disyuntores

S C I E L A - P O L I T C N I C A N A C I O N A LFACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA

PRUEBAS DE RECEPCIN Y MANTENIMIENTO DEDISYUNTORES E INTERRUPTORES DE AISLAMI EN

TO, EN SF6 Y AL VACIO/ PARA 69 KV-.138 KV

TESIS PREVIA A LA OBTENCIN DEL TITULODE INGENIERO ELCTRICO, EN LA ESPECIA-

LIZACION DE POTENCIA

FABIO SEBASTIAN LASCANO CASTRO

QUITO - AGOSTO DE

Mis sinceros agradecimientospara todas las personas quecolaboraron para la conclu -sin de este trabajo. De maera .especial al Ing. PaulAyora, por su acertada di-

reccin*

CERTIFICADO:

Certifico que la presente tesis:"Pruebas de Recepcin y Manteni-miento de Disyuntores e Interrugtoros de Aislamiento, en 3? yal vaco, para 69 lev - 138 lev11,ha sido realizada en su totali -dad por el seor Fabio S* Las'ca-no C.

UIngH Paul Ayora G.Director de Tesis

I-H p - r c EPAGINA

INTRODUCCIN .................. ---- ...,...-.,*. ' 1CAPITULO I

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y DESCRIPCIN DE LOSDISYUNTORES EN SF Y AL VACIO PARA 69 KV - 138 KV

1,1* Definicin de disyuntor *...*.....*,...*,. 31 2 . Disyuntores en SF6 .................. 31 , 2 . 1 . Introduccin ..**.*..*......,., 31.2*2 Descripcin general ,*................ 41.2.3. Principios de extincin ....*..*.....*.... 51.2.4. Diseo del disyuntor .................. 61.2.5. Pruebas realizadas por el fabricante sobre 11

el disyuntor ......... ..... . . . .1.3, Disyuntores al vaco ........... ....... 661.3.1. Introduccin . ..... ............ 661.3.2. Descripcin general ......*....*...... 661.3.3 Principios de extincin .................. 661.3.4. Diseo del disyuntor .................. 751.3.5. Pruebas realizadas por el fabricante sobre

el disyuntor ......... ......... 81

CAPITULO II

CRITERIOS DE RECEPCIN, MONTAJE Y MANTENIMIENTO DEDISYUNTORES EN SF Y AL VACIO PARA 69 KV - 138 KV

2.1. Consideraciones generales ........... ..... . 912.2. Disyuntores en SF$. ...... ---- ........ 922.2.1 . Instrucciones preventivas en Recepcin,

Almacenamiento y Desempacado .............. 922.2.2. Instalacin .................. 952.2.3. Pruebas durante la instalacin ,......,.... 1002.2.4. Pruebas e inspecciones realizadas para la

Recepcin del disyuntor ....*........*.*.* 1032.2.5. Mantenimiento ........*..,.... 1052.3. Disyuntores al vaco *,.......*...... 1322.3.1, Chequeo del grado de vaco ...*...... ...... 132

PAGIMA-i ' : - "

2, 3". 2. ' Mantenimiento . , . ......-, *.**,.. * -*

CAPITULO III

DEFINICIN, DESCRIPCIN Y CRITERIOS DE RECEPCINDE LOS INTERRUPTORES DE AISLAMIENTO EN SF6 Y ALVACIO PARA 69 KV - 1.38 KV

3.1, Definicin de interruptor de aislamiento 1403 . 2 . Descripcin general ...,*,,,,...-...,. 1403*3 Diseo del interruptor de aislamiento . * 1413.3,1. Seccionador de aislamiento ........ . . , . 1443,3*2. Unidades interruptoras y su secuencia

de operacin ..,......,..,,,.,,..... 1453.4 Pruebas realizadas por el fabricante

sobre los interruptores de aislamiento-. 1 533.5. Criterios de Recepcin, Montaje y Man-

tenimiento *,.*..*...* ....... - 1533.5.1. Consideraciones generales ..,,...,.,... 1533.5.2. Instalacin ... ..... -....,..,,... 1533.5.3. Ensamblaje de la unidad de polo indi-

vidual ,,.....,....,,,,,,, 1 543.5.4. Mantenimiento .......**.,.. ....... 162

CAPITULO IV

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXO A3 Oscilogramas resultantes de las pruebassobre el disyuntor ..................... 167

BIBLIOGRAFA . ,,,,... ........ . , . , . 1 69

I N T R O D U C C I N

En el presente trabajo trataremos sobre los procedimientos7 tcnicas de ensayos e inspecciones, realizados sobre los disyun-tores e interruptores de aislamiento en SF y al vaco, tanto enla fbrica como en el campo, durante el proceso de recepcin y montaje en los lugares de instalacin.

Las pruebas efectuadas en la fbrica son muy importantes,ya que por medio de ellas se confirma que se cumpla totalmente contodos los requerimientos estipulados en las especificaciones, nor-mas y regulaciones de seguridad, con el fin de garantizar la cali-dad y confiabilidad de los aparatos y componentes.

Si el dispositivo no pasa una prueba satisfactoriamente sedebe exigir al fabricante que haga las correcciones necesarias, endiseo o manufactura, hasta que el aparato resista la prueba sinningn problema.

Las inspecciones y ensayos realizados en el campo, esperandetectar principalmente eventuales problemas de transporte y montaje; cualquier anormalidad encontrada en esta fase de recepcin, debe ser comunicada al fabricante, el mismo que indicar las respec-tivas providencias que deben ser tomadas con el fin de hacer efec-tiva la garanta del aparato,

Adicionalmente se darn criterios y normas de mantenimien-to, necesarios para que los aparatos mantengan su confiabilidad y,adems, para prevenir fallas debidas a partes defectuosas.

