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SUBESTACIONES COMPACTAS (TIPOS Y PRUBAS)

PRUEBAS Y MANTENIMIENTO ELECTRICO

ASIGNATURA: PRUEBAS Y MANTENIMIENTO ELECTRICO. ALUMNO: DURAN CALDERON MIGUEL ANGEL MARQUEZ MARTINEZ ANTONIO PALACIOS MARTINEZ ARMANDO PULIDO TELLO BRENDA CITLALLI RAMIREZ AVALOS JORGE

CARRERA: INGENIERIA ELECTRICA 8° SEMESTRE

MAESTRO: ROMERO CASTRO JOSE DE JESUS 2da Revisión. TRABAJO DE INVESTIGACION: SUBESTACIONES COMPACTAS (TIPOS Y PRUEBAS)

H. VERACRUZ VER, ENERO-JUNIO DEL 2018. 3

INDICE SUBESTACIÓN COMPACTA ________________________________________________________ 9 SUBESTACIONES UNITARIAS PRIMARIAS. _________________________________________________ 10 SUBESTACIONES UNITARIAS SECUNDARIAS ________________________________________________ 11 SECCIONES DE LA SUBESTACIÓN (CELDAS)_________________________________________________ 11 EQUIPOS DE LA SUBESTACIÓN: ____________________________________________________ 13 SECCIONADOR DE CARGA O BAJO CARGA _________________________________________________ 13 APARTARRAYOS________________________________________________________________ 14 FUSIBLES______________________________________________________________________ 15 AISLADORES ___________________________________________________________________ 17 SOLERAS O BARRAS DE COBRE ____________________________________________________ 17 PRUEBAS QUE SE LES REALIZAN A LAS SUBESTACIONES COMPACTAS: ____________________ 18 PRUEBAS A EQUIPOS DE SUBESTACIONES COMPACTAS. _______________________________ 20 APARTARRAYOS________________________________________________________________ 20 FUNCIONES QUE DEBE CUBRIR UN APARTARRAYOS __________________________________________ 20 PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO A APARTARRAYOS ___________________________________ 21 CUCHILLAS DESCONECTADORAS MONOPOLAR Y OPERACIÓN EN GRUPO __________________ 26 RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ________________________________________________________ 26 FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO __________________________________________________ 28 RESISTENCIA DE CONTACTOS _________________________________________________________ 29 FUSIBLES______________________________________________________________________ 30 PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ________________________________________________ 30 4

CUCHILLAS ____________________________________________________________________ 31 RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ________________________________________________________ 31 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Y DE POTENCIAL._________________________________ 33 GENERALIDADES. _______________________________________________________________ 33 DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES. ___________________________________________________ 33 RESISTENCIA DE AISLAMIENTO. ___________________________________________________ 34 FACTORES DE POTENCIA. _________________________________________________________ 37 RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN Y POLARIDAD. ____________________________________________ 39 PRUEBA DE SATURACIÓN. ________________________________________________________ 40 AISLADORES ___________________________________________________________________ 41 MEDICIÓN DE LA CAPACITANCIA Y DE LA TANGENTE Δ. ________________________________________ 41 PRUEBA DEL FACTOR DE DISIPACIÓN ____________________________________________________ 42 PRUEBA DE CAPACITANCIA ___________________________________________________________ 43 MEDICIONES DE DESCARGA PARCIAL ____________________________________________________ 44 ANÁLISIS DE GASES DISUELTOS (AGD). __________________________________________________ 44 ANÁLISIS DE LA HUMEDAD. __________________________________________________________ 45 INSPECCIÓN DEL AISLANTE. __________________________________________________________ 46 EQUIPO DE PRUEBAS ____________________________________________________________ 46 PROCEDIMIENTO DE PRUEBA _________________________________________________________ 46 TERMOVISIÓN.___________________________________________________________________ 48 SOLERAS O BARRAS DE COBRE ____________________________________________________ 48 PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO ES RECOMENDABLE : ___________________________________ 48 PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ________________________________________________ 48 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN___________________________________________________________ 50 INSPECCIÓN DE SUBESTACIONES __________________________________________________ 50 5

INDICE DE FIGURAS. FIG. 1 SUBESTACIÓN COMPACTA ___________________________________________________ 9 FIG. 2 SUBESTACIÓN INDUSTRIAL TIPO INTEMPERIE ___________________________________ 10 FIG.4 CELDAS DE ACOMETIDA. ____________________________________________________ 12 FIG. 5 CELDAS DE MEDICIÓN ______________________________________________________ 12 FIG.6 CUCHILLA DE PASO DE OPERACIÓN SIN CARGA __________________________________ 14 FIG. 7 APARTARRAYOS __________________________________________________________ 15 FIG. 8 FUSIBLE _________________________________________________________________ 16 FIG.9 AISLADORES ______________________________________________________________ 17 FIG.10 SOLERAS ________________________________________________________________ 18 FIGURA 11. PRUEBA PARA APARTARRAYOS DE UNA SOLA SECCIÓN ______________________ 22 FIGURA 12.- CONEXIONES A APARTARRAYOS DE VARIAS SECCIONES. _____________________ 23 FIGURA 13.- PRUEBA DE FP A APARTARRAYOS DE UNA SOLA SECCIÓN ____________________ 24 FIGURA 14. PRUEBA DE APARTARRAYOS PARA VARIAS SECCIONES. ______________________ 25 FIGURA 15. PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO PARA CUCHILLAS DESCONECTADORAS. 27 FIGURA 16. PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA PARA CUCHILLAS DESCONECTADORAS CONEXIÓN. _____________________________________________________________________________ 28 FIGURA 17. PRUEBA DE RESISTENCIA DE CONTACTOS PARA CUCHILLAS DESCONECTADORAS CONEXIÓN. ____________________________________________________________________ 29 FIGURA 18. PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO PARA FUSIBLES. __________________ 30 FIGURA 19. PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO PARA CUCHILLAS. _________________ 32 6

