de frecuencia. B) Lo hace bajo el principio de inducción C) Tiene circuitos aislados entre si que son eslabonados por un circuito magnético común. NOTA: Por definición, una máquina recibe cierto tipo de energía para transformarla en forma más apropiada; por ejemplo: de mecánica a eléctrica o eléctrico a mecánica. Debido a que el transformador cambia las características de energía eléctrica también se denomina máquina. En la figura (1.1.1) se ilustra el esquema de un transformador sencillo, en el cuál 2 bobinas están eslabonadas por un núcleo magnético laminado; la bobina conectada a la alimentación se llama primaria y la bobina en la cual se induce un voltaje por el principio de inducción y que alimenta a la carga se llama secundaria. La bobina primaria toma la energía eléctrica de la alimentación de corriente alterna y la secundaria la recibe por inducción electromagnética para entregarla a unos dispositivos eléctricos conectados a sus terminales.

8

ALIMENTACIÓN C.A.

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No DE LA FIGURA: 1.1.1

En el esquema (1.1.2) se representan las pérdidas que tiene un transformador de distribución. Pérdidas en el núcleo

TRANSFORMADOR

Potencia de Entrada

Potencia de Salida

Pérdidas en los devanados Por ser una máquina estática el transformador no tiene pérdidas mecánicas; sus pérdidas son únicamente eléctricas y pérdidas en el hierro por tal razón su rendimiento es alto comparado con las máquinas eléctricas rotativas. Las partes principales de un transformador son: A) Núcleo magnético B) Bobinas primaria, secundaria, terciaria, etc. Las partes auxiliares son: 1) 2) 3) 4) 5)

tanque, recipiente o cubierta boquillas terminales medio refrigerante conmutadores y auxiliares indicadores

6) radiadores

10

A)

B)

constituye el circuito magnético que transfiere energía de un circuito a otro y su función principal es la de conducir el flujo activo. Esta sujeto por el herraje o bastidor, se construye de laminaciones de acero al silicio ( 4% ) en espesores del orden de 0.014 de pulgada ( 0.355 mm ) con un aislante de 0.001 de pulgada ( 0.0254 mm ). El núcleo:

Los bobinados: constituyen los circuitos de alimentación y carga;

pueden ser de una, 2 o 3 fases, de alambre delgado, grueso o de barra. La función de los

devanados crear uny campo ( primario confuerza una pérdida de energía muyespequeña utilizarmagnético el flujo para inducir)una electromotriz (secundario). 1)

El

tanque ó recipiente: es un elemento indispensable en aquellos transformadores cuyo medio de refrigeración no es el aire, sin embargo puede prescindirse de él en casos especiales. Su función es la de contener en su interior a los componentes principales.

2)

Las boquillas:

interconectan los componentes internos del transformador con

el exterior. 3)

El medio refrigerante:

4)

Los

5)

Los indicadores: son aparatos que

debe ser buen conductor del calor puede ser líquido ( como en la gran mayoría de los transformadores de gran potencia ), sólido o semisólido. conmutadores, cambiadores de derivación o taps: son órganos destinados a cambiar la relación de voltajes de entrada y salida, con el objeto de regular el potencial de un sistema o la transferencia de energía activa o reactiva entre los sistemas interconectados. Existen dos tipos de ellos: el sencillo, de cambio sin carga, y el , de cambio de carga por medio de señal, o automático.

monitorean el estado del transformador, por

ejemplo: el nivel del líquido, la temperatura, la presión, etc.

11

9 8 7

11

10

12

6 1 5 2

4

3

15

14

13

1.- Tanque 2.- Tubos radiadores 3.- Núcleo ( circuito magnético ) 4.- Devanados 5.- Relé de protección Buchholz 6.- Tanque conservador ( 8 a 10 % del volumen del tanque ) 7.del aceite 8.- Indicador Tubo de escape en caso de explosión 9.- 10.- boquillas o aisladores de potencia 11.- Termómetro 12.- Conexión de los tubos radiadores al tanque 13. - Tornillos opresores para dar rigidez al núcleo 14.- Base de rolar 15.- Refrigerante UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ ROSALES REGINO RUBENTARQUINO SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

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No DE LA FIGURA: 1..1.2

Los criterios para la selección de conexiones. La selección de la combinación de las conexiones depende de consideraciones económicas y de las exigencias que impone la operación. Por ejemplo, en las redes de distribución que usan tres fases con neutro, es necesario el uso de devanados secundarios en estrella. Ya que estos tienen un punto accesible para el neutro. En los transformadores con devanados primario en delta y secundario en estrella o con primario y secundario en zig-zag en la carga fases no enseestrella encuentran igualmente cargadaslos),desequilibrios repercuten menos sobre ( lacuando línea las de alimentación primaria. Los devanados. Los devanados constituyen los circuitos eléctricos del transformador, por un lado reciben la energía y por otro la entregan con sus parámetros de voltaje y corriente modificada. Su función principal es la de crear un campo magnético con mínimas pérdidas en la energía. Los devanados son diseñados con características eléctricas y propiedades mecánicas lo mejor posible para soportar los esfuerzos de corto circuito y con la adecuada ventilación para evitar elevaciones de temperatura. Los devanados van colocados sobre las piernas del núcleo están cerca de la laminación el devanado de baja tensión y sobre éste el devanado de alta tensión, están separados entre si y del núcleo por barreras aislantes. El sistema de enfriamiento. Las pérdidas en el cobre y en el núcleo del transformador se convierten en calor que es necesario disipar al medio ambiente para mantener la temperatura en su interior por debajo del máximo que puede soportar el aislamiento sin reducir seriamente sus características mecánicas y dieléctricas. El transformador poca capacidad, tiene ylael superficie expuesta al exterior relativamente grandede con respecto al volumen enfriamiento por radiación y por conveccion natural es suficiente para disipar el calor.

13

Los refrigerantes empleados son: El aire, el aceite dieléctrico, el agua y otros líquidos dieléctricos. La eficiencia de una máquina eléctrica se define como la relación existente entre su potencia de salida y su potencia de entrada; esto es :

Eficiencia = SalidaSalida + pérdidas . Eficiencia =

Potencia de salida . Potencia de salida + pérdida en el núcleo + pérdidas en devanados

Eficiencia =

potencia de salida . Potencia de salida + potencia en vacío + pérdidas en devanados

Pérdidas en el núcleo = Pn + Pe = Po Pérdidas en los devanados = Rp Ip2 + Rs Is2 Potencia de salida = Vs Is Eficiencia =

Cos

Vs Is Cos . Vs Is Cos θ + Po + Rp Ip2 + Rs Is2

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1.2. EL INTERRUPTOR DE POTENCIA El interruptor de potencia es un dispositivo que puede interrumpir el flujo de la corriente en un circuito eléctrico en condiciones normales o anormales sin sufrir daños . Los interruptores sirven para tener un control eficiente dentro de un sistema eléctrico, con ellos se puede abrir o cerrar circuitos eléctricos tanto en condiciones normales como en condiciones anormales deben ser capaces de abrir el circuito eléctrico sin sufrir daño alguno, seccionalizando de esta manera las instalaciones que protegen, reduciendo o eliminando posibles daños en las instalaciones. Con la correcta selección de su equipo asociado (RELEVADORES), juegan un importante papel en la discriminación de fallas eléctricas aislándolas del resto del sistema, con lo cual se obtiene mayor confiabilidad y continuidad del servicio eléctrico. Todos los interruptores de potencia se seleccionan de tal manera que sirvan con eficiencia en el régimen normal y que soporten las condiciones del cortocircuito. Para hacer una selección adecuada del interruptor de potencia se debe de comprobar los parámetros eléctricos los satisfacer parámetroslasque da el fabricante en cada catalogo de algún equipocalculados eléctrico, ycon deben condiciones que a continuación se indican: 1.- La corriente nominal calculada, menor a la corriente nominal del catálogo. 2.- El voltaje nominal calculado, menor al voltaje nominal del catálogo. 3.- La corriente de corto circuito calculada menor a la capacidad interruptiva del interruptor. 4.- MVA interruptivos calculado menor a los MVA interruptivos del equipo. Los mecanismos de un interruptor de potencia pueden ser neumáticos, hidráulicos, por medio de resortes cargados por un motor u operados por solenoide.

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Dependiendo de la importancia de los equipos a proteger, el voltaje de control, todos los interruptores de potencia se deben adquirir con fundamento en una especificación técnica en la cual deben establecerse claramente los siguientes conceptos como mínimo. RANGOS POTENCIA DE CORTO CIRCUITO VOLTAJE NOMINAL VOLTAJE MINIMO DE OPERACIÓN VOLTAJE MÁXIMO DE OPERACIÓN CORRIENTE NOMINAL CORRIENTE EN CUATRO SEGUNDOS CAPACIDAD INTERRUPTIVA NIVEL VASICO DE IMPULSO TIEMPO DE OPERACIÓN MEDIO DE DESCONEXION MECANISMO DE OPERACIÓN VOLTAJE DE CONTROL Independientemente del medio de desconexión, las partes principales de los interruptores de potencia son: 1) Tanque o recipientes 2) Boquillas 3) Conectores (elementos de conexión al circuito) 4) Vástago 5) Contactos fijos 6) Contactos móviles 7) Medio de interrupción ( aire, aceite, vacio, SF6 )

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El aceite aislante es el medio de desconexión que más común mente se emplea para la extinción del arco que se forma entre los contactos al momento de interrumpir una corriente, llevándose a cabo de la forma siguiente: Los interruptores que utilizan aceite, están provistos de unas cámaras de extinción, estas cámaras están llenas del aceite. El arco produce una gran cantidad de gases de vaporización, los cuales, por presión, ayudan a extinguir el arco. La figura 1.2.1 muestra unos contactos fijos y todavía sumergidos en aceite. Los contactos móviles se encuentran unidos por la barra de operación, los contactos fijos son los de las boquillas (bushings). En esta figura todavía no se separan los contactos.

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Contactos fijos Contactos móviles

Aceite

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No DE LA FIGURA: 1.2.1

En la figura 1.2.2 los contactos se han separado, produciéndose el arco, el cual es borrado por la acción del aceite en la forma que se describió anteriormente.

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Contactos fijos Contactos móviles

Aceite

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No DE LA FIGURA: 1.2.2

Las cámaras de extinción son espacios cerrados, de forma cilíndrica, dentro de los cuales se encuentran los contactos fijos donde se produce el arco al momento de la interrupción. La figura 1.2.3 muestra un polo de un interruptor con las cámaras de extinción (2), unidas a las boquillas (1), los contactos móviles (3), unidos por una cruceta a la barra que cierra y abre los contactos del polo del interruptor.

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FECHA: 11-05-01

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No DE LA FIGURA: 1.2.3

1.3 EL RESTAURADOR En las redes de distribución del orden de un 80% de las fallas son de naturaleza temporal por lo que es conveniente restablecer el servicio en la forma mas rápida posible para evitar interrupciones largas e innecesarias, para lo cual se requiere de un dispositivo que tenga la posibilidad de desconectar al circuito y reconectarlo después de fracciones de segundo. Los restauradores se diseñan para interrumpir una fase o tres fases simultáneamente, pueden ser de accionamiento hidráulico o electrónico y la extinciónmonofásico. de arco se puede efectuar tanto en aceite como en vació y operando con disparo De acuerdo con los principios de diseño para el restaurador son dispositivos autocontrolados para interrumpir y cerrar automáticamente circuitos de corriente alterna con una secuencia determinada de aperturas y cierres seguido de una operación final de cierre o apertura definitiva, por lo general los restauradores son de operación de apertura definitiva pudiendo tener cuatro aperturas y tres recierres. Desde el punto de vista de selección de restauradores los parámetros importantes de especificación son : capacidad de interrupción corriente nominal, corriente mínima de disparo tensión nominal ( o máxima de diseño ) y número de operación de cierre y apertura, así como la frecuencia. Algunas de las características mas importantes para los restauradores se dan a conocer en la siguiente tabla: CARACTERÍSTICAS DE RESTAURADORES USADOS EN REDES DEDISTRIBUCIÓN MONOFASICOS Tensión nominal . KV

Tensión máxima De diseño KV

Corriente Nominal A

Capacidad KA SIM.

