guía para el mantto. de boquillas de alta tensión st-ct-017.pdf

Hoja 1 de 17 Clave ST-CT-017

Revisión 0 SUBDIRECCIÓN DE TRANSMISIÓN

Guía para el mantenimiento de boquillas de alta tensión Fecha de elaboración: Dic. 2007

Diciembre 2007 Tomo II Manual de transformadores y reactores de potencia

GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO DE BOQUILLAS DE ALTA TENSIÓN




Diciembre 2007 Manual de transformadores y reactores de potencia Tomo II

Í N D I C E

Pág. 1 Objetivo 3 2 Alcance 3 3 Teoría general 3

3.1 Partes principales de una boquilla 4 3.2 Sistemas de compresión de resortes 6 3.3 Marcas de boquillas que se les puede dar mantenimiento 6 3.4 Causas de fallas que se presentan en las boquillas 6

4 Desarmado de boquillas 7 4.1 Preparativos 7 4.2 Herramientas 7 4.3 Material de consumo requerido 8 4.4 Equipo auxiliar 8 4.5 Proceso de rehabilitación 9 4.6 Desarmado de boquillas 9 4.7 Proceso de armado de la boquilla 13 4.8 Proceso de secado y llenado 14

5 Pruebas dieléctricas recomendadas 15 5.1 Pruebas de campo que se aplican en los procedimientos de calidad 15 5.2 Pruebas realizadas en el LAPEM después de su rehabilitación 15 5.3 Valores de referencia de acuerdo con la Norma IEC 60137 15

6 Estudio económico 15 7 Pruebas de campo para boquillas 16 8 Conclusiones 16 9 Bibliografía 17





1 Objetivo

El objetivo es dar a conocer una guía generalizada que permita a todas las Gerencias de Transmisión capacitarse en el mantenimiento de boquillas tipo capacitivo de transformadores y reactores de potencia. Debido a la diversidad de boquillas instaladas en subestaciones eléctricas de la CFE, la guía menciona los pasos generales, pero el usuario será el responsable de aplicarlos adecuadamente, tomando en consideración la diversas formas de construcción de las boquillas.

2 Alcance

Esta guía se aplica en el mantenimiento de boquillas de tipo capacitivo con aislamiento de papel impregnado en aceite y envolvente de porcelana. El alcance de esta guía de mantenimiento comprende la rehabilitación superficial del papel aislante principal, la sustitución de empaques, la alineación del cuerpo de la boquilla y la rehabilitación de conexiones en tap capacitivo y de voltaje. Esta guía no aplica en boquillas con aislamiento sintético como hule de silicón o aislamiento sólido.

Advertencia

La guía describe las maniobras de compresión de resortes que pueden alcanzar hasta 40 toneladas. En caso de falla de uno de los elementos los resultados son fatales. Esta guía deberá ser aplicada únicamente por personal capacitado en maniobras mecánicas de este tipo y que haya presenciado previamente su aplicación.

Para los aspectos de impacto ambiental, cualquier actividad de instalación, puesta en servicio, operación y/o mantenimiento relacionado con Transformadores y Reactores de Potencia, debe contar con el criterio de protección ambiental, el cual es establecido por la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), a través de sus leyes y reglamentos conducentes para controlar y reducir la generación de contaminantes del aire, agua y suelo, así como la protección a la salud del personal, de la

instalación y de los habitantes en torno a la misma.

En caso de falta, violación y/o incumplimiento de las leyes ambientales en que se incurra por parte del proveedor, durante la puesta en servicio de Transformadores y Reactores de Potencia, éste tendrá que ejecutar los trabajos de limpieza o restauración de manera inmediata.

En esta sección se aplicará el Reglamento de Seguridad e Higiene, Capítulo 800 (secciones 801 a 821), así como las Reglas de Despacho y Operación del Sistema Eléctrico Nacional. Además se debe cumplir con la norma NOM-EM-138-ECOL y la especificación CFE L0000-58.

