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Modificaciones tecnolgicas a los transformadores de potencia se
han desarrollado
lentamente durante varios aos, sobre todo para mejorar las
actuaciones
electromagnticos y diseo. Por el contrario, el desarrollo de
componentes de
transformadores y accesorios, que implica el uso de nuevos
materiales y tecnologas,
no ha sido sometido a la misma adopcin y difusin. Esto es
probablemente debido a la
renuencia de los expertos de transformadores de potencia para
apoyar nuevas
tecnologas electrnicas y debido a la contratacin de utilidad a
menudo se centra en el
precio de compra mnima.
La disponibilidad a gran escala de los componentes de bajo
mantenimiento para
subestaciones primarias se ha traducido en los servicios pblicos
que buscan nuevas
formas de optimizar la inversin en transformadores y gestionar
las operaciones de
mantenimiento en servicio, manteniendo niveles satisfactorios de
fiabilidad de la red y
el servicio al cliente.
La red de Enel Distribuzione tiene una poblacin de transformador
grande, con cerca
de 3.500 unidades instaladas, y se compone de unos 1.700 de alto
voltaje / media
tensin (AT / MT) subestaciones primarias. Los transformadores
tienen
especificaciones estndar en trminos de diseo, clasificaciones y
procedimientos de
prueba. Por lo general se cargan a un mximo del 70% al 80% del
valor de placa, por lo
que no son trmicamente destacaron, excepto bajo condiciones de
carga de
emergencia, que en ocasiones pueden ocurrir durante un perodo
corto (unos das).
El uso de pararrayos para proteger los bobinados de AT y MT es
una prctica de diseo
habitual en Europa y limita los esfuerzos dielctricos. El
cortocircuito Capacidad de
resistencia de los devanados est limitado por varios
factores:
Conexin Yyn0 con HV, no accesible neutral
Ausencia de terciaria delta-conectado
Alta impedancia de cortocircuito para limitar la corriente de
cortocircuito MV en 12.5
kA
Neutro del sistema MV aislado o conectado a tierra por la bobina
Petersen.
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Las caractersticas de diseo del transformador como resultado una
tasa de falla
relativamente bajo si se tienen en cuenta problemas como fugas
de aceite, oxidacin de
las partes metlicas, daos porcelana y las fallas del buje
ocasionales. Sin embargo, con
una poblacin tan grande transformador, procedimientos de
mantenimiento estn
siendo considerados como de importancia estratgica.
Vaco-Type OLTC
Tradicionalmente, los transformadores de potencia fueron
equipados con el tipo de
resistencia en carga cambiadores de tomas (OLTC) con
interruptores de desviacin de
aceite - una tecnologa que se ha demostrado fiable y teniendo en
cuenta el
funcionamiento satisfactorio. El mantenimiento especificado para
tales componentes
incluye la sustitucin de los contactos del ruptor, aislante
tratamiento de aceite y
cambio representa un costo importante y requiere la planificacin
de un corte de un
solo da del transformador. Se requiere este mantenimiento a
intervalos de
aproximadamente 8 a 10 aos, o 100.000 operaciones de cambio de
tomas. En el
transcurso de su vida de servicio, un transformador requerir dos
o tres paradas de
mantenimiento.
Una nueva tecnologa basada en conmutacin con interruptores de
desviacin
equipados con interruptores de tipo de vaco de vaco ha estado
disponible en el
mercado desde hace unos aos; Por lo tanto, el nmero de unidades
en servicio se ha
incrementado. Los datos de rendimiento informaron sobre el tipo
de vaco OLTC
confirma la tecnologa est probada y las unidades son fiables.
Tecnologa de
interrupcin de vaco ha sido bien probado operacionalmente en red
de MT de Enel,
donde un gran porcentaje de los disyuntores en comisin son
unidades de vaco.
A pesar del costo de compra ms alto de OLTC vaco en comparacin
con OLTC
tradicionales, hay una reduccin significativa en la frecuencia
de mantenimiento como
el tipo de vaco requiere un mantenimiento de las petroleras y
los contactos despus de
aproximadamente 300.000 operaciones, lo que debera significar la
unidad permanece
libre de mantenimiento durante la vida del transformador. Adems,
la gama de
corriente de funcionamiento para los nuevos OLTC es ms ancha que
la de los
tradicionales, y permite el uso de la misma OLTC para todos los
transformadores en el
intervalo de 16 a 63 MVA MVA. Sin la necesidad de cambios de
aceite y tratamiento, el
tipo de vaco CTC ofrece seguridad y los beneficios
ambientales.
Alta tensin aisladores polimricos
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La disponibilidad de la tecnologa aislante polimrico ha
eliminado de manera efectiva
las preocupaciones sobre el consumo de material orgnico. Las
caractersticas de
difusin inferiores de los aisladores polimricos que sean ms
caros que los aisladores
de porcelana tradicionales. Aunque limitado a experimentar con
aparamenta aislada
en gas, Enel Distribuzione considera aisladores polimricos tener
satisfactorio
rendimiento en el servicio.
Aisladores de porcelana tradicionales requieren mantenimiento
especfico para las
operaciones de limpieza para evitar descargas elctricas en la
superficie externa. Si se
requiere una limpieza, un corte de transformador es necesario.
Aisladores polimricos
son mucho mejores para resistir los efectos de la contaminacin.
As que, al aceptar su
limpieza uso, las operaciones no se debe exigir en zonas
ligeramente contaminadas, y
la necesidad de las operaciones de limpieza se deben reducir de
manera significativa en
las zonas con altos niveles de contaminacin.
