Manual de predictivo subestaciones

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Published on March 16, 2014

Author: conimel1

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Resumen de Manual de Procedimientos para mantenimiento predictivo a máquinas eléctricas en subestaciones.

PREDICTIVO DE SUBESTACIONES ELECTRICAS MANUAL DE PROCEDIMIENTOS

OBJETIVOS  El objetivo general de este manual de mantenimiento predictivo en subestaciones eléctricas, es proveer las directrices y procedimientos básicos relacionados con el equipo y/o máquinas eléctricas dentro de estas instalaciones, además de establecer los aspectos generales y las tareas implicadas en la realización de un buen mantenimiento.

CONTENIDO  Procedimientos de Mantenimiento.  Inspecciones  Estándares ASTM  Buenas Prácticas  Muestreo  Pruebas de aceite dieléctrico

INTRODUCCION  A través de todos estos procedimientos y métodos están considerados los aspectos de seguridad en el trabajo, cuya práctica es primordial para la integridad física del personal involucrado en la implementación de estos procedimientos y recomendaciones. El presente manual describe los procedimientos de mantenimiento de las tres áreas más importantes, a decir: - Mantenimiento de transformadores - Mantenimiento de elementos auxiliares - Uso y mantenimiento de aceites aislantes

CONCEPTOS Pregunte la razón de realizar una prueba de mantenimiento predictivo, del proceso de toma de decisiones ante los resultados, qué hacer con los resultados, hay problemas con este tipo de pruebas, ha prevenido esta prueba algún problema, cuáles son las consecuencias de no hacer las pruebas. ¿Cuál es el costo (desde el punto de vista monetario, de confiabilidad y de seguridad) de esta prueba comparada con el costo del problema. ¿Cada cuanto tiempo hacer la prueba? Los siguientes son aspectos que hay que tener presente: 1. Planifique y discuta, el plan y trabajo 2. Haga énfasis en la seguridad en el trabajo 3. Considere las condiciones del tiempo 4. Tabulación e informe de resultados. Exponga el propósito de las pruebas 3. FILOSOFÍA DEL MANTENIMIENTO Es importante tener conciencia de que el mantenimiento eléctrico es una práctica beneficiosa para la confiabilidad del sistema, si este es hecho en una forma lógica y eficiente. MANTENIMIENTO PREDICTIVO Es una técnica para pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una maquina, utilizando instrumentos especializado de diagnostico, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.

PROCEDIMIENTOS 4.1 PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO Aislamiento Realizar pruebas de aislamiento a los devanados, mufas (“bushings”) y aceite dieléctrico, entre primario-tierra, primario- secundario, y secundario-tierra si el transformador esta desconectado tanto de los conductores primarios y secundarios. Utilizando un megaohmimetro a 5000 voltios (megger), y para resultados la siguiente tabla dada por el fabricante:

•Tomar muestras del aceite para determinar la cantidad de agua, rigidez dieléctrica e impurezas. • Algunos estándares aplicables son ASTM D877, ASTM1816, ASTM3487 •Las muestras deben ser tomadas en el fondo del tanque principal del transformador, en el fondo de cada tanque conservador, en el fondo del cambiador de derivaciones (si estuviere separado del tanque principal) y en el fondo de cada derivador. Procedimientos • Cuando se realicen pruebas de aislamiento en los embobinados, deberá asegurarse que todos los bushings estén cortocircuitados. •Deberán asegurarse las conexiones cuando se hagan las pruebas eléctricas. Los devanados deben cortocircuitarse con una conexión sólida para prevenir variaciones en los resultados Si cualquier ajuste o inspección interna se requiere, notar lo siguiente: •Se debe hacer mediciones eléctricas y mecánicas antes y después del mantenimiento. • Los resultados de estas mediciones deben ser comparados y cualquier discrepancia debe resolverse antes de retornar el transformador a servicio. 4.2 Pruebas estándares del aceite