1

Tomando en consideracin que, para realizar cualquier tipode pruebas, inspecciones y mantenimiento, es de mucha importancia,tener un completo conocimiento de la constitucin de los disyunto-res e interruptores, por tal'motivo se ha credo conveniente dedi-car dos captulos de .este trabajo a un estudio detallado del dise-o de dichos aparatos.

C A P I T U L O I

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y DESCRIPCIN DE LOSDISYUNTORES EN SF6 Y AL VACIO PARA 69 KV- 138KV

1.1. DEFINICIN DE DISYUNTOR

El disyuntor es un aparato de corte y maniobra, que tieneel propsito de interrumpir la corriente de falla o de carga, tanrpido como sea necesario o posible. Puede o no, adems., cumplirla funcin de aislante (desenlace) de un circuito.

1.2. DISYUNTORES EN SF6 (HEXAFLUORURO DESAZUFRE)

1.2.1 . INTRODUCCIN

Propiedades del Gas SF

El SF, es un gas electronegativo, qumicamente inerteno txico, no inflamable, inodoro e incoloro* Tiene una constantedielctrica 2 a 3 veces mayor que la del aire a la misma presin.La estabilidad del gas es tal, que no muestra signos de cambiosqumicos a altas temperaturas, mientras que en otros disyuntores -como el de aceite -, ste empieza a oxidarse y descomponerse.

Los gases remanentes, como el SF2 y SF4, que son produ-cidos en el momento en que se realiza el arco, pueden ser elimina-ds por medio de filtros convenientemente ubicados.

^ La habilidad que posee el hexafluoruro de azufre para ex-tinguir el arco, se debe a que ste es electronegativo, formandoiones negativos pesados, los cuales son ineficaces como conducto-res de corriente; esto facilita la extincin del arco elctrico.

Otra propiedad importante del SPg, es que su velocidad --r de flujo no necesita ser alta, como en los disyuntores con sopla-

do de aire.

1,2,2. Descripcin General

s De acuerdo a los requerimientos debidos al. rango de volta.je, en el disyuntor pueden utilizarse mltiples cabezas interrup-

"T toras en serie que pueden ser 2, 4, 6 u 8.

Los disyuntores con 2 o 4 cabezas interruptoras, puedenclasificarse en dos tipos: el de tanque muerto (tanque al poten-cial de tierra) y el de tanque vivo (tanque al potencial de l- .nea) .

TEn diseos de disyuntores con tanque vivo, pueden utilizar

se cualquier numero de cabezas interruptoras y, por lo general, 6u 8 por polo, las cuales estn montadas en pares en forma de "V" o

En los disyuntores en SF^ tipo tanque muerto, la unidadinterruptora est encerrada en un tanque de acero a nivel de tie-rra, con aisladores pasantes (bushings) para las entradas y sali-das de corriente; el tanque y los aisladores pasantes estn lle-nos de SF5 y constituyen la parte de baja presin de un sistemade gas de circuito cerrado con doble presin. La parte de altapresin, constituye la cmara de extincin del arco.

' *?Las presiones tpicas de operacin son: 3*2 kg/cmr (45psi)

como presin ambiental aislante del gas en el tanque y 18,6 kg/cm2(265 psi) para el soplado de SF$, para la interrupcin del arco.

Los disyuntores son diseados con cualquier tipo de mecanismo operador, ya sea el operador resorte, neumtico, mbolo de ba-rrido, etc.

Los disyuntores modernos operan con seguridad por medio deun mecanismo neumtico de cierre.

1.2.3. Principios de Extincin

El principio4 de extincin se basa en la utilizacin delgas SF$ como medio de interrupcin, debido a que ste es un gaselectronegativo y elimina el arco elctrico rpidamente*

Los mtodos principales para la interrupcin de corrientecon gas SF$ son dos;' el tipo doble presin o de dos presiones yel de pistn. La figura # 1.2.1. muestra la construccin bsicadel tipo pistn y la figura i 1.2.2., el tipo de dos presiones.

Vlvula desapiado

Gortfoctvmvil

^.Orificio

:a'tnara Inferior

Fig.INTERRUPTOR TIPO PISTN.2.1 .

INTERRUPTOR TIPO DOSPRESIDASFig. #1.2.2,

El interruptor tipo pistn, est diseado con una moderadapresin esttica en el orden de los 5 kg/cm2. El flujo de gas esgenerado simplemente por el. movimiento de un pistn en un cilindro,que provoca una abertura, de tal manera que el pistn gua el flu-jo de gas fuera del orificio, el cual es destapado cuando se abrenlos contactos. El contacto mvil inferior, el orificio y el pis -ton, se mueven hacia abajo simultneamente al -momento que abre eldisyuntor; entonces podemos decir que el gas en forma obligatoria,entra al arco y pasa por el orificio para llevar a cabo la. interrugcin de corriente.

6 En el interruptor de dos presiones el gas en la cmara in-

ferior, que es la de mayor tamao, est lleno a 3 kg/cm^, men -tras que el gas en la cmara superior est almacenado a 15 kg/cm2.

Cuando el contacto mvil se desplaza hacia abajo para des-tapar el orificio, la vlvula de soplado es abierta para permitirel paso del flujo de gas, a alta presin, al arco y hacia fuera delorificio, en direccin a la cmara inferior.

Es obvio que la presin en la cmara superior decrece mientras que la presin, en la cmara inferior, se incrementa. Sin em-bargo, tan slo es necesario recomprimir el gas de la cmara infe-rior hacia la superior, para restaurar la presin original.

Cuando el sistema es cerrado, el gas no se pierde durantela operacin.

