Monitor on-line de Bushings Capacitivos

Transcripción

1 BM Catalogo Monitor on-line de Bushings Capacitivos Los Bushings son accesorios instalados en equipos de alta y extra-alta tensión, tales como transformadores de potencia, reactores de derivación, TC s y disyuntores. En general, a pesar que su costo individual es relativamente pequeño comparado con el costo global del equipo al que está asociado, una falla en el aislamiento del bushing puede acarrear graves daños al equipo principal. La capacitancia y el factor de disipación son factores importantes en la detección temprana del deterioro del aislamiento en bushings y transformadores de corriente, entre otros. El Monitor de Bushings BM de Treetech permite que se efectúe, en línea, durante la operación normal, el monitorieo de la capacitancia y del factor de disipación (tangente delta) del aislamiento del bushing, de los TC y otros equipos. Con esto se pueden evitar fallas potencialmente catastróficas, ya que se detectan los problemas en la fase inicial.. Características Principales: Sistema de monitoreo autónomo, para instalación en el cuerpo del equipo (transformador, reactor, entre otros.). No necesita la instalación de computadora y/o software especial para su operación; Conexión a través de adaptadores a los Taps de Test o tensión de los bushings capacitivos, además de la capacidad innovadora de monitoración a través de DPBs (Dispositivos de Potencial de Bushings); Temperaturas de operación -40 a +85ºC; [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 1

2 Tensión de alimentación universal, de 38 a 265Vcc/Vca; Programación para entrada en operación de bushing de reserva, en el caso de bancos de transformadores monofásicos; Sistema modular configurable para monitorizar 3, 6 o 9 bushings; Protección contra apertura del tap del bushing, con alarma indicadora de actuación; Entrada para 2 sensores de temperatura Pt100 a 0ºC, permitiendo el registro y la correlación de variaciones en el aislamiento con respecto a las oscilaciones de la temperatura ambiente, del aceite, entre otras; Indicación local en displays: valores actuales de capacitancia (C1), tangente Delta (C1), tendencias de evolución de capacitancia y tangente delta, previsión de tiempo para alcanzar valores de alarma, tensiones de línea y de fase, corrientes de fuga, y mediciones de temperatura; Alarmes por correntes de fuga das buchas altas ou muito altas com temporização ajustável, identificando defeitos de evolução rápida ou muito rápida e reduzindo o risco de falhas catastróficas; Verificación de la consistência de alarmas de corriente de fuga alta y muy alta a través dde la medición de la suma de corrientes, com bloque de alarmas inadecuadas e indicación de autodiagnostico em caso de detección de inadecuaciónda consistência dos alarmes de corrente de fuga alta e muito alta por meio da medição da somatória de correntes, com bloqueio de alarmes indevidos e indicação de autodiagnóstico em caso de detecção de inconsistencia; Ajuste automático de los valores de alarma para corrientes de fuga altas ou muy altas durante el período de aprendizado, con rango de securidad programada por el usuario en porcentaje; 8 contactos de salida, 1 fijo (NC) para autodiagnóstico y 7 configurables (NA o NC) para alarmas por valor absoluto, por tendencia de evolución elevadas o corrientes de fuga baja ; 2 salidas análogas configurables para indicación remota de capacitancias y tangente delta. Rango de las salidas configurable: 0...1mA, 0...5mA, mA, mA ó mA; Reloj interno y memoria no volátil para almacenar datos históricos de capacitancia y tangente delta y para ocurrencia de alarmas; Puerto de comunicación serial programable para RS485 o RS232 con protocolo Modbus RTU y DNP3.0; Comunicación por fibra óptica, utilizando conversor electro-óptico externo; Parametrización simplificada con menús protegidos por contraseña, divididos en programación básica (para la mayoría de las aplicaciones) y avanzada. La forma constructiva de los bushings da origen a una capacitancia entre el conductor principal del bushing y tierra, como lo ilustra la figura 1. Una vez energizado el bushing, ésta capacitancia permite el paso de una corriente de fuga hacia tierra, adelantada en 90º con respecto a la tensión, como muestra la figura 2. Debido a las pérdidas presentes en el dieléctrico, esta corriente de fuga posee también una componente resistiva, en fase con la tensión. [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 2

3 CAPAS AISLANTES DE PAPEL IMPREGNADO CON ACEITE CAPAS CONDUCTORAS PARA ECUALIZACIÓN DE CAMPO ELÉCTRICO CAPACITANCIA C2 CAPACITANCIA C1 TAP DE TEST ÚLTIMA CAPA CONDUCTORA PORCELANA EXTERNA CONDUCTOR PRINCIPAL VISTA SUPERIOR Figura 1 - Forma constructiva de un bushing Figura 1 Circuito equivalente de un bushing capacitivo energizado. Entonces, vemos que cualquier alteración en alguno de los dos parámetros del aislamiento del bushing (capacitancia y tan d ) causa un cambio correspondiente en la corriente de fuga (componente capacitiva y resistiva respectivamente). [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 3

