PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Transcripción

1 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 1 En este número: - Novedades: - Protección en aerogeneradores contra descargas atmosféricas - Nuevo medidor de resistencia MT0210 de Megger - Unitronics SA hace importantes mejoras en el laboratorio de Calibración - Próximos eventos y cursos - 18, 19 y 20 de mayo. Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en máquinas rotativas - 25 y 26 de mayo. Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia - Artículo Técnico - La técnica más segura para la prueba de interruptores - Conózcanos - Laboratorio de Calibración PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS En los años noventa, la turbina eólica más grande tenía una capacidad de generación de 150KW. Actualmente se están generando 6MW. Este incremento de capacidad de generación ha crecido paralelamente con el tamaño físico de las turbinas ya que han pasado de una altura de 60 a 160 metros. Como resultado, se ha obtenido un riesgo mucho más alto de descargas atmosféricas, y en muchos casos, el riesgo se incrementa por los lugares en los que se emplazan las turbinas, como terrenos abiertos, regiones costeras, riscos montañosos y mar adentro, en los cuales probablemente las turbinas sean las estructuras más altas en esas áreas. Las descargas atmosféricas tienen el potencial de causar daños severos, produciendo costosas reparaciones, así como pérdida de ingresos debido a paradas inesperadas. Los fabricantes de turbinas eólicas, hacen lo imposible para diseñar una protección contra descargas atmosféricas. Por lo general, sus esfuerzos han sido muy exitosos, pero no obstante, existe una necesidad de probar las medidas de protección contra descargas atmosféricas para verificar que operarán correctamente. Cables prueba extra largos Las medidas de protección contra descargas atmosféricas para turbinas eólicas se detallan en la norma IEC Wind Turbine Generator Systems, Part 24 Lightning Protection Systems. La prueba más común, es la medición de baja resistencia para confirmar la continuidad de los conductores que transportarán las corrientes de descarga. Esta prueba se ejecuta durante la fabricación, como parte del proceso de puesta en marcha, después de reparaciones de palas y en tareas de mantenimiento.

2 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 2 Los valores típicos de resistencia esperados entre la punta de la pala y la conexión a tierra en la base de la torre están en el rango de 20 a 50 mili-ohmios, y en la mayoría de los casos, el valor es menor de 25 mili-ohmios. Independientemente del tipo de equipo a utilizar para realizar el ensayo, siempre nos encontraremos con el mismo problema, y es, encontrar cables de prueba de longitud suficiente. Debido a la envergadura de las turbinas, se tiene la necesidad de usar cables muy largos de prueba para esta aplicación. Normalmente se necesitan cables de entre 30 y 50 metros para probar durante la fabricación y en ensayos de campo se necesitan cables de una longitud de hasta 100 metros. Para satisfacer los requerimientos de los principales fabricantes de turbinas eólicas y otras empresas mantenedoras, existen en el mercado juegos especiales de cables de prueba de Megger de 100, 50 o 30 metros montados en un carrete de cables de alta calidad y terminados con pinzas Kelvin grandes y robustas. Cada juego de cables incluye un cable de 5 m provisto de una punta de prueba doble para probar los receptores de descargas atmosféricas en las puntas de las palas de la turbina. NUEVO MEDIDOR DE RESISTENCIA MT0210 DE MEGGER, MÁS RÁPIDO Y SE- GURO El nuevo ohmetro para transformadores de Megger MT0210 mide la resistencia de todos los tipos de devanados de una forma rápida, segura y precisa, detectando problemas como cortocircuitos entre espiras o circuitos abiertos. Además, este equipo es ideal para comprobar lacorrecta operación de los reguladores en carga, que son una de las causas más frecuentes de problemas de los transformadores. - Reduce el tiempo de respuesta - Circuito integrado de desmagnetización - Tiempo de descarga muy rápido