3 Teoría general

Las boquillas son dispositivos que aíslan un conductor y permiten llevar una corriente a través de una pared conectada a tierra, como por ejemplo el tanque de un transformador, de un interruptor o de una subestación aislada en SF6.

Un aspecto importante en el diseño y construcción de una boquilla es la forma de graduar el campo eléctrico, en la zona de la brida de montaje que está conectada a tierra. Lo anterior se logra utilizando capacitores cilíndricos concéntricos entre sí. Esta graduación de campo tiene como objetivo, aliviar la concentración de líneas de campo en la zona donde existe el mayor nivel de tensión cercano a un punto de tierra.

La determinación analítica de la capacitancia para este tipo de arreglo de capacitores, utilizado en la construcción de una boquilla, se realiza tomando como ejemplo el análisis que se sigue para un capacitor cilíndrico de dos placas (ver capítulo 3 del Tomo I del Manual de transformadores y reactores de potencia).

En una boquilla del tipo condensador se tiene que graduar el campo eléctrico, utilizando un arreglo de capacitores concéntricos, logrando obtener “n” capas concéntricas. Estas capas son fabricadas con papel aislante y papel aluminio (foil de aluminio) o antiguamente con tintas conductoras.




Diciembre 2007

En la construcción de la graduación capacitiva se han utilizan tres tipos de aislamiento:

a) Papel impregnado en resina, consiste en papel crepé poroso pero sin tratar, el cual es devanado en seco sobre el conductor con las capas conductoras intercaladas y posteriormente es impregnado al vacío con resina. Las boquillas de nueva tecnología emplean esta técnica denominada RIP.

b) El papel recubierto de resina, es un papel con

tratamiento de pre-impregnación de resina no curado y devanado sobre el conductor central e intercalando las capas conductoras, posteriormente todo el conjunto es curado en un horno. En este tipo de papel se generan cavidades sin impregnar que provocan descargas parciales y eventualmente la falla de la boquilla, por lo que esta descontinuado su uso.

Figura 1 Aislamiento principal de una boquilla.

El aislamiento principal es susceptible a dañarse por contaminación de polvo o suciedad, absorbe humedad rápidamente y puede deformarse o desenredarse si no se maneja con cuidado. El voltaje máximo que puede soportar depende de la calidad de aceite que lo rodea y la envolvente de porcelana de la boquilla provee un medio hermético para mantener el aceite limpio. Sin embargo, la porcelana, el aceite y el papel tienen diferentes coeficientes de expansión térmica, por lo que al calentarse cambian sus dimensiones y se pueden generar fugas de aceite.

c) Papel impregnado en aceite, es papel no tratado y devanado sobre el conductor central e intercalando las capas conductoras, posteriormente es secado e impregnado al vacío con aceite aislante altamente desgasificado. Este tipo de papel es el de mayor aplicación en boquillas de alta tensión. En la presente guía se describe la rehabilitación de boquillas que utilizan este tipo de papel.

Para evitar estas fugas, la mayoría de las boquillas con aislamiento de papel impregnado en aceite y envolventes de porcelana utilizan un sistema de compresión de resortes, que ayuda a mantener todas las partes de la boquilla en su sitio. Al liberar la presión del sistema de compresión, todas las partes de la boquilla se aflojan y pueden desensamblarse para ser rehabilitadas o sustituidas.

El aislamiento principal de la boquilla consiste en un cuerpo cilíndrico de papel impregnado en aceite con hojas de aluminio intercaladas (foil de aluminio), figura 1. El diseño del aislamiento principal y su rehabilitación interna están fuera del alcance de la presente guía, por lo que solo se mencionan los cuidados que debe tenerse en su manejo.

3.1 Partes principales de una boquilla

A continuación se detallan cada una de las partes de una boquilla, (ver figura 2).

