Transcript MANTENIMIENTO DE LINEAS DE TRANSMISION
INSPECCION CON TENSION DE AISLADORES POLIMERICOS Y FERRETERIA EN LINEAS DE TRANSMISION DE 220 KV DEL DEPARTAMENTO DE TRANSMISION NORTE RED DE ENERGIA DEL PERU S. A.
Autores: ING. JOEL R. ELIZARBE CORDOVA TCO. WALTER CAPURRO RAMIREZ TCO. LUCIO CASTRILLON CORNEJO TCO. FRANCISCO GODOY LINARES TCO. NESTOR FLORES AYALA TCO. LUIS LOPEZ CORNEJO
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CONTENIDO
Introducción 1. Antecedentes 2.
Planificación de actividades 3.
Inspección de aisladores con cámara de efecto corona 4.
Inspección de aisladores con tensión 5. Conclusiones y recomendaciones ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
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Introducción
El área de Líneas de Transmisión del Departamento de Transmisión Norte de la empresa Red de Energía del Perú S. A. empresa filial del Grupo ISA, tiene como nuevos filosofía de trabajo la permanente búsqueda de métodos para inspeccionar y analizar el estado de aisladores y ferreterías de las líneas bajo su responsabilidad.
Es así que hemos venido desarrollando diversos prototipos para poder inspeccionar los aisladores sin tener que sacar de servicio las líneas que operamos.
El presente trabajo presenta las diversas etapas que hemos desarrollado hasta llegar a obtener un equipo de inspección de aisladores en caliente muy económico y confiable .
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1. Antecedentes
• Características medioambientales del terreno que atraviesan las líneas del • • DTN: Clima seco la mayor parte del tiempo y húmedo por las noches.
Suelo desérticos con alta presencia de salitre.
Fuertes vientos en dirección oeste – noreste ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
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1. Antecedentes
La línea de transmisión L-2238 Chiclayo – Piura en 220 kV, entró en servicio comercial a mediados del año 1992 y en el lapso de cinco meses salió fuera de servicio 42 veces por bajo aislamiento Fallas en líneas del DTN 1991 - 2001 ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
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1. Antecedentes
Distancia al mar de la L-2238, estudios de Dessau Soprin, 1997 – 1999
Distancia al Mar en km GC
5 4 3 2 1
70 60 50 40 30 20 10 50 100 150 200 250 Numero de Torres 300 350
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400 450
NC
5 4 3 2 1
1. Antecedentes
Niveles de contaminación de la L-2238, estudios de Dessau Soprin, 1997 – 1999
50 100 150 200 250 Numero de Torres 300 350
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400 Distancia al Mar en km 70 60 50 40 30 20 10 450
1. Antecedentes – Lavado de aisladores
• • • • Métodos empleados para reducir tasa de fallas: Lavado en caliente de aisladores, Aplicación de grasa silicona, Montaje de aisladores poliméricos y Aplicación de goma silicona.
Lavado en caliente Restauración del nivel de aislamiento • • • Desventajas del lavado en caliente: Poca efectividad, volver a lavar las mismas cadenas entre los 10 y 15 días, es decir que habían tramos que se lavaban en forma continua.
Altamente costosos Riesgos de disparo de la líneas 8 ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
1. Antecedentes – Lavado de aisladores CRITERIOS DE EVALUACION DE EFLUVIOS EN AISLADORES NIVEL DE EFLUVIOS DESCRIPCION 1
Puntos de ionizaci ón (descargas) de color azulino sobre la parte inferior del primer aislador, cerca al pin y/o pr óximo al conductor
2 3
Puntos de ionizaci ón de más de un aislador de color azulino/naranja sobre la cadena de aislador.
Puntos de ionizaci ón a lo largo de toda la cadena de aisladores sin descargas parciales, color azulino/naranja.
4
Descargas parciales fugaces entre sectores, de color naranja.
5
Descarga el éctrica total (flash over) color naranja lo largo de toda la cadena.
El lavado, limpieza o renovaci ón de silicona debe programarse cuando está en nivel 4.
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1. Antecedentes – Engrasado de aisladores 60
A partir del año 1993 se redujo el número de fallas, sin embargo se tiene el inconveniente de tener que sacar de servicio a las líneas para su renovación.
