PRUEBAS PILOTO TRANSFORMADORES DE POTENCIAL INDUCTIVOS TIPO GIS

Transcripción

1 PRUEBAS PILOTO TRANSFORMADORES DE POTENCIAL INDUCTIVOS TIPO GIS GERENCIA DE MANTENIMIENTO SUBESTACIONES EEB 1

2 Contenido 1. Marco Conceptual Subestaciones GIS 230kV 2. Pruebas Piloto Transformadores de Potencial en dos Subestaciones Encapsuladas 3. Pruebas en Transformadores de Potencial de Repuesto 2

3 1. Marco Conceptual Subestaciones GIS 230kV 3

4 01 Modelo Eléctrico - Subestación GIS. (Gas Insulated Substation) 4

5 01 Modelo Eléctrico - Subestación GIS. (Gas Insulated Substation) 5

6 01 DATOS DE BÁSICOS DE LA GIS La planeación operativa y de actividades de mantenimiento es compleja. Se disminuye drásticamente la seguridad operativa dado que no es posible el corte visible. Es necesario desenergizar la subestación en caso de trabajos en la barra. Las consignas operativas deben ser más rigurosas que en las AIS. 6

7 01 DATOS BÁSICOS DE LA GIS 1. No es posible la utilización de puestas a tierras portátiles 2. Las distancias de seguridad internas de equipos y contactos de los sistemas GIS oscilan entre los 10 a 30 cm 3. Distancia de los contactos internos en interruptores-seccionadores son menores 4. No permite delimitación de áreas por secciones visibles 5. El manejo y control de presiones del SF6 para actividades de mantenimiento es complejo. 7

8 2. Pruebas Piloto Transformadores de Potencial en Subestaciones Encapsuladas 8

9 02 DATOS DE PLACA DEL EQUIPO PROBADO FABRICANTE ALSTOM TIPO B105-3 AÑO DE FABRICACIÓN 2013 FRECUENCIA NOMINAL 60 Hz BIL 245 / 460 / 1050 kv NORMA IEC TENSIÓN NOMINAL SISTEMA 230 kv TENSIÓN FASE-TIERRA 132,79 kv CLASE DE AISLAMIENTO Gas SF6 ALTURA DE OPERACIÓN 1000 msnm 9

10 02 Condiciones Físicas de la Subestación y Metodología para las Pruebas Para el desarrollo de las pruebas fue necesario realizar la inyección de tensión primaria desde el buje de transición con referencia a tierra de la subestación. 10

11 02 Diagrama Esquemático de la Prueba La secuencia de la prueba es: 1. Desconexión en potencia de los conectores de los bujes de transición. 2. Desconexión de los segundarios de los PT (2 núcleos de protección 1 medida) 3. Parametrización del Equipo de pruebas VANGUARD 765 con los parámetros de placa del TP inductivo 4. Conexión del equipo al primario y al segundario 5. Inyección por el núcleo y resultados 5 minutos. Total 15 minutos en las tres fases A-B-C 6. Comparación de resultados con los de fábrica ( FAT ) 7. Restablecimiento de los equipos. 11

12 02 Causas Principales para la Utilización del Método en PTs GIS. La tecnología GIS presenta una serie de dificultades para realizar las pruebas de relación de transformación, debido a la disposición mecánica de los Transformadores de Tensión. Causas principales: Acceso al primario del transformador de tensión a aplicar: tensión nominal o tensión reducida. Equipos que cumplan con el actual código de medida y/o mantenimiento, dando certeza de la prueba conforme a pruebas FAT o de puesta en servicio. Tiempos de indisponibilidad del activo. Complejidad de la prueba, por las desconexiones en potencia. Las experiencias de mantenimientos en GIS, no han sido exitosas utilizando equipos comerciales como lo es el CPC- 100, por su baja capacidad de fuente ya que solo aplica 2000 voltios y sus datos son erróneos. 12

13 02 Equipo Utilizado en la Prueba Hoy día, se tiene una importante variedad de equipos en el mercado para realizar pruebas a Transformadores de Tensión a niveles de 230 kv y 500 kv. El requerimiento de la CREG en su resolución 038 de 2014 solicita la realización de pruebas Pilotos de Relación de Transformación, evaluación su desviación en magnitud y ángulo. La EEB en su área de mantenimiento tuvo éxito con el equipo Vanguard 765, en transformadores de Tensión Inductivos Encapsulados 230kV el cual utiliza el método de tensión reducida inyectando 7440 Voltios. 13

14 02 Registro Fotográfico de Algunos Resultados FASE A FASE B FASE C Registro de pruebas realizadas Los valores arrojados establecen una medida correcta dentro de los márgenes de la clase de exactitud especificada en placa. Y dentro de lo estipulado en el acuerdo 887 Tabla 3 del numeral para los núcleos de medida de los transformadores inductivos. 14

15 02 Cinco (5) Inyecciones Realizadas para Verificación de la Repetitividad de los Resultados en los PT S A y B. Devanado PT: Fase A Serial No, : / RML Ident-No, : F03 Y Clase de Exactitud 1a-1n 0,2 Prueba No, Tensión Primaria [kv] Tensión Secundaria [V] Relación Nominal Relación Medida Error de Relación [%] Desplazamient o de Fase [min] / / ,378 0,020 9, / / ,654 0,030 9, / / ,223 0,010 14, / / ,449 0,020 6, / / ,042 0,050 10,8 Promedio 2000,549 0,026 9,96 PT: Fase B Serial No, : / RML Ident-No, : F03 Y Devanado Tensión Tensión Error de Desplazamien Clase de Relación Relación Prueba No, Primaria Secundaria Relación to de Fase Exactitud Nominal Medida [kv] [V] [%] [min] / / ,703 0,010 4, / / ,763 0,010 13,8 1a-1n 0, / / ,698 0,020 5, / / ,590 0,020 8, / / ,838 0,010 3,0 Promedio 1999,718 0,014 7,1 15