Manual de transformadores y reactores de potencia Tomo II





Figura 2 Partes típicas de una boquilla con envolvente de porcelana. En la cabeza o cerillo se encuentra la conexión del lado aire de alta tensión con la línea de transmisión. En este parte se localiza una mirilla o indicador del nivel de aceite y un espacio que generalmente se encuentra lleno de nitrógeno y permite la expansión del aceite por calentamiento.

La geometría de la porcelana del lado aire es la que contribuye a soportar los voltajes de operación y sobre tensión aún en condiciones de alta contaminación o lluvia: Generalmente es hueca y en cada extremo tiene sello que evita fugas de aceite. Los faldones de porcelana son frágiles y se pueden romper durante el transporte de la boquilla. Se pueden reparar con resinas aislantes que soporten las condiciones ambientales, sin alterar su hermeticidad. El detalle de rehabilitación de faldones está fuera del alcance de esta guía.

En la torreta se encuentra la conexión del tap capacitivo, ver figura 3, que generalmente está referido a la última capa externa de aluminio que envuelve el aislamiento principal. Para su conexión se utiliza un cable con una longitud lo más pequeña posible, con la finalidad de minimizar el efecto inductivo durante transitorios originados por descargas atmosféricas. Siempre está referido a tierra y en caso de desconexión durante operación normal, la tensión total de la

boquilla aparecerá en sus terminales, originando la falla y explosión de la boquilla. Este tap capacitivo se utiliza para evaluar eléctricamente todo el sistema aislante con pruebas de factor de potencia y eventualmente para instalar sistemas de monitoreo de descargas parciales.

Algunas boquillas tienen un tap de voltaje que esta referido a la penúltima capa externa de aluminio. A través de este tap se obtiene una fracción del voltaje que se utiliza para alimentar equipos de medición o protecciones. En esta torreta también se encuentra ubicado el tapón de llenado de aceite y un tapón para purgado de gases, así como las perforaciones necesarias para fijar la boquilla al tanque del transformador.

La cola de la boquilla es la parte que se sumerge en aceite y que se conecta a las terminales del devanado del transformador o reactor. Su longitud es considerablemente menor en comparación con el lado aire, debido a que está sumergida en aceite y no existe contaminación en esta zona. Figura 3 Vista de dos tipos de tap’s capacitivos.

Tap’s




Diciembre 2007

Este sistema proporciona la fuerza necesaria para mantener unido al conjunto del conductor central y el aislamiento principal con el resto de los elementos de la boquilla. Un arreglo típico se presenta en la figura 6.

En esta zona de la boquilla existen dos tipos de conexión con el devanado del transformador: la conexión de colilla pasada y la tipo barra o conductor sólido. En la primera conexión, el final del devanado pasa a través del tubo central de la boquilla y llega hasta el cerillo o cabeza. La segunda conexión es del tipo barra o conductor sólido, el cual está en el conductor central y se encarga de transportar la corriente del devanado del transformador hasta el cerillo de la boquilla. En la figura 4 se presentan los dos tipos de terminales.

Figura 6 Sistema de compresión de resortes.

3.3 Marcas de boquillas que se les puede dar mantenimiento

Figura 4 Boquillas con conductor central a) sólido y b) colilla pasada.

La experiencia acumulada en más de 10 años, permite dar mantenimiento, con la ayuda de esta guía, a boquillas de las siguientes marcas:

3.2 Sistemas de compresión de resortes

Los sistemas de compresión de resortes varían de acuerdo con su diseño, tamaño, fuerza de compresión y número de resortes. Sin embargo, la gran mayoría funciona de la misma manera que se explica a continuación. Ver figura 5.

• Micafil • Haefely • The Bushing Co • Mitsubishi


F2

F1

F3

F2

F1

F3

• Boquilla marca Passoni Villa

• Boquilla marca NGK • Boquilla marca ABB • Boquilla marca Brush 3.4 Causas de fallas que se presentan en las

boquillas Esta guía de rehabilitación se aplica exitosamente cuando se presentan los tipos de fallas siguientes:

• Desconexión del tap-capacitivo

Figura 5 Dibujo esquemático que muestra las fuerzas de compresión durante el ensamble de una boquilla.