3 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 3 Características * Doble canal de medida que permite medir simultáneamente resistencias en los devanados primario y secundario con el consiguiente ahorro de tiempo. * Sistema de desmagnetización antes o después de llevar a cabo la medida, ya que la magnetización remanente puede afectar a otras medidas e incluso causar picos de corriente al poner de nuevo en servicio el transformador. * Comprobación de los contactos del regulador. * Descarga automática de los devanados una vez completada la prueba o si surge algún problema durante la misma como un cable que se desconecta por accidente o incluso si hay un fallo de alimentación. UNITRONICS, SA HA DESARROLLADO IMPORTANTES MEJORAS EN SU LABORATORIO DE CALIBRACIÓN Con más de quince años de experiencia, el laboratorio de calibración de Unitronics ha ampliado su alcance en la acreditación de fibra óptica con la finalidad de incrementar su portfolio de productos y satisfacer así las necesidades y demandas de los clientes. El nuevo alcance de la acreditación de fibra óptica presenta las siguientes mejoras: - Reducción significativa de la incertidumbre acreditada en longitud de onda, lo que permite la calibración acreditada de analizadores de espectro de nueva generación, así como de medidores de longitud de onda. - Reducción de la incertidumbre acreditada en potencia óptica, atenuación óptica, pérdidas de inserción y linealidad, así como la extensión de la acreditación para las longitudes de onda desde 800 nm hasta 1650 nm. - Acreditación de la magnitud Atenuación en fibras ópticas, lo que permite mejorar la calibración de reflectómetros ópticos. - Inclusión en la acreditación de puntos fijos para la magnitud de longitud de fibras lo que permite dar un mayor número de medidas acreditadas en la calibración de reflectómetros ópticos. Las empresas necesitan la seguridad de que los resultados de sus equipos de medidas son los correctos, ya que estos se utilizan en actividades claves, como controlar las variables de los procesos y asegurar la calidad de sus productos y servicios. Esta fiabilidad de las medidas puede asegurarse por medio de la calibración.

4 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 4 Unitronics calibra equipos principalmente en tres áreas: Área de Fibra Óptica: Reflectómetros, fuentes de luz, medidores de potencia, atenuadores, divisores ópticos, conversores optoeléctricos, analizadores de espectro, propiedades de fibras ópticas, etc. Área eléctrica B.F: Multímetros, pinzas amperimétricas, medidores de aislamiento, medidores de baja resistencia, analizadores de red eléctrica, medidores de tangente de delta, divisores alta tensión, medidores de rigidez dieléctrica, medidores de tierra, comprobadores combinados de instalaciones, calibradores de lazo, medidores de relación de transformación, medidores de impedancia de dispersión, fuentes de alimentación, generadores de funciones, vatímetros, resistencias patrón, etc. Área Radiofrecuencia: Osciloscopios, analizadores espectros, medidores CATV, analizadores SDH/PDH, analizadores comunicaciones, frecuencímetros, medidores de potencia, analizadores de cables y antenas, generadores RF, medidores selectivos, analizadores de datos, analizadores escalares, atenuadores, certificadores de cable, analizadores de datos, puentes de reflexión, cargas, analizadores de señal de video, etc. El laboratorio de calibración dispone de acreditaciones concedidas por la Entidad Nacional de Acreditación (ENAC). Para el Área óptica acreditación nº 87/LC192 y para el Área Electricidad CC y Baja frecuencia acreditación nº87/lc485. Estas acreditaciones permiten a Unitronics aportar a sus clientes confianza, ya que las revisiones periódicas por parte de ENAC permiten asegurar tanto la competencia técnica como la correcta trazabilidad y fiabilidad de los resultados.

5 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 5

6 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 6 UNA TÉCNICA MÁS SEGURA PARA LA PRUEBA DE INTERRUPTORES Los ensayos de interruptores de alta tensión son todavía hoy en día una tarea complicada y peligrosa debido al riesgo de aparición de tensiones inducidas por circuitos adyacentes. Sin embargo, estos riesgos se pueden eliminar mediante una nueva técnica de ensayo, que permite que ambos lados del interruptor permanezcan conectados a tierra a lo largo de todo el proceso de prueba. El parámetro más importante en la operación de grandes interruptores es la temporarización de los contactos principales. Si estos se separan claramente fuera de los valores recomendados por el fabricante, es una indicación clara de que el interruptor necesita ser revisado. Adicionalmente, los errores en temporización tienen un efecto adverso en la sincronización entre fases en sistemas trifásicos o entre contactos múltiples en sistemas monofásicos. Por estas razones, todos los equipos de prueba de interruptores proporcionan funcionalidades para medir la temporización de los contactos. El método convencional de prueba, usado mayoritariamente en la industria eléctrica, se basa en aplicar una tensión de prueba de corriente continua a través de los contactos y monitorizar el flujo de corriente resultante, de manera que se pueda determinar el instante de apertura y de cierre. Sin embargo, para que este método funcione, solo un lado del interruptor debe conectarse a tierra. Si ambos lados están puestos a tierra, la intensidad de prueba circula por el circuito de tierra y se vuelve imposible una determinación precisa de la temporización de contacto. A primera vista esto puede no parecer un problema mayor. Desafortunadamente, el dejar un lado del interruptor de circuito desconectado de tierra crea un gran peligro de seguridad. Un error en el ajuste de las condiciones de prueba puede, por ejemplo, permitir que un lado del interruptor permanezca vivo cuando los contactos están abiertos. Con aún mayor probabilidad, el lado no conectado a tierra del interruptor se puede energizar simplemente por inducción de circuitos próximos. En los últimos años, diferentes métodos han sido desarrollados para poder realizar la prueba dualground TM. Una es la medida indirecta de los tiempos de contacto, realizando las medidas en los contactos auxiliares y no en los contactos principales del interruptor. Desafortunadamente, los valores obtenidos de esta manera no son necesariamente un indicador fiable del comportamiento del interruptor. Otro enfoque es la medición de la resistencia dinámica, que implica la inyección de altas intensidades en el interruptor bajo prueba. Este método es, en algunos casos, compatible con la prueba dual-ground TM, pero implica el inconveniente de utilizar equipos de prueba pesados y voluminosos, ya que tienen que ser capaces de suministrar las grandes corrientes involucradas.