Comparando los dos tipos de disyuntores, el de tipo pistntiene grandes ventajas, tales como una simple construccin y pesligero. El disyuntor tipo pistn desarrolla alta presin de gas .S?6 para la interrupcin del arco solamente durante la operacin,lo que elimina los problemas asociados con vlvulas de soplado, deterioro de las juntas obturadoras, continuos almacenajes del gas aalta presin dentro del disyuntor. Adems, elimina la utilizacinde compresores de gas, calentadores, termostatos, controles del motor del compresor, y, por ultimo, son eliminados los riesgos de licuefaccin del gas.

1,2*4, DISEO DEL DISYUNTOR

Construccin General

El disyuntor consiste de tres polos idntidos, los Cualespueden estar montados sobre un .marco de base comn, o sobre sopor-tes individuales. (Figura # 1,2*3,) -

~r

Fig. # 1 .2.3.VISTA GENERAL DEL DISYUNTOR EN SF6

Cada polo tiene su tanque de baja presin, conteniendo dosunidades interruptoras en serie y los aisladores pasantes para co-nexiones al circuito externo. Un bolsillo circular en la base decada uno de los aisladores pasantes, puede acomodar a tres trans -formadores de corriente tipo anillo, o sea, un total de seis porpolo. Debajo del tanque de baja presin y en ngulo recto a ellosest el reservorio con gas a alta presin, comn a las tres fases.Al final del disyuntor se encuentra un armario de maniobra, el cualcontiene un mecanismo de cerrado neumtico.

El equipo compresor de gas, filtros, vlvulas de control einstrumentos, se encuentra en otro armario de maniobra (no visibleen la ilustracin), el cual est montado en la armazn de acero entre dos de los polos.

Construccin de un Polo Disyuntor

La vista de una seccin de un polo se muestra en la figu-ra # 1.2.4:

Conjunto interruptorcubierto con escudoresistente ^

V-1Resorte acelrenle >PTanqUfi a feaja

presin

Protector desobrepresion

T-apn finalcon doble anitlflobturador

Conjunto obturador

Meconismo de varillade maniobra

Conductor hueco dealuminio

Junturas imperrrea*bles.

Aislador Inferior

Transformador

.de corriente

Filtro de gas

Reservarlo

interno de aliapresin

Vlvula de isopla do

1'vjQ de gasaislado

Fig. # 1.2.4.SECCIN DEL POLO DE UN DISYUNTOR EN SF6

. En este grfico puede verse que el reservorio externo degas a alta presin, est conectado por medio de tubos de alimen-tacin, a un reservorio interno de gas a alta presin. La unidadinterruptora se encuentra en el tanque de baja presin. Cuandoel disyuntor es disparado, la parte de los contactos bajo la influencia del resorte acelerante hace abrir una vlvula de sopla-do, mecnicamente operada en el reservorio interno de alta pre-sin, para liberar el gas que tiene en.su interior. Este fluye

por los tubos dentro de la regin de flameo del arco, pasando a -travs de los contactos que se encuentran dentro del tanque a ba-ja presin, siendo extinguido el arco por este flujo de gas entrelas regiones de alta a baja presin. Inmediatamente despus de -la interrupcin se cierra la vlvula de soplado.

La descarga del gas a alta presin en el volumen generaldel tanque, causa una elevacin de presin en ste y, para res-taurar la diferencia depresin, est acoplado un interruptor depresin para arrancar la bomba del compresor y nuevamente conse-guir un valor apropiado de presin diferencial. En el proceso elgas pasa por filtros, los cuales eliminan los productos del arco.

La figura # 1.2.5. muestra con ms detalle la construccinde una unidad interruptora. Los contactos fijos comprenden unaserie de dedos conductores de corriente y una sonda productora delarco.

Barra de uninentre contactos

Orificio de!contacto mo'vi!

Cmara deinterrupcio'nVarillas aislantes paraconexin do los

contactos

Dedos transmisorde corriente

Dedos d contactosfilos conductores

Sondadsl arco

Figura #1.2.5.CORTE DETALLADO DE UNA UNIDAD INTERRUPTORA

EN SF6

10Con el disyuntor cerrado, los dedos hacen contacto efecti-

vo con el fin de la cavidad del contacto mvil, y la circunferen -cia interior de dicho contacto con la sonda productora del arco*Los contactos estn circundados por toberas interruptoras y un blindaje de soplado, el cual controla el desplazamiento del arco y elmovimiento del gas caliente,

El contacto mvil toma la forma de tobera hueca deslizanteen una segunda serie d dedos transmisores de corriente. Las ventoleras, a los lados del contacto mvil, permiten el paso del gasa alta presin dentro del tanque principal,

En el proceso de apertura, tan pronto como el contacto m-vil se separa de los dedos del contacto fijo, se induce un arco entre la sonda productora del arco y el interior de las toberas m -viles. El arco es atenuado a medida que se separan los contactos,se lo controla por medio de las toberas y el blindaje de soplado ,.para finalmente ser extinguido por el flujo de gas SP de alta a"baja presin. ' "

Las dos unidades interruptoras estn diseadas para operaral unsono; los dos contactos mviles estn juntos, gracias a unaformacin de varillas aislantes en escalera, la cual se mueve comouna unidad durante el cierre y apertura del disyuntor- Las seriesde contactos fijos estn soportados rgidamente por medio de ba-rras aislantes.

