PROGRAMAS DE GESTIÓN DE VIDA DE CABLES EN CNA Y CNT

Transcripción

1 PROGRAMAS DE GESTIÓN DE VIDA DE CABLES EN CNA Y CNT

2 PROGRAMAS DE GESTIÓN DE VIDA DE CABLES EN CNA Y CNT PROGRAMAS APLICADOS: Vigilancia del aislamiento de cables eléctricos (AMP XI.E1 - Nureg 1801) Vigilancia del aislamiento de cables en circuitos de instrumentación de alta tensión y señales débiles (AMP XI.E2 - Nureg 1801) Vigilancia de cables de fuerza inaccesibles sometidos a condiciones de humedad (AMP XI.E3 - Nureg 1801) Vigilancia de cables de PVC (únicamente aplicable a CNT)

3 CABLES ELÉCTRICOS OBJETO DEL PROGRAMA: Evaluación del estado del aislamiento de los cables y conexiones eléctricas accesibles, instalados en condiciones adversas Cumplimiento con los requisitos del AMP XI.E1 del Nureg 1801 Insulation Material for Electrical Cables and Connections no subject to 10CFR Environmental Qualification Requirements Identificación de áreas en la central con condiciones críticas para los cables

4 CABLES ELÉCTRICOS ALCANCE: Cables de fuerza (media y baja tensión), control e instrumentación Cables pertenecientes a sistemas cubiertos por 10CFR54, estén o no sometidos a requisitos de cualificación ambiental (alcance aumentado respecto a AMP XI.E1) Cables accesibles instalados en condiciones ambientales adversas

5 CABLES ELÉCTRICOS METODOLOGÍA APLICADA: Selección de muestra de cables sometidos a inspección Envejecimiento acelerado y aplicación de ensayos mecánicos y eléctricos en muestras representativas de cables, para comparación con cables en la central Realización de recorrido de inspección ( walk-down ) en la central Realización de inspección in situ de los cables y evaluación de su estado

6 CABLES ELÉCTRICOS METODOLOGÍA APLICADA (cont.): Creación de una base de datos con características de los cables y resultados del programa Para la aplicación del programa se ha empleado la información obtenida en los proyectos Seguimiento y vigilancia del envejecimiento de cables eléctricos de cables de centrales nucleares y Aplicación de técnicas avanzadas de diagnosis de cables eléctricos en centrales nucleares, encuadrados en el Plan Coordinado de Investigación (PCI) de CSN-UNESA

7 CABLES ELÉCTRICOS CRITERIOS DE SELECCIÓN DE CABLES APLICADOS: Cables en áreas con condiciones ambientales envolventes en temperatura y radiación Cables en condiciones de intemperie, afectados por radiación solar Muestra representativa de los tipos de cables existentes en la Central Cables de seguridad o importantes para la disponibilidad de la planta Cables en zonas con condiciones locales críticas ( hot-spot ), identificadas por experiencia de operación Cables en condiciones de alta temperatura o zonas críticas, identificados por recorridos de inspección (walk-down )

8 CABLES ELÉCTRICOS ENSAYOS EN LABORATORIO: Se procedió a envejecer y a aplicar ensayos electromecánicos a una muestra de cables representativos, a fin de facilitar la evaluación del estado de los cables en campo Envejecimiento térmico de muestras de 4 tipos de cables a 10, 20, 30, 40 años Ensayos electromecánicos: Elongación y tracción a la rotura Indenter Resistencia de aislamiento Índice de polarización Resistencia del lazo Reflectometría

9 CABLES ELÉCTRICOS WALK-DOWN: Identificación de cables degradados Identificación de zonas con condiciones ambientales críticas Termografía de los cables Identificación de cables a incluir en la inspección detallada Identificación de medida correctoras

10 CABLES ELÉCTRICOS INPECCIÓN Y ENSAYOS IN SITU : Inspección visual y táctil Empleo de muestras envejecidas en laboratorio como patrones de comparación Aplicación módulo indenter Medida de dureza Evaluación del estado de los cables. Se consideraron los resultados del programa de ensayos en laboratorio