• Por fuga de aceite en el tap-capacitivo




Diciembre 2007

• Corrección de fuga de aceite de las mirillas de aceite

• Cautín (300 W)

• Martillo de goma • Daño de empaque por desplazamiento de

porcelanas ó por otras causas • Arco con segueta

• Vernier • Fuga de aceite por falla de la soldadura de la

cabeza o cerillo • Un juego de herramienta menor (dados, llaves, brocas, machuelos, desarmadores, martillos, etc) • Cambio de porcelana del lado aire o lado

aceite • Compás

4 Desarmado de boquillas • Llave stillson No. 36” Considerando la cantidad de boquillas instaladas de los diferentes fabricantes resultaría difícil dar a conocer cada uno de los detalles para realizar su desarmado en cada caso. Por tal motivo, en esta guía se indica en forma general las actividades que se realizan para comprimir los resortes y desarmar la boquilla para realizar su rehabilitación.

• Dos llaves de correa para tubo

• Un gato hidráulico de 30 ton

• Un gato hidráulico de 100 ton, con acumulador y manómetro de presión

• Corta empaques

• Equipo de corte

4.1 Preparativos • Un tornillo de banco • Diversas herramientas elaboradas

localmente, para el desarmado de boquillas Preparar el área de trabajo, considerando que las dimensiones sean al menos dos veces el largo de la boquilla y que se encuentre cubierta, sin fuertes corrientes de aire y donde se pueda controlar la humedad. De preferencia se debe contar con una grúa viajera, para las maniobras de desarmado y armado.

En la figura 7 se presenta una vista general de las herramientas utilizadas en el desarmado de boquillas. La figura 8 muestra los herrajes utilizados para comprimir los resortes. Posteriormente, en la figura 9 se presenta la llave utilizada para aflojar las tuercas que sujetan a los resortes de compresión.

Para el desarmado de la boquilla se debe habilitar un contenedor de aceite y dos bases de 1 m de alto con capacidad de carga de 1 tonelada. Estas bases deben construirse preferentemente de madera, para evitar daños a la porcelana.

4.2 Herramientas A continuación se presenta una lista de las

principales herramientas utilizadas.

• Un teclee de cadena con capacidad mínima 3 toneladas

• Eslingas o cable de polipropileno

• Tijeras para cortar papel Figura 7 Conjunto de herramientas utilizadas en

el desarmado de boquillas. • Cuchillo

Tomo II Manual de transformadores y reactores de potencia




Diciembre 2007

• Soldadura de estaño 90% x 10%

• Se recomienda aceite aislante tipo NAFTÉNICO (Densidad en rango de 0.870-0.910 (20 °C/4°C) en boquillas por su bajo contenido de parafinas) con las características del aceite aislante eléctrico según las normas ASTM D-923

4.4 Equipo auxiliar Figura 8 Herrajes utilizados para la compresión de los resortes de compresión.

Máquina de vacío de baja capacidad

En caso de no contar con una máquina de vacío de baja capacidad (figura 10), se podrá utilizar una máquina de vacío que alcance un valor menor a 1 bar, una bomba de aceite para el llenado y un equipo para monitorear el vacío.

• Gato hidráulico de capacidad de 30 ton ó 4 mayor, según sea el tipo de compresión de la boquilla que se rehabilitará

• Regulador con accesorios para botella de

nitrógeno con indicador de presión de baja escala

Figura 9 Llave hexagonal utilizada para las tuercas que detienen al paquete de resortes o las rondanas cónicas.