En la figura # 1.2.4, puede verse que el aislador pasante(bushing) est formado de dos partes: la porcin que se desprendems all de la cavidad del transformador de corriente y la porcin lisa, proyectada dentro del tanque- Las dos partes estn su-jetas entre s por medio de un tubo de aluminio que, a su vezs es-t sujeto a cada una de las partes por medio de casquetes; la por-celana inferior est 'revestida con una resina epxica. Esta resi-na es altamente resistente a los subproductos del SP^ producidos -por el arco elctrico El tubo de aluminio sirve tambin como conductor que atraviesa el aislador pasante, el cual est lleno degas SFg del tanque a baja presin. Para impedir que el gas estcontaminado, ste entra al "bushing" a travs de un filtro interiorubicado en el fondo del tubo, y luego pasa al interior del aisla -

11dor pasante, por un orificio en la cima del tubo.

Como en todos los diseos-donde el .gas est a presin, de-ben tomarse considerables -cuidados para prevenir escapes; por loque es importante un perfecto sellado de las junturas. Ambos sis-temas, el de alta y baja presin, estn dotados de una alarma y uninterruptor de cierre, para advertir la baja presin del gas, lacual podra reducir la propiedad dielctrica y disminuir la habilidad que tiene el SF$ para .extinguir el arco.

Cuando se alcanza un lmite peligroso, el plan de seguri -dad inmoviliza el disyuntor,- Desechar el plan de seguridad sig -nifica que no pueda confiarse 'en el compresor cuando haya presinexcesiva, o puede seguir bombeando gas hacia la atmsfera, en elcaso de que exista una grieta*

En el.diseo en discusin, 'el gas a alta presin est a16 kg/cm^; mientras el gas a baja' presin est a 3 kg/cm2, ambos,a 20C*

El gas a 16 kg/cirr "tiende a licuarse con temperaturas in -feriores a 10C; para evitar esto, el disyuntor,est dotado de uncalentador, ubicado en el reservorio de alta presin, que es accionado por medio de un interruptor (o contactor), comandado por con-troles termostticos que actan cuando la temperatura baja de 16C,

1,2.5. PRUEBAS REALIZADAS POR EL FABRICANTE SOBRE LOS DISYUNTORES

Aparato Probado

- Tipo de Disyuntor: 120 - SMF - 40- Nmero de Polos : Tres polos

Valores Nominales Asignados por el Fabricante

- Voltaje nominal ; 145 KVA- Frecuencia nominal : 50/60 Hz- Corriente normal nominal : 2000/4000 A- Corriente nominal decortocircuito:

12

a) Valor r.m.s. de lacomponente a,c.

b) Porcentaje de lacomponente d.c,

- Corriente de cierre nominal(pico) de cortocircuito

- Tiempo de interrupcin nominal- Corriente de corto tiemponominal

- Secuencia de operacin

- Voltaje de alimentacin nominala) Dispositivo de cierreb) Dispositivo de apertura

- Presin de operacin- Medio de extincin- Presin de gas

- Normas aplicadas

KA

1003

KAciclos

40 KA 4 seg.O - -6- - CO- 1 min - CO(0/Open; C/Closed)

DC 110/125DC 110/125Aire 15Gas SF65

VVkg/cm2

kg/cm2a 20C

IEC Publicacin 56 (1972)

PRUEBAS REALIZADAS Y SUS RESULTADOS

a- Pruebas de Operacin (Pruebas de resistencia mecnica)

Estas pruebas tienen por objeto examinar el funcionamientodel disyuntor. Se comprueba el sistema de operacin bajo condiciones crticas de voltaje de alimentacin y presin de trabajo, es -tablecidas por las normas (Ref. #N1) y se espera que durante to -das las condiciones de prueba, el tiempo de operacin se mantengadentro de los lmites establecidos por el fabricante.

En las Tablas # 1.1. podemos ver que los tiempos de cierreapertura y reconexin, no han cambiado despus de las 1.000 vecesde operacin a distintas presiones y voltajes; por lo tanto, lascaractersticas operacionales del disyuntor se mantuvieron constantes.

13

a.l. PRUEBA DE OPERACIN MANUAL

La prueba d operacin manual, como norma general, se rea-liza con presiones del 851, 1001 y 1101 de la presin nominal demaniobra y con voltajes de alimentacin del 751, 1001 y 125$*

" * E l disyuntor f u e operado s i n ningn problema.

a.2. PRUEBA DE RESISTENCIA MECNICA

El disyuntor fue continuamente cerrado y abierto 1.DDO ve-ces, de las cuales un dcimo fueron operaciones 0-CO (0/OpenC/Closed) . Despus de esta prueba todas las partes, incluyendo loscontactos, deben estar en buenas condiciones y no deben mostrar desgaste indebido. Adems, las partes mecnicas no deben onostrar unadistorsin permanente,

TABLA #1.1.

a. Caractersticas de cerrado - Voltaje de alimentacin ::100% - ' 110 Y,

Voltaje deAlimenta -cion

Presin de Corriente Tiempo -de Veloci-Operacin de Alimen- Cerrado dad

tacin media de

ANTES DE1.000 VE-CES DEOPERACIN

DESPUSDE 1.000VECES DEOPERACIN

'*

7575100125

7575100125

o "0

85110100110

85110100110

(A. PICO;)1.71.72.22.7

1.71.72,2,2.7

m.s .

160143139127

160143139128

-m /*;

2,12*92,;62.9

2-12-92-62.9

14

1.1.b. Caractersticas de Apertura - Voltaje de: 1001 110 V.

Voltaje deAlimenta -

cin\S DE 60

1.000 VE- 60DES DE 100OPERACIN 125

DESPUS 60DE 1,000 60VECES DE 100OPERACIN 125

1 . 1 .c. Caractersticas

Voltaje deAlimenta -

cin%

ANTES DE 751.000 VE- 75CES DE 100OPERACIN 125

DESPUS 75DE 1,000 75VECES DE 100OPERACIN 125

Presin deOperacin .