11 CABLES ELÉCTRICOS BASE DE DATOS: Características del cable: Identificación Tipo Fabricante Materiales Características mecánicas y dimensionales Características eléctricas Informe Walk-down Procedimientos de inspección Resultados de la inspección Resultados módulo indenter

12 CABLES ELÉCTRICOS RESULTADOS OBTENIDOS EN LA INSPECCIONES Y ENSAYOS: Los cables expuestos a radiación solar mostraban decoloración y signos de dureza en cubierta, pero en general no se han observado daños significativos en los mismos En casos aislados se han encontrado cables agrietados, que han sido sustituidos Se ha encontrado que el estado general de los cables es satisfactorio. Los cables dañados corresponden básicamente con cables en condiciones de instalación desfavorables

13 CABLES EN CIRCUITOS DE INSTRUMENTACIÓN OBJETO DEL PROGRAMA: Evaluación del estado del aislamiento de los cables y conexiones eléctricas de los circuitos de instrumentación de tensión alta y bajas corrientes, expuestos a condiciones ambientales adversas Cumplimiento con los requisitos del AMP XI.E2 del Nureg 1801 Insulation Material for Electrical Cables and Connections no subject to 10CFR Environmental Qualification Requirements used in Instrumentation Circuits

14 CABLES EN CIRCUITOS DE INSTRUMENTACIÓN ALCANCE: Cables de instrumentación con señales de tensión alta e intensidades bajas. Típicamente aplicable a sistemas de medida de radiación de alto rango y de monitorización de flujo neutrónico Cables accesibles instalados en condiciones ambientales adversas

15 CABLES EN CIRCUITOS DE INSTRUMENTACIÓN METODOLOGÍA APLICADA: Identificación de los cables en el alcance del programa Análisis de las gamas de calibración de los sistemas de instrumentación, identificándose si se incluyen los cables en los lazos calibrados Evaluación de los resultados de las medidas de calibración, a fin de detectar si se exceden las tolerancias admisibles por defectos imputables a los cables

16 CABLES EN CIRCUITOS DE INSTRUMENTACIÓN METODOLOGÍA APLICADA (cont.): Para los cables no incluidos en los lazos calibrados, medidas eléctricas, incluyendo: Reflectometría (TDR) Medida de Resistencia Óhmica Medida de Impedancia en función de la frecuencia Evaluación de las medidas, identificando el estado de los materiales aislantes de los cables y conexiones. Carga de la base de datos con características de los cables y resultados del programa

17 CABLES EN CIRCUITOS DE INSTRUMENTACIÓN RESULTADOS OBTENIDOS : No se han detectado degradaciones significativas en los cables Aunque inicialmente se han aplicado medidas eléctricas a algunos cables para CNA, en la actualidad se evalúan todos ellos dentro de los programas de calibración de los sistemas de instrumentación

18 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD OBJETO DEL PROGRAMA: Evaluación del estado de los cables sometidos a condiciones de humedad, incluyendo inmersión. Cumplimiento con los requisitos del AMP XI.E3 del Nureg 1801 Inaccessible Power Cables not subject to 10 CFR Environmental Qualification Requirements Inicialmente se aplicó el programa de acuerdo con lo requerido en la Generic Letter Inaccessible or Underground Power Cable Failures That Disable Accident Mitigation Systems or Cause Plant Transients

19 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD ALCANCE: Cables de fuerza (media y baja tensión) Cables pertenecientes a sistemas cubiertos por 10CFR54, estén o no sometidos a requisitos de cualificación ambiental (alcance aumentado respecto a AMP XI.E3) Cables subterráneos sometidos a condiciones de humedad, incluyendo inmersión. Se ha aumentado el alcance respecto a la revisión 1 del Nureg Anteriormente no se incluían los cables de baja tensión y se limitaba el alcance en función de su tiempo en servicio

