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PRUEBAS PILOTO TRANSFORMADORES DE POTENCIAL INDUCTIVOS TIPO GIS

GERENCIA DE MANTENIMIENTO

SUBESTACIONES EEB

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Contenido

1. Marco Conceptual Subestaciones GIS – 230kV2. Pruebas Piloto Transformadores de Potencial en dos

Subestaciones Encapsuladas3. Pruebas en Transformadores de Potencial de

Repuesto

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1. Marco Conceptual Subestaciones GIS –230kV

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Modelo Eléctrico - Subestación GIS.(Gas Insulated Substation)01

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Modelo Eléctrico - Subestación GIS.(Gas Insulated Substation)01

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DATOS DE BÁSICOS DE LA GIS

� La planeación operativa y de actividadesde mantenimiento es compleja.

� Se disminuye drásticamente la seguridadoperativa dado que no es posible el cortevisible.

� Es necesario desenergizar lasubestación en caso de trabajos en labarra.

� Las consignas operativas deben ser másrigurosas que en las AIS.

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DATOS BÁSICOS DE LA GIS

1. No es posible la utilización de puestas atierras portátiles

2. Las distancias de seguridad internas deequipos y contactos de los sistemas GISoscilan entre los 10 a 30 cm

3. Distancia de los contactos internos eninterruptores-seccionadores son menores

4. No permite delimitación de áreas porsecciones visibles

5. El manejo y control de presiones del SF6para actividades de mantenimiento escomplejo.

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2. Pruebas Piloto Transformadores de Potencial en Subestaciones Encapsuladas

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DATOS DE PLACA DEL EQUIPO PROBADO

FABRICANTE ALSTOM TIPO B105-3

AÑO DE FABRICACIÓN

2013FRECUENCIA NOMINAL

60 Hz

BIL 245 / 460 / 1050 kV NORMA IEC 60044-2

TENSIÓN NOMINAL SISTEMA

230 kVTENSIÓN FASE-TIERRA

132,79 kV

CLASE DE AISLAMIENTO

Gas SF6ALTURA DE OPERACIÓN

1000 msnm

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Condiciones Físicas de la Subestación y Metodología para las Pruebas02

Para el desarrollo de laspruebas fue necesariorealizar la inyección detensión primaria desde elbuje de transición conreferencia a tierra de lasubestación.

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Diagrama Esquemático de la Prueba02La secuencia de la prueba es:1. Desconexión en potencia de los

conectores de los bujes de transición.2. Desconexión de los segundarios de

los PT (2 núcleos de protección 1medida)

3. Parametrización del Equipo depruebas “VANGUARD 765” con losparámetros de placa del TP inductivo

4. Conexión del equipo al primario y alsegundario

5. Inyección por el núcleo y resultados 5minutos. Total 15 minutos en las tresfases A-B-C

6. Comparación de resultados con losde fábrica ( FAT )

7. Restablecimiento de los equipos.

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Causas Principales para la Utilización del Método en PTs GIS. 02La tecnología GIS presenta una serie de dificultades pararealizar las pruebas de relación de transformación, debido a ladisposición mecánica de los Transformadores de Tensión.

Causas principales:

• Acceso al primario del transformador de tensión a aplicar:tensión nominal o tensión reducida.

• Equipos que cumplan con el actual código de medida y/omantenimiento, dando certeza de la prueba conforme apruebas FAT o de puesta en servicio.

• Tiempos de indisponibilidad del activo.• Complejidad de la prueba, por las desconexiones en

potencia.

Las experiencias de mantenimientos en GIS, no han sidoexitosas utilizando equipos comerciales como lo es el CPC-100, por su baja capacidad de fuente ya que solo aplica 2000voltios y sus datos son erróneos.

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Equipo Utilizado en la Prueba 02Hoy día, se tiene una importante variedad de equiposen el mercado para realizar pruebas aTransformadores de Tensión a niveles de 230 kV y500 kV. El requerimiento de la CREG en suresolución 038 de 2014 solicita la realización depruebas Pilotos de Relación de Transformación,evaluación su desviación en magnitud y ángulo.

La EEB en su área de mantenimiento tuvo éxito conel equipo Vanguard 765, en transformadores deTensión Inductivos Encapsulados 230kV el cualutiliza el método de tensión reducida inyectando7440 Voltios.

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Registro Fotográfico de Algunos Resultados02

FASE A FASE B FASE C

Registro de pruebas realizadas

Los valores arrojados establecen una medida correcta dentro de los márgenesde la clase de exactitud especificada en placa. Y dentro de lo estipulado en elacuerdo 887 Tabla 3 del numeral 11.4.1 para los núcleos de medida de lostransformadores inductivos.

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Cinco (5) Inyecciones Realizadas para Verificación d e la Repetitividad

de los Resultados en los PT´S A y B .02PT: Fase A Serial No, : 142954 0010 04/ RML Ident-No, : F03 Y600190 - 01

DevanadoClase de Exactitud

Prueba No,Tensión

Primaria [kV]Tensión

Secundaria [V]Relación Nominal

Relación Medida

Error de Relación [%]

Desplazamiento de Fase

[min]

1a-1n 0,2

1 230 / √3 115 / √3 2000 2000,378 0,020 9,02 230 / √3 115 / √3 2000 2000,654 0,030 9,63 230 / √3 115 / √3 2000 2000,223 0,010 14,44 230 / √3 115 / √3 2000 2000,449 0,020 6,05 230 / √3 115 / √3 2000 2001,042 0,050 10,8

Promedio 2000,549 0,026 9,96

PT: Fase B Serial No, : 142954 0010 05/ RML Ident-No, : F03 Y600190 - 01

DevanadoClase de Exactitud

Prueba No,Tensión Primaria

[kV]

