Transcript requisitos tecnicos para optimizar la operación y el

V Congreso Internacional sobre “Trabajos con Tensión y
Seguridad en Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica
y Mantenimiento sin Tensión de Instalaciones de AT”
REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA
OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Horacio Luis
GRINSCHPUN (*)
Jorge
MARTUCCI
Juan Andrés
ALBIGER
Edenor S.A.
Edenor S.A.
Edenor S.A.
Argentina
Argentina
Argentina
(*) Edenor S.A. Av. del Libertador 6363, C1428ARG, C.A.B.A., Argentina - email [email protected]
AUTORES
Ing. Horacio Luis GRINSCHPUN
- Subgerente de Equipamiento y Diseño Instalaciones AT - Edenor S.A.
- Especialista en equipos de Alta y Media Tensión.
- email: [email protected]
Ing. Jorge MARTUCCI
- Analista Senior de Edenor S.A.
- Especialista en Transformadores de Potencia y Medida.
- email: [email protected]
Ing. Juan Andrés ALBIGER
- Supervisor Técnico de Equipamiento y Diseño Inst. AT - Edenor S.A.
- Área de Transformadores de Potencia y Medida
- email: [email protected]
INTRODUCCIÓN
Objetivo
• Mejorar la explotación de transformadores de potencia mediante la
racionalización de las tareas de operación y mantenimiento a partir de
innovaciones técnicas y mejoras introducidas como nuevos
requerimientos en las especificaciones técnicas.
Desarrollo de la Presentación
•Mejoras Introducidas:
• Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías.
• Por incorporación de técnicas de detección anticipada de fallas.
• Por redefinición de los parámetros de operación.
Edenor S.A.
CARACTERÍSTICAS DE LA RED
 Tensiones de 132, 220 y 500 kV en AT y 13,2 y 33 kV en MT.
 70 Subestaciones de A.T. / A.T. – A.T. / M.T.
 Más de 18.000 MW de potencia instalada.
 Más de 1.300 km de Red de AT.
Edenor S.A.
CONDICIONES MOTIVADORAS DE LAS MEJORAS
 Exigencias regulatorias.
 Crecimiento de la demanda.
 Reducción sostenida de recursos profesionales.
 Necesidad de reducir costos operativos y optimizar tareas de
Mantenimiento.
REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA
OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Mejoras introducidas:
 Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías.
INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y
TECNOLOGÍAS
Reguladores Bajo Carga con ampollas de vacío
 Menor degradación de
contactos (mayor vida útil).
 No requiere equipo de
filtrado.
 Mayores intervalos entre
inspecciones.
MR con contactos de vacío
(utilizados desde el año 2002)
MR con contactos en aceite
(Año 1970)
INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y
TECNOLOGÍAS
Incorporación de Cuadro de Válvulas
 Acceso a todas las válvulas desde la
calle interna de la Subestación.
 Permite realizar tratamientos de
aceite con la unidad en servicio, de
ser necesario.
 Seguridad del personal interviniente.
INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y
TECNOLOGÍAS
Incorporación de Aisladores secos y Conectores enchufables A.T.
Ventajas
Minimizan el impacto ambiental:
• No contienen aceite
(pérdidas, riesgo de incendio).
• Material no quebradizo ni explosivo:
(resguarda la seguridad de las personas y
equipos).
Aisladores secos
Bushing RIP de 132kV
Intercambiables con otros modelos (porcelana).
Conectores enchufables
Conector Enchufable de 132kV
Conector hembra
instalado en el
transformador
Permite el conexionado sin abrir la cuba del
transformador (evita el ingreso de humedad).
Montaje simple sin riesgo para el transformador.
INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y
TECNOLOGÍAS
Utilización de Relé de variación brusca de presión
Antecedentes: Fallas de graves consecuencias por operación lenta de Válvulas de Sobrepresión.
Permite: Detección anticipada de la variación de presión dentro de la cuba del transformador.
Ventaja: Dispara el transformador “instantáneamente” (sin dependencia de resorte).
INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y
TECNOLOGÍAS
Desarrollo de Indicador de Nivel de Aceite COMPENSADO
 Detección de problemas de llenado del transformador.
 Evitar falsas alarmas por supuesta falta o exceso de aceite en tanque de expansión.
Épocas de mucho frío o mucho calor.
Mediante el seguimiento de la
correlación entre el Nivel y la
Temperatura del aceite.
Nivel
NORMAL
Temperatura
Diferencia
NORMAL
ALTO
BAJO
ALTO
REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA
OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Mejoras introducidas:
 Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías.
 Por incorporación de técnicas de detección anticipada de
fallas.
INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS DE DETECCIÓN
ANTICIPADA DE FALLAS
Implementación de Monitoreo de Transformadores de Potencia
 No requiere servidor dedicado. Disponibilidad de página web embebida.
 Determinación de la condición de funcionamiento del transformador en forma accesible
desde cualquier computadora conectada a la red Intranet de la empresa.
 Planificación de Mantenimiento en base a la condición de funcionamiento.
Página Web embebida en el equipo
Sistema integrado de Monitoreo
INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS DE DETECCIÓN
ANTICIPADA DE FALLAS
Implementación de Monitoreo de Transformadores de Potencia
Adquisición de Equipo detector de
gases disueltos en aceite online.
Decisión de incorporar la mejora
 Realizar seguimiento de máquinas
importantes.