4 Topología del Sistema BM El sistema de monitoreo de bushings BM posee una arquitectura modular, constituída por 3 partes básicas (ver figura 3): Adaptador para tap de prueba o tap de tensión provee la conexión eléctrica al tap del bushing, garantizando también su rigidez mecánica y sello contra intemperie. Incorpora protección contra sobretensiones y sobrecorrientes, causados por fenómenos transitorios, y también protección contra apertura accidental del circuito de medición, evitando que el tap permanezca en circuito abierto. Esta protección garantiza un camino de baja impedancia para la corriente de fuga, y puede permanecer en operación por tiempo indeterminado, aunque es aconsejable que inmediatamente se tomen las medidas para el reestablecimiento del circuito de medida. En caso de operación de esta protección, el Módulo de interfase emite una alarma visual, opera el contacto de indicación de falla del módulo de Medición y opera los contactos programados por el usuario en el Módulo de Interfase; Módulo de Medición BM-MM recibe las corrientes de fuga de tres bushings de un conjunto trifásico, efectúa las mediciones de estas corrientes y su procesamiento matemático y estadístico, alistándolas para el Módulo de Interface (BM-HMI) a través de un puerto de comunicación serial RS485; Módulo de Interface BM-HMI recibe las informaciones de uno, dos o tres módulos de medición (BM-MM), mostrando como resultado los valores actuales de capacitancia y tangente delta de cada bushing en la pantalla frontal. Posee también salidas análogas (ma), contactos de alarma y puertos de comunicación serial RS485 y Rs232, las cuales están disponibles para el usuario. (a) (b) (c) Figura 3 - Partes constituintes del Sistema de Monitoração de Buchas BM; (A) Adaptador de Tap; (B) Módulo de Medição BM-MM; (C) Módulo de Interface BM-HMI [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 4

5 Datos Técnicos Módulo de Interfase BM-HMI Condición Tensión de Alimentación: Consumo Máximo: Temperatura de Operación: Grado de Protección: Fijación: Conexiones - Terminales Removibles: Medición de Temperatura Sensor: Rango de medición: Error máximo a 20 C: Desvio por variación de temperatura: Opciones de conexión: Salidas a Relés: Tipo e fuciones (padrón): Potencia Máxima de conmutación: Tensión máxima de conmutación: Corriente Máxima de conducción: Salidas Analógicas: Variables: Error máximo: Rango de salida: Carga Máxima: Puertos de comunicación Serial: Protocolos de Comunicación: Memória de Masa Intervalo de grabación: Capacidad: Intervalo / Descripción 38 a 265 Vac/Vdc 50/60Hz <8 W :-40 a +85 C IP 20 Fijación em panel 0,3 a 2,5mm²,22 a 12 AWG Pt100WΩa 0 C com autocalibración continua -55 a +200 C 0,2% del final de la escala 20ppm/ C Hasta 2 sensores a tres cables Contactos libres de potencial 5NA (configurables) + 3NF (2 configurables + 1 autodiagnóstico) 70W (dc) / 220VA (ac) - carga resistiva 250 Vdc / Vac 5 A 2 con positivo común Programables 0,5% del final de la escala Programablel (0-1,0-5,0-10,0-20 e 4-20mA) 0-1mA 10kΩ, 0-5 ma 2kΩ, 0-10mA 1kΩ, 0-20mA 500Ω, 4-20mA 500Ω. 1 RS-485 (para BM-MM + 1 RS-485/RS-232 (para supervisorio) Modbus-RTU y DNP 3 No volátil,tipo FIFO (First in First Out) 1 a 720 horas 712,420 o 297 registros (para 1, 2 ou 3 BM-MM conectados) [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 5

6 Adaptador para TAP La construcción mecánica del adaptador para el tap varía de acuerdo con el modelo y el fabricante del bushing. Treetech dispone de adaptadores listos para diversos modelos de bushings comunes en el mercado, los otros modelos de adaptadores son desarrollados de manera rápida, cuando sean necesarios. Los adaptadores para tap se equipan con protección contra apertura del tap, que evita tensiones peligrosas, en caso de desconexión del cable que lleva la corriente de fuga hasta el Módulo de Medición.. Condición Intervalo / Descripción Tensión Máxima desarrollada de desconexión de los cables: 14 ±2 Vac Capacidad de conducción permanente a 125 C con cables desconectados: 2 x 250mA (protección redundate) Temperatura de operación: Grado de Protección: Calibre del cable: -55 a +125 C IP65 (NEMA 4) 0.3 a 1.5 mm² (22 a 14 AWG) Módulo de Medción BM-MM Condição Tensión de alimentación: Consumo Máximo: Temperatura de Operación: Entrada para medición de corriente AC: Magnitudes monitoreadas: Capacitancia: Tangente Delta: Salida a Relé: Potencia máxima de conmutación: Tensión máxima de conmutación: Corriente máxima de conducción: Grado de protección: Fijación: Puerto de Comunicación Serial: Conexiones (excepto entradas ma): Conexiones (entradas ma): Intervalo / Descrição 38 to 265 Vac/Vdc 50/60Hz 5W -40 to +85 C 3 para corriente de fuga de los bushings ( mA) pF % 1(NF) para autodiagnóstico 70W (dc) / 220VA (ac) 250 Vdc / Vac 5 A IP 20 Montaje em riel DIN 35mm RS485 para conexión al BM-HMI 0,3 a 2,5 mm², 22 a 12 AWG 1,5 a 2,5 mm²,16 a 12 AWG usando terminales tipo ojal apropiados [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 6