\5

110100110

85110100110

Corriente Tiempo de Veloci -de Alimen- Apertura dadtacin media de

. '. m Aperturam s* m/s

1.0 321,0 311.6 282.0 27

1,0 311.0 311.6 282.0 27

4.54.54.54.5

4.54,54,54.5

de Operacin C. 0. (Cerrado - Abierto)

Presin deOperacin

%

85110100110

85110100110

Cerrado

TIEMPO VELOCIDm-s. m/s

162 2,1142 2.9139 2.6126 2.9

161 2.1142 2.9139 2,6 '128- 2:9

Apertura

.TIEMPO VELOCIDm s. m/s

28 5.026 5.025 5.024 5.0

28 5.026 5.025 5.024 5.0

15

1,1.cL Operacin de Reconexin a alta velocidad - Voltaje dealimentacin: 1001 = 110 V.

Voltaje de Presin de Tiempo de Tiempo de Tiempo deAlimenta - Operacin Apertura Reconexin Apertura

cin% \. m.s. m.s. 2a. m.s.

ANTES DE^-^ VE- 100 100 28 345 25DES DEOPERACIN

DESPUSVECESDE 1 1 28 344 25OPERACIN

b- PRUEBA DE ELEVACIN DE TEMPERATURA

El objeto de esta prueba es el comprobar las caractersti-cas .trmicas y el correcto funcionamiento de todas las partes"con-ductoras de corriente, especialmente de la unidad de ruptura.

Las elevaciones de temperatura podran sucederse debido avarias causas, tales como el defectuoso cierre de sus. contactos, -demora en la apertura de los contactos, deficiente extincin delarco elctrico por parte del medio extintor que es el gas SFg,soldaduras y junturas mal realizadas, malos ajustes de los terminales, etc. Todos estos defectos pueden ser detectados por medio deesta prueba de elevacin de temperatura*

Al medir la resistencia del circuito principal por el me -todo de cada de voltaje (Ver: Tabla # 1.2.a.) estamos comproban-do si existe desgaste excesivo de contactos y, en general, de to -das las partes conductoras de corriente (Re. #N7).

De acuerdo a las Tablas de Resultados # 1.2.b y # 1.3*b.-,podemos ver que la elevacin de temperatura no excedi de los l -mites especificados y la resistencia se mantiene constante; por loque asumimos que el disyuntor pas favorablemente la prueba.

16La prueba de elevacin de temperatura se hizo sobre un po-

lo del disyuntor, despus de las pruebas de cortocircuito (Ver li-teral f1);de operacin, con las 1.000 maniobras con corriente -normal nominal de 2.000 y 4.000 A,

1- Prueba para un Rango de Corriente Normal Nominalde 2.000 A._

Condicin y Mtodo de Prueba:

Ejemplar de prueba : Un poloCorriente de prueba : 2,000 A (r.m.s,)Frecuencia de prueba : 60 Hz. con una tolerancia de + 21

7 e*O Elementos empleados : Termmetro de registro

automtico y termocuplaConductor de conduccin: 1,040 mm2 (barra de cobre)

La temperatura ambiente debe -estar entre -+"IODC y -MQ^C,

El tiempo de duracin de la corriente debe ser &asta que .la elevacin de la temperatura, alcance un valor constante (V0C/h)

. Prueba de cada de voltaje, antes y despus de la pruebade elevacin de temperatura.

(Despus de 1,000 veces, la prueba de operacin).

Esta prueba fue hecha con una corriente de cerca de IDO AD*C. y fue calculada la resistencia: Ver Tabla que sigue*

TABLA # 1.2.a. - Medicin de la Resistencia de un Polo por el Mto-do de Cada de Voltaje

. RESISTENCIA f>-0 ISMKERATORA

POLO A B C &1BIBNTE

ANTES DE LA 20 - S^C

PRUEBA

DESPUS DE 20 ; _ -60CLA PRUEBA

. 17

TABLA *. 1 ..2.b.

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE ELEVACIN DE TEMPERATURA

LUGAR DE MEDIDA (Figura # 1.2.60

Elevacin de Tem- Elevacin' pe'r'a'tur ' '('0C)' ' ' de Tempe-Despus de Despus de ^Sficad

1.000 veces la prueba Pecilcaclala prueba de de corto- ,-op.Operacin circuito *-

1- Conductor de conduccin 33 35

2- Terminal 21 21 40

3- Contacto estacionario 16 16 65

4- Parte principal de los contactos 15 15 65

5- Contacto mvil 15 16 65

6- Contactos productores del arco 16 16 65

7- Contacto de dedos 13 14 65

8- Parte de contacto de dedos 13 13 65

9- Terminal 15 40


Duracin de corriente (horas) 10

Temperatura ambiente (C) 16 20

Corriente nominal: 2.000 A

' .* " Figura.# 1*2,6.Lugares* de medicin de la temperatura en un disyuntor en SF

2r Prueba para un Rango de Corriente Normal Nominal de4.000 A.

Condicin y mtodo de prueba:

Ejemplar de pruebaCorriente de pruebaFrecuencia de prueba

Conductor de conduccin;

Un polo4.000 A (r.m.sO60 Rzy con una tolerancia de

* 2% y -5%Termocupla y termmetro de re-gistro automtico1,000 mm2 x 2 THAL (AliminiumStanded Cable for High Tempe-rature)

Prueba de cada de voltaje antes y despus de la pruebade elevacin de temperatura,

Despus de 1.000 veces la prueba de operacin.

Esta prueba fue hecha con una corriente de cerca de 100 A

19D.C. y se calculo la resistencia. Ver Tabla # 13,a.

TABLA # 1.3.a.