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1991 1992 1993 1994 1995 1996
50
1997 1998 1999 2000 2001
40 30 28 20 10 0 14 14 5 2 2 2 3 4 5 8 4 3 3 4 2 1 L-2234 L-2236
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27 19 18 4 3 3 L-2238 1
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1. Antecedentes – Instalación de aisladores poliméricos
• • Ventajas: Reducción del número de salidas de servicio por mantenimiento, Reducción del número de días de lavado; • Desventajas: Los aisladores deservicios de las de anclaje líneas.
empezaron a fallar, ocasionando ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
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1. Antecedentes – Engomado de aisladores
Con el fin de optimizar costos por mantenimiento, se aplicó en forma experimental la goma silicona en 3 estructuras de la L-2238 en el año 1996 y es así que para garantizar la operatividad de las líneas se viene aplicando goma silicona en aisladores nuevos que se están instalando en reemplazo de los aisladores poliméricos de anclaje, para ello se ha tomado como referencia el estado de equipos de la Celda de Acoplamiento en 220 kV de la SE Chiclayo Oeste que fueron recubiertas con goma silicona Sylgard, en el año 2001.
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1. Antecedentes
A partir del año 2004 se produjeron roturas de aisladores poliméricos por tracking o fractura frágil, principalmente en estructuras de anclaje.
El 2010 se produjo la rotura de un aislador hecho que polimérico de suspensión, obligó al Grupo ISA, del cual forma parte REP, a diseñar estrategias de solución de este problema, de acuerdo a la Política de Calidad.
Fallas en Líneas de Transmisión del DTN que provocaron caídas de conductor al 31.12.10
Rotura de aisladores poliméricos 14 77.8% Corrosión de pines 2 11.1% Empalme defectuoso 2 11.1% ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
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2.
Planificación de actividades A P H V
P: Efectuado por ISA, nueva
H: Efectuado por REP,
metodología de actividades con TcT.
medición de efecto corona con TsT V: Efectuado por REP, inspecciones de aisladores y ferretería con TcT.
A: Efectuado por REP, cambio de aisladores con TcT.
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2.
Planificación de actividades
Para efectuar la inspección de los aisladores poliméricos se tenía que sacar de servicio las líneas de transmisión y emplear un promedio de 5 personas para esta actividad con un rendimiento de alrededor de 6 cadenas de anclaje.
Por el número de aisladores poliméricos instalados en las líneas del DTN, esta actividad se hacía inmanejable, razón por la que el equipo de Líneas DTN, se puso como meta el tratar de optimizar esta actividad.
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2.
Planificación de actividades LINEA
L-2280 L-2249 L-2248 L-2238 L-2236 L-2234 L-2233 L-2232 L-2216 L-2215 L-2214 L-2213
Total Lavables
66 24 48 498 510 42 42
1,230 AISLADORES DE ANCLAJE Poliméricos Engrasado Engomado
72 270 120 22 6 294 108 72 162 48 48
1,222
102 114 90 24 72 180 174 12 12
780
24 38 6 102 6
176
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TOTAL 72 270 120 192 174 126 318 228 852 852 102 102 3,408
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2.
Planificación de actividades LINEA
L-2280 L-2249 L-2248 L-2238 L-2236 L-2234 L-2233 L-2232 L-2216 L-2215 L-2214 L-2213
Total Lavables
517 243 531 934 934 246 246
3,651 AISLADORES DE SUSPENSION Poliméricos Engrasado Engomado
321 927 558 252 237 45 942 861 222 96 111 45
4,617
1 918 409 314 147 345 201 216 69 69
2,689
3
3
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TOTAL 321 942 862 1,660 505 668 1,074 1,434 1,387 1,387 360 360 10,960
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3.
Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
A fin de poder tener idea de cómo se encontraban los aisladores se empleó una cámara de detección de efecto corona o emisión de fotones Daycor, para ello, el DTN, estableció una tabla de calificación de criticidad del estado de los aisladores poliméricos
NIVEL
1 2 3
4 RANGO
< 500 501 - 2000 2001 - 3000
RECOMENDACIÓN
Ninguna Inspeccionar con pértiga y espejo, cuando sea posible Inspeccionar con pértiga y espejo, lo mas antes posible. Limpiar manualmente
> 3000 Verificación inmediata con pértiga y espejo, para programar cambio de aislador
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3.
Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
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Detección de fotones en T-189, fase Superior de L-2236 19
3.
Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
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Inspección en T-160, L-2236 20
3.
Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
Los datos obtenidos con la una Planilla de cámara de efecto corona, se trasladaron a Medición de Emisión de Fotones.
EST. Nº FASE FECHA HORA TEMP. AMBIENTE °C DISTANCIA APROX. AL AIS LADOR (m) CANT. DE FOTONES Archivo
191 S 10/08/2010 09:26 19 80 905 100810001 191 191 190 190 190 189 189 189 M S M I I S M I 10/08/2010 09:26 19 80 10/08/2010 10/08/2010 10/08/2010 10/08/2010 09:26 09:54 09:54 09:54 19 17 17 17 80 80 80 80 10/08/2010 10:16 18 70 10/08/2010 10/08/2010 10:16 10:16 18 18 70 70 ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
2,414 2,860 1,107 3,288 2,376 2,941 2,114 4,243 100810001 100810001 100810002 100810002 100810002 100810003 100810003 100810003 21
4.
Inspección de aisladores con tensión
Basándose en los resultados obtenidos con la cámara Daycor, el Departamento de Transmisión Norte programó la inspección de los aisladores con pértiga y espejo con aumento, sin embargo no se podía obtener imágenes para ser analizadas en gabinete.
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4.
Inspección de aisladores con tensión
Equipo Liveline modelo LL01, de la empresa GridSense Inc., la cual tiene un precio $14,750.00 sin IGV. Esta de US cámara tiene la ventaja de tener una pantalla de recepción de imágenes a color a distancia y puede operar hasta niveles de 275 kV.
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4.
Inspección de aisladores con tensión
El equipo de Líneas de Transmisión del DTN, enmarcado dentro de la mejora continua y en su afán de encontrar la mejor manera de inspeccionar los aisladores de poliméricos y determinar su real estado conservación, esbozó diversas formas de poder inspeccionar, incluso con equipos rudimentarios.
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4.
Inspección de aisladores con tensión
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4.
Inspección de aisladores con tensión
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Inspección en T-146, L-2236 26
4.
Inspección de aisladores con tensión
Con los resultados obtenidos con el prototipo, se esbozaron algunas mejoras, las que se tradujeron en la versión final de este modelo.
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4.
Inspección de aisladores con tensión
Inspección en T-05, L-2238 ©Todos los derechos reservados por Red de Energía del Perú S.A.
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5. Conclusiones y recomendaciones 5.1 Conclusiones
• La aplicabilidad de este equipo, ha sido demostrada en inspecciones efectuadas a aisladores poliméricos, que luego de ser cambiados se comprobó el estado crítico en que se encontraban, como se observa el aislador polimérico de la T-189, fase Superior, L-2236.
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5. Conclusiones y recomendaciones 5.1 Conclusiones
• La inspección de aisladores empleando el equipo diseñado por el área de Líneas de Transmisión del DT Norte de REP, es efectuada siguiendo los requisitos que se tienen para actividades de TcT.
• El costo estimado del equipo diseñado por DTN/LT de REP no excede los US $ 1,500, mientras que una cámara convencional oscila entre los US $ 15,000.
• El uso de este equipo permite priorizar el cambio de aquellos aisladores que se encuentren en condiciones críticas, garantizando la seguridad del personal y la calidad del servicio eléctrico.
• Para mejores resultados se debe efectuar mediciones de emisión de fotones y en base a los resultados, programar inspecciones con el equipo.
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5. Conclusiones y recomendaciones 5.2 Recomendaciones
• Continuar investigando para mejorar el equipo diseñado por el área de Líneas del Departamento de Transmisión Norte de Red de Energía del Perú.
• Emplear masivamente el Equipo de Inspección de Aisladores para detectar a tiempo aquellos aisladores que pueden poner en riesgo la continuidad del servicio.
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6. Conclusiones y recomendaciones
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