Sistema de Monitoreo, Anlisis, Diagnstico
y Calificacin Automtica de Equipo Inductivo
Wilson Castillo Bautista [email protected] www.INTERCOLOMBIA.comEspecialista Equipos SPAT (Sistemas de Proteccin,
Automatizacin y Telecomunicaciones)
INTERCOLOMBIA
Sistema de Monitoreo, Anlisis, Diagnstico
y Calificacin Automtica de Equipo Inductivo
Cartagena de Indias, Mayo 29 30 de 2014
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Wilson Castillo Bautista [email protected] www.INTERCOLOMBIA.comEspecialista Equipos SPAT (Sistemas de Proteccin, Automatizacin y
Telecomunicaciones)
SIGAT
INTERCOLOMBIA
AGENDA
Antecedentes
Necesidades
Resultados
Monitoreo Bujes
Caso de xito
Conclusiones
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ANTECEDENTES
Historia: Desde hace algo mas de 20 aos ISA ha instalado sistemas de monitoreo en sus
transformadores de potencia.
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ANTECEDENTES
Historia: Sistemas aislados, No se comunican entre si
Requieren software dedicado en cada subestacin.
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Subestacin A Subestacin B Subestacin C
ANTECEDENTES
Historia: No son tenidos en cuenta por el personal de mantenimiento
Terminan en desuso.
Prdidas de $$$$$$$
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Subestacin A Subestacin B Subestacin C
NECESIDADES
Gestin de Activos Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
Contexto Operacional
Mantenimiento Centrado en Riego
Importancia del Activo
Probabilidad de Falla (Estado Actual)
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* PASS 55-2 2008
*ISO 55001
http://www.assetmanagemen
tstandards.com/resources/M
oving+from+PAS+55.pdf
Performance and Condition Monitoring
NECESIDADES
Performance and Condition Monitoring
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Performance and Condition Monitoring
Monitoreo
de Bujes DGA Humedad C
OLTC DP Temp.Contexto
Operacional
Correlacin de la informacin para un diagnstico ms
preciso
NECESIDADES
Integracin con otras herramientas
ERP (SAP)
Sistema SCADA para informacin en tiempo real
Sistema de control de la Subestacin
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Sistema
Integrado
Fcil Acceso
Escalable
SISTEMA IMPLEMENTADO
*
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*Castillo, W. Arquitectura de Comunicaciones para Sistemas de Monitoreo en Lnea, ISA, Sept. 2013
SISTEMA IMPLEMENTADO EN LA S/E
*
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*Castillo, W. Arquitectura de Comunicaciones para Sistemas de Monitoreo en Lnea, ISA, Sept. 2013
INTEGRACIN SISTEMA DE MONITOREO DE BUJES
El factor de potencia y capacitancia son conocidos como los principalesparmetros para determinar la condicin del aislamiento de los bujes, porque
estos estos son afectados directamente con el deterioro del aislamiento.
Una falla en el aislamiento en los bujes puede resultar en un dao total nosolo del buje sino tambin del equipo asociado a el. Razn por la cual se
programan actividades de mantenimiento preventivo para realizar pruebas
de factor de potencia y capacitancia a los bujes de los transformadores y
reactores. Estas pruebas se realizan con una periodicidad de 3 aos,
requiriendo la desenergizacin y desconexin del equipo.
Existe la posibilidad de presentarse daos en el aislamiento en el periodoentre cada prueba , resultando en fallas graves.
Como alternativa para contrarrestar las desventajas de las pruebas off-line,INTERCOLOMBIA instala sistemas de monitoreo de bujes de la empresa
doble, permitindole consultar el factor de potencia y capacitancia de los
bujes continuamente con el equipo en servicio.
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ndice de Fallas CIGRE SC 12WG 12.05/1983
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BENEFICIOS DEL MONITOREO DE BUJES
Reduccin de tiempos de desconexin:
Modificacin de la actividad peridica de pruebas a bujes cada 3 aos,actividad que requera desenergizaciones de hasta 15 horas en equipos de 500
kV y 10 horas para equipos de 230 kV.
Toma de decisiones a tiempo:
Calificacin automtica del estado de los bujes.
Con la informacin que se tiene se facilita el anlisis del proceso deenvejecimiento del aislamiento de los bujes, de esta forma se cuenta con mas
herramientas para decidir si aplazar el cambio hasta que la accin correctiva
pueda ser programada.
Frente a la desconexin cada 3 aos para pruebas, se descarta la posibilidadde que no se detecten defectos en el aislamiento en el perodo de tiempo entre
dos mediciones, culminando en fallas graves.
Monitoreo en lnea de alarmas:
Monitoreo de alarmas en tiempo real con diferentes niveles de alertainformativo, precaucin y accin.