• Medidor de factor de potencia 10 kV, 2.5 kV, con copa para prueba de aceite

4.3 Material de consumo requerido

• 2 litros de alcohol • Medidor de rigidez dieléctrica para aceite y un multímetro • 5 litros de solvente

• Base metálica, para colocar la boquilla en forma vertical, durante el llenado de aceite, ver figura 11

• 1 metro de cable calibre 18 AWG (resistente al aceite), para tap-capacitivo

• 1 litro de pegamento para madera 850

• 1 tanque de nitrógeno de alta pureza

• 10 metros de plástico de bolsa (para cubrir los capacitores)

• 10 metros de papel crepé seco • 5 kilogramos de trapo limpio para secar

derrames

• Cepillo de alambre

• Empaque de corcho (¼”, ½”, ¾”) según sea el caso

Figura 10 Máquina de vacío de baja capacidad. • Empaque de nitrilo (¼”, ½”, ¾”) según sea el

caso





Diciembre 2007

b) Otro sistema consiste en utilizar roldanas cónicas, colocadas opuestamente, ubicadas en la cabeza de la boquilla de tal manera que cuando se comprimen ejercen una fuerza hacia todo el cuerpo de la boquilla, logrando su hermeticidad, ver figura 13.

Figura 11 Base metálica para soporte de boquilla durante llenado de aceite.

4.5 Proceso de rehabilitación

Generalidades Figura 13 Vista del sistema de compresión con roldanas cónicas. Considerando que las boquillas tienen

dimensiones considerables se requiere de una base metálica para el soporte de la boquilla durante el llenado de aceite (figura 11) y un sistema especial para lograr la hermeticidad, por lo que existen dos sistemas comúnmente utilizados:

4.6 Desarmado de boquillas

Las tareas que se realizan durante esta actividad son las siguientes:

a) Se coloca la boquilla en posición horizontal y se procede a drenar el aceite

a) Un sistema consiste en un paquete de resortes ubicado en la cabeza de la boquilla, los cuales ejercen una fuerza hacia todo el cuerpo de la boquilla, ver figura 12. El sistema está integrado de una barra principal que atraviesa la boquilla a lo largo y es sujetada en ambos extremos por una tuerca.

b) Se destapa la cabeza, según sea el caso: cortándola alrededor con una segueta, desoldándola con un soplete (figura 14a) o retirando los tornillos que la sujetan (figura 14b)

Figura 12 Vista del sistema de compresión con resortes.





Diciembre 2007

a

b

a

b Figura 14 Diferentes formas de destapar la

cabeza o cerillo de la boquilla. Figura 15 Ubicación del tapón de drenado del aceite. c) Drenar el aceite de la boquilla, dependiendo de

la marca, puede tener el tapón de drenado al centro de la torreta como lo muestra la figura 15a, o en la cabeza de la boquilla como se indica en la figura 15b

d) Se coloca un medio de sujeción del extremo inferior de la boquilla con la finalidad que no existan movimientos del capacitor respecto a la brida, evitando que se desconecte el tap-capacitivo, y para ir realizando su desarmado en etapas, ver figura 16

Figura 16 Sujeción del extremo inferior de la

boquilla antes del desarmado.

e) Liberar la presión del paquete de resortes ya sea comprimiéndolos con un gato hidráulico y un aditamento de fierro y tornillos. Las





Diciembre 2007

boquillas de la marca Haefely utilizan roldanas cónicas, ver figura 17a y 17b

b

a

a

b

Figura 18 Retiro del paquete de resortes y porcelana del lado aire.

g) Desconectar el tap-capacitivo ya sea desatornillándolo o desoldándolo con un cautín. La punta del cautín se coloca en la punta de la parte externa del tap-capacitivo, hasta que se suelte el cable interior

h) Desconectar el tap-capacitivo ya sea

desatornillándolo o desoldándose con un cautín, figura 19. La punta del cautín se coloca en la punta de la parte externa del tap-capacitivo, hasta que se suelte el cable interior

Figura 17 Vista de cómo liberar la presión en los diferentes sistemas de compresión.

f) Retirar el paquete de resortes o el sistema de compresión que tenga la boquilla y la porcelana del lado aire hasta que el capacitor quede descubierto. Se procede a cubrir el capacitor con un plástico, ver figura 18a y 18b

Figura 19 Desconexión del tap capacitivo.