Numero de Operaciones Esperado

14.4

15.0

50/560

8.0

100

24.9 34.5

27.0 38.0

10/280 560

2.0/4.0 8.0

68 58

23

TRIFÁSICO 14.4

15.0

50/1120

1.25/16

100

24.9 34.5

27.0 38.0

560 400/560

8.0/12.0 6.0/16.0

58 62

69.0

72.5

560

8.0

58

Para su designación los restauradores se clasifican deacuerdo a: a).- El medio de interrupción el medio de interrupción se refiere al medio en el cual se produce la extinción o auxilia la extinción del arco eléctrico y pueden ser por lo general. - Aceite aislante. - El vacío . b).- En cuanto al número de fases los restauradores pueden ser -

Monofásicos Trifásicos

c).- En cuanto al sistema de control -

Con control tipo hidráulico Con control de tipo electrónico en forma automatizada.

Un aspecto importante a considerar en la selección y aplicación de restauradores en su característica de operación mediante la relación tiempo – corriente y que de por hecho parte de la definición del restaurador con forme a la norma ANSI 37.60 publicado en 1976 en la que lo define como . “ Un dispositivo autocontrolado que permite abrir y cerrar en forma automática un

circuito de corriente alterna con un secuencia de aperturas y cierres deseada seguida de una operación de cierre o de apertura definitiva. Siendo la mayoría de los restauradores fabricados de manera que tengan apertura definitiva . 24

La secuencia de operación normalmente usadas en los restauradores que se aplican para la protección de las redes de distribución caen por lo general dentro de las siguientes: Tipo de secuencia de Maniobra.

Característica de la maniobra

A B

2 Interrupciones rápidas y 2 con retardo 1 Interrupción rápida y 3 con retardo

C D

1 Interrupción rápida y 2 con retardo 2 Interrupciones rápidas y 1 con retardo

Las características de aplicación en general para estas secuencias de operación se dan a continuación obteniéndose condiciones semejantes para las que no se indican. Tipo de secuencia De maniobra A

B

Ventajas

Comentarios sobre la Aplicación

El esquema de 2 interrupciones rapi- Con esta secuencia de maniobra das y 2 con retardo permite la coor- se ha observado estadísticadinacion con los relevadores que mente que interrumpe el 90% de accionan interruptores en aceite y las fallas durante la operación también una buena coordinación con rápida el 5% a la tercer operalos fusibles. cion por protección a un fusible y el 5% para apertura definitiva cuando la falla son permanentes. El esquema de 1 disparo rápido y 3 El 80% de las fallas se interrumretardos permite una buena coordina- pen con la operación rápida del cion entre restauradores y fusibles restaurador permitiendo un macuando se encuentran en serie. Yor tiempo de operación del fusible que por lo general se funde en el primer tiempo.

25

1.4

EL CAPACITOR

El capacitor es un equipo auxiliar que se instala en la red de distribución y se encuentra íntimamente relacionado con el voltaje de salida del transformador de distribución ya que en caso de que exista un bajo voltaje, este por sus características, lo compensa. En el caso de la red de distribución se recomienda conectarlo a un costado del transformador para realizar la regulación en caso de falla. Para el caso en que se instala un banco de capacitores en una subestación de distribución es un equipo auxiliar que se encuentra instalado en el bus principal de salida de la misma y el cual actúa dependiendo del voltaje de salida del transformador de potencia si es alto el voltaje lo regula a normal. El principio del funcionamiento del capacitor esta determinado por el área de las placas internas, la distancia que existe entre ellas y el voltaje con que se alimenta. La función principal del capacitor es la de almacenar energía.

26

1.5

EL REGULADOR DE VOLTAJE

El propósito del regulador de voltaje es permitir que el sistema mantenga el voltaje de salida, o muy cerca de el valor deseado, normalmente el valor deseado permanece fijo y las fluctuaciones del voltaje de salida serian srcinados por cambios en la carga. El valor que se necesita puede ser cambiado, pero cuando se hace esto por lo general es en forma muy paulatina, y el sistema no tiene problemas para seguir las variaciones. Los casos en que ocurren los cambios rápidos en el voltaje deseado( y para los cuales el funcionamiento transitorio del sistema se especifica ) son raros. En la figura 1.5.1 se muestra la regulación del voltaje en un sistema de distribución, con carga máxima y con carga mínima, para el caso en que se mantiene constante el voltaje en las barras colectoras de la subestación mediante algún sistema de regulación de voltaje instalado en la subestación ( por ejemplo un transformador con cambio automático de derivaciones bajo carga ),en las gráficas de la variación de voltaje a lo largo del sistema de distribución, todos los voltajes se han convertido a voltajes de baja tensión, utilizando la relación de transformación de los transformadores de distribución.

27

Voltajes en las barras de la S.E.

A

B

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No DE LA FIGURA: 1.5.1

Para que la regulación del voltaje sea satisfactoria debe mantenerse el voltaje en el punto de entrada en la instalación de cada consumidor dentro de limites aceptables. Para un sistema secundario de cuatro hilos, con voltaje nominal de 120/208 volts, se considera como zona favorable de regulación la comprendida entre 114 y 125 volts y como la zona tolerable la comprendida entre 111 y 27 volts.

Por ejemplo, en de la figura 1.5.1 el 124 primer consumidor, situado óensea A, tiene un voltaje 116 volts conpuede carga verse máximaquey de volts con carga mínima, con una variación de 8 volts dentro del zona favorable. El último consumidor, situado en B, tiene un voltaje de 111 volts con carga máxima y 122 volts con carga mínima, ó sea una variación de 11 volts que queda comprendida dentro de la zona tolerable. Cualquier otro consumidor tendrá una variación de voltaje comprendida entre los valores máximo y mínimo del primer y el ultimo consumidor.

Para lograr una regulación adecuada es necesario diseñar el sistema de distribución de manera que las caídas de voltaje en las distintos componentes no excedan ciertos valores que se indican en la figura 1.5.1 de manera que el voltaje máximo del primer consumidor (que ocurre con carga mínima) no sea mayor de 127 volts y el voltaje mínimo del ultimo consumidor ( que ocurre con carga máxima ) no sea inferior a 111 volts. Como se indica en la figura 1.5.1 las caídas de voltaje, referidas al voltaje secundario, en las distintas partes de los componentes del sistema, con carga máxima, no deban exceder los siguientes valores :

Alimentador primario

3.5 volts

Transformador de distribución

3.0 volts

Alimentador secundario Acometida Alambrado de la instalación del consumidor

3.5 volts 1.0 volts 3.0 volts 14.0 volts

29

La variación máxima dentro de la zona tolerable es de 16 volts, pero las caídas de voltaje se limitan a 14 volts para tomar a consideración el ancho de la banda de regulación de voltaje del regulador instalado.

30

1.6

EL SECCIONALIZADOR

El seccionalizador es un dispositivo auxiliar en la red de distribución que opera por una variación de corriente producida por una falla.

La operación esta determinada por medio de una bobina la cual tiene la capacidad de operar solo a su capacidad, ya que no tiene recierres.

Se encuentra instalada en el interior del seccionalizador conectado a dos boquillas las cuales son la boquilla tres y la boquilla cinco.

Para el caso en el se rebasa la capacidad de la bobina se dispara automáticamente.

31

SUBTEMA 2. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA LOS TRANSFORMADORES INSTALADOS EN LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS.

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PARA OBTENER UN MEJOR RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS ES RECOMENDABLE SOMETERLOS A PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DEBIDAMENTE PLANEADOS, LOS CUALES DEBEN COMPLEMENTARSE CON UNA SERIE DE PRUEBAS CUYOS RESULTADOS ORIENTARAN LAS ACCIONES A REALIZAR. ACONTINUACION SE MENCIONAN ALGUNAS DE LAS PRUEBAS MAS IMPORTANTES QUE SE DEBEN REALIZAR A LOS TRANSFORMADORES 2.1- PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO La resistencia de aislamiento se define como la resistencia en megaohms que ofrece un aislamiento al aplicarle un voltaje de corriente directa durante un tiempo dado, medido a partir de la aplicación del mismo. A la corriente resultante de la aplicación de voltaje, se le denomina “corriente del aislamiento” y consta de dos componentes principales:

a)

La corriente que fluye dentro del volumen del aislamiento esta compuesta por:

i)

Corriente Es una corriente de magnituda comparativamente alta y de corta capacitava.duración que decrece rápidamente un valor despreciable (generalmente en un tiempo rápido de 15 segundos), conforme se carga el aislamiento, y es la responsable del bajo valor inicial de la resistencia de aislamiento. Su efecto es notorio en aquellos equipos que tienen capacitancia alta como máquinas generadoras y cables de potencia de grandes volúmenes.

ii)

Corriente de absorción dieléctrica.- Esta corriente decrece gradualmente con el tiempo, desde un valor relativamente alto a un valor cercano a cero siguiendo una fusión exponencial. Generalmente los valores de resistencia obtenidos de una prueba, quedan en gran parte determinados por la corriente de absorción. Dependiendo del tipo y volumen del aislamiento, esta corriente tarda desde unos cuantos minutos a varias horas en alcanzar un valor despreciable; sin embargo para efectos de pruebas, puede despreciarse el cambio que ocurre después de diez minutos.

33

iii)

Corriente de conducción irreversible.- Esta corriente influye a través del aislamiento y es prácticamente constante, predomina después que la corriente de absorción se hace insignificante.

b)

Corriente de fuga.- Es la que fluye sobre la superficie del aislamiento. Esta corriente al igual que la corriente de conducción irreversible, permanece constante y ambas constituyen el factor primario para juzgar las condiciones de aislamiento.