INSPECCIONES 4.3 Componentes primarios – Verificaciones visuales y audibles Verificar lo siguiente con respecto a deficiencias o daños mecánicos en general: niveles de aceite, estado de la pintura, niveles de ruido, escapes etc.: Radiadores Tanques de conservadores Tanque principal Mufas (“bushings”) Terminales Barra de aterrizaje H y X Válvulas de alivio Terminales de aterrizaje Válvulas Placa de valores y datos nominales Pararrayos

4.4 Componentes auxiliares – Relé de presión súbita Prueba la operación funcional de este relé. Monitores de temperatura del aceite Verificar su calibración y la funcionalidad de las operaciones que deben accionar (ventiladores, alarmas etc.). Monitores de temperatura de los devanados Verificar su calibración y la funcionalidad de las acciones que deben hacer (ventiladores, alarmas etc.). Monitores del nivel de aceite Asegurarse de su funcionamiento y de que envíen los alarmas apropiadas. Ventiladores Realizar verificación de operación, prueba del megaóhmetro y prueba de carga (corrientes de arranque y de servicio). Bombas Realizar verificación de operación, prueba del megaóhmetro y prueba de carga (corrientes de arranque y de servicio). – Verificaciones funcionales y de calibración

PRACTICA  4.5 PRÁCTICA – MANTENIMIENTO  Durante el mantenimiento de maquinas eléctricas como p. ej. Transformadores reductores de voltaje, monofásicos ó trifaásicos inmersos en aceite, se debe observar y se recomienda lo siguiente:  4.5.1 Aspectos de seguridad  Los trabajadores deben usar la adecuada protección contra caídas, cuando esté a alturas mayores de 2.5 metros.  Los transformadores deben aterrizarse apropiadamente  Cintas-bandera deben colocarse para delimitar las áreas energizadas y desenergizadas

USO Y MANTENIMIENTO DE ACEITES 5.1 MUESTREO DE ACEITES AISLANTES 5.1.1 Objetivo Al hacer pruebas de aislamiento de aceite, es posible detectar que el aceite necesita: a) Reacondicionamiento: para remover agua, carbón, lodo, fibras que podrían disolver o suspender el aceite. b) Reciclado: para reducir la acidez del aceite que ha sido degradado por oxidación, o para remover ciertos contaminantes (aparte del agua) que podría resultar en un factor de disipación más alto. 5.1.2 Recipientes de muestras Los recipientes de muestras que se recomiendan consisten en simplemente una lata metálica de un 0.25 litros o de vidrio protegido de la luz e impactos. Esto porque este tipo de recipiente: -Se puede sellar fácilmente -En él la muestra es inmune a la oxidación por la luz solar -Es la medida requerida para la prueba de rigidez dieléctrica D1816 -No se quiebra fácilmente

MUESTREO 5.1.3 Muestreo 1) Llene la lata de la muestra con una pequeña cantidad de aceite (alrededor de 1/4). Invierta la lata varias veces para embarrar todo el interior de la lata. ¡NO BATA EL ACEITE EN LA LATA! Luego vacíe la lata completamente de su contenido. 2) Llene la lata una última vez con el aceite a ser probado. Ajuste la válvula de muestreo para que el aceite fluya a la lata en un chorro estable, con el mínimo de turbulencia. Luego cuando la lata esté completamente llena, ponga el tapón y asegúrese de que quede bien cerrado. 3) No extraer muestra cuando llueva ó haya alta humedad (<75%). 4) Drene ¼ de litro para lavar punto de dreno. 5.1.4 Puntos de muestreo Tipo de equipo Puntos de muestreo Transformadores de potencia Fondo del tanque principal Fondo del conservador Fondo del cambiador de tap Fondo de todos los diversores Interruptores de mínimo aceite Fondo de los interruptores Fondo de la columna, si está llena Interruptores de volumen de aceite Fondo del tanque Parte de arriba del tanque

MUESTREO 5.1.5 Frecuencia de muestreo El siguiente cuadro resume la frecuencia con que se debe efectuar el muestreo de aceite: 5.1.6 Frecuencia de muestreo según los resultados de las pruebas En transformadores (después de 1945, excepto aquellos con bobinas barnizadas) Excepciones Los siguientes equipos son muestreados anualmente, sin importar los resultados de las pruebas: − Todos los transformadores y los reactores en plantas industriales, donde la confiabilidad a largo plazo es fundamental para la producción.