Diciembre 2007

i) Se deshabilita el sistema de sujeción que se instaló en el extremo inferior, concluyendo con el desarmado de la boquilla, ver figura 20

b

a

Figura 20 Desarmado del sistema de sujeción que se colocó en el lado aceite de la boquilla.

j) Se realiza una revisión minuciosa de todos sus

componentes para confirmar que se encuentran en buen estado

k) Estando descubierto el capacitor se procede a

realizar un encintado con papel crepé, con la finalidad de evitar descargas parciales causadas por papeles sueltos, ver figura 21

Figura 22 Vista del cambio de empaques.

m) Efectuar el cambio de cable del tap-capacitivo, soldándose primeramente el lado hacia el capacitor. Se debe realizar un acabado de soldadura sin puntas, ver figura 23. Posteriormente, se debe soldar del extremo exterior del tap-capacitivo

Figura 23 Cambio de cable de conexión del tap capacitivo.

Figura 21 Encintado del capacitor de la boquilla con papel crepé.

l) Efectuar la limpieza de todos sus componentes y se realiza el cambio de empaques, ver figura 22a y 22b





4


a

b

a

b

.7 Proceso de armado de la boquilla

concluido el proceso de desarmado de la oquilla se procede a realizar las actividades

a) Se procede a realizar el armado del lado aceite y se coloca su medio de sujeción, con la finalidad de lograr la sujeción de sus otros componentes, ver figura 24a y 24b

Figura 24 Ensamble del lado aceite de la boquilla.

b) Se introduce el capacitor a su porcelana del lado aire (exterior) así como su cabeza o cerillo, ver figura 25a y 25b

25 Ensamble de porcelana del lado aire.

Cuando la boquilla se encuentra en estas condiciones se procede a introducir el paquete de resortes y su tuerca de retención, conservando la distancia inicial, como se muestra en la figura 26. Esto asegura que la fuerza de compresión del sistema de resortes sea uniforme, evitando fugas o deformaciones innecesarias

Una vezbsiguientes:

Figura

c)

Figura 26 Ensamble del sistema de compresión con resortes.




Diciembre 2007 Manual de transformadores y reactores de potencia Tomo II

a

b

a

b

Normalizar el paquete de resortes, retirando los tornillos o los mecanismos utilizados, figura 27. Se debe verificar que todos sus componentes se encuentren debidamente nivelados y por último se coloca la tapa de la cabeza

igura 27 Vista de colocación de la tapa de la abeza o cerillo.

) Manteniendo la boquilla en posición horizontal se verifica su hermeticidad, para ello se conecta la máquina de mantenimiento y se le introduce gas nitrógeno de alta pureza en un rango de presión de 1 a 3 libras. Se verifica que la boquilla se encuentre herméticamente sellada, ver figura 28a y 28b

Figura 28 Aplicación de soldadura en la cabeza o erillo de algunas boquillas e introducción de gas.

.8 Proceso de secado y llenado

e coloca la boquilla en posición vertical y se omete a un proceso de secado aplicando vacío urante un tiempo de 8 a 24 hrs, con un nivel de acío menor a un bar, ver figura 29. Durante el empo de secado se verifica que no existan fugas, cual ayuda a logar un secado correcto.

c

4

S s d

v ti

F loc

d

Figura 29 Proceso de secado en boquilla.




Diciembre 2007

c) Factor de disipación


Concluido el secado, se procede a su llenado con aceite aislante, cuidando que sea del tipo Nafténico, y que cumpla con las normas ASTM D-923. Su valor de rigidez dieléctrica debe ser mínimo de 30 kV y el factor de potencia a 25 °C debe tener un valor máximo de 0.05 %, para aceites nuevos.