Absorción Dieléctrica.- La resistencia de aislamiento directamente con el espesor del aislamiento e inversamente el área del mismo; cuando repentinamente se aplica un voltaje de corriente, directa a un aislamiento, la resistencia se inicia con un valor bajo y gradualmente va aumentando con el tiempo hasta estabilizarse. Los índices mencionados, son útiles para la evaluación del estado del aislamiento de devanados de transformadores y generadores. Entre los factores que afectan las pruebas y tienden a reducir la resistencia de aislamiento de una manera notable son: La suciedad, La humedad relativa, La temperatura y La inducción electromagnética; La resistencia de aislamiento varia inversamente con la temperatura en la mayor parte de los materiales aislantes, es necesario efectuar las mediciones a la misma temperatura o convertir cada medición a una misma base:

34

Esta conversión se efectúa con la siguiente ecuación. Rc = Kt (Rt) Donde: Rc = Resistencia de aislamiento en megaohms corregida a la temperatura base Rt = Resistencia de aislamiento a la temperatura que se efectuó la prueba Kt = Coeficiente de corrección por temperatura

Las mediciones se puede obtener de la siguiente manera: a) Mediante un ohmetro (megger) la indicación directa el cual se indica en la siguiente figura 2.1.1

35

MEGGER DE AISLAMIENTO

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36

No DE LA FIGURA: 2.1.1

Entre las recomendaciones para realizar dicha prueba se siguen los siguientes pasos: a) Limpiar la porcelana de las boquillas quitando el polvo, suciedad, etc. b) Desconectar los neutros de los devanados al sistema a tierra.

c) primario, Colocar puentes entre las terminales boquillas de cada devanado: secundario y terciario, si estedeeslas el caso d) Nivelar el medidor centrando la burbuja con los tornillos de ajuste. e) Conecte adecuadamente las terminales de prueba al transformador que se va a probar, encienda el medidor, gire el selector a la posición TEST hasta el valor de voltaje preseleccionado. En medidores de resistencia de aislamiento de alto rango, se recomienda usar cable de prueba blindado en la terminal de línea y conectar su blindaje a la terminal de guarda, para no medir la corriente de fuga en las terminales ó a través del aislamiento del cable. f) Para cada prueba anotar las lecturas de 15,30,45 y 60 segundos Como a 2,3,4,5,6,7,8,9 10 minutos. g) Al terminar la prueba, ponga fuera de servicio el instrumento Regresando el selector a la posición de Discharge y aterrice la parte del equipo aprobado durante a un tiempo mas ó menos igual al de la prueba. Con el selector Discharge se completa, a través de conexiones internas del instrumento, un circuito de descarga para la parte probada.

h) efectúe registrarlasel pruebas porcientocuando de la humedad sea menorrelativa. de 75%.Preferentemente i) registrar la temperatura del aceite y del devanado. 37

Para la comprobación del medidor de resistencia de aislamiento se siguen los siguientes pasos: a) Para verificar la posición de la aguja indicadora en la marca infinito del medidor; gire manualmente la manivela, mueva si es necesario con un destornillador el tornillo de ajuste hacia uno u otro lado, hasta que la aguja se posicione en la marca infinito. b) Para verificar los cables de prueba y comprobar la posición de la aguja indicadora en la marca cero, proceda de la siguiente manera: conecte los cables al medidor, gire el selector a la posición de TEST, la aguja indicadora deberá posesionarse en la marca infinito. No trate de ajustar la aguja al infinito por pequeñas desviaciones provocadas por las corrientes de fuga de los cables de prueba. Para comprobar la posición cero, apague el medidor, conecte entre si las terminales de los cables de prueba (línea y tierra), gire la manivela un cuarto de vuelta estando el selector en posición TEST, la aguja se moverá a la marca cero. Las conexiones para realizar la prueba se realizan de la siguiente manera: Al efectuar las pruebas de resistencia de aislamiento a los transformadores, hay diferentes criterios en cuanto al uso de la terminal de guarda del medidor. El propósito de la terminal de guarda es para efectuar mediciones en mallas con tres elementos (devanados AT, devanado BT, y tanque), y puede decirse que la corriente de fuga de un sistema de aislamiento conectada a esa terminal no interviene en la medición. Si no se desea utilizar la guarda del medidor, el tercer elemento se conecta a través del tanque a la terminal de tierra del medidor, la corriente de fuga solamente tendrá la trayectoria del devanado de prueba a tierra. Con el objeto de unificar la manera de probar los transformadores de potencia, en este procedimiento se considera la utilización de la terminal de guarda del medidor.

38

En la siguiente figura 2.1.2 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al transformador.

39

PRUEBA 1 2 3

L H H X

CONEXIONES DE PRUEBA G T -X + Tq Tq X -H + Tq

MIDE RH - RHX RHX RX - RHX

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No DE LA FIGURA: 2.2.1

2.2. PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO Una de las aplicaciones de esta prueba es la de conocer el estado de los aislamientos, se basa en la comparación de un dieléctrico con un condensador, en donde el conductor energizado se puede considerar una placa y la carcasa o tierra del equipo como la otra placa del capacitor. El equipo de prueba de aislamiento F.P. mide la corriente de carga y watts de pérdida, en donde el factor de potencia, capacitancia y resistencia de corriente alterna pueden ser fácilmente calculados para un voltaje de prueba dados. El factor de potencia de un aislamiento es una cantidad adimensional normalmente expresada en porciento, que se obtiene de la resultante formada por la corriente de carga y la corriente de perdidas que toma el aislamiento al aplicarle un voltaje determinado, es una característica propia del aislamiento al ser sometidos a campos eléctricos. Debido a no ser aislantes perfectos, además de una corriente de carga puramente capacitaba, siempre lo a travesara una corriente que esta en fase con el voltaje aplicado (IR), a esta corriente se le denomina de pérdidas dieléctricas, en estas condiciones el comportamiento de los eléctricos queda representado por el siguiente diagrama vectorial. Que se presenta en la figura 2.2.1

41

IC I

θ

0

Ir E

Ir = Corriente de perdidas Ic = Corriente de carga capacitiva I = Corriente resultante de Ic mas Ir E = Voltaje aplicado Cp = Capacitancia del aislamiento del Espécimen Rp = Resistencia del aislamiento del Espécimen

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42

No DE LA FIGURA: 2.2.1

Para aislamientos con bajo factor de potencia, (Ic) e (I) son substancialmente de la misma magnitud y la corriente de pérdidas (Ir) muy pequeña, en estas condiciones el ángulo

es muy pequeño y el factor de potencia estará dado por:

FP = cos

= sen

y prácticamente = TAN

Lo cual implica que el factor de potencia siempre será la relación de los watts de perdidas (Ir), entre la carga en volts-Amperes del dieléctrico bajo prueba (I). El método de medida del equipo de prueba, se fundamenta, en un circuito puente de resistencias y capacitores. Con el conocimiento de los valores de la corriente de carga, el voltaje de prueba y la frecuencia, la capacitancia del aislamiento puede ser determinada por la siguiente ecuación: Xc = V / I C = 1 / w.Xc La capacitancia de aislamientos secos no es afectada por la temperatura, sin embargo en los aislamientos húmedos o contaminados, esta tiende a incrementar con la temperatura.

El diagrama simplificado muestra la operación del equipo.

43

Fig. 2.2.2

CIRCUITO SIMPLIFICADO DE EQUIPO F.P.

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No DE LA FIGURA: 2.2.2

De la fuente de alimentación se toma el autotransformador que alimenta a través del switch de reversa cambiando la polaridad al transformador de alto voltaje con lo cual se elimina la interferencia causada por el campo eléctrico de otros equipos energizados. La alimentación al circuito amplificador puede ser switcheada a las posiciones A, B, C. En la posición “A” el medidor es ajustado a escala plena por medio del control.

En la posición “B” el medidor registra el voltaje a través de RB el cual es función de

la

corriente total IT y la lectura que se obtiene son miliamperes.

En la posición “C” la entrada al circuito amplificador consiste de ambos voltajes, el

voltaje a través de la resistencia RB y el voltaje r, ambos voltajes están en posición y pueden ser balanceados por el ajuste de R. No es posible un balance completo, el voltaje a través de RB incluye ambas componentes, en fase (IR) y la componente en cuadratura (IC); mientras en el circuito de referencia el voltaje a través de r esta en cuadratura, y se puede variar su valor, por lo tanto se tiene un balance parcial o una lectura mínima la cual es proporcional al voltaje a través de RB, resultado de la corriente en fase (IR). El producto de la mínima lectura y el multiplicador de watts es igual a los watts de pérdida disipados en el espécimen bajo prueba. Existen diversas opciones de prueba con el equipo F.P. las cuales se mencionan a continuación: a) Espécimen Aterrizado.- se prueba en “muestra de prueba a tierra” (GST), por sus siglas en ingles. Cuando el control de LV se coloca en posición Ground como se muestra en la figura (2.2.3), el cable LV es conectado a potencial de tierra. De esta forma el cable LV puede ser utilizado para aterrizar el espécimen bajo prueba. Es también posible aterrizar el espécimen, utilizando la terminal de tierraforma del cable de alto directamente voltaje (HV), adel cual se muestra en la figura (2.2.3á), otra de aterrizar tierra.

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No DE LA FIGURA: 2.2.3

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No DE LA FIGURA: 2.2.3 á

b) Espécimen Guardado.- Se prueba un GST –GUARD. Cuando el control del LV se coloca en posición GUARD figura (2.2.4). El cable LV es conectado a guarda del equipo de prueba, haciendo una comparación entre las figuras 1 y 2 se puede observar esta diferencia entre ambos circuitos de medición entre las terminales de alto voltaje y tierra. La diferencia con respecto a las figuras anteriores es la posición de las conexión del cable LV con respecto al medidor de MVA y MW. La conexión de guarda también puede ser posible si se utiliza la terminal de guarda del cable HV.

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No DE LA FIGURA: 2.2.4

C) Espécimen no Aterrizado.- Se prueba un “UNGROUNDED SPECIMEN TETS” (UST), por sus siglas en ingles, cuando el control de LV se coloca en posición UST figura (2.2.5), solamente la medición de MVA y MW se efectúa a través del cable LV. Se puede observar como el punto de conexión de guarda y tierra son comunes, de este modo la medición de MVA y MW no es realizada a través de tierra.

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No DE LA FIGURA: 2.2.5

Factores que afectan a la prueba. Entre los factores que afectan la prueba y tienden a aumentar el valor de factor de potencia de los aislamientos de una manera notable son: La suciedad, La humedad relativa, la temperatura y la inducción electromagnética. El metodo de medición del factor de potencia del aislamiento es el siguiente. La prueba consiste en aplicar un potencial determinado al aislamiento que se desea probar, medir la potencia en watts que se disipa a través de él y medir la carga del mismo en volts-amperes. El factor de potencia se calcula dividiendo los watts entre los voltsamperes y el resultado se multiplica por 100. A continuación se indican algunas consideraciones para la interpretación de resultados de prueba, es necesario el conocimiento de valores básicos de factor de potencia de materiales aislantes. Como referencia se presentan valores de factor de potencia y constantes dieléctricas de algunos materiales. % F.P. Material

a 20˚c

Aire 0.0 Aceite 0.1 Papel 0.5 Porcelana 2.0 Hule 4.0 Barniz cambray 4.0-8.0 Agua 100.0

Constante Dieléctrica 1.0 2.1 2.0 7.0 3.6 4.5 81.0

52

Instrucciones de operación para medidores de factor de potencia. Una de las aplicaciones de este equipo es la prueba mediante la cual se puede conocer el estado de los aislamientos. La teoría de esta prueba se basa en la comparación de un dieléctrico con un condensador en donde el conductor energizado se puede considerar una placa, la carcasa o tierra del equipo como la otra placa del capacitor.

El equipo de prueba de aislamiento F.P. mide la corrientededecorriente carga y watts de pueden pérdidaser en donde el factor de potencia, capacitancia y resistencia alterna fácilmente calculados para un voltaje de prueba dado.