FIGURA 20. PRUEBA DE RESISTENCIA DE CONTACTOS CONEXIÓN PARA CUCHILLAS. _________ 32 FIGURA 21. TRANSFORMADORES DE CORRIENTE PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO. _ 35 FIGURA 22. TRANSFORMADORES DE POTENCIAL. PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO._ 36 FIGURA 23. TRANSFORMADORES DE CORRIENTE. PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA ________ 37 FIGURA 24. TRANSFORMADORES DE POTENCIAL. PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA. ________ 38 FIGURA 25. TRANSFORMADOR DE POTENCIAL. PRUEBA DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN. 39 FIGURA 26. TRANSFORMADOR DE CORRIENTE. PRUEBA DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN. 40 FIGURA 27. TRANSFORMADOR DE CORRIENTE PRUEBA DE SATURACIÓN. _________________ 40 FIGURA 28. CONEXIÓN DEL AISLADOR PARA LA PRUEBA DE CAPACITANCIA Y DE LA TANGENTE. _____________________________________________________________________________ 42 FIGURA 29. DIAGRAMA PRINCIPAL DE LA PRUEBA DE CAPACITANCIA EN AISLADORES INSTALADOS EN EL TRANSFORMADOR. _____________________________________________ 43 FIGURA 30. TANGENTE ALPHA COMO FUNCIÓN DEL NIVEL DE HUMEDAD Y TEMPERATURA EN AISLADORES OIP. _______________________________________________________________ 44 FIGURA 31. CRITERIOS PARA LA CLASIFICACIÓN DE HIDROFOBICIDAD (HC) ________________ 47 FIGURA 32. MEDICIÓN QUE INDICA UNA TRAYECTORIA DE BAJA CALIDAD DE LA CORRIENTE ENTRE EL TERMINAL INTERIOR Y EXTERIOR DEL AISLADOR. _____________________________ 48 FIGURA 33.PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO PARA BARRAS ____________________ 48

Figura 33.- Prueba de resistencia de aislamiento para barras

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INTRODUCCION: Una subestación eléctrica es una instalación de un conjunto de dispositivos o equipos eléctricos cuyo objetivo principal de una subestación eléctrica es el de establecer los niveles de tensión adecuados para la transmisión y distribución de la energía eléctrica. En los sistemas de distribución, una de las subestaciones eléctricas usadas para transformar, controlar y regular la energía eléctrica son las subestaciones compactas; esta clase de subestaciones eléctricas ofrecen una ventaja al ocupar un espacio más reducido a comparación con otra clase de subestaciones, son altamente seguras y también son subestaciones móviles. Las partes que componen una subestación de esta clase dependen de las necesidades del usuario y es posible agregar algunos elementos a los básicos con los que debe contar, siendo estos la acometida, el apartarrayos, la cuchilla fusible, el equipo compacto de medición, las cuchillas desconectadoras, el transformador, el interruptor principal, aisladores de soporte, barras alimentadoras, conexión a tierra y alimentadores. La clasificación de las subestaciones compuestas este dado principalmente por: La función que realiza y por el tipo de instalación. Existen tres aspectos fundamentales que deben de ser considerados al momento del diseño de una subestación compacta los cuales: la que se conoce como la operación normal del sistema sin fallas, cortos o circuitos abiertos; la prevención de fallas para tener un índice alto de confiabilidad y la reducción de efectos por fallas. La presente investigación se basa en la clasificación o los tipos de subestaciones compactas que existen y las pruebas que se realizan a dichas subestaciones.

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Subestación compacta Una subestación compacta está compuesta por una celda de seccionamiento en media tensión, un transformador de potencia y una celda en baja tensión, formando una unidad integral; con el propósito de ahorrar espacio, material de interconexión y tiempo de montaje, ver figura 1.

Fig. 1 Subestación Compacta

Ésta cumple la función principal de intermediar entre acometida y el transformador, protegiendo así al mismo, y a la instalación de media y baja tensión. En estas subestaciones, el equipo se encuentra protegido por gabinetes y generalmente se emplean en donde los espacios son muy reducidos. Se pueden construir tipo interior y de tipo intemperie: Los gabinetes albergan un conjunto de equipos adecuadamente dispuestos, como interruptores seccionadores, apartarrayos, y cuchillas de paso, entre otros dispositivos En cuanto a la seguridad para el operario, esta está diseñada con un laminado exterior y con un sistema de enclavamiento en sus puertas que protege al mismo, manteniéndolo a una distancia segura de la instalación de alta tensión o “las partes vivas” de las conexiones internas de la subestación. A este tipo de gabinetes se los denomina de “frente muerto”, y también se aplica a otros equipos como tableros de distribución y CCMs.

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Las subestaciones compactas también reciben el nombre de unitarias, debido al poco espacio que ocupan dentro de una instalación, y se pueden agrupar básicamente en dos tipos: Subestaciones unitarias primarias. Las subestaciones unitarias primarias se construyen en tipo intemperie y tipo interior, y generalmente operan con tensiones superiores a 600 V, ya sea para alimentar a otras subestaciones secundarias; para interconectarse entre subestaciones; o bien, para alimentar directamente cargas grandes, como, por ejemplo, grandes motores eléctricos. En general, las subestaciones primarias alimentan cargas industriales, pero se usan también en edificios y centros comerciales grandes. La figura 2 corresponde a una subestación primaria de tipo industrial para intemperie de tipo semicompacto, en donde se muestra de igual forma su respectivo diagrama unifilar simplificado y la disposición física.

Fig. 2 Subestación industrial tipo intemperie

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Subestaciones unitarias secundarias Subestaciones receptoras (reductoras) secundarias Estas subestaciones se encuentran alimentadas normalmente por los niveles de tensión intermedios (69 kv, 115 kv y en algunos casos 85 kv) para alimentar a las llamadas redes de distribución de 6.6 kv, 13.8 kv, 23 kv y 34.5 kv.

Secciones de la subestación (celdas) Todas las subestaciones compactas cuentan con estructuras desmontables llamados celdas como se observa la figura 3. Dichas celdas contienen todos los dispositivos de conexión, desconexión, y protección, y a su vez dividen la subestación en bloques que pueden cambiar de posición dependiendo de la necesidad o utilidad de la subestación.

Fig.3 Secciones de la subestación (Celdas)Celdas de acometida: Es una celda prevista para

recibir el cable de energía de alta tensión o acometida, las líneas de acometida pueden ser regularmente por trinchera(subterráneo) y en algunas ocasiones por charola (aéreo) dicho ejemplo esta la figura 4.

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Fig.4 Celdas de acometida.

Celdas de medición: en estas celdas, además de encontrarse la acometida como en el caso anterior, se encuentra el equipo de medición de la compañía suministradora, con sus respectivos transformadores de medición. La misma se encuentra diseñada con el espacio adecuado de acuerdo con las normas de la Comisión Federal de Electricidad, para alojar sin problemas dicho equipo.

Fig. 5 Celdas de medición

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Equipos de la subestación: Las Subestaciones Compactas integran equipos para conexión y desconexión de la energía, así como aditamentos de protección como apartarrayos y sistemas de tierras: Cuchilla desconectadora de operación sin carga (DTP). Seccionador de operador con carga (LDTP de disparo tripolar), con un seccionador en posición lateral para así lograr verdaderamente una subestación compacta. Seccionador de carga o bajo carga Este sirve para la conexión y desconexión con carga, además de que protege contra corto circuito y sobrecarga, lo cual se logra a través de los fusibles de media tensión y alta capacidad interruptiva. El seccionador también protege la línea contra operación monofásica o bifásica gracias a su mecanismo percutor, el cual desconecta automáticamente las tres fases cuando se funde un fusible. Cuando el seccionador se instala en una celda principal, debe de incluir tres apartarrayos, los cuales se montan en la parte posterior del seccionador. Cuando la celda es para seccionador derivado, normalmente no se instalan apartarrayos. Cuchilla de paso de operación sin carga: Este dispositivo que se muestra en la figura 6 es de seccionamiento de circuitos para operar sin carga, sirve básicamente para aislar el resto de la subestación de la celda de acometida, librando barras y circuitos de la fuente de alimentación de alta, para poder hacer tareas de mantenimiento u otras actividades de rutina.