Un vez concluido el vacío, se para la bomba de vacío, y con la bomba de aceite se realiza el llenado de la boquilla, utilizando una velocidad de aproximadamente 40 l/hr o por gravedad hasta

te, se

onexiones y sin conectarla a la

islante. Finalmente la boquilla se coloca en posición horizontal, quedando lista para su

igura 30.

a) Pruebas de tensión de aguante a 60 HZ

b) Medición de capacitancia

d) Descargas parciales

alcanzar su nivel nominal. Posteriormendrena el aceite que contienen las mangueras y se realiza nuevamente secado por un periodo de 15 minutos.

Se rompe el vacío con nitrógeno y se verifica nuevamente el nivel de aceite aislante. Desconectar la máquina de mantenimiento y utilizando sus c

Figura 30 Pruebas de boquillas en laboratorio.

cia de acuerdo con la Norma IEC 60137-1995

El valor máximo de tangente delta a 1.05/Vn/1.73 es

• Papel impregnado de aceite 0.007

• Papel adherido con resina 0.015

• Papel impregnado con resina 0.015

• Resina a 0.015

De acuerdo con la Norma Oficial Mexicana la capacitancia deberá ser medida a 1.05 Vn/1.73 y el valor que se obtenga no deberá variar el valor

ra lectricidad el valor de

nifiesta el fabricante en su protocolo aca de datos

o a cabo para la determinación

5.3 Valores de referen

boquilla, únicamente pegándosela donde se realizó el llenado de aceite aislante, se introduce nitrógeno de alta pureza con una presión de tres libras aproximadamente. Se retira la conexión lo más rápido posible, para que la boquilla quede con el mayor volumen de nitrógeno atrapado. Se coloca el tapón y se verifica que no existan fugas de aceite a

traslado al laboratorio de pruebas.

5 Pruebas dieléctricas recomendadas

5.1 Pruebas de campo que se aplican en los procedimientos de calidad

Estas pruebas se indican en el punto 7 de este procedimiento y de acuerdo con lo indicado en el procedimiento ST-CT-011 (GTT-A023-S).

5.2 Pruebas realizadas en el LAPEM después de su rehabilitación

El LAPEM realiza las pruebas siguientes con base en la Norma IEC 60137(1995), ver f

atribuible a la perforación de una capa.

En los procedimientos establecidos paComisión Federal de Ecapacitancia no debe de variar mas del 2 % delvalor que se obtenga en campo comparado con elvalor que made pruebas o bien el indicado en la plde la boquilla.

6 Estudio económico

El análisis es llevadde los costos aproximados por rehabilitación y la compra de una boquilla nueva.




Diciembre 2007

Tabla 1 Costos aproximados de rehabilitación Las mediciones de factor de potencia en sitio que se aplican a boquillas son:


7 e campo para boquillas

El nivel de aceite de la boquilla es ajustado en fábrica, antes de la expedición, para la posición de m el pedi .

C continuar asegurando la h qui co no re ado, ya que por lo general contienen

S en re duran hrs como mínimo antes de la a de n.

E ale pe las b requieren ningún mantenimiento. Solo basta con controlar periódicamente el nivel de aceite y la limpieza de la porcelana.

El Procedimiento de pruebas a boquillas ST-CT-

minar la capacitancia

erna, así como fisuras del aislamiento

to erificar el estado

o, se verifica

alla por

boquillas que han presentado tes: fugas de aceite en

esta guía de mantenimiento de

Costos aproximados por rehabilitación • Medición de la capacitancia en C

Pruebas d

ontaje especificado en

on la finalidad de

do

ermeticidad de la botirar el tapón de llen

lla se re mienda

un colchón de gas nitrógeno.

e debe dejar la boquilla poso te 24plicación la tensió

n condiciones normoquillas no

s de o ración,

0011 (GTT-A023-S) indica las pruebas que se realizan en sitio a boquillas.

Se mide la capacitancia y las pérdidas dieléctricas de la boquilla a través del tap-capacitivo situado sobre la brida de sujeción, utilizando para estas mediciones el factor de potencia de 2.5 o 10 kV.