Medicin de la resistencia de' un polo por el mtodo de cadade. Voltaje

POLO

RESISTENCIA

A B

TEMPERATU -RA

AMBIENTE

Antes dela

Prueba15 19C

Despusde laPrueba

20

TABLA # 1.3,b.

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE "ELEVACIN DE TEMPERATURA

Elevacin de Tempe-. ElevacinY atura ' Cgrads) C ' de la tempe-

LUGAR DE MEDIDA

(Figura # 1,2.6.)

Despues de Despus de1 . 000 veces la pruebala prueba de corto- (grados).de .Operacin . .circuito . . . . DC . . .


2- Terminal 38 38 4D

3- Contacto estacionario 43 65

4- Parte principal de los contactos 31 32

5- Contacto mvil 36 35 65

6- Contactos productores del arco 38 36 65

7- Contacto de dedos 34 35 65

8- Parte de contacto de dedos 31 65

9- Terminal 33 40

10- Conductor de conduccin

Duracin de corriente (Hr)

Temperatura ambiente (C) 16

Corriente nominal: 4.000 A

21

c- PRUEBAS DE LA RESISTENCIA DIELCTRICA

Se comprueba la resistencia dielctrica del disyuntor aplicando altos voltajes de impulso (Ver Prueba c,1) y a frecuencia -industrial (Ver Prueba c.2),

Estas pruebas se realizan con la finalidad de comprobar lascondiciones de los materiales aislantes .externos, tales como lascolumnas de porcelana 'y, en general, el aislamiento a tierra deldisyuntor. Adems, se comprueba la resistencia dielctrica del medio aislante, que es el gas SF^, y todos los espacios utilizadospara resistir sobrevoltajes sin que se produzcan descargas disrup-tivas. (Re.

Como puede verse en las Tablas de resultados del ejemplo,en cada prueba todos los aislantes resistieron el voltaje aplicadosin sufrir dao.

c.1. Prueba de Voltaje de Impulso

La prueba se realiz con ambos voltajes de impulso, el po-sitivo y el negativo, debido a que ciertos materiales aislantes retienen la polaridad (carga), con una forma de onda de 1 , 2 x SGlisy una amplitud de 650 KV (cresta); fueron aplicados cinco veces entre terminales y entre lnea y tierra .(Ver-: Tabla # 1,40

Puede considerarse que el disyuntor ha pasado la prueba siel numero de descargas disruptivas por cada condicin de prueba, -no excede de dos.

Esta prueba fue realizada en condiciones de seco y hmedo,

22

TABLA #. 1.4.

Condiciones y Resultados de la Prueba de Voltaje de Impulso

Lugar deAplicacin

delVoltajeEntre par-tes vivasy tierra(cerrado)

Entre ter-minales(abierto)

EntreFases

(cerrado)

VOLTAJE ; APLICADO -

Amplitud Forma de OndaCKV Cresta) :/ts.

650 1.2 x 50.

650 1.2 x 50

650 K2 x 50

POLARIDAD RESULTADOS

PositivaNegativa Resistid

Positiva

Negativa Resisti

Positivai\.oi>J-L> L-LU

Negativa

CONDICIONES ATMOSFRICAS

Temperatura ambientePresin baromtricaHumedad absoluta

CONDICIONES DE ROCIADO:

ngulo de rociado :Rango de rociadoResistividad del agua

33 C1.014 mbar26,2 ,

45 grados con la vertical5,0 mm/min.18,000 yx- -cm.

c,2B Prueba de Voltaje de Frecuencia Industrial

1) Aislante principal y disyuntor:

En esta prueba se-aplic un voltaje al-terno de 60 Hz. y unvalor r.m.s., como se indica a continuacin (Tabla # 1.5.)* Estefue aplicado en condiciones de seco y hmedo.

23

TABLA #1.5.

Condiciones y Resultados de la Prueba de Voltaje aFrecuencia Industrial

Lugar deAplicacindel Voltaje

Entre par-tes vivasy tierra(Cerrado)

Entre ter-minales(Abierto)

EntreFases(Cerrado)

Condicinde la

Prueba

Se.co

Hmedo

Seco

Hmedo

Seco

Hmedo

Voltaje A-plicado

(KV r-.rn.sO-

275

275

275

275

275

275

Duracin delVoltaje(SecO

60

60

60

60

60

60

RESULTADOS

Resisti

Resisti

Resisti

Resisti

Resisti

Resisti

2) Circuito Auxiliar y de Control:

TABLA #1.6,

Resultados de la Prueba de Voltaje a Frecuencia Industrialsobre los Circuitos Auxiliares

Lugar de Aplicacindel Voltaje

VoltajeAplicado(KV E.nus.)

Duracin delVoltaje(seg.)

RESULTADOS

Entre los circuitosauxiliares de controly el motor de chorro

60 Resisti

24

3) Condiciones atmosfricas y de rociado:

Temperatura ambientePresin baromtricaHumedad absolutangulo de rociadoRango de rociadoResistividad del agua

Cmbar

,3

331*01426,2 g/nr45 grados con la vertical5,0 mm/min.18.000

.d- PRUEBA DE CORRIENTE DE TIEMPO CORTOf

Por medio de esta prueba se comprueba la capacidad de conduccin de corriente de tiempo corto, por parte de la cmara deruptura y de todas las partes conductoras de corriente del disyu'ntor. Los valores nominales asignados por el fabricante, son de :40 KA de corriente de tiempo corto durante 4 segundos y, en la Tabla #1.7 podemos ver que el disyuntor soport hasta 44.9 KA du -rante 4.03 segundos; por lo tanto, los resultados de la prueba sonsatisfactorios (Ref.

Esta prueba se realiz sobre las tres fases del disyuntorcompleto.