 Realizar seguimiento de máquinas
cuestionables.
 Realizar evaluaciones de una
unidad en tiempo real (por ejemplo
si es reubicada)
DG
Dt
Al. Cont. de Gases (por nivel y por pendiente)
 Posibilidad de reducción de
frecuencia de muestras de aceite
para cromatografía.
 Detección de fallas en etapa inicial
sin daño grave.
INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS DE DETECCIÓN
ANTICIPADA DE FALLAS
Adquisición de Equipo portátil
analizador de gases disueltos en aceite
Decisión de incorporar la mejora
 Detección temprana de fallas.
 Repetitividad de resultados.
 Toma de muestra sin necesidad de traslado.
 Análisis y obtención de resultados “in situ” en
un lapso de 20 minutos.
 Independencia de la calibración del
cromatógrafo ni de operadores de distintos
laboratorios.
REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA
OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Mejoras introducidas:
 Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías.
 Por incorporación de técnicas de detección anticipada de
fallas.
 Por redefinición de los parámetros de operación.
REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN
Reducción del nivel de ruido generado por los transformadores
1. Reducción de niveles de ruido admisibles.
2. Modificación de la refrigeración para minimizar el efecto del ruido.
3. Modificación del método de medición de ruido en la recepción de
los transformadores.
Tr. 40 MVA
Tr. 40 MVA
Tr. 80 MVA
REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN
Reducción del nivel de ruido generado por los transformadores
Medición
U aplicada
Valores máximos
obtenidos
Según especificación anterior
U nominal
75 - 76 dB
1,05 U nominal
57 - 58 dB
Según especificación actual
(con discretización de octavas para estudios de aislación acústica)
 Medidas de diseño adoptadas: Menor Inducción “B”, mayor sección de columnas, mejor
sujeción de chapas, refuerzos de cuba.
 Menor solicitación magnética del núcleo, menor magnetoestricción.
 Disminución de esfuerzos mecánicos  Mayor durabilidad y vida útil.
REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN
Reducción del nivel de ruido generado por los transformadores
 Transformadores y boxes con NUEVOS DISEÑOS:




Pueden ser utilizados en cualquier lugar.
Sin compromiso de su refrigeración.
Menor costo relativo.
Reducción de reclamos de usuarios por contaminación acústica.
Costo de transformador con
NUEVO DISEÑO
$
8% más que uno convencional
aprox. U$S 50.000
Costo de box con
AISLACIÓN ACÚSTICA
$
aprox. U$S 100.000
DIC. 2007 ENE. 2008 FEB. 2008 MAR. 2008 ABR. 2008
REDEFINICIÓNNOV.
DE2007
LOS
PARÁMETROS DE OPERACIÓN
TEMP. MÁX. MED.
24-26
28-30
30-32
28-30
26-28
24-26
°C
Modificación de la temperatura ambiente de referencia para diseñar los
transformadores,
datos 36-40
del Servicio
TEMP. MÁX. ABS. a partir
32-36 de36-40
32-36 Meteorológico
28-32
28-32 Nacional
°C
(Área Gran Buenos Aires )
NOV. 2007 DIC. 2007 ENE. 2008 FEB. 2008 MAR. 2008 ABR. 2008
TEMP. MÁX. MED.
25
29
31
29
27
25
°C
TEMP. MÁX. ABS.
34
38
38
34
30
30
°C
TEMPERATURA AMBIENTE
DE REFERENCIA
ANTES
AHORA
20°C
30°C
 Máxima demanda de la red coincide con la
temporada estival.
 Diseño acorde a las condiciones ambientales reales.
 Operación a menor solicitación térmica.
 Menor envejecimiento del papel del bobinado.
REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN
Verificación de la condición de sobrecargabilidad
Sobrecarga de 4hs
(se le impone el
valor garantizado).
Ejemplo real: Tr. 80 MVA (Sobrecarga
garantizada por el proveedor: 30% )
Se verifica por
ensayo directo.
Temp. de Hot-Spot al cabo
de 4 hs debe ser ≤ 130°C
REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN
Verificación de la condición de sobrecargabilidad
Ejemplo real: Tr. 80 MVA (Sobrecarga
garantizada por el proveedor: 30% )
Ejemplo real Tr. 80MVA (Sobrecarga con temperatura
del cobre estabilizada a 130°C)
33% Sobrecarga
Temp. de Hot-Spot al cabo
de 4 hs debe ser ≤ 130°C
Sobrecarga de 4hs
(se le impone el
valor garantizado).
Se verifica por
ensayo directo.
Sobrecarga a Temp.
constante (130°C)
durante 20hs.
NO debe producirse
ningún tipo de
degradación de
papeles aislantes.
Verificación
mediante análisis
cromatográfico.
V.U.cons  35 días
CONCLUSIONES
MEJORAS DE
DISEÑO
•Modificaciones Constructivas.
•Incorporación de Sistemas de Monitoreo con detección
anticipada de Fallas.
•Redefinición de Parámetros de Operación.
RESULTADOS
OBTENIDOS
•Mejoras en la Explotación.
•Disminución del impacto ambiental.
•Optimización de la operación y mantenimiento.
MEJORA
CONTINUA
•Mantener bajo revisión las Especificaciones Técnicas,
de modo de incorporar nuevas mejoras y tecnologías.
•Capacitarnos constantemente para conocer técnicas
modernas y nuevos materiales y/o equipos.