7 Diagrama de Conexión Ejemplo de aplicación a un transformador trifásico monitoreando 3 conjuntos de bushings. También es posible el monitoreo de bushings en bancos de transformadores [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 7

8 Dimensión Módulo de Interface BM-HMI Módulo de Medición BM-MM [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 8

9 Especificação para Pedido El Monitor de Bushings BM es un equipo universal, en lo cual se pueden seleccionar sus características en sus menús de programación a través de su panel frontal o por los puertos RS232 ó RS485. La entrada de alimentación es universal. Así que, en el pedido de compra del aparato solamente es necesario especificar:: Cantidad de Módulos de Medición BM-MM (cada BM-MM efectúa la medición de 3 bushings de un mismo conjunto trifásico); Cantidad de Módulos de Interface BM-HMI (a cada BM-HMI pueden estar conectados de uno a tres módulos de medición BM-MM); Cantidad de Adaptadores para tap de bushing y los respectivos fabricantes, modelos de los bushings y tipos de taps (tap de prueba o de tensión) Ejemplo de especificación: Para un transformador (o banco de transformadores) donde se desea monitorear los 3 bushings de 500kV y los 3 bushings de 230kV: 2 Módulos de Medición BM-MM; 1 Módulo de Interface BM-HMI; 3 Adaptadores de tap para Bushings marca ABB, tipo GOE con tap de tensión; 3 Adaptadores de tap para Bushings marca Trench, tipo COT con tap de prueba. [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 9

10 Ensayos de Tipo Inmunidad a Sobretensiones (IEC ) Sobretensiones fase-neutro: Sobretensiones fase-tierra y neutro-tierra: Inmunidad a Transitorios Eléctricos (IEC e IEEE C ) Valor pico 1º ciclo frecuencia: Tiempo y tasa de repetición: Decaimiento a 50%: Impulso de Tensión (IEC ) Forma de onda: Amplitud y energía: Número de pulsos: 1 kv, 5 por polaridad (+/-) 2 kv, 5 por polaridad (+/-) 2,5 kv 1,1 MHz 2 segundos, 400 surtos/seg. 5 ciclos 1,2 / 50 seg. 5 kv 3 neg. y 3 pos., intervalo 5s Tensión Aplicada (IEC ) Tensión soportable a la freceuncia industrial: 2 kv 60Hz 1 min. contra tierra Inmunidad a Campos Electromagnéticos Irradiados (IEC / IEC ) Frecuencia: Intensidad de campo: Inmunidad a Perturbaciones Electromagnéticas Conducidas (IEC ) Frecuencia: Intensidade de campo: Descargas Electrostáticas (IEC e IEEE C ) Modo aire: Modo contacto: 26 a 1000 MHz 10 V/m 0,15 a 80 MHz 10 V/m 8 kv, diez descargas/polaridad 6 kv, diez descargas/polaridad Inmunidad a Transitorios Eléctricos Rápidos (IEC e IEEE C ): Test en alimentación, entradas e salidas Test en la comunicación serial: Ensayo Climático: (IEC ) Rango de temperatura: Tiempo total do test: 4 kv 2 kv -40 a +85ºC 96 horas Respuesta a la vibración: (IEC ) Modo de Aplicación: Amplitud: Duración: Resistencia a la vibración (IEC ) Modo de Aplicação: Freqüência: Intensidade: Duração: 3 ejes (X, Y e Z), senoidal 0,075mm de 10 a 58 Hz 1G de 58 a 150 Hz 8 min/eje 3 ejes (X, Y e Z), senoidal 10 a 150 Hz 2G 160 min/eje [ Catalog BM CA /03/2014 Rev: 4:10 ] 10

11 BRASIL Treetech Sistemas Digitais Ltda Praça Claudino Alves, 141, Centro CEP Atibaia/SP comercial@treetech.com.br REPRESENTANTES/DISTRIBUIDORES INTERNACIONALES AMÉRICA DEL SUR AMÉRICA DEL NORTE ASIA CHILE - Santiago CANADÁ - Vancouver MALASIA - Selangor Darul Ehsan INMOHA encompass Group Ipec MY felix.morales.h@gmail.com clins@encompassgroup.ca badrul@my-ipec.com.my PARAGUAY - Asunción ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA- Portland OCEANÍA Enertec TechSales AUSTRALIA/NUEVA ZELANDA - Melbourne paraguay@treetech.com.br terry@techsales-nw.com Martec Asset Solutions +61 (0) PERÚ - Lima MÉXICO - Hidalgo selwyn.braver@martecassetsolutions.com.au Logytec MCT EUROPA ventas@logytec.com.pe jgchirino@monitoreoycontrol.com PORTUGAL - Linda a Velha Trafotech trafotech@trafotech.pt [ Catalogo BM CA /04/2015 Revisão: 3.00 ] 11