El equipo de prueba que comúnmente se utiliza para medir el factor de potencia de los aislamientos es el medidor modelo MEU-2500 marca doble engineering. En la figura 2.2.6 se muestra la carátula de este medidor, misma que incluye los controles indicados en los siguientes incisos:

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No DE LA FIGURA: 2.2.6

a) Colocar el medidor de factor de potencia sobre una base firme y nivelada, en seguida conecte al medidor sus cables: tierra, HV y LV, cerciórese b)

que el control de voltaje se encuentre en posición cero. Inserte el cable de alimentación de corriente alterna y el cable de extensión de seguridad manual.

c) Conecte el cable de alto voltaje (HV) a la terminal del equipo bajo prueba. d) Conectar también la terminal de bajo voltaje (LV). El swicht selector (LV) se selecciona según la posición deseada (GROUND, GUARD O UST). Si la terminal de bajo voltaje (LV) no se va a usar, el swicht (LV) se selecciona en GROUND. e) Coloque el selector de MVA Y MW en su posición central (check) y el selector de rango en su posición superior (HIGH). f) Seleccione el máximo multiplicador de MVA y MW (2000). g) Accione el interruptor de encendido en la posición ON. h) El interruptor inversor (REV.SWICHT) se coloca en cualquiera de las dos posiciones (izquierda o derecha). La posición central es desconectado (OFF). i)

Cierre el interruptor de seguridad del operador y el interruptor de extensión, con esto se cierra un relevador del equipo, la lámpara indicadora verde se apaga y enciende la lámpara roja. Si esto no sucede, invierta el enchufe de la alimentación de 127 volts, o bien, verifique el correcto aterrizamiento del equipo de prueba.

j)

Incremente lentamente el voltaje, girando hacia la derecha la perilla de control de voltaje hasta que el volmetro indique 2.5 KV. Si durante el ajuste del voltaje, el indicador del medidor tiende a sobre pasar girando haciadel la derecha la perilla (METER ADJ.) de modo quesulaescala, aguja ajústelo se mantenga dentro rango.

55

Si el interruptor termomagnético se abre antes de alcanzar 1.25 KV, el espécimen se deberá probar debajo de ese rango. Si el interruptor termomagnético se abre entre 1.25 y 2.5 KV, se tendrá que probar un poco abajo y para esto se debe seguir los pasos indicados en medición debajo de 2.5 KV. k) Cuando se alcance el voltaje de prueba de 2.5 KV., ajuste el medidor de MVA MW en 100, girando la perilla de ajuste (METER ADJ.) l)

Cambie el selector de la posición check a la posición MVA y seleccione el multiplicador de rango a la posición en la cual se produce la mayor deflexión sobre la escala.

m) Seleccione el multiplicador de MVA que produzca la mayor deflexión sobre la escala y registre la lectura en el formato. En caso de no poder tomar la lectura, cambie de rango, para esto, coloque el selector en la posición check, y la perilla multiplicadora en su máximo valor, repita el procedimiento registre la lectura en el formato y anote el multiplicador. La lectura debe ser verificada para ambas posiciones de (REV. SWICHT), si existe alguna diferencia entre estas dos lecturas. n) Cambie el interruptor selector a la posición derecha para la medición de MV, no se deberá mover el rango de la escala (high, Med. O Low) que se utilizo para obtener los MVA. El multiplicador de escala propia si se podrá variar. Gire la perilla de ajuste (MV ADJ) hasta que la lectura mínima sea obtenida, seleccione el multiplicador de MW menor que se produzca la mayor deflexión medible en la escala. Cada vez que el multiplicador sea reducido, la lectura de los MV deberán de ser ajustados a la mínima deflexión de la aguja, con la perilla (MV ADJ.) o) Registre la lectura de MV y su multiplicador en el formato de prueba. p) Anote el valor de la capacitancia obtenida en el ajuste de miliwatts (MV ADJ). q) Coloque los controles en su posición inicial: el interruptor selector en (check), el control de voltaje en cero, los interruptores de seguridad y de encendido

56

abiertos; antes de dar la señal de que los cables de conexión pueden ser retirados. r)

Los interruptores MVA y MV y RANGE pueden ser colocados en su posición superior, o pueden dejarse en su posición actual cuando se va a efectuar otra prueba similar.

Recomendaciones para realizar la prueba de factor de potencia de aislamiento. a) Coloque el instrumento de prueba sobre una base firme y nivelada a una distancia tal del equipo a probar, que permita el buen manejo de los cables de prueba. b) Conecte el medidor a la fuente de alimentación y opérelo hasta alcanzar el rango del voltaje de prueba y después redúzcalo a cero, con la finalidad de verificar la fuente de poder del medidor. c) El transformador a probar deberá aislarse totalmente de los buses o barras, líneas y la superficie de las boquillas deben de estar limpias y secas. d) Desconectar todas las terminales de boquillas. e) Desconectar todos los neutros de los devanados al sistema de tierra. A continuación se muestran algunos voltajes recomendados, para la prueba de factor de potencia en transformadores de distribución y potencia llenos en aceite.

57

Rango de Voltaje Del Devanado KV 12 o Mas

Voltaje de Prueba (KV) 10

4.04 a 4.8

5

2.4 a 4.8

2

Debajo de 2.4

1

Conexiones para realizar la prueba Una ves preparado el medidor, conectar las terminales de prueba del equipo al transformador. La terminal de alta tensión del medidor, conectarla al devanado por probar y la terminal de baja tensión a otro devanado.

En la siguiente figura 2.2.7 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al transformador

58

PRUEBA 1 2 3 4 5

CONEXIONES DE PRUEBA T. A. T. T. B. T. SELECTOR H X GROUND H X GUARDA X H GROUND X H GUARDA H X UST

MIDE CH + CHX CH CX + CHX CX CHX

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No DE LA FIGURA: 2.2.7

2.3. PRUEBA DE RELACION DE TRANSFORMACIÓN La relación de transformación se define como la relación de vueltas o de voltajes del primario al secundario, o la relación de corrientes del secundario al primario en los transformadores y se obtiene por la siguiente relación: RT = NP / NS = VP / VS = IS / IP Mediante la aplicación de esta prueba es posible detectar corto circuito entre espiras, falsos contactos, circuitos abiertos, etc. El método mas utilizado para llevar a cabo estas pruebas es con el medidor de relación de vueltas, Transformer Turn Ratio (T. T. R.), que opera bajo el conocido principio de que cuando dos transformadores que nominalmente tienen la misma relación de transformación, y se excitan en paralelo, con la pequeña diferencia en la relación de ángulo de ellos, se produce una corriente circulante entre ambos relativamente alta. El equipo de medición de relación de transformación, esta formado básicamente; por un transformador de referencia con relación ajustable desde 0 hasta 130, una fuente de excitación de corriente alterna, un galvanómetro detector de cero corriente, un volmetro, un ampermetro y un juego de terminales de prueba, contenidos en una caja metálica o de fibra de plástico. Para relación de transformación mayores de 130, a este equipo se le acoplan transformadores auxiliares, tal como se muestra en la figura 2.3.1

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No DE LA FIGURA: 2.3.1

COMPROBACIÓN DEL MEDIDOR DE RELACION DE TRANSFORMACIÓN En este procedimiento se describe la comprobación del medidor con capacidad de relación hasta 130. Existen tres formas para la comprobación del correcto funcionamiento del medidor, se detecta en forma rápida, cualquier alteración en las partes m’as vulnerables como son: las

terminales y sus conectores, el circuito detector, y los medidores, etc. El medidor cuenta con cuatro terminales para realizar las pruebas; dos de ellas denominadas de excitación (X1, X2), se identifican, porque el conductor es de sección grande y en sus extremos tiene un conector tipo “C” con tornillo para su sujetación y

conducción; las otras dos terminales, se identifican porque el conductor es de sección pequeña y se denominan secundarias (H1, H2) y en sus extremos tienen conectores tipo mordaza. a) Comprobación de Balance.- Se colocan los selectores en cero. Conectar entre si H1 y H2. asegúrese que los tornillos de los conectores “C” (X1, X2) no hagan contacto con el tope ni se toquen entre si. Gire la manivela del generador hasta obtener 8 volts de excitación. Observe el galvanómetro detector, la aguja deberá permanecer al centro de la escala sobre la marca del cero. Si es necesario, ajuste a cero la aguja con un destornillador manteniendo los 8 volts de excitación, suelte la manivela y observe el galvanómetro detector. La aguja puede quedar ligeramente desviada de la marca cero. b) Comprobación de la Relación Cero.- En las terminales de excitación (X1, X2), apriete los tornillos hasta el tope, hasta que haga buen contacto con la cara opuesta. Mantenga separadas las terminales X1 y X2 y deje las terminales H1 y H2 conectadas entre si y los selectores en cero. Gire la manivela hasta obtener 8 volts; mientras gira observe el galvanómetro, ajuste el cuarto selector hasta lograrlo, manteniendo los 8 volts de excitación. El cuarto selector deberá indicar una desviación no mayor de ½ división. Esta comprobación puede hacerse aún cuando las terminales de excitación se tengan conectadas a un transformador bajo prueba.

62

c) Comprobación de Relación Unitaria.- Conecte la terminal secundaria negra H1 a la terminal negra de excitación X1 y la terminal secundaria roja H2 a la terminal roja de excitación X2. coloque los selectores en la lectura 1.000. Gira la manivela hasta obtener 8 volts de excitación y simultáneamente observe el galvanómetro, si la lectura no es uno exactamente ajustarla en el cuarto selector sin dejar de girar la manivela. Si el cuarto selector indica una lectura menor de cero, cambie los selectores hasta obtener una lectura de 0.9999; vuelva a ajustar el cuarto selector hasta que la aguja marque cero. El equipo deberá leer 1,000 con casi la mitad de una división en el cuarto selector. Recomendaciones para Realizar la Prueba de Relación de Transformación. a) Librara el equipo completamente asegurará y compruébese de que se encuentren abiertas las cuchillas seccionadoras correspondientes y desconectando las terminales de las boquillas de la línea. b) Colocara el medidor sobre una superficie fija y nivelada, tal que la manivela pueda ser operada sin interrupciones. c) Anota los datos de placa y diagrama vectorial del equipo a probar. El diagrama vectorial es la referencia para conectar el medidor adecuadamente. d) Calcula la relación teórica, tomando en cuenta que la relación a medir es por fase correspondiente de alta y baja tensión de los transformadores. e) Conecta las terminales de excitación del TTR GN y GR al devanado de baja tensión del transformador bajo prueba, y las terminales secundarias CN y CR se deberán conectar al devanado de alta tensión. f) Los valores de la relación teóricos calculados servirán de base para colocar los selectores en el valor esperado en el medidor.

g) Acciona manivela opere selectoresla de menormanteniendo rango hasta8 volts lograr dela excitación deflexión ynula en los el galvanómetro.

63

h) Has las mediciones y registre las lecturas en el formato correspondiente. i) Al terminar la prueba, pon fuera de servicio el medidor, y aterrice el equipo objeto del ensayo. En caso de no contar con datos ponga actuar el transformador actuar de la siguiente manera: Gira el primer selector un paso en el sentido de las manecillas del reloj. Gire la manivela del generador ¼ de vuelta. Observe el galvanómetro. Si aun se deflexiona hacia la izquierda, continúe girando el selector en el sentido de las manecillas del reloj hasta que finalmente en uno de los pasos, observe que el galvanómetro se ha deflexionado hacia la derecha, mientras tanto, continúe girando la manivela. Regrese un paso el selector. El galvanómetro se deflexionara hacia la izquierda. Continúe con el mismo procedimiento en el segundo y tercer selector. Luego proceda con el cuarto selector (potenciómetro) girándolo lentamente en el sentido de las manecillas del reloj hasta que las deflexiones del galvanómetro sean pequeñas, mientras continúe girando lentamente la manivela del generador. Ahora incrementa su velocidad hasta obtener una lectura de 8 volts, en ese momento ajuste el cuarto selector hasta que la aguja del galvanómetro no muestre deflexión fuera de la marca central de balance.