1

Esta medición permite determinar la capacitancia entre el conductor principal y el tap capacitivo de la boquilla.

Descripción 400 kV 230 kV

Costo por rehabilitación boquilla (mano de obra y materiales)

$13,000 $11,500

Costo de pruebas de laboratorio

$20,000 $20,000 • Medición de la capacitancia en C2

Esta medición permite deterTiempo de rehabilitación y 4 3 entre el tap capacitivo y la brida de la boquilla.

• Medición con collar caliente

Esta medición se debe realizar a boquillas llenas de aceite o compound y el collar caliente se coloca en el primer faldón superior.

pruebas ( días )

$33,000 $31,500 Costo total por boquillas rehabilitación en voltaje

Costos aproximados por la compra.

Tiempo de entrega (días) 120 120

Costo unitario por boquilla $220000 $160 000 • Medición con collar caliente múltiple

Costos transfor

000 por adaptación al $30 000 $30Esta medición se realiza a boquillas llenas de aceite o compound y se realiza colocando el collar faldón por faldón con la finalidad de determinar humedad int

mador

externo tracking.

Prueba de hidrofóbisidad

Esta prueba se aplica a boquillas con aislamienpolimérico con la finalidad de vdel aislamiento externo y su nivel de contaminación.

Al concluir con la pruebas de campque el aterrizamiento del tap-capacitivo de la boquilla, evitando que se produzca una ffalta de referencia a tierra.

8 Conclusiones

Se concluye que es factible realizar el mantenimiento defallas por las causas siguienmirillas, cambio de empaques de bridas y porcelanas y desconexión de tap-capacitivo.

Por otro lado, la experiencia de más de 10 años avala el éxito deboquillas.





ir los tiempos de restablecimiento de los transformadores. Los

idos en rehabilitación de

las

fía

en sitio de Boquillas de

las de los Transformadores CG, Cerro prieto III. IIE, Reporte

rsa M. V. Rodolfo García C., Armando

s de

d. Guzmán. Actualmente se

el Instituto de

ardo Montes Fernández, Coordinación

•

ctricas.

Se concluye que el mantenimiento es una alternativa para disminu

resultados obtenboquillas, desde 1995 a la fecha, han sido satisfactorios.

Los tiempos por rehabilitación y pruebas en el LAPEM tienen una duración de aproximadamente 8 días. Los tiempos por adquisición deboquillas son de aproximadamente 180 días, más los costos de montaje al transformador.

9 Bibliogra

a) CFE-D3100-19 Especificación: Aceites aislantes.

b) CFE 53000-95 Especificación: Boquillas de alta tensión de 7.2 kV a 420 kV, CFE, Julio 2006.

c) Evaluación Transformadores afectados por el sismo en Manzanillo, IIE, Reporte Final IIE/03/32/5220/RF-45/95, Edgar Robles P, V Rodolfo García C, Oscar Escorsa M, Inocente Rosales, Armando Nava, Diciembre 11-1995.

d) Análisis de Boquilprincipales de la Final IIE/03/32/5220/RF-18/95, Edgar Robles P., Oscar EscoNava G, Marzo 17-1995.

e) Manual de Transformadores y ReactorePotencia, Tomo I, CFE, Junio 2007.

Autor de esta guía de rehabilitación de boquillas

• Ing. Enrique de J. Aguilar Palafox, Ingeniero Industrial en Eléctrica, Egresado del Instituto Tecnológico de Cdesempeña como Coordinador del Sector Colima, de la CFE.

La edición de esta guía estuvo a cargo del personal siguiente:

• Dr. Vicente Rodolfo García Colon Hernández, Gerencia de Equipos Eléctricos dInvestigaciones Eléctricas.

• Ing. Ricde Transmisión de la Comisión Federal de Electricidad.

Ing. Oscar Escorsa Morales, Gerencia de Equipos Eléctricos del Instituto de Investigaciones Elé

guía para el mantto. de boquillas de alta tensión st-ct-017.pdf

Documents