D ESCONEXIÓN Y C ONEXIÓN DE CCVT S A PLICANDO M ETODOLOGÍA DE T RABAJOS CON T ENSIÓN V CITTES 2011 CIER – CACIER Salta, Argentina – 30 de agosto al 2 de

DESCONEXIÓN Y CONEXIÓN DE CCVTS APLICANDO METODOLOGÍA DE TRABAJOS CON TENSIÓNV CITTES 2011CIER – CACIER

Salta, Argentina – 30 de agosto al 2 de septiembre de 2011

William Santana Iván Sanín [email protected] [email protected]

CONTENIDO

Trabajos con Tensión en ISA

Secuencia de análisis de procedimientos de TcT

Desconexión y Conexión de CCVTs

Aspectos centrales del estudio

Principales resultados del modelo

Aplicación en CCVTs de Barra

Aplicación en CCVTs de Bahía de Línea

Conclusiones y Recomendaciones

2

3

INFORMACIÓN GENERAL DEL GRUPO ISA

A través de sus negocios, ISA y sus empresas filiales desarrollan importantes proyectos de infraestructura lineal

ELECTRIC ENERGY TRANSPORT

CONSTRUCTION OF INFRASTRUCTURE PROJECTS.

MARKETS OPERATION AND ADMINISTRATION

TELECOMMUNICATIONS TRANSPORT

ROAD CONCESSIONS

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INFORMACIÓN GENERAL DEL GRUPO ISA

Secuencia de Análisis de Procedimientos de TcT

DESCONEXIÓN Y CONEXIÓN DE CCVTS APLICANDO METODOLOGÍA DE TRABAJOS CON TENSIÓN

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Trabajos con Tensión en ISA¿Por qué aplicamos TcT en ISA?

Buscamos el bienestar de nuestros usuarios Compromiso Social Continuidad en el suministro de potencia Alto grado de calidad en el servicio

Reducción de los tiempos de desconexión Directriz gubernamental

CREG – 011

Minimiza desconexiones anuales Amplia la clasificación de unidades

constructivas a regular

0

20

40

60

80

ATR LT230kV

LT500kV

Tiempo máximo de desconexión para mantenimiento

2000

2011

Trabajos con Tensión en ISA¿Qué buscamos?

Compromiso Social & Regulación Eléctrica

Reducción Tiempos de Mantenimiento

Ampliar aplicación de TcT Actividades de Mantenimiento

Mantenimiento preventivo y correctivo

Renovación de equipos y subestaciones

Desarrollar Nuevos Procedimientos TcT

Continuidad en el servicio eléctrico

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8

Trabajos con Tensión en ISASecuencia de análisis para procedimientos TcT

Estudios Eléctricos• Análisis Transitorio• Requerimientos

Operativos

Estudios Mecánicos• Cargas dinámicas y estáticas• Características de Equipos

Análisis de Riesgo• Personas, Equipos, Medio Ambiente, MAD, EPP

Control de Riesgos• Mecanismos de control• Análisis OHS

Nuevo procedimientoTcT

Normalización de Procedimiento

Revisión de Procedimiento

Escenario de Riesgo

ENTRENAMIENTOPersonal Certificado

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Modelo de Arco Eléctrico Implementación en ATPDraw

Modelo eléctrico de CCVT’s en ATPDraw Característica de excitación Respuesta en frecuencia

Impacto en el sistema de protecciones Consecuencias de la desenergización

Trabajos con Tensión en ISAPrincipales aspectos del estudio

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Respuesta Transitoria - CCVT

Simulación - ATPDraw V = Vp (Máximo transitorio) Devanado secundario sin carga

Predice Comportamiento Ic Estado transitorio – CCVT Longitud de arco eléctrico

Trabajos con Tensión en ISAPrincipales resultados del modelo

III Jornadas Técnicas ISA 2010 / Rigurosidad y Excelencia en el Transporte de Energía / © Todos los derechos reservados por Interconexión Eléctrica S.A. E.S.P.

Estudio eléctrico en PT de cuerpo capacitivo

Desconexión del CCVT con TcT Fenómeno transitorio de alta frecuencia

Modelo de arco eléctrico en aire (Nakamichi) Desarrolló de modelo en ATP (2008)

Modelo de PT Capacitivo en ATP (Vermeulen) Desarrolló de modelo en ATP (2009) Característica de excitación y curva de respuesta en frecuencia (ABB CPA 245)

Acople del modelo de arco + fuente + bajante + modelo PT Se simula asumiendo condición envolvente V=0 Ic=max / V=max Ic=0 Desconexión Fase A


Modelo de Alta Frecuencia del CCVT en ATP




Circuito de Simulación para la Desconexión del CCVT aplicando TcT


TcT Desconexión PT


Corriente capacitiva máxima de 500 mA (en 12 ms y oscilaciones de 0.14ms).

En Secundario del CCVT, el Voltaje aumenta 4%, de 66V a 70 V en las fases b y c que no se desconectan.

En C2, el Voltaje no cambia en fb y fc. La fa trata de mantenerse en el valor de pico aproximadamente por 10ms.