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Fig.6 Cuchilla de paso de operación sin carga

Apartarrayos El apartarrayos es un dispositivo que sirve para la protección contra descargas atmosféricas o sobretensiones en la línea. Las ondas que se presentan durante una descarga atmosférica viajan demasiado rápido para la capacidad de reacción de los fusibles, haciendo que este sistema sea insuficiente en esos casos. El apartarrayos, que se encuentra conectado permanentemente en el sistema, opera cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra. Su principio general de operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuya operación está determinada de antemano de acuerdo con la tensión a la que va a operar, esto es, cuando existe una tensión mayor a la nominal en la línea, el apartarrayos actúa desviándola a tierra. Se fabrican diferentes tipos de apartarrayos, basados en el principio general de operación; por ejemplo: los más empleados son los conocidos como “apartarrayos tipo autovalvular” y “apartarrayos de resistencia variable”.

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El apartarrayos tipo autovalvular (figura 7) consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa. Se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación. El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución. La función del apartarrayos no es eliminar las ondas de sobretensión presentadas durante las descargas atmosféricas, sino limitar su magnitud a valores que no sean perjudiciales para las máquinas del sistema.

Fig. 7 Apartarrayos

Fusibles Estos elementos protegen la instalación contra fallas de cortocircuito y sobrecargas, que además de poseer un distinto tamaño y capacidad, tienen un sistema de percutor que acciona un mecanismo en el seccionador bajo carga, que hace que se disparen las tres cuchillas desconectando las tres fases a la vez. Los elementos fusibles tienen una serie de perforaciones espaciadas regularmente a todo lo largo, calibrados de acuerdo a las características de cada fusible, al circular una corriente de corto circuito se produce la fusión de los elementos en las áreas perforadas y se establece un arco eléctrico durante la primera parte de la onda de la corriente. El diseño de los fusibles contempla un sistema de varios compartimentos o cámaras de arqueo en serie, en las cuales se extingue una parte del arco eléctrico producido al fundirse los elementos 15

fusibles. El interior del fusible se llena de arena sílica de granulación y formulación específica para una adecuada extinción del arco y enfriamiento del fusible. Estos fusibles (figura 8) son empleados principalmente para la protección contra corrientes de corto circuito, debido al efecto limitador de corriente, capacidad para interrumpir la corriente de corto circuito antes de que alcance su valor pico máximo. Al llegar a la corriente de fusión, los elementos fusibles se funden interrumpiendo el circuito en varios puntos en los que aparecen múltiples arcos eléctricos. La tensión se incrementa hasta llegar a un máximo (tensión de ruptura), limitándose la corriente. La arena sílica enfría y reduce la conductividad rápidamente. En el caso en el cual los fusibles estén instalados en los seccionadores interruptores bajo carga los valores de la corriente mínima de interrupción son de 1.8 a 2 veces la corriente nominal del fusible, esto es debido a la respuesta instantánea del perno percutor del fusible que provoca el disparo del mecanismo y la apertura de las tres fases simultáneamente. Los fusibles de alta tensión cuentan con un dispositivo de disparo (sistema percutor) accionado por un mecanismo de energía almacenada mediante un resorte precomprimido.

Fig. 8 Fusible

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Aisladores Se usa para soportar las barras conductoras de la subestación, como soporte para cables, como bases aisladas para mordazas y para fusibles, etc. Son cilíndricos y su superficie es acanalada, con el objeto de aumentar la superficie de aislación entre las partes vivas y la estructura donde están sujetos. Los

aisladores de apoyo están fabricados de resina sintética y, en ambos extremos

frontales están fundidos niples de rosca, con el objeto del montaje de los mismos a las estructuras soporte de la subestación y por el otro extremo para sujeción de soleras y otras partes vivas pertenecientes a equipos por medio de tornillería y solera metálica de apoyo en la figura 9 tenemos un ejemplo de un aislador.

Fig.9 Aisladores

Soleras o barras de cobre Estas están hechas con cobre electrolítico, anteriormente se utilizaba aluminio como material conductor, pero sus dimensiones tenían que ser más grandes. En cuanto a las dimensiones: las Soleras de 1/4” x 1” pueden trabajar con una intensidad máxima de corriente nominal de 400 A, tomando en cuenta una densidad de 1600 A/ Pg2 (amperes por pulgada), para el caso de necesitar una corriente nominal de hasta 600 A se necesitarán soleras de 1/4” X 1 ½”, basándose en la misma densidad. Las soleras de cobre se fabrican para soportar temperaturas de 90 grados centígrados figura 10.

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Fig.10 Soleras

Pruebas que se les realizan a las subestaciones compactas: Revisión y limpieza general. Apriete de conexiones con torquímetro. Pruebas de operación mecánica. Pruebas de resistencia de aislamiento (megóhmetro). Pruebas de resistencia de contacto (micro-óhmetro). El mantenimiento a la Subestación Eléctrica debe realizarse al menos una vez al año, lo que le permitirá asegurarse de la salud de sus equipos principales. Una falla en la subestación le puede costar una fortuna. Con el fin de conservar en buen estado funcional todos los elementos que integran una Subestación Compacta, se realiza el servicio de mantenimiento preventivo el cual consiste en la revisión física, limpieza, lubricación, reapriete de conexiones, así como pruebas mecánicas, eléctricas y dieléctricas. Lo anterior se realiza utilizando el equipo de seguridad y herramienta adecuada, así como equipo de prueba, tales como: 18

Medidor de Resistencia de Aislamiento (Megohmetro) Medidor de Resistencia a Tierra (Telurómetro). Cabe mencionar que durante la ejecución del servicio se cumplen las condiciones de seguridad establecidas en la norma NOM-029-STPS - Mantenimiento de Instalaciones Eléctricas en los Centros de Trabajo. Descripción de Actividades Revisión y limpieza del local y del equipo de seguridad. Revisión general y limpieza de todos los componentes de la subestación. Revisión, limpieza, lavado, engrasado y ajuste de mecanismos. Revisión y reapriete de conexiones en general. Pruebas de operación mecánica de cuchillas de paso y seccionador(es). Prueba de Resistencia de Aislamiento (Megohmetro) a cables de la acometida, apartarrayos, bus, cuchillas y seccionador(es). Prueba de Resistencia de Contacto (Ducter) a cuchillas, seccionadores e interruptores. Medición de Resistencia a Tierra (Telurómetro) de pantallas de cables de media tensión, barra de tierra del gabinete y apartarrayos. Elaboración de Informe de Servicio. Propiedades y/o Ventajas Personal técnico especializado. Equipos de medición y prueba calibrados. Equipos de medición y prueba calibrados. Reapriete de conexiones con Torquímetro Informe de Servicio impreso y en CD.

