TÍTULO DEL TRABAJO: EL DESARROLLO DE TCT EN SUBESTACIONES. MARIO ANGEL RAMOS, Ingeniero Electricista, MBA. Subgerente. GUILLERMO ATTWELL, Supervisor.

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1 EMPRESA: EDENOR PAIS: ARGENTINA Identificación del Trabajo: TRABAJO TECNICO Lugar y Fecha de elaboración: Buenos Aires, 12 de Setiembre de TÍTULO DEL TRABAJO: EL DESARROLLO DE TCT EN SUBESTACIONES Autores: MARIO ANGEL RAMOS, Ingeniero Electricista, MBA. Subgerente. GUILLERMO ATTWELL, Supervisor. Empresa: EDENOR S.A. PALABRAS -CLAVE: Trabajos con tensión Estaciones Transformadoras Subestaciones - Seccionadores 1) Objetivo Este trabajo tiene por objetivo realizar una evaluación de los aspectos claves a considerar para impulsar el desarrollo en gran escala de las técnicas de trabajos con tensión (TCT) en el ámbito de las subestaciones transformadoras y mostrar los avances obtenidos al presente. 2) Reseña de la empresa Edenor S.A. Edenor es el distribuidor de energía eléctrica más grande de la Argentina, medido en función de la cantidad de clientes (2.5 millones) y la cantidad de GWh de energía eléctrica vendida. Distribuye electricidad en forma exclusiva a la zona Noroeste del Gran Buenos Aires y al sector norte de la Capital Federal, lo cual abarca una superficie de km2 con una población aproximada de habitantes, alrededor del 20% de la población argentina. 3) Introducción El escenario económico de la Argentina en los últimos años, ha mostrado un fuerte crecimiento de la economía en el periodo posterior a la crisis sufrida en el año Esta dinámica de crecimiento se ha visto reflejada en el plano eléctrico en una importante tasa de crecimiento de la demanda, lo cual se ha sumado a un complejo escenario tarifario que no ha permitido que el desarrollo de las redes acompañe en la misma medida. DATOS DE LA EMPRESA. Dirección: Av. Nazca 3467 CP: 1729 Buenos. Aires. Argentina Teléfono: Int gattwell@edenor.com mramos@edenor.com Esta situación obliga a los expertos en mantenimiento de las empresas a extremar el ingenio para encarar situaciones que anteriormente se resolvían desafectando equipos del servicio para realizar las tareas de mantenimiento, lo cual hoy resulta más difícil. Ante esta situación se comenzaron a analizar cursos de acción que, involucrando las técnicas de trabajos con tensión ya aplicadas en Líneas de media y alta tensión, permitieran llevar adelante trabajos de mantenimiento de rutina que hasta el momento se realizaban sin tensión en equipamiento de subestaciones. 4) Análisis de factibilidad Los Trabajos con Tensión comenzaron y se desarrollaron ampliamente en instalaciones aéreas de Media y Alta Tensión (líneas) en las cuales se ha logrado prácticamente su mayor nivel de evolución, incluyéndose todos los tipos de tareas factibles de realizar para el mantenimiento de las mismas. En el ámbito de las Subestaciones, los TCT han comenzado a desarrollarse en estos últimos años, fundamentalmente debido a que las exigencias de carga de las mismas hace imposible la puesta fuera de servicio de sus instalaciones con la frecuencia antes acostumbrada y requerida por los planes de mantenimiento preventivo tradicionales. 1

2 Asimismo, la evolución de los sistemas de mantenimiento preventivo desde técnicas basadas en tiempo hacia técnicas más modernas basadas en condición, por ejemplo, ha favorecido la visión de los equipos de management hacia la introducción de las técnicas de TCT en subestaciones. El enfoque clásico de mantenimiento con tensión en las líneas se orienta a su aplicación en trabajos del tipo correctivo, es decir, trabajos de reparaciones de anomalías detectadas en los recorridos programados. Esto es compatible con la organización típica requerida por los Trabajos con Tensión: preparación del trabajo con visita previa de las instalaciones, tiempos de ejecución mayores que en instalaciones fuera de servicio producción no seriada sobre elementos y equipos estáticos (aisladores, morsetería, conductores). En cambio, en las subestaciones el mayor caudal de trabajo se realiza en equipos de mayor complejidad, con características dinámicas (partes móviles), medios de extinción de arco y aislantes varios (líquidos, gaseosos, vacío), etc. que requieren de rutinas de mantenimiento preventivo destinadas a reducir al máximo la posibilidad de fallas y las interrupciones forzadas consecuentes. Históricamente esto se encaraba con amplios planes de mantenimiento basados en tiempo, con desarme e inspección de los equipos. Una mayor disponibilidad de equipos alternativos permitía la puesta fuera de servicio de las instalaciones en forma repetida a lo largo del año pudiéndose aplicar estas políticas de mantenimiento sin inconvenientes. Por ello se realizaron estudios que mostraron que la debilidad en la operación de los seccionadores reside en la suciedad que se acumula en los contactos de potencia y endurece su movimiento. Esto ha llevado a profundizar el análisis de nuevas políticas de mantenimiento que permitan asegurar la confiabilidad del equipamiento sin sacarlos de servicio, por ejemplo mediante técnicas de TCT, lo cual se planifica realizar en tres etapas aumentando la complejidad, tipo y cantidad de equipos a intervenir: Primera Etapa Se comenzó el análisis de la implementación de TCT en Subestaciones en una primera etapa, para la limpieza y lubricación de las partes de los seccionadores que no toleran una baja frecuencia de mantenimiento fuera de servicio. Es así que se desarrolló un método, muy sencillo técnicamente (se explica en el punto 7) que permite realizar la limpieza de los contactos de potencia y de las partes móviles de la cadena cinemática del seccionador y su posterior lubricación. La sencillez del método no reduce su importancia, ya que la cantidad de equipos susceptibles de su aplicación es muy importante (aproximadamente 300) así como la cantidad de problemas que se evitan con el mismo. En principio se aplica en subestaciones que cuentan con doble o triple juego de barras de AT, lo que permite realizar el trabajo sobre los seccionadores que naturalmente se encuentran abiertos (por estar la instalación conectada a la otra barra) y bajo tensión. Los seccionadores que se encuentran cerrados se realizan luego de pasar el servicio a la otra barra. Hoy en día estas condiciones se han modificado radicalmente, limitándose las salidas de servicio y penalizándose económicamente los cortes, por lo que incluso se restringen las entregas que, aun sin llegar al corte de servicio, ponen en condición de mayor fragilidad operativa a la red por disminución de reservas. Las condiciones antes enunciadas han obligado a espaciar dichos trabajos a frecuencias bianuales o trianuales, pero en la práctica se observaron comportamientos deficientes, por ejemplo en seccionadores, básicamente por endurecimiento del movimiento de los contactos de potencia no lográndose completar el recorrido y produciendo maniobras no exitosas. Seccionador de barras abierto y bajo tensión 2

3 El Programa de Trabajo de la Primera etapa, Mantenimiento de seccionador de barra abierto y bajo tensión cuenta con las siguientes tareas: 1. Inspección, Limpieza y Lubricación con Tensión de Seccionador Tripolar de Barra con accionamiento electromecánico / manual de 132 kv. 2. Inspeccionar seccionador visualmente en forma general 3. Inspeccionar aisladores en detalle 4. Limpieza contactos de potencia. 5. Lubricación de contactos de potencia. 6. Limpieza de movimientos cadena cinemática 7. Lubricación de movimientos cadena cinemática Segunda Etapa Para los seccionadores que no tienen la posibilidad de estar abiertos y bajo tensión sin ocasionar la pérdida de alimentación de la instalación (p. ej. Los seccionadores terminales y los de subestaciones que no poseen doble barra). Se requieren procedimientos previos de puenteado simultáneo de las tres fases con tensión, con la consiguiente posibilidad de proceder luego a realizar maniobras de apertura / cierre para ejecutar el mantenimiento sin afectar el servicio. El método consiste en la colocación del puente en cada una de las fases del seccionador, uno por vez, por encima del barral del seccionador que se encuentra cerrado. Una vez dispuesto el puente en las tres fases y previa anulación transitoria de enclavamientos, se puede operar el seccionador sin abrir el circuito que queda cerrado a través de los puentes transitorios. Esto