En la siguiente figura 2.3.2 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al transformador

64

CONEXIONES DE PRUEBA PRUEBA 1

CR H1

CN H3

GR X1

GN X0

MIDE A

2

H2

H1

X2

X0

B

3

H3

H2

X3

X0

C

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65

No DE LA FIGURA: 2.3.2

.4 INTERPRETACION Y MANEJO DE RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES

2

Para evaluar las condiciones del aislamiento de transformadores de distribución, es conveniente analizar la tendencia de los valores que se obtengan en las pruebas periódicas. Para un mejor análisis de los aislamientos las pruebas deben hacerse al mismo potencial, las lecturas corregidas a una misma base 20 ° C y en lo posible, efectuar las pruebas bajo las mismas condiciones ambientales. En la evaluación de las condiciones de los aislamientos, debe calcularse los índices de absorción y polarización. El índice de absorción es el de 1/1/2,se obtiene de la división del valor de la resistencia a 1 minuto entre el valor de ½ minuto; el índice de polarización es de 10/1 se obtiene dividiendo el valor de la resistencia a 10 minutos entre el valor de 1 minuto. Los valores mínimos de los indicas deben ser de 1.2 para el índice de absorción y 1.5 para el índice de polarización para considerar el transformador aceptable. El envejecimiento del aislamiento o el requerimiento, provocan un aumento en la corriente de absorción que toma el aislamiento y se detecta con un decremento gradual de resistencia de aislamiento. NOTA: para obtener el valor de el índice de polarización se calcula solo para los transformadores de potencia que se encuentran en una subestación de distribución. En la siguiente tabla se proporcionan los valores de resistencia de aislamiento a 20° C de los transformadores según su voltaje de operación. Deacuerdo al manual de pruebas de campo para equipo primario de subestaciones de distribución.

66

RESISTENCIA MINIMA DE AISLAMIENTO EN ACEITE A 20°C. Voltaje entre

megaohms

Fase kv

Voltaje entre

megaohms

Fase kv

1.2

32

92

2480

2.5

68

115

3100

5.0

135

138

3720

8.66

230

161

4350

15.0

410

196

5300

25.0

670

230

6200

34.0

930

287

69.0

1860

400

67

TRANSFORMADOR PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO.

MARCA CONTINENTAL ELECTRIL CAPACIDAD 30 KVA No DE SERIE 1210-7715

VOLTAJE A.T. 13200 IMPEDANCIANCIA 2.18

TEMPERATURA AMBIENTE 20°C

H.R. 75 %

C O NE X I O N E S LINEA GUARDA TIERRA TIEMPO DE LA PRUEBA MINUTOS 1/4 1/2 3/4 1

MEDIDA 500 550 600 600

DE

PRUEBA

H SIN GUARADA X + ( TIERRA FISICA ) LECTURAS CORREGIDA MULTIPLICADA A 20°C 2500 2500 2750 2750 3000 3000 3000 3000

H TANQUE X LECTURAS

MEDIDA 1000 1100 1200 1250

X SIN GUARDA H + ( TIERRA FISICA ) LECTURAS CORREGIDA CORREGIDA MULTIPLICADA A 20°C MEDIDA MULTIPLICADA A 20°C 5000 5000 750 3750 3750 5500 5500 850 4250 4250 6000 6000 950 4750 4750 6250 6250 1000 5000 5000

CORRECCION POR TEMPERATURA TEMPERATURA °C DEL TRANSFORMADOR 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40

FACTOR CORRECCION 89.0 66.0 49.0 36.2 26.8 20.0 14.8 11.0 8.1 6.0 4.5 3.3

B.T. 220/127

INDICES

TEMPERATURA °C DEL TRANSFORMADOR 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15

FACTOR CORRECCION 2.5 1.8 1.3 1.0 0.73 0.54 0.40 0.30 0.22 0.16 0.12

68

RH 1/1/2 1.090 RX 1/1/2 0.181 RHX 1/1/2 1.176

INDICES DE POLARIZACION Y ABSORCION PROMEDIO MINIMO 10/1 = 1.5 1/1/2 = 1.2

Para el caso del factor de potencia del aislamiento en la siguiente figura se muestra esquemáticamente el aislamiento que constituye al transformador de distribución.

CH ALTA

TANQUE Y NUCLEO

CHX

BAJA CX

TRANSFORMADOR DE DOS DEVANADOS. Los aislamientos como Ch, Cx, son respectivamente los aislamientos entre el devanado de alta tensión y tierra, el devanado de baja tensión y tierra. Los aislamientos representados como Chx, son los aislamientos entre devanados. CH.- se refiere al aislamiento entre los conductores de alto voltaje y las partes aterrizadas (tanque y núcleo)incluyendo boquillas, aislamiento del devanado, aislamiento de miembros de soporte y aceite. CX.- se refiere al aislamiento entre los conductores de bajo voltaje y las partes aterrizadas (tanque y núcleo),incluyendo boquillas, aislamiento del devanado, aislamiento de miembros de soporte y aceite. CHX.- se refiere al aislamiento de los dos devanados correspondientes, barreras y aceite entre los devanados.

69

El criterio a utilizar para considerar un valor de factor de potencia aceptable, es de que un transformador con aislamiento clase “ A “ y sumergido en aceite el valor es de

0.5 a 1.0 % a una temperatura de 20° C. Para valores mayores al 1% de factor de potencia, se recomienda se investigue la causa, que puede ser srcinada por degradación del aceite aislante, humedad y/o suciedad en los aislamientos o por posible deficiencia de alguna de las boquillas. Revisar la estadística de valores obtenidos en pruebas anteriores, con el objeto de analizar la tendencia del comportamiento de los valores. Si se detecta que estos han ido en aumento deberá programarse un mantenimiento general.

70

TRANSFORMADOR PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO

MARCA CONTINENTAL ELECTRIL CAPACIDAD 30 KVA No DE SERIE 1210-7715

VOLTAJE A.T. 13200 IMPEDANCIANCIA 2.18

TEMPERATURA AMBIENTE 20°C

H.R. 75 %

PRUEBA

CONEXIÓN

PRUEBA A 2.5 KV MILIVOLTAMPERES LECTURA MULTIPLICADOR

MVA

B.T. 220/127

MILIWATS LECTURA MULTIPLICADOR

FACTOR DE KV DE MW POTENCIA PRUEBA

1 2

ALTA ALTA

BAJA BAJA

GROUN GUARDA

35 48

100 20

3500 960

42 43

2 1

84 43

2.4 4.47

2.5 2.5

3 4 5

ALTA BAJA BAJA ALTA BAJA ALTA RESULTADOS CALCULADOS

UST TIERRA GUARDA

26 31 94

100 100 20

2600 3100 1880 2540 1220

21 28 17

2 2 2

42 56 34 41 22

1.61 1.80 1.80 1.61 1.80

2.5 0.5 0.5

* *

*Chx = PRUEBA 1 - PRUEBA 2 *Chx = PRUEBA 3 - PRUEBA 4

71

Ch = 136 Pf Chx = 1060 Pf

para la prueba de relación de transformación ( TTR ) la interpretación de los formatos ocurre de la siguiente manera. Si la aguja del ampermetro se deflexiona a plena escala y la aguja del volmetro no se aprecia deflexión es indicación que el transformador bajo prueba esta tomando mucha corriente de excitación, se notara que la manivela resulta difícil de girar, hay razón para sospechar que existe un corto circuito. Cuando no se puede obtener el balance las causas pueden ser: a).- si el transformador bajo prueba, no se logra obtener el balance, el problema puede considerarse como un corto circuito o un circuito abierto en los devanados: una corriente excesiva de excitación y un voltaje pequeño, son indicativos de un corto circuito en uno de los devanados. b).- cuando se tienen corriente y voltaje de excitación normales, pero sin deflexión en la aguja del galvanómetro es indicio de que se tiene un circuito abierto. Es posible determinar cual de los dos devanados se encuentra abierto, desconecte las dos terminales e inserte una pieza que es tope del tornillo, la cual va conectada al cable grueso que conecta al transformador de referencia del TTR. apriete el tornillo nuevamente contra el conector de la boquilla, gire la manivela del generador, si el devanado secundario se encuentra abierto no se tendrá indicación de corriente en el ampermetro, si el ampermetro indica una corriente de excitación normal se puede concluir que el devanado primario esta abierto. Para calcular la diferencia entre relación teórica y la relación medida, se utiliza la siguiente formula.

% DIFERENCIA =

( relación teórica – relación medida )

( 100 )

relación teórica Como valor establecido por C.F.E. el valor máximo de diferencia permitida es de 0.4%.

72

TRANSFORMADOR PRUEBA DE RELACION DE TRANSFORMACION.

MARCA

CONTINENTAL ELECTRIL

VOLTAJE A.T. 13200

CAPACIDAD 30 KVA

B.T. 220/127

IMPEDANCIANCIA 2.18

No DE SERIE 1210-7715 TEMPERATURA AMBIENTE 20°C

TAP

VOLTAJE

1 2 3 4 5

13860 13530 13200 12870 12540

H.R. 75 %

RELACION NOMINAL 109.133 106.535 103.937 101.338 98.74

H1 - H3 X0 - X1 109.191 106.585 103.977 101.367 98.756

H2 - H1 X0 - X2 109.198 106.59 103.978 101.369 98.623

DIFERENCIA MAXIMA PERMISIBLE EN RELACION DE TRANSFORMACION -0.4 %

73

H3 - H2 X0 - X3 109.146 106.537 103.927 101.337 98.727

% DIFERENCIA MAXIMA 0.05 0.04 0.03 0.028 0.016

0.059 0.051 0.039 0.003 0.11

0.01 0.001 0.009 0.0009 0.01

EQUIPO : TRANSFORMADOR.

FECHA: 10 DE MAYO 01

HR % : 62

TEMP.AMB. : 30°c

PRUEBAS : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO, FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO, RELACION DE TRANSFORMACIÓN ( TTR ) .

TIPO DE MANTENIMIENTO : PREVENTIVO.

OBSERVACIONES : El desarrollo de las pruebas antes mencionadas se realizaron sin ningún contra tiempo climatológico o externo que pudiese afectar el resultado de las mismas. Los resultados obtenidos dentro de cada una de las pruebas realizadas al transformador son valores aceptables para el buen funcionamiento de la red de distribución y poder ser consumida por el usuario sin ninguna alteración. Por lo tanto se determina que el transformador trabajara al 100% de su capacidad como lo indica la placa de datos del mismo.

REALIZO.

SUPERVISO. REVISO

74

SUBTEMA 3. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA LOS INTERRUPTORES DE POTENCIA INSTALADOS EN LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS.

75

PARA OBTENER UN MEJOR RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS ES RECOMENDABLE SOMETERLOS A PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DEBIDAMENTE PLANEADOS, LOS CUALES DEBEN COMPLEMENTARSE CON UNA SERIE DE PRUEBAS CUYOS RESULTADOS ORIENTARAN LAS ACCIONES A REALIZAR. ACONTINUACION SE MENCIONAN ALGUNAS DE LAS PRUEBAS MAS IMPORTANTES QUE SE DEBEN REALIZAR A LOS INTERRUPTORES DE POTENCIA

3.1- PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO Considera lo establecido en el subtema dos, apartado 2.1 realiza paso a paso las indicaciones para la prueba de resistencia de aislamiento que en este caso se someterá a el interruptor de potencia. En la siguiente figura 3.1.1 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al interruptor de potencia.