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PRUEBAS A EQUIPOS DE SUBESTACIONES COMPACTAS. Apartarrayos Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos: Sobretensiones de tipo atmosférico. Sobretensiones por fallas en el sistema. Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra. El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja.

Funciones que debe cubrir un apartarrayos Para que protejan adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes funciones: - No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal. - Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito. - Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra. - Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera. Para asegurar que el apartarrayos cumpla todas y cada una de estas funciones es necesario hacerle las pruebas de resistencia de aislamiento y factor de potencia, ya que con los resultados de ambas pruebas podemos determinar el estado del apartarrayos.

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Prueba de resistencia de aislamiento a apartarrayos Las pruebas de resistencia de aislamiento en apartarrayos se utilizan para detectar humedad o suciedad dentro de la porcelana, entre-hierros corroídos, depósitos de sales de aluminio o porcelanas rotas. En las pruebas de resistencia de aislamiento en apartarrayos, los efectos de la temperatura, absorción y polarización son despreciables. Por esta razón, la prueba tiene una duración de sólo 1 minuto y no se realiza corrección por temperatura. Con la prueba de resistencia de aislamiento se detecta: a) Contaminación por humedad y/o suciedad en las superficies internas de porcelana. b) Entre-hierros corroídos. c) Depósitos de sales de aluminio, aparentemente causados por interacción entre la humedad y los productos resultantes del efecto corona. d) Porcelana fisurada, porosa o rota. e) Envolvente polimérico degradado, contaminado o fisurado Nota: Algunos de estos puntos no aplican para subestaciones compactas en sf6 o vacío ya que en ellas no existen contaminantes exteriores, pero aun así es necesario hacer la prueba para determinar el estado del apartarrayos. Recomendaciones antes de realizar la prueba: o o o o o

Drenar cargas estáticas, a través de un conductor conectado sólidamente a tierra. Limpiar perfectamente la porcelana o el envolvente polimérico y puntos de conexión para pruebas, quitando el polvo, humedad o agentes contaminantes Utilizar la mayor tensión de prueba del equipo (2.5 kv o 5 kv) Tomar la lectura al minuto y anotarla en el formato de prueba En apartarrayos compuestos de varias secciones se debe utilizar la terminal de guarda para efectos de corrientes de fuga por la superficie, lo anterior, en las secciones que no se desean considerar en la prueba.

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Las conexiones para la realización de las pruebas se ilustran en las siguientes figuras:

Figura 11. Prueba para apartarrayos de una sola sección

Para los apartarrayos con varias secciones la conexión a realizar se ilustra en la figura número 12.

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Figura 12.- conexiones a apartarrayos de varias secciones.

Criterios de aceptación En el caso de apartarrayos, los valores mínimos de resistencia de aislamiento son variables, ya que dependen del tipo y marca del equipo. Los valores varían entre 500 y 50,000 MW. Para decidir si el valor de resistencia de aislamiento es el adecuado, se recomienda efectuar comparaciones con apartarrayos de la misma marca, tipo y voltaje. En caso de diferencias apreciables se requiere efectuar una investigación detallada del equipo.

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Prueba de factor de potencia a apartarrayos El principal objetivo de la prueba de factor de potencia es conocer el estado operativo de los aislamientos. Permite identificar cambios en sus propiedades dieléctricas debidos a los efectos de contaminación o envejecimiento. Las pruebas de factor de potencia en apartarrayos se utilizan para detectar las pérdidas dieléctricas producidas por contaminación o suciedad en los elementos autovalvulares, porcelanas despostilladas o porosas, etc.

Recomendaciones para realizar la prueba o o

Drenar cargas estáticas, a través de un conductor conectado sólidamente a tierra. Limpiar perfectamente la porcelana o la envolvente polimérico, quitando polvo, humedad o agentes contaminantes.

Las conexiones para la realización de las pruebas se ilustran en las siguientes figuras:

Figura 13.- Prueba de FP a apartarrayos de una sola sección

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Para los apartarrayos con varias secciones la conexión a realizar se ilustra en la figura número 14.

Figura 14. Prueba de apartarrayos para varias secciones.

Criterios de aceptación Con las pruebas de factor de potencia se obtienen las pérdidas dieléctricas de los apartarrayos en Miliwatts o Watts dependiendo del equipo de prueba que se utilice. Debido 25

a las diferencias de elementos de construcción de cada fabricante, no existen valores normalizados para su aceptación. En la página Web de la Doble Engineering, se proporciona información estadística con valores de pruebas de varias marcas y tipos de apartarrayos que sirven de base para comparar los resultados que se obtengan. Al hacer el mantenimiento preventivo es necesario realizar las siguientes acciones:      

Verificación anclaje y conexiones. Contador de descarga, verificación de operación. Verificar la puesta a tierra Cambio de tornillería y mantenimiento a conectores de alta tensión aplicar grasa conductora en terminales del conector Limpieza manual con trapo e inspección de porcelanas Ajuste en terminales de puesta a tierra.

Cuchillas desconectadoras monopolar y operación en grupo Resistencia de aislamiento Esta prueba tiene como finalidad determinar las condiciones del aislamiento, para detectar pequeñas imperfecciones o fisuras en el mismo; así como detectar su degradación por envejecimiento. La prueba se lleva a cabo durante los trabajos de puesta en servicio y rutina en pruebas de campo. Conexión La prueba de resistencia de aislamiento se realiza para las cuchillas en posición abierta y cerrada.

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Prueba 1 2 3

Conexiones de prueba L G 1 1 3

T 2 2 2

Cuchilla

Mide

Cerrada Abierta Abierta

RA+RB+RC RB+RA RC

Figura 15. Prueba de Resistencia de Aislamiento para Cuchillas Desconectadoras.

Si en la prueba 1 el resultado es bajo probar en forma independiente cada aislador para determinar cuál de ellos es el de bajo valor. Resultados El valor de resistencia de aislamiento para cuchillas desconectadoras debe ser como referencia 40,000 megaohms como mínimo. Cuando no se disponga de valores de referencia, se recomienda complementar el análisis, con las pruebas de factor de potencia para dictaminar el estado de su aislamiento.

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Factor de potencia de aislamiento El efectuar esta prueba a cuchillas desconectadoras, tiene por objeto detectar las pérdidas dieléctricas del aislamiento producidas por imperfecciones, degradación por envejecimiento y por contaminación. La prueba se lleva a cabo durante los trabajos de puesta en servicio y rutina en pruebas de campo. Conexión

Prueba 1 2 3

Conexiones de prueba T.A.T T.B.T. 1 2 1 2 3 2

Selector Ground Ground ground

Cuchilla

Mide

Cerrada Abierta abierta

CA+CB+CC CA+CB CC

Figura 16. Prueba de Factor de Potencia para Cuchillas desconectadoras conexión.