permite efectuar las siguientes tareas del Programa de Trabajo: mantenimiento de los contactos, mediante cepillado y lubricación a distancia. mantenimiento de la cadena cinemática siempre manteniendo las distancias mínimas de seguridad, pautadas por el mismo aislador. realización de pruebas funcionales y mantenimiento de cajas de accionamiento. inspección y limpieza de los aisladores, morsetería y conexiones a distancia medición de resistencia de contacto con instrumentos aptos para medir bajo tensión (Ohmstick o similar). Tercera Etapa A continuación se prevé avanzar en la capacitación sobre procedimientos de trabajo para otras tareas en subestaciones, como: realización de cambio de cabezales y contactos de potencia de seccionadores cambios de tramos de conductor reemplazo de transformadores de medida y descargadores Conexión y desconexión de equipos con tensión (Seccionadores, Interruptores, transformadores de medida, descargadores). Puenteado y librado de Seccionadores Puenteado y librado de Interruptores Colocación de puentes transitorios Para muchos de estos trabajos se contempla la utilización del Método a Potencial además del de Distancia o su combinación. 5) Programa de Trabajo de Primera Etapa Colocación del puente Como ya expresamos, hasta hace pocos años, los seccionadores se veían sometidos a rutinas anuales de mantenimiento preventivo en las que se ejecutaban una serie de tareas. Como ejemplo se muestran luego las del programa de trabajo de 3

4 Mantenimiento Preventivo Seccionador Tripolar Terminal con Puesta a Tierra (PAT) 132 KV con accionamiento electromecánico. El análisis previo permitió determinar, de dichas tareas, cuáles requerían del desarrollo de procedimientos especiales para su ejecución con técnicas de TCT, cuáles no podían ser realizadas con el seccionador abierto y bajo tensión y cuáles, por realizarse a nivel de piso no implicaban desarrollo de procedimientos TCT o pueden realizarse fácilmente desconectando las transmisiones que implicaran movimientos en la zona de contactos de potencia. 1. Realizar pruebas funcionales y de enclavamiento del seccionador de potencia y PAT. Previas. 2. Inspeccionar, limpiar y lubricar conjunto cabezalesvinculación flexible-brazos. 3. Inspeccionar buje o rodamiento de cabezales. 4. Probar rodamientos de columnas. 5. Inspeccionar aisladores 6. Limpiar aisladores 7. Inspeccionar morsetería y conexiones. Ajustar 8. Realizar control y alineación de brazos. 9. Inspeccionar y comprobar cadena cinemática de transmisión 10. Limpiar, ajustar y lubricar cadena cinemática de transmisión (barrales) 11. Inspeccionar, limpiar y lubricar contactos de PAT mecánica 12. Inspeccionar barrales de transmisión de PAT mecánica 13. Inspeccionar caja reductora 14. Limpiar y lubricar caja de accionamiento de Secc. de Potencia 15. Inspeccionar / probar conjunto cadena transmisióntornillo y tuerca de desplazamiento 16. Limpiar y ajustar borneras caja de accionamiento de Secc. de Potencia 17. Inspeccionar y limpiar contactos auxiliares caja accionamiento Secc. de Potencia 18. Inspeccionar porta fusibles y fusibles / guardamotor 19. Inspeccionar / probar relé falta alimentación 20. Inspeccionar accionamiento bobina enclavamiento operación manual Secc. de Potencia 21. Probar motor 22. Revisar estado de los carbones del motor 23. Inspeccionar y limpiar contactores 24. Inspeccionar y regular fines de carrera / timer y topes mecánicos de Secc. de Potencia 25. Verificar calefactor de caja de accionamiento de Secc. de Potencia 26. Limpiar y lubricar caja de accionamiento de Secc. de PAT 27. Limpiar y ajustar borneras caja de accionamiento de Secc. de PAT 28. Inspeccionar y regular fin de carrera y tope mecánico de Secc. de PAT 29. Inspeccionar y limpiar contactos auxiliares caja de accionamiento Secc. de PAT 30. Inspeccionar accionamiento bobina de enclavamiento operación manual Secc. de PAT 31. Verificar calefactor de caja de accionamiento de Secc. de PAT 32. Inspeccionar cerramientos y burletes en ambas cajas de mando 33. Medir resistencia contactos PAT 34. Medir resistencia contactos Potencia. 