No hay Sobre V en el secundario


TcT Conexión PT


Condición crítica: CCVT está descargado y entra a potencial en el momento en que la onda de voltaje pasa por su valor máximo (se comporta como un corto circuito para la red, solo en el instante de conexión). El retorno al estado estable, se realiza oscilando a alta frecuencia alrededor de la onda de alimentación. Estas oscilaciones se amortiguan rápidamente debido a la presencia de elementos disipadores de energía en la red y no tienen consecuencias perjudiciales para los elementos que se encuentran en ella, tampoco para el sistema de protecciones.

Ic debido al dv/dt.? La I ocurre en 16 ms cuando V max . I= 1 kA (8 us)


ESQUEMA DE PROTECCIONES Se evalúa el impacto de la desconexión del PT en el sistema de protecciones

Desconexión PT de Barra: Se pierde el sincronismo (Recierres 3 off),

verificación contadores de energía.

Desconexión PT de Línea: Se pierde señal de V y puede generar disparo.

Desconexión PT ATR: Se pierde la función de sobre V



Estudio mecánico orientado a la desconexión y conexión del CCVT

La manipulación de la conexión de alta tensión en los CCVT transmite vibraciones al punto de anclaje en el pórtico y equipos adjuntos, que pueden originar la falla mecánica de los herrajes.

Al descender los cables de conexión, se genera un par de torsión sobre el conector de alta tensión, lo que puede producir rotura mecánica y salida de operación.


Control de Riesgo – Desconexión y conexión de PT

RIESGO IDENTIFICADO CAUSA MECANISMO DE CONTROL

Contacto con arco eléctricoArco eléctrico por desconexión.

Utilizar pértiga de contacto con mango dieléctrico.

Descarga eléctrica a tierra ó entre fases

Sobretensión temporal del 4%

Aplicar y conservar las distancias de seguridad

Accionamiento del sistema de protecciones ó perdida de señal en contadores

Perdida de señal de V

Planear con el grupo de SPA la coordinación del sistema de protecciones teniendo en cuenta el tipo de bahía a intervenir

Choque eléctrico al realizar pruebas eléctricas posteriores a la desconexión con TcT

Carga eléctrica acumulada en el cuerpo capacitivo del PT

Después de desconectar el PT descargarlo eléctricamente.

Falla de conectores y herrajes

Sobreesfuerzo mecánico por vibraciones ó manipulación

Inspección previa del estado de los herrajes y conectores, inspección termográfica donde aplique e instalación de respaldo mecánico en posibles puntos de falla.

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Subestación: San Bernardino 230kV Octubre 2010

Objetivo: Realizar pruebas de diagnóstico a los CCVTs

de Barra 1 sin desenergizar la S/E

Beneficios de su ejecución con TcT Evitó la desconexión de 10% del territorio

Colombiano Garantizó la continuidad del suministro

internacional hacia el Ecuador

Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Barras

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Grupo ejecutor: 7 Ejecutores

Técnica Utilizada: Potencial

Sistema de Izaje: Andamio Dieléctrico

Seguridad Operativa - Ajustes Bancos de Compensación paralela en modo

manual Recierres deshabilitados Protocolo de conexión y desconexión del

sistema de control (CCVTs, contadores P-Q)


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Vista General Subestación San Bernardino

CCVTs de Barra Principal

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Arco Eléctrico durante la desconexión

Arco Eléctrico durante la reconexión

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Subestación: Caño-Limón 230kV Enero 2011

Objetivo: Cambio del CCVT de la fase A sin

desenergizar la subestación

Beneficios de su ejecución con TcT Garantizó la continuidad del suministro en

el Oriente Colombiano Evitó la desconexión de la segunda

petrolera mas grande en Colombia

Desconexión y Conexión de CCVTsAplicación en Bahía de Línea

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Grupo ejecutor: 8 Ejecutores

Técnica Utilizada: Potencial

Sistemas de Izaje: Andamio Dieléctrico Escalera Dieléctrica Grúa con extensión dieléctrica

Seguridad Operativa - Ajustes Implementación de nuevo grupo de ajustes

para los relés de protección Protocolo de desconexión y reconexión de

los sistemas de control

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CCVT Caño-Limón 230kV Arco Eléctrico durante la desconexión

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Modificación de conexiones PQ, CCVT, TC

Instalación del nuevo CCVT utilizando grúa - Aterrizada

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Conclusiones y Recomendaciones

Los estudios eléctricos y mecánicos asociados al desarrollo de nuevos procedimientos de TcT, permiten identificar de forma clara los riesgos existentes en la actividad y su nivel de impacto. Así mismo, son la base para el desarrollo de nuevos mecanismos de control de riesgo que complementan el panorama factores de riesgo PFR del grupo de TcT de ISA.

El análisis realizado con los estudios eléctricos y mecánicos permite concluir que el proceso de desconexión y conexión de CCVTs, aplicando metodología TcT, no afectaron el estado, funcionamiento y niveles de aislamiento de los equipos intervenidos.

El fenómeno de arco eléctrico está presente durante el proceso de conexión y desconexión de CCVTs. Sin embargo, a partir de los estudios realizados se concluye que el nivel de riesgo asociado al mismo no compromete la seguridad del personal ejecutor, del equipo ni del sistema.

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