Si en la prueba 1 el resultado es bajo probar en forma independiente cada aislador para determinar cuál de ellos es el de bajo valor. Resultados Para evaluar las condiciones del aislamiento en cuchillas desconectadoras, se consideran únicamente las pérdidas en el aislamiento. Valores de pérdidas inferiores a 9 miliwatts con voltaje de 2.5 KV, y a 0.1 watts a 10 KV se consideran aceptables.

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Resistencia de contactos El objeto de realizar esta prueba es verificar que se tenga un bajo valor de resistencia eléctrica entre los contactos respectivos de la cuchilla. Conexión

Prueba 1

Conexiones de prueba C1 P1 A+B A+B

C2 C

P2 C

Figura 17. Prueba de Resistencia de Contactos para cuchillas desconectadoras conexión.

Resultados Como referencia, un valor de resistencia de contactos de 100 microohms se considera aceptable para la confiabilidad en la operación de la cuchilla. Si resultaran valores superiores, se recomienda ajustar el mecanismo, así como limpiar y ajustar el área de contacto.

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Fusibles

Prueba de resistencia de aislamiento Las pruebas de resistencia de aislamiento en estas secciones son importantes para conocer las condiciones de los aislamientos que los conforman. Los aislamientos soportes de estas secciones tienen la función mecánica de fijar y asegurar los fusibles de potencia que a su vez se interconectan con las barras de enganche del tablero, además que eléctricamente aíslan estos elementos de tierra. El aislamiento complementario varía dependiendo de la marca y tipo de cada sección siendo los más comunes los elementos separadores entre fases. Recomendaciones  Retirar polvo o agentes contaminantes de los elementos aislantes.  Conectar la estructura del gabinete de la sección a la tierra física y a la terminal de tierra del medidor.  Efectuar la prueba cuando la humedad relativa sea menor del 75%.  Para efectuar la prueba se aplican 2500 o 5000 Volts. Conexiones de la prueba

AS - Aislamiento soporte ES – Elemento separador E - Estructura Posición del Prueba fusible 1 Fuera 2 Fuera 3 Fuera 4 Fuera 5 Fuera 6 Fuera 7 Dentro 8 Dentro 9 Dentro

Conexiones L 1 2 3 4 5 6 1-2 3-4 5-6

G -

T E E E E E E E E E

Figura 18. Prueba de Resistencia de aislamiento para Fusibles.

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Mide AS1,ES AS2,ES AS3,ES AS4,ES AS5,ES AS6,ES AS1,ES,AS2 AS3,ES,AS4 AS5,ES,AS6

Interpretación de resultados Las lecturas en los valores de resistencia de aislamiento en estas secciones por lo general son altas, así que una lectura baja es indicativo de un deterioro de alguno de sus aislamientos o presencia de humedad. Se debe tomar en cuenta los valores de puesta en servicio; así como, los valores recomendados por el fabricante.

Cuchillas Resistencia de aislamiento Las pruebas de resistencia de aislamiento en las cuchillas seccionadoras son importantes para conocer las condiciones de los aislamientos que las conforman. El aislamiento adicional varía dependiendo de la marca y tipo de cada cuchilla Recomendaciones  Retirar polvo o agentes contaminantes de los elementos aislantes.  Conectar la estructura del gabinete de la sección a la tierra física y a la terminal de tierra del medidor.  Efectuar la prueba cuando la humedad relativa sea menor del 75%.  Para efectuar la prueba se aplican 2500 o 5000 Volts.

AS – Aislamiento Soporte ES – Elemento Separador BA – Barra de accionamiento E – Estructura Posición de Prueba la cuchilla 1 Abierta 2 Abierta 3 Abierta 4 Abierta 5 Abierta

Conexiones L 1 2 3 4 5

G 31

T E E E E E

Mide AS1,ES AS2,ES,BA AS3,ES AS4,ES,BA AS5,ES

6 7 8 9

Abierta Cerrada Cerrada Cerrada

6 1-2 3-4 5-6

-

E E E E

AS6,ES,BA AS1,ES,AS2,BA AS3,ES,AS4,BA AS5,ES,AS6,BA

Figura 19. Prueba de Resistencia de Aislamiento para cuchillas.

Resultados el valor de resistencia de aislamiento para cuchillas desconectadoras debe ser como referencia 40,000 megaohms. Se recomienda comparar con valores de equipos similares y con el historial de pruebas. Resistencia de contactos El objeto de realizar esta prueba es verificar que se tenga un bajo valor de resistencia eléctrica entre los contactos respectivos de la cuchilla. Recomendaciones  Retirar polvo o agentes contaminantes de los elementos aislantes.  Conectar la estructura del gabinete de la sección a la tierra física y a la terminal de tierra del medidor.  Efectuar la prueba cuando la humedad relativa sea menor del 75%.  Para efectuar la prueba se aplican 2500 o 5000 Volts. Conexión

Prueba

Posición de Conexiones la cuchilla C1 P1

Mide C2

P2

1

Cerrada

1

1

2

2

2

Cerrada

3

3

4

4

3

Cerrada

5

5

6

6

Figura 20. Prueba de Resistencia de Contactos conexión para Cuchillas.

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Resist, Cont. Fase A Resist, Cont. Fase B Resist, Cont. Fase C

Resultados Como referencia, un valor de resistencia de contactos de 100 microohms se considera aceptable para la confiabilidad en la operación de la cuchilla. Si resultaran valores superiores, se recomienda ajustar el mecanismo, así como limpiar y ajustar el área de contacto.

TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Y DE POTENCIAL. En México, la Comisión Federal de Electricidad es la encargada de dictar las características que debe reunir cada uno de estos elementos para utilizarlos en las redes de distribución de la CFE, esto con el fin de garantizar el correcto funcionamiento y seguridad, tanto de las instalaciones como del personal operario. La CFE establece que tanto la configuración como el diseño de las subestaciones eléctricas compactas son responsabilidad del propio usuario pero que en todo caso deben cumplir con la NOM-001-SEDE y sujetarse a lo que dictamine la Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas aprobada por la Secretaria de Energía para su operación. Específicamente, para la medición para acometida en media tensión, para el equipo de medición autocontenido y para TC’s en baja tensión, la CFE determina que la tierra física del medidor no puede ser la misma que la empleada en el apartarrayos, esto para protección del medidor. GENERALIDADES. Con el fin de verificar la correcta operación de los Transformadores de Corriente y de Potencial utilizados en los Sistemas de Medición y/o Protección, se realizan pruebas durante el arranque de los equipos y/o en periodos de mantenimiento preventivo. El servicio consiste en realizar una inspección física de los transformadores de corriente, así como pruebas de relación de transformación aplicando corriente hasta de 300 amperes en el lado primario, incluyendo prueba de polaridad, y pruebas de saturación aplicando una tensión. DESCRIPCIÓN DE ACTIVIDADES. Verificación de ausencia de potencial y maniobras de seguridad – puesta a tierra. Registro de datos de los transformadores (corriente y potencial). Revisión del estado físico del transformador de corriente. Identificación y desconexión de cables del lado secundario del transformador de corriente. Medición de Relación de Transformación y Polaridad, inyectando una corriente. Prueba de Saturación, aplicando una tensión. Evaluación de Resultados. Conexión de los Cables del lado del secundario de los transformadores. Revisión final y retiro de puesta a tierra.