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MODELO DEL AISLAMIENTO DE LOS BUJES
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0,5 % es un valor tpico de factor de potencia. El factor de potencia
puede incrementarse con el tiempo. Se considera critico un buje con
factor de potencia superior a 0,7 %.
MTODOS DE MEDICIN
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Off-Line: Toma una medida absoluta. El voltaje aplicado es tomado comoreferencia y se determina el ngulo entre la referencia y la corriente medida para
determinar el factor de potencia y la capacitancia.
On-line: Toma una medida relativa. Se toma como referencia una fase paradeterminar la variacin del factor de potencia y capacitancia
Off-Line On-Line
MEDIDA RELATIVA-CAMBIO EN LA CAPACITANCIA
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Las corrientes de los bujes estn desfasadas 120 grados entre ellas
Cuando la corriente de fuga incrementa, la capacitancia tambin incrementa.
MEDIDA RELATIVA-CAMBIO EN EL FACTOR DE POTENCIA
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Disminucin del ngulo de desfase de la fase A indica incremento en el factorde potencia de la fase A.
Cambios simultneos en el ngulo de desfase en la fase A y Fase B indicacambios en el factor de potencia de la fase B.
INTEGRACIN CON LA ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE MONITOREO
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INTEGRACIN A LA ARQUITECTURA
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ALCANCE DEL PROYECTO
21 Todos los derechos reservados por Interconexin Elctrica S.A. E.S.P.
CONSULTA DE INFORMACIN DE PF Y CAPACITANCIA
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ALARMAS DEL IDD
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AJUSTES PARA LA GENERACIN DE ALERTAS
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VISUALIZACIN EN TIEMPO REAL
25 Todos los derechos reservados por Interconexin Elctrica S.A. E.S.P.
Acceso al sistema por parte de los especialistas, desde cualquier lugar del mundo.
VISUALIZACIN EN TIEMPO REAL
26 Todos los derechos reservados por Interconexin Elctrica S.A. E.S.P.
Acceso al sistema por parte de los especialistas, desde cualquier lugar del mundo.
ENLACE DEL SISTEMA DE MONITOREO DE BUJES Y SAP
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Calificacin
automtica de la
condicin del
equipo
Envo de alertas
Envo de notificaciones a los
administradores de los activos
Proceso en Desarrollo
DOCUMENTO DE MEDIDA EN SAP
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Experiencias de INTERCOLOMBIA
Buje de 500 kV con factor de potencia alto
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Valor PF_FASE A_ 500kV (%)
Mximo 1,192
Mnimo 0,891
Promedio 1,071
Experiencias en el montaje del sistema
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Cambios en la corriente de fuga de la fase B, indicaba
cambios crticos en la capacitancia de la fase B.
En cualquier aplicacin de un sistema de monitoreo se tiene que estarpreparado para afrontar un falso-positivo, al menos en la primera etapa de
implementacin.
Sin embargo, desde el punto de vista de gestin de activos, la salida de unequipo por una falsa alarma es mas tolerable que el costo asociado a la falla
de un transformador con sus consecuencias econmicas, sociales y
ambientales.
Experiencias en el montaje del sistema
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Incremento en los ngulos de desfase de la fase A y C,
indicaba disminucin del factor de potencia en la fase B
Experiencias en el montaje del sistema
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INSPECCIN EN SITIO
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Se detect ingreso de humedad en la fase B.
Experiencias en el montaje del sistema
Seales invertidas
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Experiencias en el montaje del sistema
Incompatibilidad de adaptadores
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Conclusiones
Se tiene un sistema de monitoreo en lnea de equipos con las siguientesventajas.
Sistema Abierto
Flexible
Integrado a las herramientas existentes
Escalable.
de Fcil Acceso
A costos bajos.
Con el sistema de monitoreo de bujes es posible modificar la actividadperidica de pruebas a bujes cada 3 aos, actividad que requera
desenergizaciones de hasta 18 horas en equipos de 500 kV y 10 horas para
equipos de 230 kV.
Se puede tener una calificacin automtica del estado de los bujes.
Con la informacin que se tiene se facilita el anlisis del proceso deenvejecimiento del aislamiento de los bujes, de esta forma se cuenta con
mas herramientas para decidir si aplazar el cambio hasta que la accin
correctiva pueda ser programada.
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Referencias
CIGRE SC 12 WG 12.05 (1983). International survey on Failures in Large Transformers in Service. ELECTRA. n. 88.
Condition Monitoring in the Real World. 80th International Conference of Doble Clients. April 7 12, 2013
UPDATE ON ON-LINE BUSHING DIAGNOSTICS. Robert C. Brusetti, P.E. Doble Engineering Company
Castillo, W. Arquitectura del Sistema de Monitoreo en Lnea de Equipo Inductivo, ISA, Sept. 2013.
PAS 55-2:2008
ISO 55001
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