Adems, los problemas relacionados con el dao de porcelana
durante el transporte y
la manipulacin, as como el riesgo de rotura en servicio en la
forma de una explosin,
se evitan en gran medida, o por lo menos se reducen
considerablemente.
Plug-In Terminales de Media Tensin
El plug-in de terminales MV permite la conexin directa de los
cables de media tensin
en el transformador, en sustitucin de la solucin tradicional,
que requiere un marco
de apoyo permanente pesada para sostener el sistema de conexin
de barras entre las
terminales del transformador y terminales de cable a la altura
de seguridad mnima
prescrita. Aunque ms costoso, la nueva solucin simplifica la
operacin de montaje de
los cables de conexin; el apoyo para el cable puede ser ms
ligero y un sistema de
aislamiento para la barra colectora de cobre no es
necesario.
Por otra parte, se evita el riesgo de defectos causados por
animales o aves grandes que
hacen contacto con las barras expuestas. Esta nueva solucin
tambin ofrece una
mayor fiabilidad del sistema. Una ventaja adicional de los
terminales de los cables de
media tensin de plug-in es la facilidad con la que los parmetros
del transformador se
pueden medir o, en el caso de fallo de cable monofsico, fcil de
reparar. En la
actualidad, la demanda del producto excede la capacidad de
fabricacin, por lo que se
necesitan ms a los fabricantes a reducir el costo, el cual se
considerar sobreestimado.
Respiradores deshidratantes sin mantenimiento
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Cada transformador principal est equipado con dos respiradores
de gel de slice, una
para el aceite del transformador y un segundo para el aceite del
ruptor OLTC. La
operacin de mantenimiento de estos respiradores deshidratantes
tradicionales de
Enel Distribuzione es un control visual a intervalos de tres
meses y el reemplazo anual
del gel de slice.
Como se espera que el nuevo tipo de respiradero deshidratante a
ser libre de
mantenimiento durante varios aos, el periodo de recuperacin para
estas unidades,
que son ms caros, se estima en unos pocos aos. Otros beneficios
se acumulan, ya que
no ser necesario reciclar o comprar nuevo gel de slice; adems,
la utilidad ya no
tendr que lidiar con los problemas ambientales asociados con la
eliminacin de gel de
slice.
Ancla / Fall Dispositivos Pararrayos
Para cumplir con los objetivos de seguridad personal
establecidos por Enel para
minimizar el riesgo de lesiones en el lugar de personal, las
instalaciones para el ancla y
caer dispositivos pararrayos sern especificados para todos los
nuevos
transformadores.Esto debera proporcionar seguridad durante las
operaciones de
mantenimiento o excepcionales que requieren de trabajo en la
parte superior del
transformador. Los procedimientos de seguridad de Enel estn
todava en la fase
experimental. Las alternativas bajo consideracin incluyen una
gua de anclaje rgida
fija en el conservador, el uso de dispositivos de anclaje
flexibles o cercas (fijos o
removibles) en la parte superior de los transformadores.
Planeados Futuros Desarrollos
Para simplificar las operaciones de mantenimiento, Enel planea
introducir nuevas
mejoras:
Radiadores de refrigeracin ser opcionalmente especificado con un
acabado
galvanizado para evitar la oxidacin, la probabilidad de fugas de
aceite, y tener que
volver a pintar o reemplazar despus de unos pocos aos de
operacin en zonas
contaminadas.
Anlisis de gases disueltos Petrleo (DGA) se llevar a cabo para
supervisar el estado
de los transformadores, la prediccin de su vida esperada y, si
es necesario, la
identificacin de las acciones correctivas apropiadas.
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Una modificacin adicional opcional prevista se refiere a la
reduccin de la emisin de
ruido audible de los transformadores. La emisin de ruidos tpicos
de un
transformador de 40 MVA existente es de 70 dB. Se han hecho
cambios de diseo para
reducir este nivel para limitar la perturbacin de ruido para los
ocupantes de las
propiedades privadas situadas cerca de las subestaciones
primarias. Esto reducir la
necesidad de las obras correctivas para reducir los niveles de
ruido dentro de los
lmites legales.
Reduccin de costos del ciclo de vida
Las evaluaciones tcnicas y econmicas que se llevan a cabo por
parte de Enel
Distribuzione para reducir al mnimo las operaciones de
mantenimiento de
transformadores instalados en las subestaciones primarias estn
diseados para
reducir el costo del ciclo de vida de mantenimiento y mantener o
mejorar la fiabilidad
del sistema.Las nuevas soluciones ya instaladas estn sujetas a
la supervisin y
evaluacin constante.Los resultados y los beneficios generales de
las nuevas
soluciones, en trminos de ahorro econmico y beneficios
ambientales,
proporcionarn una comparacin ms precisa con las viejas
soluciones como el
nmero de nuevas unidades en servicio aumenta.
Flavio Mauri ([email protected]) se uni al Centro elctrica
Enel de
Investigacin en Miln, Italia, en 1990 y posteriormente se
traslad a la sede de Enel
Distribuzione.Actualmente trabaja en el campo de la ingeniera y
la normalizacin de
los transformadores de potencia y otros componentes del sistema
de alimentacin.
Stefano Cheli ([email protected]) se uni al departamento de
generacin de
Enel en 1970, y despus de varios aos de experiencia en la
operacin y mantenimiento
de subestaciones, se traslad a la sede de Enel Distribuzione en
Roma, Italia. Cheli ha
continuado usando su considerable experiencia en las actividades
de operacin y
mantenimiento.