76

PRUEBA

POSICIÓN

1 2 3 4

ABIERTO ABIERTO ABIERTO CERRADO

L 1 1 1 - 2 1

5

ABIERTO

2

CONEXIONES MIDE G T P1 - 2 Tq B1 P1 Tq - 2 B1 – G P1 P2 – Tq B1 – B2 P1P2– Tq B1-B2-Be-G-A-At P2 - 1

Tq

B2

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

77

No DE LA FIGURA: 3.1.1

3.2 PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO Considera lo establecido en el subtema dos, apartado 2.2 realiza paso a paso las indicaciones para la prueba de factor de potencia de aislamiento que en este caso se someterá a el interruptor de potencia.

3.2.1 asesimuestra En lapotencia siguiente el diagrama de conexión la prueba factor de defigura aislamiento como también la conexión paraderealizar la de prueba al interruptor de potencia.

78

B = BOQUILLA Be = BARRA ELEVADORA A = ACEITE At = AISLAMIENTO TANQUE Tq = TANQUE G = GROUND

PRUEBA 1 2

POSICIÓN INTERRUPTOR ABIERTO ABIERTO

T. A. T 1 2

3 4 5 6 7 8 9

ABIERTO ABIERTO ABIERTO ABIERTO CERRADO CERRADO CERRADO

3 4 5 6 12 – 34 – 5 - 6

CONEXIONES T. B. T. Tq Tq Tq Tq Tq Tq Tq Tq Tq

MIDE SELECTOR GROUND GROUND

B1,A,At B2,A,At

GROUND B3,A,At GROUND B4,A,At GROUND B5,A,At GROUND B6,A,At GROUND B1-2,Be,A,At,G GROUND B3-4,Be,A,At,G GROUND B5-6,BE,A.At,G

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ ROSALES REGINO RUBENTARQUINO SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

79

No DE LA FIGURA: 3.2.1

3.3. PRUEBA DE RESISTENCIA DE CONTACTOS El armado correcto de un interruptor de potencia de gran volumen de aceite, se comprueba midiendo la resistencia ohmica de sus contactos de alta presión, pues los valores de resistencia obtenidos dan una indicación del estado de los contactos debido a materias extrañas entre ellos, ensambles y alineamientos incorrectos, puentes flojos, conexiones flojos en los bushings, etc.; por supuesto todas estas fallas afectan a la resistencia del interruptor cerrado y cualquiera de estas condiciones si no se detectan en el armado del interruptor, pueden ocasionar calentamientos y deterioros locales en los contactos. Los puntos de alta resistencia en partes de conducción son una fuente de problemas en los circuitos eléctricos, ya que éstos srcinan caídas de voltaje, focos de calor, pérdidas de potencia, etc.; por lo tanto, para evitarlas se hacen pruebas con el “BUCTER” ó

medidor de baja resistencia. Este aparato utiliza una fuente de alta corriente para efectuar la medición por lo que es muy importante que esta fuente se conecte adecuadamente con su polaridad al aparato. Dicho medidor se usa generalmente para verificar la resistencia de contactos en la posición cerrada de los interruptores de media y alta potencia. Los requerimientos para obtener buenos resultados con el “DUCTER” son: a) El interruptor bajo prueba deberá estar desenergizado y sus contactos cerrados no es necesario que a dicho interruptor se le desconecten los cables del juego de cuchillas que llegan a las terminales de los bushings. b) El DUCTER deberá colocarse cerca del equipo de prueba y en una base firme y perfectamente nivelad, evitar hasta donde sea posible influencias de grandes masas de hierro y campos magnéticos intensos. Es usualmente deseable colocar el instrumento con los cables de alimentación hacia la izquierda del operador. Las terminales o puntas de prueba deberán conectarse adecuadamente con sus respectivas marcas de polaridad del aparato. La resistencia a medir siempre deberá estar entre las marcas “P” indicadas en las puntas terminales ya que ésta es la línea de potencial a la resistencia por medir. El contacto de las puntas terminales en los conectores decon loselbushings interruptor prueba, deberán presionarse fuertemente objeto dedel establecer buenbajo contacto. Es mucho más importante que durante la medición no se abran los contactos del interruptor, ya que esto ocasionará que se le aplique al galvanómetro del aparato 80

el voltaje pleno de la fuente pudiendo dañarlo si la protección del mismo no opera correctamente. Esta protección la lleva dentro el aparato y la señal de que opero la indica el elemento en forma de elipse alargada al centro de la escala, la cual al haber operado se abre siendo posible su restablecimiento presionando el botón marcado en el aparato como (To reset cut-out). c) Verificar que la aguja tenga una tendencia de flotar hacía cero antes de que las conexiones de la alimentación y prueba sean hechas. d) Verificar que el selector de rango del instrumento esté en la posi ción iniciar la prueba.

“off”, al

e) Al conectar la fuente de potencia, se hace observando polaridades marcadas en el “DUCTER” y la fuente de alimentación se conecta positivo con positivo y negativo

con negativo. f) Antes de hacer las conexiones a la resistencia bajo prueba, es buena practica juntar las terminales de corriente provocando un corto circuito instantáneo, y ver que la aguja del instrumento se moverá inmediatamente hacia cero con cualquier rango del “DUCTER”.

g) Si las puntas de potencial monofásicas son usadas primero asegure las conexiones de corriente de las terminales “C” a la resistencia bajo prueba, después se conectan las puntas de los conductores a las terminales “P”.

La medición de la resistencia de contactos se realiza como se indica a continuación: Si la resistencia bajo prueba es de un valor desconocido arrancar con el selector de rango en la posición mas alta; si el valor indicado por la aguja es menor del 10% de la deflexión de la escala completa mueve el selector a la siguiente posición y a si sucesivamente hasta obtener la máxima deflexión con la posición mínima del selector de rango. La lectura multiplicada por el ajuste del selector es el valor de la resistencia en microhms entredelaslecturas puntassededebe potencial de la resistencia bajo prueba. Después de lectura o serie regresar el selector de rango a la posición “off”.

81

una

Las conexiones para pruebas de “DUCTER” en los interruptores de potencia de gran

volumen de aceite, se muestran en la siguiente figura 3.3.1

82

I

+V 1.5 V C.D.

-

I V

DE LA LEY DE OHM R=V/I LOS VALORES DE RESISTENCIA ACEPTADOS SON: 30 – 250 MICROHMS EXCELENTES 251 – 500 MICROHMS ACEPTABLES

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SERGIO SIMBRON REYES CARLOS FECHA: 11-05-01

83

No DE LA FIGURA: 3.3.1

3.4. INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES Esta prueba permite detectar oportunamente los problemas que se presentan por alta resistencia de contactos, que puede ser causada por cualquier elemento que forma el conjunto de contactos; desde el conector de la boquilla hasta los conectores fijos y móviles con todos sus accesorios. La resistencia de contactos varia de acuerdo al tipo y diseño del equipo, y debe ser de acuerdo a los valores establecidos en los instructivos a si como los obtenidos durante la puesta en servicio, nos sirve de referencia para pruebas posteriores. Para interruptores en gran volumen de aceite, los valores son del orden de 100-300 microohms. Para interruptores de los tipos pequeño volumen de aceite; vacío y SF6, los valores de resistencia de contactos aceptables son del orden de 30-100 microohms.

84

INTERRUPTORES DE POTENCIA PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO VOLTAJA NOMINAL: 123 KV. MARCA: BROWN BOBERI 123 CORRIENTE NOMINAL: 550 AMP. SERIE: NO TIENE TEMPERATURA AMBIENTE: 30°C

TIPO: ELF-

VOLTAJE DE PRUEBA: 2.5

VOLTS. HUMEDAD RELATIVA: 62% CONDICIONES DEL TIEMPO: CALUROSO

FASE A B C

CONEXIONES LINEA--- GUARDA --- TIERRA 1 -------2 1 -------E 2 -------E 1 -------2 1 -------E 2 -------E 1 -------2 1 -------E 2

--------

E = ESTRUCTURA

E

LECTURAS 15 SEG. 30 SEG. 45 SEG 35000 35000 35000 40000 40000 40000 30000 30000 30000 28000 28000 28000 40000 40000 40000 35000 35000 35000 14000 14000 14000 35000 35000 35000 40000

40000

60 SEG 35000 40000 30000 28000 40000 35000 14000 35000

VALOR EN MEGAOHMS 15 SEG 30 SEG. 45 SEG 60 SEG 175000 175000 175000 175000 200000 200000 200000 200000 150000 150000 150000 150000 140000 140000 140000 140000 200000 200000 200000 200000 175000 175000 175000 175000 70000 70000 70000 70000 175000 175000 175000 175000

40000 40000 200000 200000

MULTIPLICADOR MEGGER: 5

85

200000 200000

Para la interpretación de resultados del factor de potencia en los interruptores de gran volumen de aceite, se recomienda analizar y comprobar las pérdidas dieléctricas que resulten de las pruebas con el interruptor en posición abierta y cerrado. La comparación de las pérdidas obtenidas en la prueba con el interruptor cerrado y la suma de las pérdidas con el interruptor abierto, se utilizan para analizar las condiciones del aislamiento.(se le denomina índices de pérdidas del tanque). I.T.P. = (pérdidas con interruptor cerrado ) abierto)

–

(suma d/pérdidas con interruptor

I.T.P. = Índice de pérdidas de tanque.

Guía para el análisis del valor obtenido en el indica de pérdidas del tanque. Condición normal

Condición anormal no peligrosa

-10 MW a + 7.5 MW

entre –10 MW y -15 MW

MEU

-0.10 W a + 0.05 W

entre –0.10 W y -0.20 W

M2H

Se recomienda realizar pruebas con mayor frecuencia al conjunto de la barra guía de elevación y parte superior de la barra de elevación.

86

INTERRUPTORES DE POTENCIA PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO VOLTAJA NOMINAL: 123 KV. MARCA: B TIPO: ELF-123 CORRIENTE NOMINAL: 550 AMP. SERIE: NO TIENE TEMPERATURA AMBIENTE: 30°C VOLTS. HUMEDAD RELATIVA: 62% CONDICIONES DEL TIEMPO: CALUROSO

VOLTAJE DE PRUEBA: 2.5

FASE A B C

% F. P. T.A.T 1 2 2 1 2 2 1

T.B.T. 2 1 E 2 1 E 2

22

E1

SELECTOR LECTURA MULT. GROUND 44 2 GROUND 43 2 GROUND 62.5 2 GROUND 42.5 2 GROUND 40.5 2 GROUND 41 2 GROUND 47 2 GROUND GROUND

46 43.5

22

E = ESTRUCTURA

87

MVA 88 86 125 85 81 82 94 92 87

LECTURA MULT. 3 1 3 1 30 0.2 2 1 3 1 11 1 2 1 2 10

11

MW 3 3 6 2 3 11 2

3.4 3.48 4.8 2.35 3.7 13.41 2.12

2 10

2.17 11.49

Para la prueba de resistencia de contactos permite detectar oportunamente los problemas que se presentan por la alta resistencia de contactos que puede ser causa por cualquier elemento que forma el conjunto de contactos; desde el conector de la boquilla hasta los conectores fijos y móviles con todos sus accesorios. La resistencia de contactos varia deacuerdo al tipo y diseño del equipo y debe ser deacuerdo a las normas correspondientes, los valores establecidos en los instructivos así como en los obtenidos en la puesta en servicio, nos sirven de referencia para pruebas posteriores. En algunos equipos el fabricante proporciona estos valores en milivolts de caída de tensión, por lo que será necesario hacer la conversión en microohms. Para interruptores en gran volumen de aceite, los valores son del orden de 100300 microohms. Para interruptores de los tipo pequeño volumen de aceite, vació y SF6,los valores de resistencia de contactos aceptables son del orden de 30-100 microohms.

