sistema de monitoreo, de equipo inductivo

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

Todos los derechos reservados por Interconexin Elctrica S.A. E.S.P.

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

3 Todos los derechos reservados por Interconexin Elctrica S.A. E.S.P.

ANTECEDENTES

Historia: Desde hace algo mas de 20 aos ISA ha instalado sistemas de monitoreo en sus

transformadores de potencia.


ANTECEDENTES

Historia: Sistemas aislados, No se comunican entre si

Requieren software dedicado en cada subestacin.


Subestacin A Subestacin B Subestacin C

ANTECEDENTES

Historia: No son tenidos en cuenta por el personal de mantenimiento

Terminan en desuso.

Prdidas de $$$$$$$


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)


* PASS 55-2 2008

*ISO 55001

http://www.assetmanagemen

tstandards.com/resources/M

oving+from+PAS+55.pdf

Performance and Condition Monitoring

NECESIDADES




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


Sistema

Integrado

Fcil Acceso

Escalable

SISTEMA IMPLEMENTADO

*


*Castillo, W. Arquitectura de Comunicaciones para Sistemas de Monitoreo en Lnea, ISA, Sept. 2013

SISTEMA IMPLEMENTADO EN LA S/E

*


*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.


ndice de Fallas CIGRE SC 12WG 12.05/1983


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.


MODELO DEL AISLAMIENTO DE LOS BUJES


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


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


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


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

19 Todos los derechos reservados por Interconexin Elctrica S.A. E.S.P. Fibra ptica

INTEGRACIN A LA ARQUITECTURA


ALCANCE DEL PROYECTO


CONSULTA DE INFORMACIN DE PF Y CAPACITANCIA


ALARMAS DEL IDD


AJUSTES PARA LA GENERACIN DE ALERTAS


VISUALIZACIN EN TIEMPO REAL


Acceso al sistema por parte de los especialistas, desde cualquier lugar del mundo.

ENLACE DEL SISTEMA DE MONITOREO DE BUJES Y SAP


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


Experiencias de INTERCOLOMBIA

Buje de 500 kV con factor de potencia alto


Valor PF_FASE A_ 500kV (%)

Mximo 1,192

Mnimo 0,891

Promedio 1,071

Experiencias en el montaje del sistema


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.



Incremento en los ngulos de desfase de la fase A y C,

indicaba disminucin del factor de potencia en la fase B

INSPECCIN EN SITIO


Se detect ingreso de humedad en la fase B.


Seales invertidas



Incompatibilidad de adaptadores


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.


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


sistema de monitoreo, de equipo inductivo

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