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RECOMENDACIONES. Se recomienda realizar pruebas a transformadores nuevos para verificar su correcta operación, así como realizar las pruebas en periodos de mantenimiento con el fin de detectar desviaciones oportunamente. RESISTENCIA DE AISLAMIENTO. Los diferentes diseños en TC's y TP's requieren que la persona que debe probarlos analice con detenimiento su diagrama en particular, determine las conexiones que convenga seguir y las resistencias dieléctricas que están bajo prueba. Esta conexión deberá quedar asentada en el reporte de prueba del equipo. Invariablemente en fechas posteriores se harán pruebas con conexiones iguales, a fin de tener datos comparativos. Al probar un transformador de instrumento se determinan las condiciones del aislamiento entre los devanados primario y secundario contra tierra. Para la prueba del primario contra tierra, se utiliza el rango de mayor tensión del equipo de prueba, dependiendo de su tipo; y para la prueba del secundario contra tierra, se usa el rango del medidor para una tensión aproximada a la tensión nominal del equipo a probar, de 500 V. A partir de tensiones de 34.5 KV la gran mayoría de los transformadores de potencial con arreglos estrella – estrella son de aislamiento reducido en su terminal P2. La terminal P2 del devanado primario está conectada directamente a tierra. Al probar este tipo de TP's es necesario desconectar la terminal P2 de tierra con objeto de efectuar la prueba del devanado primario a tierra, teniendo el cuidado de limpiar perfectamente la terminal P2 y de no aplicar más de 2500 V, debido a que ésta terminal es de aislamiento reducido. En caso de no contar con acceso para la desconexión de la terminal P2, la prueba de resistencia del aislamiento no podrá ejecutarse. Todas las pruebas se harán a 1 minuto aplicando el voltaje de prueba adecuado.

La prueba de resistencia de aislamiento en dispositivos de potencial (DP´s) se realiza uniendo las terminales de los devanados primario y secundario y aislando toda conexión a tierra y a tableros, siendo esto con el fin de que no intervengan en la prueba las capacitancias y/o resistencias integradas en el dispositivo; ésta prueba se efectúa únicamente a 500V.

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Figura 21. Transformadores de Corriente Prueba de resistencia de aislamiento.

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Figura 22. TRANSFORMADORES DE POTENCIAL. PRUEBA DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO.

Resultados. Tanto para alta como baja tensión los valores de resistencia de aislamiento deberán ser superiores a 50,000 megaohms.

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FACTORES DE POTENCIA. Con la prueba de factor de potencia se determinan las pérdidas dieléctricas de los aislamientos de los devanados primario y secundario que integran a los transformadores de instrumento. Para realizar la prueba de factor de potencia a transformadores de potencial de baja tensión (14.4, 24.0 o 34.5 KV) se recomienda realizar las tres pruebas que se indican en la figura 5.6. Las dos últimas de éstas pruebas, se denominan "cruzadas" y determinan si algún problema está cercano a la terminal P1 o P2. De manera similar pueden probarse los T.P's. para esas mismas tensiones con conexión fase-tierra. En cuanto a los transformadores de corriente se refiere, estos tienen un devanado primario (devanado en alta tensión), el cual puede estar formado de una o varias espiras. Para realizar la prueba, debe cortocircuitarse el primario, aterrizándose el devanado secundario (devanado de baja tensión). Para transformadores que se encuentren almacenados, deberá tenerse especial cuidado en aterrizarlos lo mejor posible para efectuarles la prueba. La rutina llevada a cabo para realizar esta prueba, consiste en aplicar el voltaje al primario y registrar la corriente y las pérdidas con respecto a tierra, calculando con estos parámetros el factor de potencia. Para la determinación de las condiciones del aislamiento se deben realizar también las pruebas de collar caliente. Conexiones para realizar la prueba.

Figura 23. Transformadores de corriente. Prueba de Factor de Potencia .

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Figura 24. Transformadores de Potencial. Prueba de Factor de Potencia.

Un valor de factor de potencia mayor de 2% y pérdidas dieléctricas en la prueba de collar calientes mayores de 6mW a 2.5KV o 0.1 watts a 10KV, será indicativo de que existe un deterioro en el aislamiento del transformador, pudiendo ser la causa el aceite aislante de aquellos que lo contengan, o microfisuras en la resina del aislamiento tipo seco.

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Relación de Transformación y Polaridad. Con el medidor de relación de transformación convencional, se pueden medir relaciones de transformación hasta 130, siendo esto útil para transformadores de corriente de relación hasta 600/5, y para transformadores de potencial con relación hasta 14400/120. Para relaciones mayores se debe utilizar el accesorio del medidor o acoplar un segundo TTR. Si se dispone del medidor trifásico no se tiene ningún problema ya que éste puede medir relaciones de hasta 2700. La prueba de relación de transformación a transformadores de corriente, también se realiza con un transformador de alta carga, un variac y dos amperímetros. Para efectuarla es necesario puentear o cortocircuitar las terminales del devanado secundario de la relación a comprobar, aplicando al devanado primario diferentes valores de corriente preestablecidos y midiendo las correspondientes corrientes en el devanado secundario. Conforme a los datos de placa, debe efectuarse la comprobación en las relaciones de que disponga el transformador. CONEXIONES PARA REALIZAR LA PRUEBA.

Figura 25. Transformador de Potencial. Prueba de Relación de Transformación.

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Figura 26. Transformador de Corriente. Prueba de Relación de Transformación.

Interpretación de Resultados. El porciento de diferencia en la relación de transformación medida con respecto a la teórica no debe ser mayor de 0.15%. PRUEBA DE SATURACIÓN. La prueba se realiza para determinar a qué voltaje se satura el núcleo del transformador. Conexión.

Figura 27. Transformador de Corriente Prueba de Saturación.

