Aplicación del equipo cibano 500 para el diagnóstico de un interruptor de potencia basado en mediciones de tiempos de operación, resistencia de contactos estática/dinámica, voltaje mínimo de operación de las bobinas y corriente del motor

Abstract

Los equipos eléctricos, en general, requeridos para la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica, deben ser sometidos a diferentes pruebas para garantizar su funcionamiento en operación y evitar cortes de energía eléctrica durante tiempos prolongados debido al mal funcionamiento de estos. Las diferentes pruebas, que verificaran el buen estado de un equipo eléctrico, pueden ser: pruebas prototipo, pruebas de rutina, pruebas de campo. Estas pruebas se basan en normas internacionales, como pueden ser: IEC (International Electrotechnical Commission) y la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers - ANSI), las cuales hacen referencia a los diferentes equipos eléctricos involucrados, definiciones de términos, especificación, la ejecución de las pruebas y método de análisis de los resultados obtenidos. Los interruptores de potencia son equipos particularmente importantes y están diseñados específicamente para la conmutación de altas corrientes. En muchos casos estos interruptores de potencia siguen trabajando después de varios años, pero en caso de cortocircuitos, las corrientes pueden alcanzar varios miles de ampers (A) y deben desconectar en pocos milisegundos. Por lo tanto, los interruptores de potencia están ahí para proteger los equipos subsiguientes, como: Transformadores de potencia (de los daños por sobrecargas o cortocircuitos), derivaciones, barras, etc. Los interruptores de potencia realizan tres tareas principales: Cuando está cerrado, deben conducir la corriente tan eficazmente como sea posible. Cuando está abierto, deben aislar los contactos entre sí con la mayor eficacia posible y en el caso de un cortocircuito/falla de funcionamiento, deben interrumpir la corriente de falla de forma rápida y fiable. Las altas corrientes y tensiones en los interruptores de potencia crean estrés para los materiales que están siendo utilizados en el equipo y por lo tanto estos deben ser probados con regularidad. El presente informe tiene por finalidad demostrar el buen estado de funcionamiento del interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK1-1, apoyándose en equipos electrónicos especializados, el uso correcto de estos equipos para la obtención de mediciones correctas y el análisis de las mismas. Para el desarrollo del presente informe se reconoce el apoyo de los Ingenieros Francisco Enríquez y Alexander Herrera, especialistas en análisis de Interruptores, trabajadores de Omicron Electronics México y Austria respectivamente. El presente informe se desarrolla en un total de 4 capítulos, distribuidos de la forma siguiente: En el capítulo I, se hace referencia al planteamiento del problema. En este capítulo se menciona la importancia del interruptor en el circuito eléctrico, como equipo de protección: el diagnóstico para el buen funcionamiento del interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK1-1, como objetivo principal. En el capítulo II, se hace referencia a los recursos a utilizar para la solución del problema. En este capítulo se describen los equipos involucrados para la solución del problema, como son: el interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF.SK1-1, como equipo bajo análisis; el equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 el interruptor de potencia, como equipo de medición; el software “Primary Test Manager” como software de control, lectura y análisis de las mediciones y las normas IEC 62271-100 y IEC 62271-1 como normas que rigen las pruebas. El capítulo III, hace referencia al desarrollo para la solución del problema. En este capítulo se describe las consideraciones a tener en cuenta antes, durante y después de la ejecución de las pruebas para con el interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK1-1; con el equipo analizador de interruptores demedia y alta tensión CIBANO 500 y con el software de control, lectura y análisis de las mediciones. En este capítulo, también se describe, el manejo, instalación y configuración del equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 para la ejecución de las pruebas de: tiempos de operación (sincronismo de fases), resistencias de contacto (estática/dinámica), voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y corriente del motor de carga del resorte. En el capítulo IV, se hace referencia a la presentación y análisis de los resultados de las pruebas, de tiempos de operación (sincronismo de fases), resistencias de contacto (estática/dinámica), voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y corriente del motor de carga del resorte, obtenidos en el capítulo III. El análisis de los resultados se realiza teniendo en cuenta las especificaciones mencionadas en las normas IEC 62271-100 e IEC 62271-1, normas con la que fue fabricada el interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF.SK1-1.