35. Realizar retoques de pintura / convertidor 36. Revisar y ajustar referencias de puesta a tierra 37. Realizar pruebas funcionales y de enclavamiento del seccionador de potencia y PAT. Finales El desarrollo de la totalidad de estas tareas mediante técnicas de Trabajos con Tensión se completará al final de la Tercera Etapa, cuando se encuentren implementadas la totalidad de las técnicas posibles ya sea a Distancia como a Potencial. 7) Desarrollo del Trabajo A continuación se expone el procedimiento de trabajo descripto en la Primera Etapa. 1. Inspección y Limpieza de contactos Con el espejo colocado en la pértiga, realizar una revisión previa de los componentes de los seccionadores. Armar la Pértiga con el motorín de limpieza. 4

5 Respetando la distancia mínima de acercamiento de 1.50 metros, proceder a realizar la limpieza de los contactos del seccionador. Armar el Pincel con el adaptador en la pértiga. Lubricar los contactos con un pincel embebido en lubricante destinado para tal fin. Respetando la distancia mínima de acercamiento de 1,50 metros al punto con tensión, realizar la lubricación con aceite los movimientos mecánicos del seccionador. 2. Limpieza y lubricación del perno del cabezal. Armar la pértiga con el aerosol. Respetando la distancia mínima de acercamiento de 1.50 m al punto con tensión realizar la Limpieza y lubricación con líquido anticorrosivo en los intersticios del perno del cabezal. 6) Costos Costo Herramientas 3. Lubricación Con los guantes de acrilonitrilo colocados, completar con aceite lubricante la aceitera. Armar la pértiga aceitera con los guantes de cuero. Elemento $ Limpiador de contacto motorizado (motorín). Marca LIAT. $ Pértiga acoplable / Tramo base 600 Pértiga universal 500 Pértiga aceitera 1200 Pértiga porta aerosol 1200 Cepillos con junta universal 100 Pinceles con junta universal 100 Espejo con junta universal 300 Total 5000 Se estima la amortización de estos equipos con la realización de 3500 mantenimientos. Costo Herramientas = 5000 $ / 3500 secc. = 1,43 $ / seccionador. 5

6 Costo de Personal Valor Hora Hombre (HH): 45 $ / hora Dado que se utilizan 3 personas, el Costo Hora es de $ 135 / hora Tiempos: 2 seccionadores / hora La ejecución de estos trabajos con tensión permite reducir la cantidad de veces que las instalaciones (líneas, cables y transformadores) deben salir fuera de servicio y redunda sensiblemente en un aumento de la confiabilidad del sistema y de Edenor. Costo de Personal = 135 $ / 2 seccionadores = 67,5 $ / seccionador. Costo de Materiales Lubricante líquido Molikote Multiglas: $18 cada aerosol de 250 cm3. Lubricante Grasa Siliconada: $ 450 el Kg. Líquido desengrasante: 50 $ litro Esponjas de fibra: $ 3 c/u. Se consume: 1 aerosol de 250 cm3 cada 6 seccionadores, 1 kg de grasa siliconada cada 150 equipos, un litro de desengrasante cada 20 equipos y una esponja de fibra cada 3 equipos. Material $ por seccionador Molikote 3 Grasa 3 Esponjas 1 Líquido desengrasante 2,5 Total 9,5 Costo Materiales por seccionador = 9,5 $ / seccionador Costo total = Costo Herramientas + Costo Personal + Costo Materiales = 1,43 $ / secc + 67,5 $ / secc. + 9,5 $ / secc. = 78,5 $ / seccionador Costo total = 78,5 $ / seccionador Lo que demuestra que con un costo muy bajo se logra mantener en operación óptima estos importantes elementos de la red. 7) Aumento de la confiabilidad Son ostensibles las mejoras obtenibles en la confiabilidad de la red al no tenerse que sacar instalaciones fuera de servicio. Si tenemos en cuenta que por año se realiza el mantenimiento sin tensión de aproximadamente 360 seccionadores, resulta un promedio de una instalación fuera de servicio por día. En muchas ocasiones quedan fuera de servicio líneas que alimentan varias subestaciones, dejando en condición N-1 a todas las subestaciones involucradas y al subsistema al cual pertenece dicha instalación. 8) Marco Normativo El desarrollo de TCT en Subestaciones requiere no solo la preparación de Instructivos y Procedimientos intrínsecos al TCT, sino también la actualización de las normas de Operación para incluir en las mismas las medidas de seguridad necesarias, por ejemplo: Bloqueos de recierres en equipos de la subestación. Aceptación de violación de Bloqueos. Restricciones Operativas especiales. Muchos de estos detalles y consideraciones no están incluidos en el Reglamento para la ejecución de Trabajos con Tensión en Instalaciones eléctricas de la AEA, Resolución SRT N 592/2004 y deberán ser tenidos en cuenta en su futuras actualizaciones. 9) Conclusiones La implementación de este Plan permite: ganar confiabilidad a la red de AT a través de la eliminación de numerosas indisponibilidades de equipos que 6