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AISLADORES Los aisladores soporte tipo columna son aquellos que tiene los medios o herrajes adecuados para su instalación o sujeción rígida por ambos extremos, su forma debe ser cilíndrica y con faldones simétricos. Sirve de soporte y aislamiento en las instalaciones eléctricas. Antes de realizar cualquier tarea en el aislador, compruebe que el transformador no está excitado y fuera de servicio. Los aisladores deberán haber cumplido con las exigencias de las pruebas de diseño y de tipo descritas en las normas IEC, y con las pruebas de muestra y rutina que serán verificadas durante la etapa de elaboración y recepción en la fábrica. Existen varios métodos de diagnosticar el estado de los aisladores. Puede que, debido a una inspección o a algún síntoma detectado durante el servicio, sea necesario comprobar los aisladores. LAS PRUEBAS REALIZADA EN LOS AISLADORES SON LAS SIGUIENTES:       

Medición de la capacitancia y de la tangente δ. Mediciones de descarga parcial. Análisis de gases disueltos (AGD). Análisis de la humedad. Inspección de fugas de aceite. Inspección del aislante. Termovisión.

A continuación, se describen las instrucciones de algunos de los distintos métodos de comprobación y sus interpretaciones. Medición de la capacitancia y de la tangente δ. Por motivos de seguridad y para reducir la influencia de la inductancia del devanado, todos los devanados del transformador deberán estar cortocircuitados. Los devanados que no estén conectados al aislador que se va a comprobar, deberán estar conectados a tierra. Dependiendo del aislamiento que se vaya a comprobar, la fuente de tensión (tensión de prueba) deberá conectarse mediante cables independientes a la parte superior del aislador o a la toma para pruebas capacitivas. Los cables para la tensión o puesta a tierra de prueba no deben ser los mismos que para la medición. Los cables de medición deberán ser lo más cortos posible y no deben entrar en contacto con objetos conectados a tierra.

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Figura 28. Conexión del aislador para la prueba de capacitancia y de la tangente.

Prueba del factor de disipación Se presupone que el aislador que se va a comprobar está equipado con una toma para pruebas capacitivas. Del mismo modo, se presupone que el puente que se está utilizando puede realizar mediciones sin conexión a tierra, de acuerdo con el método UST (Ungrounded Specimen Test - Prueba con espécimen sin conexión a tierra). De esta forma, la influencia del transformador en el resultado de la prueba (tan δ) es mínima. La prueba deberá llevarse a cabo a la máxima temperatura posible. El procedimiento de medición deberá comenzar con una sensibilidad baja en el puente. A continuación, la sensibilidad deberá aumentarse gradualmente hasta el máximo posible. En casos excepcionales, las interferencias externas pueden dificultar el ajuste a cero del detector. En caso de no poder eliminar la interferencia, deberá reducirse la sensibilidad.

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Prueba de capacitancia

Prueba de capacitancia utilizando un puente: La Fig. 29 muestra el principio de la medición de la capacitancia.

Figura 29. Diagrama principal de la prueba de capacitancia en aisladores instalados en el transformador.

La capacitancia del transformador CT a tierra puede influir en la medición. En la mayoría de los casos esta capacitancia es mínima y generalmente genera un error insignificante. Sin embargo, una desviación entre los aisladores individuales de las tres fases puede indicar una influencia por parte del transformador. Interpretación de la medición El factor de disipación en aisladores OIP: El factor de disipación es una propiedad muy importante de los aisladores del núcleo de condensadores cargados de aceite. Este factor se determina principalmente mediante el nivel de humedad del papel y la cantidad de contaminantes del sistema de aislamiento. Además, el factor de potencia también depende en gran medida de la temperatura. El comportamiento principal con distintas temperaturas y distintos niveles de humedad se muestra en la Fig. 30 siguiente.

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Figura 30. Tangente alpha como función del nivel de humedad y temperatura en aisladores OIP.

Mediciones de descarga parcial La medición de la descarga parcial se utiliza principalmente en el método de comprobación de rutina. Una descarga parcial puede indicar fallos de corona externa o averías en el aislamiento interno. Las descargas externas en los puestos de distribución pueden suprimirse mediante la utilización de bobinas de medición conectadas externamente. Las descargas parciales también se pueden localizar utilizando modernos sensores acústicos. Este método requiere que la medición la realice personal especializado que conozca a fondo el diseño del aislador.

Análisis de gases disueltos (AGD). Este método de diagnóstico únicamente se puede utilizar en aisladores cargados con líquido, p. ej., de los tipos GOx. Tomar una muestra de aceite implica la apertura del aislador. Por lo tanto, existe el riesgo de que, tras tomar la muestra, el sellado del aislador no sea correcto. Sin embargo, cuando se conoce el problema, por ejemplo, un factor de potencia alto en C1, puede ser necesario tomar una muestra de aceite para realizar un análisis de los gases. Toma de muestras de aceite en el aislador

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Las muestras de aceite deberán tomarse preferiblemente en condiciones de tiempo seco. Si, por razones de urgencia, la muestra se debe tomar en otras condiciones climatológicas, deberá tenerse en cuenta lo siguiente: - Antes de tomar la muestra, seque y limpie a fondo la zona que rodea el tapón del orificio de muestreo. - Proteja dicha zona contra la lluvia. Procedimiento de muestreo para GOB, GOE y GOH La muestra se toma a través del orificio de la parte superior del aislador, preferiblemente utilizando una jeringa con una manguera de caucho conectada a la parte superior. La ubicación del tapón del orificio de muestreo se ilustra en la Fig. 5. La dimensión de la junta se indica en la Tabla 3. El material de la junta deberá ser caucho de nitrilo (resistente al aceite del transformador), con una dureza de 70 Shore. El par de apriete del tapón de sellado M8 en GOB, GOE y GOH debe ser de 20 Nm. El par de apriete del tapón de sellado M16 en GOE debe ser de 50 Nm.

Análisis de la humedad. Cuando existe un problema, por ejemplo, un factor de potencia alto en C1, puede ser necesario tomar una muestra de aceite para realizar un análisis de la humedad. Los aisladores contienen una proporción mucho más alta de papel respecto a aceite. Esto significa que, independientemente del proceso de fabricación del aislador, siempre habrá mucha más humedad en el papel que en el aceite. (En el papel, la humedad se mide en %, mientras que, en el aceite, el contenido de humedad se mide en p.p.m.,” partes por millón”.) Dependiendo de la temperatura del aislador, la humedad pasará del papel al aceite o del aceite al papel, según indiquen las curvas de equilibrio (diagrama de Piper) sobre la humedad en aceite-papel. Por esta razón, los aisladores siempre tendrán un contenido mucho más alto de humedad en el aceite tras un determinado período de servicio a altas temperaturas. Como consecuencia, para obtener el valor correcto, la muestra de aceite deberá tomarse al menos 48 horas después de que el aislador completo haya alcanzado la temperatura ambiente. Toma de muestras de aceite en el aislador La toma de muestras de aceite se realiza de forma similar que para el análisis de gases disueltos. Cuando se observan concentraciones considerablemente superiores en el contenido de humedad en el aceite de aislamiento de un máximo de “X” p.p.m., puede que el sistema de sellado del aislador esté dañado. Con una concentración >10 p.p.m. deberá realizarse una medición del valor tan d siguiendo las instrucciones de la sección 2.1.2. Las mediciones deberán realizarse de acuerdo con las recomendaciones de la sección 2.1.3. Con una concentración > 20 p.p.m., el aislador deberá retirarse del servicio.