88

INTERRUPTORES PRUEBA DE RESISTENCIA DE CONTACTOS

MARCA: BROWN BOBERI

TIPO: ELF-123

VOLTAJE (KV) : 123 TEMPERATURA AMBIENTE: 30 ºC CONDICIONES METEREOLOGICAS: CALUROSO

H. R. 62 %

R E S I S T E N C I A DE C O N T A C T O S M I C R O O H M S ENTRE T E R M I N A L E S DE P O L O S POLO . 1 ( 1 –2 ) POLO . 2 ( 3 –4 ) POLO . 3 ( 5 – 6 ) OHMETRO: TIPO DLRO 0.32 0.35 0.37 MARCA: BEIDDLE SERIE No : 1228

89

EQUIPO : INTERRUPTOR DE POTENCIA. HR % : 62

FECHA: 15 DE MAYO 01 TEMP.AMB. : 30°C

PRUEBAS : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO, FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO, RESISTENCIA DE CONTACTOS.

TIPO DE MANTENIMIENTO : PREVENTIVO.

OBSERVACIONES : El desarrollo de las pruebas antes mencionadas se realizaron sin ningún contra tiempo climatológico o externo que pudiese afectar el resultado de las mismas. Los resultados obtenidos dentro de cada una de las pruebas realizadas al interruptor de potencia son valores aceptables para el buen funcionamiento de la red de distribución y poder ser consumida por el usuario sin ninguna alteración. Por lo tanto se determina que el interruptor de potencia trabajara al 100% de su capacidad como lo indica la placa de datos del mismo.

REALIZO.

SUPERVISO.

REVISO

90

SUBTEMA 4. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL RESTAURADOR INSTALADO EN LAS RED DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS.

91

PARA OBTENER UN MEJOR RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS ES RECOMENDABLE SOMETERLOS A PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DEBIDAMENTE PLANEADOS, LOS CUALES DEBEN COMPLEMENTARSE CON UNA SERIE DE PRUEBAS CUYOS RESULTADOS ORIENTARAN LAS ACCIONES A REALIZAR. ACONTINUACION SE MENCIONAN ALGUNAS DE LAS PRUEBAS MAS IMPORTANTES QUE SE DEBEN REALIZAR A LOS RESTAURADORES 4.1- PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

Considera lo establecido en el subtema dos, apartado 2.1 realiza paso a paso las indicaciones para la prueba de resistencia de aislamiento que en este caso se someterá el restaurador. En la siguiente figura 4.1.1 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al restaurador

92

CONEXIONES DE PRUEBA GUARDA TIERRA

POSICIÓN RESTAURADOR

PRUEBA

LINEA

1 2 3

1 2 3

2 1 4

TANQUE

ABIERTO

“ “

“ “

45 6 7 8 9

45 6 1-2 3-4 5-6

36 5 ----

“ “ “ “

"“ " CERRADO

"

“

“

"

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SERGIO SIMBRON REYES CARLOS FECHA: 11-05-01

93

No DE LA FIGURA: 4.1.1

4.2. PRUEBA DE VERIFICACIÓN DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO DE FASE. Esta prueba sirve para comprobar la característica de disparo del restaurador que es del 200% de su corriente nominal. Para realizar esta prueba existen dos métodos: a) Con el equipo integrado, se aplica una corriente del 200% de la corriente nominal del restaurador, los equipos de prueba además de provocar el disparo registran el tiempo de apertura. b) El segundo método consiste en efectuar la prueba con un transformador de alta carga, difiere del anterior, en no proporcionar el tiempo de apertura. Los equipos cuentan con un potenciómetro, con el cual se incrementa la corriente que se requiere para provocar el disparo. Procedimiento para Realizar la Prueba. Figura 4.2.1 a) Para el inciso (b) descrito anteriormente, conecte un variac en el circuito como se muestra en la figura (4.2-1) y conecte las terminales W y X sobre las boquillas de la fase que se va ha probar. b) Cierre manualmente el restaurador con el maneral. NOTA: Es necesario bloquear el disparo a tierra para poder realizar la disminución de la corriente mínima de disparo.

94

c) Cierre el interruptor de navajas y gire el control de variac para incrementar la corriente. Conforme el émbolo de la bobina serie comienza a moverse, la impedancia de la misma aumenta y provoca una disminución en la corriente. El valor que debe registrarse es el obtenido un instante ante la disminución.

95

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

96

No DE LA FIGURA: 4.2.1

4.3. PRUEBA DE VERIFICACIÓN DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO A TIERRA Esta prueba nos permite verificar la capacidad de la bobina y la relación de los T. C’ S.

Procedimiento para Realizar la Prueba

a) La manera de corriente mínima de de disparo a tierra de uny restaurador es, verificar cerrándololamanualmente por medio la palanca de cierre energizando la bobina de disparo con una fuente de alimentación de C. A. b) Conecte el secundario del transformador de carga a la bobina de disparo a tierra y conecte el ampermetro en serie. c) Conecte un variac en el circuito y conecte las terminales W y X sobre las boquillas de la fase que se va a probar. d) Cierre manualmente el restaurador con el maneral. e) Cierre el interruptor de navajas y gire el control del variac para incrementar la corriente. La tolerancia del valor de la lectura es 10% del valor especificado en los datos de la placa.

CONEXIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA En la figura 4.3.1 se ilustra la conexión para realizar la prueba de verificación de corriente mínima de disparo a tierra.

97

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SERGIO SIMBRON REYES CARLOS FECHA: 11-05-01

98

No DE LA FIGURA: 1.1.1

4.4

INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES

Los valores de resistencia de aislamiento recomendados para los restauradores en aceite, por experiencia de pruebas realizadas con el tiempo, deben ser mayores a los 10,000 megaohms a una temperatura de 20 °c. Si los resultados obtenidos durante la realización de la prueba son menores, es necesario efectuar las pruebas dieléctricas al aceite aislante y realizar la inspección interna del equipo para descubrir y corregir las causas que srcinan las altas perdidas en el aislamiento. En los restauradores tipo SF6, por lo general las lecturas de resistencia de aislamiento que se obtienen son valores altos.

99

RESTAURADORES PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

MARCA GENERAL ELECTRIC

TENSIÓN NOMINAL: 13800

TEMPERATURA AMBIENTE: 25°C

H. R. : 69 %

CONDICIONES DEL TIEMPO : CALUROSO FASE

1

2

PRUEBA

PO SICI N

CONEXIONES

( MEGGER )

LECTURAS MEGAOHMS (MΩ)

INTERRUPTOR

LINEA

GUARDA

TANQUE

60 SEG.

60 SEG.

1

ABIERTO

1

2

E

20000

100000

2

ABIERTO

2

1

E

50000

250000

3

ABIERTO

3

4

E

*4000

20000

4

ABIERTO

4

3

E

40000

200000

5

ABIERTO

5

6

E

*4000

20000

3

6

ABIERTO

6

5

E

25000

125000

1

7

CERRADO

1-2

-

E

20000

1000000

2

8

ABIERTO

3-4

-

E

3500

17500

3

9

ABIERTO

5-6

-

E

3500

17500

DA BAJO EL RESULTADO PORQUE AHÍ SE TRANSFORMADORES DE CORRIENTE QUE SON OPERACIONES DE APERTURA. MULTIPLICADOR MEGGER: 5

100

ENCUENTRAN LOS LOS QUE REALIZAN

LAS

En el caso de la verificación de corriente mínima de disparo de fase actúa respecto a la capacidad de la bobina instalada dentro del restaurador teniendo como protección los recierres deacuerdo a su clasificación . Normalmente el equipo se instala y prepara para su protección con la bobina de dos operaciones rápidas y una lenta, lo cual significa que si persiste la falla se bloqueara el cierre en el restaurador. Por ejemplo un restaurador opera con 25 ampers de protección pero puede trabajar el doble de su capacidad debido a sus dos operaciones rápidas y una lenta.

101

RESTAURADOR PRUEBA DE VERIFICACION DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO DE FASE

MARCA : GENERAL ELECTRIC

VOLTAJE NOMINAL : 13800

TEMPERATURA AMBIENTE : 25°C

H. R. : 69 %

CONDICIONES DEL TIEMPO : CALUROSO

CORRIENTE MINIMA DE DISPARO

APERTURA FASE A

FASE B

TIEMPOS FASE C

FASE A

FASE B

FASE C

15 AMPERS 15 AMPERS 15 AMPERS 15/30/45 SEGUNDOS 15/30/45 SEGUNDOS 15/30/45 SEGUNDOS

102

En el caso de la verificación de la corriente mínima de disparo a tierra opera de acuerdo a la calibración de la capacidad de la bobina y no puede trabajar a su capacidad total debido a que el restaurador trabaja con el neutro a tierra. Por ejemplo un restaurador con una bobina de 25 ampers en caso de que este presente alguna falla la bobina operara antes de llegar a los 25 ampers debido a la conexión de neutro a tierra.

103

RESTAU RAD O R PRUEBA DE VERIFICACION DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO A TIERRA

MARCA : GENERAL ELECTRIC

VOLTAJE NOMINAL : 13800

TEMPERATURA AMBIENTE : 25°C

H. R. : 69 %

CONDICIONES DEL TIEMPO : CALUROSO

CORRIENTE MINIMA DE DISPARO A TIERRA 15 AMPERS

FASE A 15 AMPERS

FASE B 15 AMPERS

104

FASE C 15 AMPERS

EQUIPO : RESTAURADOR.

FECHA: 20 DE JUNIO 01

HR % : 69

TEMP.AMB. : 25°C

PRUEBAS : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO, VERIFICACIÓN DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO, VERIFICACIÓN DE CORRIENTE MINIMA DE DISPARO A TIERRA. TIPO DE MANTENIMIENTO : PREVENTIVO.

OBSERVACIONES : El desarrollo de las pruebas antes mencionadas se realizaron sin ningún contra tiempo climatológico o externo que pudiese afectar el resultado de las mismas. Los resultados obtenidos dentro de cada una de las pruebas realizadas al restaurador son valores aceptables para el buen funcionamiento de la red de distribución y poder ser consumida por el usuario sin ninguna alteración. Por lo tanto se determina que el restaurador trabajara al 100% de su capacidad como lo indica la placa de datos del mismo.

REALIZO.

SUPERVISO.

SUPERVISO

105

SUBTEMA 5. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL CAPACITOR INSTALADO EN LAS RED DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS.

106

PARA OBTENER UN MEJOR RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS ES RECOMENDABLE SOMETERLOS A PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DEBIDAMENTE PLANEADOS, LOS CUALES DEBEN COMPLEMENTARSE CON UNA SERIE DE PRUEBAS CUYOS RESULTADOS ORIENTARAN LAS ACCIONES A REALIZAR. ACONTINUACION SE MENCIONAN ALGUNAS DE LAS PRUEBAS MAS IMPORTANTES QUE SE DEBEN REALIZAR A LOS CAPACITORES

51- PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO Considera lo establecido en el subtema dos, apartado 2.1 realiza paso a paso las indicaciones para la prueba de resistencia de aislamiento que en este caso se someterá a el capacitor En la siguiente figura 5.1.1 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al capacitor.