16 02 Análisis y Conclusiones de los Resultados Los ensayos han demostrado que los núcleos de medida de los transformadores de potencial asociados a una Subestación Encapsulada reflejan mediciones correctas en error de magnitud y fase, cumpliendo los requerimientos de la resolución CREG 038/2014 tabla 2 Artículo 9 para el núcleo de medida y las normas IEC y NTC 2207 para todos los núcleos. 16

17 02 Análisis y Conclusiones de los Resultados. La prueba de los transformadores de tensión se realizó por el método indirecto a tensión reducida, según acuerdo 887, este método se aplica únicamente a transformadores con divisor capacitivo. Aun así y aunque no se cobije para transformadores puramente inductivos, los buenos resultados de las actuales pruebas evidenciados en campo dejan claro que el equipo ofrece una óptima alternativa para las pruebas en campo de PT s inductivos embebidos en subestaciones tipo GIS. 17

18 3. Pruebas en Transformadores de Potencial de Repuesto 18

19 03 DATOS DE PLACA DEL EQUIPO DE REPUESTO PROBADO FABRICANTE MESSWANDLER TIPO SU 245 AÑO DE FABRICACIÓN 1982 FRECUENCIA NOMINAL 60 Hz BIL 245 / 460 / 1050 kv NORMA IEEE/ANSI C57.13 TENSIÓN NOMINAL SISTEMA 230 kv TENSIÓN FASE-TIERRA 132,79 kv CLASE DE AISLAMIENTO Gas SF6 ALTURA DE OPERACIÓN 1000 msnm 19

20 03 Descripción General de las Pruebas Al contar con dos trasformadores de potencial tipo GIS, se realizaron inyecciones con tres equipos de prueba diferentes: CPC 100 (Omicron) Votano 100 (Omicron) CVT 765 (Vanguard) Se evaluaron los resultados, considerando la forma de operación de cada uno de ellos. 20

21 UdW1 03 Equipo CVT 765 Equipos Utilizados para los Ensayos Los tres equipos de prueba empleados poseen la similitudes en el contexto de inyección de tensión por el lado primario del TT para realizar la prueba de relación, y miden por el lado secundario o de baja tensión. Según los métodos de prueba establecidos en el acuerdo 981, estos equipos pueden clasificarse así: Equipo CPC 100 Equipo Votano 100 Por el desarrollo del método indirecto por simulación, el cual consiste en la elaboración de un modelo eléctrico a partir de la medición de algunos parámetros, y la evaluación de los demás factores del transformador en determinados puntos de operación. (Votano 100). Por el desarrollo del método indirecto a magnitud reducida, que consiste en la inyección primaria de un valor de tensión inferior al nominal pero lo suficientemente alto para lograr establecer una inducción en el núcleo y generar una tensión en el devanado secundario. (CPC 100 y CVT 765). 21

22 Diapositiva 21 UdW1 Usuario de Windows, 16/08/2017

23 03 El Método Indirecto a Magnitud Reducida. Los resultados con el uso de este método para las pruebas de transformadores de tensión inductivos tipo GIS han sido satisfactorias, dadas la capacidad y características del equipo CVT 765, ya que gracias a su tensión de trabajo y potencia de salida, los resultados se ven mínimamente afectados por los efectos resistivos y capacitivos de la subestación GIS. Esto fue comprobado nuevamente durante el desarrollo de las pruebas a los transformadores de las barras de la subestación GIS de 230 kv de la Central el Paraíso, en donde se obtuvieron muy buenos resultados. 22

24 03 Comparativo y Evaluación de Resultados de las Pruebas T ransformador Equipo CPC 100 Prueba No. Tensión de prueba Relación Error de relación Desfase V 2000, ,04 % 4,2 min V 1997,9620 0,10 % 4,2 min V 1996,3458 0,18 % 1,2 min V 1995,2755 0,24 % 5,4 min V 1994,9224 0,25 % 7,8 min Equipo CVT 765 Prueba No. Tensión de prueba Relación Error de relación Desfase V 2001,3 0,07 % 4 min V 2001,3 0,07 % 4 min V 2001,2 0,06 % 7 min V 2001,2 0,06 % 5 min Equipo Votano 100 Prueba No. Tensión de prueba Relación Error de relación Desfase V 1996,76 0, % -8, V 1996,78 0,16391% -8,12 23

25 03 Análisis y Conclusiones de los Resultados Al comparar los resultados arrojados por cada equipo, es valido afirmar que para el punto de operación definido, existe similitud entre los valores de error de relación y desplazamiento de fase, indicando, que aunque esta especialmente diseñado para transformadores de tensión con acople capacitivo, el CVT 765 posee una buena respuesta para el ensayo de transformadores puramente inductivos. Esto representa una muy buena alternativa para las pruebas en campo de TT s inductivos embebidos en subestaciones tipo GIS y no solo a los núcleos de medida, sino también a los de protección, sin importar la clase. 24

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