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Inspección de fugas de aceite.

Durante la supervisión normal de la estación, realice una inspección visual para detectar fugas de aceite.

Inspección del aislante. El rendimiento eléctrico de los aisladores compuestos y revestidos depende de la hidrofobicidad (repelencia al agua) de sus superficies. Con el tiempo, la hidrofobicidad puede cambiar debido a la exposición al entorno exterior y a las descargas parciales (efecto corona). Se han definido siete clases de hidrofobicidad (HC 1-7). HC 1 corresponde a una superficie totalmente hidrofóbica (repele el agua) y HC 7 a una superficie totalmente hidrófila (absorbe fácilmente el agua). Estas clases proporcionan una indicación del estado de humedad y son particularmente útiles para comprobar rápidamente los aisladores en el emplazamiento.

Equipo de pruebas Pulverizador común para vaporizar el agua. El pulverizador debe llenarse de agua corriente. El agua no puede contener ningún producto químico, como detergentes, tensoactivos o disolventes. Otros equipos complementarios que podrían facilitar la evaluación son una lupa, una lámpara y una cinta métrica. Procedimiento de prueba El área de la prueba debe cubrir de 50 a100 cm2. Si no puede cumplirse este requisito, deberá indicarse en el informe de pruebas. Pulverice la superficie 1 ó 2 veces por segundo desde una distancia de 25 ±10 cm. La pulverización debe durar de 20 a 30 segundos. La estimación de la clase de hidrofobicidad deberá realizarse 10 segundos después de haber concluido la pulverización. En los devanados altos, puede resultar complicado determinar la clasificación de hidrofobicidad. Si tiene esta dificultad, o cualquier otra, anote los incidentes en el informe de pruebas.

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Clasificación de la hidrofobicidad La capacidad real de absorción de agua del aislador debe identificarse con una de las siete clases de hidrofobicidad (HC), que se identifican con los valores 1 a 7.

Figura 31. Criterios para la clasificación de hidrofobicidad (HC)

El ángulo de contacto (θ) entre las gotas de agua y la superficie también debe tenerse en cuenta. El ángulo de contacto se define en la Fig. 9. Existen dos ángulos de contacto distintos, el ángulo de contacto de avance (θa ) y el ángulo de contacto de retroceso (θr ). Las gotas muestran estos ángulos sobre superficies inclinadas.

Cuando se deben evaluar las propiedades de absorción de agua de un aislador, el ángulo de retroceso es el más importante. El ángulo de inclinación de la superficie afecta al ángulo θr.

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Termovisión. Los puntos calientes de la superficie de los aisladores se pueden detectar utilizando una cámara de infrarrojos, tal como muestra la Fig. 32 la corriente máxima nominal, el terminal exterior del aislador se encuentra a una temperatura de entre 35 y 45 °C por encima de la temperatura ambiente. Temperaturas mucho más altas, especialmente con cargas de corriente bajas, pueden ser indicio de malas conexiones.

Figura 32. Medición que indica una trayectoria de baja calidad de la corriente entre el terminal interior y exterior del aislador.

Soleras o barras de cobre Los buses de la subestación eléctrica están soportados por aisladores, los cuales pueden degradarse debido a la contaminación, defectos de fabricación, materiales de mala calidad y envejecimiento, por lo que se requiere vigilar su estado. En lo correspondiente este trabajo se refiere las pruebas a barras de subestaciones convencionales, para barras en Subestaciones Blindadas Aisladas en Gas SF6 se toma otro procedimiento que se explicara posteriormente. Para el mantenimiento preventivo es recomendable :   

Revisión y limpieza genreal Apriete y conexiones con torquímetro Pruebas de operación mécanica

Prueba de resistencia de aislamiento La prueba de resistencia de aislamiento a las barras de la subestacion compcta se efectúa durante la puesta en servicio así como también en forma rutinaria para detectar fallas incipientes en los aisladores que lo soportan. Cabe mencionar que ya estando en servicio, deben de extremarse las medidas de seguridad antes de efectuar este tipo de pruebas, 48

considerando siempre que la subestación compacta debe de estar desenergizada por completo. El equipo utilizado para efectuar esta prueba es el medidor de resistencia de aislamiento. El método utilizado es el de tiempo corto, aplicando 2,500 ó 5,000 volts de C.D. durante un minuto. Recomendaciones antes de hacer la prueba a) Abrir todas las cuchillas que conectan al bus, de tal forma que el voltaje de prueba, no se aplique a los interruptores, transformadores de servicios propios, capacitores, reguladores y otros. b) Antes de realizar la prueba de resistencia de aislamiento, es conveniente limpiar la superficie de los aisladores, con la finalidad de que la contaminación o suciedad no influya en los resultados de la prueba. Las conexiones para realizar la prueba se ilustran en las siguientes figuras:

Figura 33.- Prueba de resistencia de aislamiento para barras

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Criterios de aceptación Teóricamente los valores obtenidos en la prueba de resistencia de aislamiento a buses deben ser infinitos; sin embargo, partiendo del hecho de que no existen aislamientos ideales, como valor aceptable, se puede considerar un valor superior a los 40 Megaohms por cada KV de la tensión máxima de diseño de los aisladores. En esta prueba es importante tener la referencia del valor obtenido en la puesta en servicio, con el fin de comparar y analizar más a detalle los resultados.

INSPECCIÓN DE SUBESTACIONES La inspección se define como la observación del estado físico y funcionamiento de las instalaciones y equipos instalados en las subestaciones, y se debe llevar a cabo con una periodicidad mensual para la inspección minuciosa. La inspección no es limitativa, por lo que, si la persona que la realice detecta alguna parte o equipo con alguna anomalía deberá de informar de inmediato y estar disponible para actuar en consecuencia en forma adecuada y oportuna. Esta inspección consiste en la observación y verificación a detalle de los diferentes componentes de la subestación considerando obra civil, electromecánica, parámetros operativos, estado y condiciones físicas del equipo de la subestación. Actividades a desarrollar   

INSPECCION VISUAL Se refiere solo a la observación que se realiza a los equipos. VERIFICAR Se debe efectuar a la instalación y equipos que es necesario comprobar su estado o condición operativa. EJECUTAR Se refiere a una acción específica a realizar en el equipo indicado.

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BIBLIOGRAFIA. http://www.syse.com.mx/pruebas-tps.html https://www.altatecnologia.com.mx/caracteristicas-y-configuraciones-de-lassubestaciones-electricas-compactas-y-equipo-compacto-de-medicion/ http://www.servelec.mx/pruebas-a-transformadores-de-corriente.html

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