107

Tq = TANQUE PRUEBA 1

CONEXIONES DE PRUEBA T1 L, T2

G --

T Tq

MIDE

VOLTS

R1 . R2

PRUEBA 2500

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ ROSALES REGINO RUBENTARQUINO SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

108

No DE LA FIGURA: 5.1.1

5.2. PRUEBA DE MEDICION DE CAPACITANCIA La manera mas simplificada para hacer la medición es directamente mediante un puente o medidor de capacitancias; en ocasiones no se dispone de un equipo de tales características en campo, sin embargo es posible determinar la capacitancia en forma indirecta a través de la obtención de la reactancia capacitiva, midiendo la corriente que toma el capacitor cuando se le somete a un voltaje y frecuencia conocidos, por ejemplo 220 volts a 60 Hz. Recomendaciones para realizar la prueba. Figura 5.2.1 a) Limpiar completamente la unidad, y dejar transcurrir cinco minutos para que el capacitor se descargue a través de la resistencia interna de descarga. b) Descargar el capacitor a tierra utilizando una pértiga.

CONEXIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA

109

Xc = Vc / Ic Xc = 1 / 2 fc C = 1 / 2 fX PRUEBA 1

c

CONEXIONES DE PRUEBA FASE A FASE B T1 T2

MIDE C

VOLTS DE PRUEBA 220

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

110

No DE LA FIGURA: 5.2.1

5.3 INTERPRETACION Y MANEJO DE RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES

Para la interpretación del resultado obtenido mediante la prueba de resistencia de aislamiento a un capacitor la resistencia de aislamiento medida aplicando 2500 volts de corriente directa no debe ser menor de 10,000 megaohms para los capacitores de dos boquillas. En los capacitores de una sola boquilla que cuenten con resistencia de descarga interna, el valor medido será el de la resistencia de descarga. Para determinar el valor de la resistencia de descarga se puede hacer mediante un ohmetro, o bien aplicar un voltaje de corriente directa y medir la corriente que toma.

111

CAPACITOR PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO MARCA: BALMEC TENSIÓN NOMINAL: 13800 KV

TIPO: POSTE

TEMPERATURA AMBIENTE: 25°C HUMEDAD RELATIVA: 69 % CONDICIONES DEL TIEMPO: CALUROSO

TIPO POSTE FIJO

VOLTAJE DE PRUEBA No DE PRUEBA 2.5 1

112

CONEXIONES LECTURAS VALOR MEGAOHMS L G T 60 SEG. L --- T 10000 50000

Para la prueba de medición de capacitancia la capacitancia determinada por la aplicación de un voltaje conocido a 60 hertz. Deberá estar en un rango de 0 % a + 15 % de la capacitancia especificada en los datos de la placa del capacitor. Las siguientes ecuaciones se utilizan para determinar la capacitancia por el método anterior:

Ic = VXcc

= X1c

2∏fc

113

C=

1

2∏fc

CAPACITORES PRUEBA DE MEDICION DE CAPACITANCIA

MARCA: BALMEC TENSIÓN NOMINAL: 13800 KV

TIPO: POSTE

TEMPERATURA AMBIENTE: 25 ºC HUMEDAD RELATIVA 69 % SL CONDICIONES DEL TIEMPO: CALUROSO E Q U I P O UNIDAD No No DE SERIE

EQUIPO DE PRUEBA: MARCA BEDDLE SERIE No.: 2265908 TIPO:

1

CAPACITANCIA MEDIDA * CAPACITANCIA DE PLACA ( F) DE DATOS ( F )

13 – 90 A

Ø

12.76

ØB ØC

12 12.70 12.90

114

– 13 12 – 13 12 - 3

EQUIPO : CAPACITOR. HR % :

FECHA: 25 DE JUNIO 01

69

TEMP.AMB. : 25°C

PRUEBAS : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO, MEDICION DE CAPACITANCIA.

TIPO DE MANTENIMIENTO : PREVENTIVO.

OBSERVACIONES : El desarrollo de las pruebas antes mencionadas se realizaron sin ningún contra tiempo climatológico o externo que pudiese afectar el resultado de las mismas. Los resultados obtenidos dentro de cada una de las pruebas realizadas al transformador son valores aceptables para el buen funcionamiento de la red de distribución y poder ser consumida por el usuario sin ninguna alteración. Por lo tanto se determina que el transformador trabajara al 100% de su capacidad como lo indica la placa de datos del mismo.

REALIZO.

SUPERVISO. REVISO

115

SUBTEMA 6. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL REGULADOR DE VOLTAJE INSTALADO EN LAS RED DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS.

116

PARA OBTENER UN MEJOR RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS ES RECOMENDABLE SOMETERLOS A PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DEBIDAMENTE PLANEADOS, LOS CUALES DEBEN COMPLEMENTARSE CON UNA SERIE DE PRUEBAS CUYOS RESULTADOS ORIENTARAN LAS ACCIONES A REALIZAR. ACONTINUACION SE MENCIONAN ALGUNAS DE LAS PRUEBAS MAS IMPORTANTES QUE SE DEBEN REALIZAR A LOS REGULADORES 6.1- PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO Considera lo establecido en el subtema dos, apartado 2.1 realiza paso a paso las indicaciones para la prueba de resistencia de aislamiento que en este caso se someterá a el regulador. En la siguiente figura 6.1.1 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al regulador.

117

S

SL

L RH

TANQUE Y NUCLEO

DEVAN

PRUEBA 1

CONEXIONES DE PRUEBA LINEA GUARDA TIERRA S, SL, L -Tq

MIDE RH

Tq = TANQUE

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

118

No DE LA FIGURA: 6.1.1

6.2

INTERPRETACION Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES

Para el caso de la prueba de resistencia de aislamiento al regulador de voltaje los valores obtenidos son menores a 10,000 megaohms a una temperatura de 20°c con una humedad relativa del 75% , es necesario realizar las pruebas dieléctricas al aceite aislante. Para poder verificar si el bajo valor de resistencia de aislamiento es ocasionado por degradación del aceite y poder programar un mantenimiento completo o sacar del servicio definitivo al regulador.

119

REGULADOR

DE

VOLTAJE

PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

MARCA : PROLEC

TIPO : OA

VOLTAJE NOMINAL : 13200 TEMPERATURA AMBIENTE : 25 °C

H. R. : 69 %

CONDICIONES DEL TIEMPO : CA LUROSO

EQUIPO TIPO

No SERIE

OA

LTS - 52

VOLTAJE

No

DE

DE

CONEXIONES

PRUEBA

PRUEBA

L

G

T

2.5

1

L

****

T

MULTIPLICADOR DEL MEGGER : 5

120

LECTURA

VALOR

60 SEGUNDOS MEGAOHMS 8000

40000

EQUIPO : REGULADOR DE VOLTAJE.

FECHA: 30 DE JUNIO 01

HR % : 69

TEMP.AMB. : 25°C

PRUEBAS : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO.

TIPO DE MANTENIMIENTO : PREVENTIVO.

OBSERVACIONES : El desarrollo de las pruebas antes mencionadas se realizaron sin ningún contra tiempo climatológico o externo que pudiese afectar el resultado de las mismas. Los resultados obtenidos dentro de cada una de las pruebas realizadas al transformador son valores aceptables para el buen funcionamiento de la red de distribución y poder ser consumida por el usuario sin ninguna alteración. Por lo tanto se determina que el transformador trabajara al 100% de su capacidad como lo indica la placa de datos del mismo.

REALIZO.

SUPERVISO. REVISO 121

SUBTEMA 7. PRUEBAS RECOMENDADAS PARA EL SECCIONALIZADOR INSTALADO EN LAS RED DE DISTRIBUCIÓN; INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS.

122

PARA OBTENER UN MEJOR RENDIMIENTO EN LA UTILIZACIÓN DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS ES RECOMENDABLE SOMETERLOS A PROGRAMAS DE MANTENIMIENTO DEBIDAMENTE PLANEADOS, LOS CUALES DEBEN COMPLEMENTARSE CON UNA SERIE DE PRUEBAS CUYOS RESULTADOS ORIENTARAN LAS ACCIONES A REALIZAR. ACONTINUACION SE MENCIONAN ALGUNAS DE LAS PRUEBAS MAS IMPORTANTES QUE SE DEBEN REALIZAR A LOS SECCIONALIZADORFES

7.1- PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO Considera lo establecido en el subtema dos, apartado 2.1 realiza paso a paso las indicaciones para la prueba de resistencia de aislamiento que en este caso se someterá a el seccionalizador. En la siguiente figura 7.1.1 se muestra el diagrama de conexión de la prueba de resistencia de aislamiento a si como también la conexión para realizar la prueba al seccionalizador.

123

PRUEBA

CONEXIONES DE PRUEBA LINEA GUARDA TIERRA

POSICIÓN SECCIONALIZADOR

1 2 3 4

1 2 3 4

2 1 4 3

TANQUE

ABIERTO

“

“

5 6 7 8 9

5 6 1-2 3-4 5-6

6 5 ----

“

“

“

“

“

"

“

“

" “

" CERRADO “

"

UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA MODALIDAD: TRABAJO PRACTICO TÉCNICO TITULO: MANUAL DE PRUEBAS DE CAMPO PARA EQUIPOS PRIMARIOS DE SISTEMAS DE DISTRIBUCION SUSTENTANTES: GONZALEZ DOMÍNGUEZ TARQUINO ROSALES REGINO RUBEN SIMBRON REYES CARLOS SERGIO FECHA: 11-05-01

124

No DE LA FIGURA: 4.1.1

7.2. INTERPRETACIÓN Y MANEJO DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA EL LLENADO DE FORMATOS Y REPORTES

Los valores de resistencia de aislamiento recomendados para los seccionalizadores por experiencia de pruebas realizadas con el tiempo, deben ser mayores a los 10,000 megaohms a una temperatura de 20 °c. Si los resultados obtenidos durante la realización de la prueba son menores, es necesario efectuar y realizar la inspección externa del equipo para descubrir y corregir las causas que srcinan las altas perdidas en el aislamiento. En los restauradores tipo SF6, por lo general las lecturas de resistencia de aislamiento que se obtienen son valores altos.

125

SECCIONALIZADOR PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

MARCA : Mc GRAW EDISON

TIPO : GH3

VOLTAJE NOMINAL : 13200

TEMPERATURA AMBIENTE : 25 °C

H. R. : 69 %

CONDICIONES DEL TIEMPO : CA LUROSO

EQUIPO TIPO

No SERIE

GH3

4972F2

VOLTAJE

No

DE

DE

C O N E X I O N E S LECTURA

PRUEBA

PRUEBA

L

G

T

2.5

1

L

****

T

MULTIPLICADOR DEL MEGGER : 5

126

VALOR

60 SEGUNDOS MEGAOHMS 8000

40000

EQUIPO : SECCIONALIZADOR.

FECHA: 01 DE JULIO 01

HR % : 69

TEMP.AMB. : 25°C

PRUEBAS : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO. TIPO DE MANTENIMIENTO : PREVENTIVO.

OBSERVACIONES : El desarrollo de las pruebas antes mencionadas se realizaron sin ningún contra tiempo climatológico o externo que pudiese afectar el resultado de las mismas. Los resultados obtenidos dentro de cada una de las pruebas realizadas al transformador son valores aceptables para el buen funcionamiento de la red de distribución y poder ser consumida por el usuario sin ninguna alteración. Por lo tanto se determina que el transformador trabajara al 100% de su capacidad como lo indica la placa de datos del mismo.

REALIZO.

SUPERVISO. REVISO

127