20 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD METODOLOGÍA APLICADA: Selección de los cables de fuerza a inspeccionar, instalados en áreas de difícil acceso o subterráneos. Realización de ensayos de degradación en laboratorio de muestras representativas de cables, para comparación con cables en la central Realización de recorrido de inspección ( walk-down ) en la central Realización de medidas eléctricas in situ de los cables y evaluación de su estado Carga de la base de datos con características de los cables y resultados del programa

21 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD ENSAYOS EN LABORATORIO: Se aplicaron ensayos eléctricos sobre los siguientes tipos de cables: Cable nuevo Cable con humedad local Cable con daños mecánicos y con humedad local Cable de media tensión con descargas parciales provocadas Los ensayos eléctricos aplicados fueron: Resistencia óhmica Medida de impedancia en un rango de frecuencia Reflectometría Resistencia de aislamiento Ensayo de tangente de delta (En cable de media tensión) Ensayo de descargas parciales (En cable de media tensión)

22 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD WALK-DOWN: Acceso a los cables objeto de la inspección (levantamiento de arquetas o acceso por túneles), realizándose inspección visual y registro fotográfico de aquellos cables que se ven sometidos a agentes como suciedad y humedad.

23 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD MEDIDAS ELÉCTRICAS IN SITU : Medida de resistencia óhmica Reflectometría Medida de impedancia, en módulo y fase, de 1kHz a 13MHz. Adicionalmente para cables de media tensión se realizan los siguientes ensayos: Ensayos de tangente de delta/capacidad Descargas parciales

24 VIGILANCIA DE CABLES DE FUERZA INACCESIBLES SOMETIDOS A CONDICIONES DE HUMEDAD RESULTADOS OBTENIDOS: En los walk-down se han observado para ciertos cables restos de humedad, indicativos de periodos de inmersión En general se han obtenido medidas dentro de los rangos esperados, sin haberse identificado degradación significativa de los cables

25 VIGILANCIA DE CABLES DE PVC OBJETO DEL PROGRAMA: Vigilar el estado de los cables con material de aislamiento y/o cubierta de PVC en la CN Trillo como consecuencia de la experiencia operativa de la CN Unterweser en 2007 (Informe VGB Nº ) ALCANCE Cables de instrumentación con aislamiento de PVC y cubierta de polietileno Cables de instrumentación con aislamiento y cubierta de PVC

26 VIGILANCIA DE CABLES DE PVC METODOLOGÍA APLICADA: Realización de inspecciones en planta a fin de identificar secreciones de PVC de dos tipos: Secreciones parduscas de alta viscosidad Secreciones claras de baja viscosidad Análisis e identificación de zonas con recorrido de cables de PVC Realización de walk-down en dichas zonas Identificación de equipos origen y destino de cables de PVC Realización de las inspecciones en zonas de origen y destino de los cables. Se identifican posibles cambios en coloración, aspecto y tacto de los cables

27 VIGILANCIA DE CABLES DE PVC RESULTADOS OBTENIDOS EN LA INSPECCIONES: No se han identificado secreciones ni cambios significativos en el estado de los cables El problema detectado en la CN Unterweser para los cables de de PVC, no ha afectado a los cables con material de PVC en la CN Trillo

28 Tendencias en la aplicación de programas de inspección de cables Estudio de nuevas técnicas de caracterización de los cables Se busca aplicar medidas eléctricas por ser de fácil ejecución, permiten ensayar cables inaccesibles y cubren todo el recorrido del cable La mayor dificultad es la obtención de ensayos eléctricos con correlación con la degradación del cable Para cables de media tensión tan δ y descargas parciales son las técnicas más recomendadas LIRA (Line Resonance Analysis) es una técnica que está siendo analizada como una de más posibilidades para la caracterización de la degradación del cable

29 Tendencias en la aplicación de programas de inspección de cables Informe EPRI Technical Report Incluye recomendaciones prácticas para la aplicación de los programas XI.E1 y XI.E3 del Nureg 1801 a cables de media tensión Se recomiendan básicamente para cables en ambiente seco ensayos de tan δ, LIRA (Line Resonance Analysis) y descargas parciales Para ambiente húmedo se recomienda tan δ, bien por separado, o bien combinado con el ensayo de rigidez dieléctrica