6.0 PRUEBAS DE ACEITE 6.1 Agua disuelta contenida en el aceite El agua puede estar presente en diferentes formas, como sigue: − Agua libre − Agua emulsificada o suspendida − Agua disuelta − Agua químicamente unida, asociada con aceite oxidado El método estándar para medir el contenido de agua en una muestra de aceite es el llamado Karl Fischer Test ASTM D1533. 6.2 Pruebas de rigidez dieléctrica ASTM D877 Esta ha sido la prueba tradicional en Norteamérica por muchos años. El electrodo consiste de dos discos de cobre de 25.4 mm de diámetro y separados por un espacio de 2.54 mm. Este arreglo de electrodos es sensitivo a aceites con alto contenido de agua. Un problema que este arreglo presenta es que las orillas filosas de estos discos a veces hacen presión en el aceite, lo que obviamente no debería ocurrir en un equipo que está bien diseñado. ASTM D974 - NEUTRALIZACIÓN Esta prueba se usa para medir la concentración de ácidos orgánicos que pueden resultar de la oxidación del aceite. La medición involucra una dosificación con hidróxido de potasio (KOH) usado para neutralizar los ácidos en el aceite. Por ello, la cantidad de neutralización se expresa en miligramos de KOH por gramo de aceite. Tambien se utiliza para medir la acidez el medidor de PH digital que nos da una lectura directa del grado de acidez del aceite.

PRUEBAS ACEITE 6.4 Viscosidad Como el caso de la gravedad específica, la viscosidad de un aceite aislante variará poco en función del tiempo, pero es un parámetro que identifica el tipo de aceite. 6.5 Sedimentación libre - ASTM D1904 Esta es una prueba de vida acelerada donde el número de horas de vida es determinado en el punto en el tiempo cuando la primera sedimentación aparece. La muestra de aceite es mantenida a 95 ° C y se bombea oxigeno a través del aceite en presencia de cobre, como catalizador. 6.6 Punto de flameo e incendio Esta prueba es llevada a cabo usando una Cleveland Open Cup, como se describe en ASTM D92. El punto de flameo es la temperatura a la cual la prueba encenderá el vapor del aceite. El punto de incendio es la temperatura a la cual la prueba encenderá el aceite. 6.3 Densidad La densidad o gravedad específica se mide en relación al agua. Los materiales que tienen una densidad menor que 1.0 son más livianos que el agua. La gravedad específica variará poco en función del tiempo o de la condición de un aceite específico. Sin embargo, la densidad es un parámetro que debe buscarse cuando se trata de identificar el tipo de aceite aislante.

PARAMETROS TIPICOS DE UN ACEITE DIELECTRICO NUEVO Refinería (Esso) Nombre Voltesso 35 Gravedad específica a 15.5 ° C 0.855 Punto de versión -51 Calor específico Btu/lb 0.448 Viscosidad a 37.8 ° C 9.71 D877 kV 35 D1816 (2.04 mm) kV Constante dieléctrica 2.2 Factor de disipación a 25 ° C 0.03 Punto de saturación ppm a 21 ° C 46 Punto de flameo ° C 157 Punto de incendio ° C 177 Destilación 10% a ° C 304 95% a ° C 391 Presión de vapor a 31 ° C Torr 0.002 Agente neutralizador mg KOH/gm of oil 0.02

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