La duracin de la corriente no.debe exceder de 10 ciclos.

Despus de haberse completado la prueba, el disyuntor de-be ser capaz de conducir la corriente nominal de carga, sin sufrirpeligrosas elevaciones de temperatura mayores de las especificadasyy adems, debe interrumpir la corriente de cortocircuito nominal,sin ningn problema.

25

TABLA # 1.7.

Condiciones y Resultados de la Prueba de Conduccin deCorriente de Tiempo Corto

POLOA

PRUEBA

A

B

Corriente deTiempoCorto

(KA r.nusO

44.2

44.9

Valor Picode

Corriente

(KA Cresta)

99

130

Duracinde laCorriente

(segO

4.03

Resultadosde laPrueba

BUENOS

93

e- PRUEBAS DE LA CAPACIDAD DE MANIOBRA DURANTE CONDICIO-NES NORMALES DE FUNCIONAMIENTO

Estas pruebas se realizan para determinar la capacidad demaniobra, garantizada por el fabricante, que poseen las cmaras deruptura para cortar corrientes capacitivas (Ver Prueba # e.10producidas al operar con bancos de capacitores, lneas areas alvaco, cables al vaco, etc., y corrientes inductivas (Ver Prueba# e.2), producidas generalmente al desconectar un transformador alvaco.

Durante estas pruebas comprobamos que la cmara de rupturay sus componentes, tales como contactos, toberas, escudos protec -tores del arco, sean capaces de soportar las corrientes capaciti -vas e inductivas , sin que se produzcan recebados ni reencendidos,que puedan afectar las caractersticas de la unidad interruptora,~Adems, debido a que uno de los factores para la rpida extincindel arco es el gas SF$, durante esta prueba comprobamos tambin laresistencia dielctrica del gas y que los aislantes sean capaces -de soportar los sobrevoltajes producidos sin sufrir dao. (Re* :

26

Como puede verse en los resultados, el disyuntor pas laprueba debido a que no se produjeron recebados ni reencendidos enla cmara de ruptura, y los sobrevoltajes producidos no excedie -ron los valores especificados en las normas IEC Publication 56-2.

e.l . Prueba de Corte de Corriente Capacitiva

Las pruebas realizadas fueron 12, distribuidas en intervalos de 30 grados elctricos, a 76 A y 200 A. Se utilizaron losmtodos directo (1) y sinttico (2), sobre una sola fase con unbanco de capacitores concentrado,

El circuito generador est de acuerdo con las normas IECPublication 56-4 (1972;) , Sub-Clusula 15,4*1.

El voltaje requerido -para la prueba de corriente capacitiva en una sola fase, en condiciones normales, para el rango de145 XV es: .

145KV x 1,2/ " 100 KV

Entonces, el voltaje de prueba se tomo como un valor de120 KV, considerando el voltaje superior entre los varios rangosen los cuales puede ser aplicada la unidad interruptora.

Esta prueba puede hacerse sobre las tres, o una sola fase,esta ultima se la realiza solo cuando el disyuntor est libre derecebados y se va a utilizar en un sistema de neutro a tierra.

27(1) - CIRCUITO PARA LA PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE

CAPACITIVA(Mtodo directo sobre una sola fase)

G = Generador de cortocircuitoBb = Disyuntor de respaldoTr = Transformador de cortocircuitoBt = Disyuntor bajo prueba . -C = CargaVg ~ Voltaje del generadorVs = Voltaje en el lado de la fuenteVL. = Voltaje en el lado de la cargaI - Corriente de prueba

TABLA * 1.8.

' PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE CAPACITIVA.'. 120- KV

~- 76 A

POR EL MTODO DIRECTO

PRUE-

,,. 1rt

RA

Llcl

N-

de

Prueba

1514 C

001

002

003

004

005

006

0/Open

007

008

009

010

011

012

RESULTADOS

DE . .LA . .PRUEBA

Fase

. Corriente Voltaje

Voltaje

a

de Corte

Aplica-

de Resta-

Prueba

(A)

do (KV) blecimiento

(*)

97 97 97

'

97 97

A 76

120

97 97 97 97 97 97 97

Fase

Corta-

dora

0 1

0 2

0 3

0 4

0 5

0 6

0 7

0 8

0 9

0 10

0 11

0 12

-

-RESULTADOS

Reencendido del

. .arco elctrico . .

0 0 o 0 o o

0 0 0 0 0 0

Recebado del

. .arco elctrico

0 0

o 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Sobrevoltaje re-

maniobras del

. .disyuntor . (VECES)

Menos que 1 .

0

idem

id.

id.

id.

id.

!

id.

id.

id.

id.

id.

id.

Voltaje

de restablecimiento

$ de voltaje

aplicado

Frecuencia de pruebas

60 tfe

.

Voltaje

de prueba;

.

120 KV > 145 KV x 1 *2/

Fase cortadora:

Pase cortadora 0

1, 0203,

OO

Voltaje momentneo de corte:

Mfiltiplos del voltaje pico aplicado

29

Figura # Oscilogramas de la Prueba de Capacidadde Corte.de Corriente Capacitiva, to -mados cada 30 grados elctricos:

120 KV 76 A

t ~ Marca de tiempos c/ divisin 10 ms.Ve = Tensin en el condensadorI * Intensidad de la corriente de rupturaV - Tensin en el interruptor que se compruebaVs - Voltaje del lado de la fuenteVg * Voltaje del generadorT ~ Medicin del desplazamiento de los contactos

en el disyuntor que se comprueba

En los oscilogramas podemos apreciar que, en el momentoque los contactos del disyuntor se abren totalmente (punto B),aparece entre sus terminales una tensin V mientras que la co-rriente de ruptura I, decrece hasta cero, sin que se .produzcanrecebados ni reencendidos. El voltaje de la fuente (Vg) perma-

30

nece constante y el voltaje en el condensador (Ve), disminuye desde el voltaje pico a que estuvo cargado en el momento de corte dela corriente.