7 actualmente se programan para realizar el mantenimiento sin tensión. mejorar la imagen de la empresa a través de su contribución a la mejora de los índices de calidad de servicio (SAIDI y SAIFI). mejores costos, ya que la inversión inicial en equipos, es rápidamente absorbida por la menor cantidad de maniobras y operaciones de las redes que se evitan. menor estructura necesaria para operar la red y reducción de trabajos en fines de semana, que actualmente son la mayoría en la red de AT y generan altos sobrecostos. Mejorar la seguridad, ya que en la especialidad de Trabajos con Tensión se cuidan al máximo los aspectos relativos a la misma, desde el control de las herramientas a la seguridad operativa en los trabajos. Por otra parte genera también otros beneficios anexos como ser: la reducción de la carga de trabajo de operación (en gran escala podría incluso realizarse un estudio acerca de la posibilidad de reorganización de estas tareas con reducción de costos fijos basados en la generalización de los trabajos de mantenimiento con tensión y reducción de maniobras en la red, especialmente teniendo en cuenta que los costos de los equipos de operación son más altos que los de equipos de TCT). La menor exigencia que se impone a la red de transmisión al no requerirse su operación. Exigencias menores de inversiones de ampliación de la red para hacer frente a la redundancia requerida para transferir instalaciones a mantener fuera de servicio. A la vez, cabe destacar que el TCT toma mayor importancia cuando: los índices de antigüedad de las instalaciones son importantes y por ende la frecuencia de reparaciones (preventivas y correctivas) aumenta. el crecimiento de la demanda genera un alto estado de carga de las instalaciones que hace que las transferencias sobre otras instalaciones también muy exigidas sean complicadas. 8) Lecciones aprendidas y recomendaciones. 1) La actividad de TCT en subestaciones en nuestro país y en la mayoría de aquellos que la realizan, aun se encuentra en sus primeras etapas, aplicándose en general a tareas puntuales y no a tareas de mantenimiento preventivo planificado. 2) El marco normativo necesario para su plena aplicación debe ser estudiado y ampliado, ya que las Reglamentaciones vigentes no contemplan todos los aspectos que diferencian la actividad de TCT en Líneas de la de TCT en Subestaciones. 3) La aplicación del TCT en Subestaciones en empresas de distribución eléctrica posee una escala mucho mayor que en las líneas de transmisión. 4) Los costos de desarrollo y equipamiento necesarios para la aplicación de técnicas de TCT en subestaciones son bajos en comparación con los resultados obtenidos y la reducción de maniobras que pueden alcanzarse mediante su aplicación Listado de siglas utilizadas AEA: Asociación Electrotécnica Argentina AT: Alta Tensión EPP: Elementos de Protección Personal MT: Media Tensión PAT: Puesta a Tierra PROT: Programa de Trabajo SRT: Superintendencia de Riesgos del Trabajo TCT: trabajos con tensión TCT MT: TCT en media tensión Mario Ángel Ramos Subgerente de Líneas Alta Tensión y Trabajos con Tensión de Edenor S.A. Obtuvo sus títulos de Ingeniero Electricista en 1989 y and Master en Administración de Empresas (MBA) en Es miembro de la Asociación Electrotécnica Argentina, participando en la Comisión N 21 sobre Trabajos con Tensión y Presidente del Comité Técnico del CITTES Congreso Internacional de Trabajos con tensión y Seguridad en Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica. Guillermo Juan Attwell Supervisor del Departamento Líneas Alta Tensión de Edenor S.A. Técnico con amplia experiencia en Trabajos con y sin tensión en Líneas Aéreas de 132 y 220 kv, ha participado en el desarrollo y cursos de capacitación de las técnicas de TCT en Edenor desde sus inicios en