Tensión Secundaria

[V]

Relación Nominal

Relación Medida

Error de Relación

[%]

Desplazamiento de Fase

[min]

1a-1n 0,2

1 230 / √3 115 / √3 2000 1999,703 0,010 4,82 230 / √3 115 / √3 2000 1999,763 0,010 13,83 230 / √3 115 / √3 2000 1999,698 0,020 5,44 230 / √3 115 / √3 2000 1999,590 0,020 8,45 230 / √3 115 / √3 2000 1999,838 0,010 3,0

Promedio 1999,718 0,014 7,1

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Análisis y Conclusiones de los Resultados02Los ensayos han demostrado que los núcleos de medida de los transformadores depotencial asociados a una Subestación Encapsulada reflejan mediciones correctas enerror de magnitud y fase, cumpliendo los requerimientos de la resolución CREG038/2014 – tabla 2 Artículo 9 para el núcleo de medida y las normas IEC 60044-2 y NTC2207 para todos los núcleos.

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Análisis y Conclusiones de los Resultados.02La prueba de los transformadores de tensión se realizó por el método indirecto a tensión reducida,según acuerdo 887, este método se aplica únicamente a transformadores con divisor capacitivo. Aunasí y aunque no se cobije para transformadores puramente inductivos, los buenos resultados de lasactuales pruebas evidenciados en campo dejan claro que el equipo ofrece una óptima alternativapara las pruebas en campo de PT’s inductivos embebidos en subestaciones tipo GIS.

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3. Pruebas en Transformadores de Potencial de Repuesto

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DATOS DE PLACA DEL EQUIPO DE REPUESTO PROBADO

FABRICANTE MESSWANDLER TIPO SU 245

AÑO DE FABRICACIÓN

1982FRECUENCIA NOMINAL

60 Hz

BIL 245 / 460 / 1050 kV NORMA IEEE/ANSI C57.13

TENSIÓN NOMINAL SISTEMA

230 kVTENSIÓN FASE-TIERRA

132,79 kV

CLASE DE AISLAMIENTO

Gas SF6ALTURA DE OPERACIÓN

1000 msnm

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Descripción General de las Pruebas03Al contar con dostrasformadores de potencial tipoGIS, se realizaron inyeccionescon tres equipos de pruebadiferentes:

• CPC 100 (Omicron)• Votano 100 (Omicron)• CVT 765 (Vanguard)

Se evaluaron los resultados,considerando la forma deoperación de cada uno de ellos.

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Equipos Utilizados para los Ensayos03Los tres equipos de prueba empleados poseen la similitudesen el contexto de inyección de tensión por el lado primario delTT para realizar la prueba de relación, y miden por el ladosecundario o de baja tensión. Según los métodos de pruebaestablecidos en el acuerdo 981, estos equipos puedenclasificarse así:

• Por el desarrollo del método indirecto por simulación, elcual consiste en la elaboración de un modelo eléctrico apartir de la medición de algunos parámetros, y laevaluación de los demás factores del transformador endeterminados puntos de operación. (Votano 100).

• Por el desarrollo del método indirecto a magnitud reducida,que consiste en la inyección primaria de un valor de tensióninferior al nominal pero lo suficientemente alto para lograrestablecer una inducción en el núcleo y generar unatensión en el devanado secundario. (CPC 100 y CVT 765).

Equipo CVT 765

Equipo CPC 100

Equipo Votano 100

UdW1

Diapositiva 21

UdW1 Usuario de Windows, 16/08/2017

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El Método Indirecto a Magnitud Reducida. 03Los resultados con el uso de este método para las pruebasde transformadores de tensión inductivos tipo GIS han sidosatisfactorias, dadas la capacidad y características delequipo CVT 765, ya que gracias a su tensión de trabajo ypotencia de salida, los resultados se ven mínimamenteafectados por los efectos resistivos y capacitivos de lasubestación GIS.

Esto fue comprobado nuevamente durante el desarrollo delas pruebas a los transformadores de las barras de lasubestación GIS de 230 kV de la Central el Paraíso, endonde se obtuvieron muy buenos resultados.

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Comparativo y Evaluación de Resultados de las Prueb as03

Prueba No. Tensión de prueba Relación Error de relación Desfase

1 250 V 2000,88038 0,04 % 4,2 min

2 500 V 1997,9620 0,10 % 4,2 min

3 1000 V 1996,3458 0,18 % 1,2 min

4 1500 V 1995,2755 0,24 % 5,4 min

5 2000 V 1994,9224 0,25 % 7,8 min

Prueba No. Tensión de prueba Relación Error de relación Desfase

1 7440 V 2001,3 0,07 % 4 min

2 7440 V 2001,3 0,07 % 4 min

3 7440 V 2001,2 0,06 % 7 min

4 7440 V 2001,2 0,06 % 5 min

Prueba No. Tensión de prueba Relación Error de relación Desfase

1 4000 V 1996,76 0,165019 % -8,12

2 4000 V 1996,78 0,16391% -8,12

Equipo CVT 765

Equipo Votano 100

T ransformador 82734011

Equipo CPC 100

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Análisis y Conclusiones de los Resultados03Al comparar los resultados arrojados por cada equipo, es valido afirmar que para el punto deoperación definido, existe similitud entre los valores de error de relación y desplazamiento de fase,indicando, que aunque esta especialmente diseñado para transformadores de tensión con acoplecapacitivo, el CVT 765 posee una buena respuesta para el ensayo de transformadores puramenteinductivos. Esto representa una muy buena alternativa para las pruebas en campo de TT’s inductivosembebidos en subestaciones tipo GIS y no solo a los núcleos de medida, sino también a los deprotección, sin importar la clase.

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