7 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 7 Para abordar las limitaciones de estas técnicas existentes, Megger a través de su filial sueca Programma, ha desarrollado un método novedoso y seguro de prueba de interruptores. Este método se basa en considerar los contactos del interruptor como si fuesen dos placas de un condensador,que, junto con las inductancias dispersas en el conjunto de los contactos, forman un circuito resonante. La clave para este nuevo método consiste en que a medida que se mueven los contactos, la capacitancia entre ellos -y por lo tanto la frecuencia de resonancia del circuito- cambia. El innovador equipo de prueba de interruptores Megger TM1800 opera aplicando primero un barrido de frecuencias en el rango de megahercios al conjunto de contactos. Esto permite determinar la frecuencia de resonancia de línea base. TM1800 El instrumento comprueba entonces los cambios en este valor de frecuencia a través del ciclo de operación del interruptor, y la información obtenida permite que se evalúe fácilmente la temporización exacta de los contactos. El beneficio clave de este método es que gracias a las altas frecuencias de prueba utilizadas, los circuitos externos conectados al interruptor aparecen como impedancias altas. Por lo tanto poner a tierra estos circuitos externos no tiene ningún efecto en la precisión de los resultados de la prueba ni en la facilidad con la que se obtienen. En otras palabras, la prueba dualground TM se puede realizar sin problemas y sin comprometer la seguridad. Además, y debido a que la impedancia de los circuitos externos aísla a estos de los contactos bajo prueba, no es necesario en ningún caso desconectar los circuitos de alimentación del interruptor. Esto es una gran ventaja en el caso de barras de conexión atornilladas, ya que son difíciles de desarmar y se pueden provocar problemas graves si no se usa el par de apriete correcto durante el rearmado. Los resultados obtenidos en pruebas de alta frecuencia se presentan exactamente de la misma manera que aquellos obtenidos de un probador tradicional de interruptores, es decir como una línea gruesa o fina según el estado de los contactos. El equipo de prueba, por tanto, muy sencillo de usar y sus resultados son fáciles de interpretar. Un beneficio adicional de la evaluación capacitiva de la temporización de interruptores es que, al no estar involucradas grandes intensidades, el equipo de prueba puede ser compacto, liviano y fácilmente portátil. No existen dudas de que la prueba dual-ground TM de interruptores no solamente disminuye costes sino que permite salvar vidas. Hasta ahora, ha sido difícil y complicado de implementar pero con la llegada del método patentado de prueba de alta frecuencia usado en el equipo de prueba de interruptores Megger TM1800, éstas limitaciones han sido totalmente superadas. Destacando en particular los beneficios en términos de seguridad, qué razón puede existir para probar la temporización de los contactos de los interruptores de alguna otra manera?

8 Project1:Layout 1 13/05/ :56 Página 8 Las instalaciones de Unitronics acogerán del 18 de mayo al 20 de mayo el curso sobre Ensayos de Mantenimiento Predictivo en Máquinas Rotativas Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en Transformadores de Potencia los próximos 25 y 26 de mayo. Si desea obtener información adicional sobre nuestros cursos o inscribirse, por favor, no dude en dirigirse a: Unitronics Electric Avda. de la Fuente Nueva, 5 San Sebastián de los Reyes Madrid/España Tlf Fax info@unitronics-electric.com LABORATORIO CALIBRACIÓN Con más de quince años de experiencia, el laboratorio de calibración de Unitronics ha conseguido un servicio con la más alta calidad gracias a profesionales del más alto nivel y a las continuas inversiones en sus sistemas de trabajo e instalaciones. El laboratorio dispone de acreditaciones concedidas por ENAC que aportan a nuestros clientes confianza y fiabilidad en los resultados. Lo integran Juan José Silvestre, Juan Pedro Velasco y Jesús Torrejón.