En la curva T, vemos que los contactos empiezan a separarse en el punto A, y terminan de abrirse en el punto B; el tiempoque han demorado podemos medirlo en la escala t, desde el punto Aal B, en donde cada divisin equivale a 10 ms

(2) - CIRCUITO DE PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE CAPACITIVA(Mtodo sinttico sobre una fase simple)

GBbCsLTr

Ba

BtCHCLVgV

IC.T

-n-H

CL

C.T.

Generador de potencia de cortocircuitoDisyuntor de respaldoSwitch de cierre.Bobina de reactancia del circuito generadorTransformador de potencia de cortocircuitoDisyuntor auxiliar para prueba sintticaDisyuntor bajo pruebaCondensador en el circuito de alta tensinCondensadores en el circuito de alta intensidadVoltaje generadoVoltaje entre los terminales del disyuntor a prue-

baCorriente de prueba en el disyuntorTransformador de corriente

TABLA

# 1.9.

PRUEBA DE CORTE DE CORRIENTE CAPACITIVA, 'J2Q.KVV

200 aA> POR EL MTODO SINTTICO

RESULTADOS DE LA PRUEEA

PRUEBA

Ciclo

Fase

Corriente Volta j e

w

de

a

de Corte Aplica-

1N"

Prueba

Prueba

(A)

do (KV)

C 0402

070

071

072

073

074

075

0/Open

A 200

120

076

077

078

079

080

081

Voltaje

de Resta-

blecimien

-

to

(4) .".

100

100

100

100

100

'

100

100

100

100

100

100

100

Fase

Cor-

tadora 1

. . .0 2. .

0 3

0 4

' - "0

5" '

06'

07-

08

0 9

0 10

0 11

'

0 12

t.

RESULTADOS

Reencendido

del

Arco

elctrico

o o 0 o o o 0 0 0 0 0 0

Recebado del

Arco elctri-

co 0 o 0 o o o 0 0.

0 0 0 0

sobrevoltaj

resultante

las maniot

del disyur

CVECES)

Menos que

dem

Id.

Id.

Id.

Id-

Id.

Id.

Id.

Id.

Id.

Id.

ie de

>ras

rtor 1.0

Voltaje de restablecimiento;

Frecuencia de prueba:

Fase cortadora:


Voltaje de prueba:

I de voltaje aplicado

60 Hz,

Fase cortadora 0 1, 0 2f 0 3, ... son controladas con cada

intervalo

TT 6MSltiplos del voltaje pico aplicado

120 KV > 145 K

Vx 1.2/ \TT

32

Figura # 1,2*8 OSCILOGRAMAS TPICOS DE LA PRUEBA DE COR-TE DE CORRIENTE CAPACITIVA, tomados cada30 grados elctricos:

120 KV 200 A

VH

VLV

I

VgT

Marca de tiempos c/ divisin 1 O ms.Voltaje de la fuente del circuito capacitor CHVoltaje entre los terminales del disyuntor apruebaVoltaje de la fuente del circuito capacitor CLVoltaje entre los terminales del disyuntor auxiliarIntensidad de la corriente' de pruebaVoltaje generadoMedicin del desplazamiento de los contactosdel disyuntor que se comprueba

33

e',2. PRUEBA DE CORTE DE PEQUEAS CORRIENTES INDUCTIVAS

Esta prueba fue realizada.usando un transformador al vaco(1), y un circuito inductivo equivalente (2), Se tomaron dos va-lores de corriente de magnetizacin de 3 A y 22 A, la cual debeestar en el rango de 1/101 a 10$ de la corriente nominal del dis-yuntor.

(1) Circuito de Prueba de Corrientes Magnetizantes deun Transformador al Vaco

G ~ Generador de cortocircuitoBb Disyuntor de. respaldoTr Transformador de cortocircuitoBt - Disyuntor bajo pruebaTr2 = CargaVg = Voltaje generadoVs - Voltaje del lado de la fuenteVL = Voltaje del lado de la fuente, aplicado al

transformador al vacoI - Corriente

TABLA

*'1.10.

' PRUEBA

D

CORTE

DE PEQUEAS CORRIENTES INDUCTIVAS

.

. 1J

0.KV

-

3- A

..

PRUE-

Ciclo

Fase

EA

de

de

.

,,_

Prueba

Prueba

C 0404

001

002

003

004

005

006

0/Open

&007

008

009

010

011

012

RESULTADOS DE LA

Corriente

Voltaje

Voltaje de

de Corte

Aplica-

Restable -

(A)

do (KV)

cimiento

100

100

100

100

100

3 11

0 100

100

100

100

100

100

100

PRUEBA

Fase Cor-

tadora

0 1

0 2

0 3

0 4

0 5

0 6

0 7

0 8

. 0 9

0 10

0 11

0 12

tj'ccT

TT TAnnc ....

.

.

/-i i

-i ,

KbbULlALKJb

Sobrevolt

Reencendido

Recebado del ^

J^j

HoT

A"r*r*n

AYV*I""I

A*1 f^f

^ A . "5. elec

del disyt

elctrico

trico

^

Menos que

Menos que

1,2

1.3

1.1

. Menos que

Menos que

Id- 1.1

1,3

1.1

-

-

Menos que

:aje

>bras

nitor

.1.0

1.0

1-0

1.0

1.0

Voltaje

de restablecimiento

i

.Frecuencia de prueba:

Voltaje

de prueba:

Fase cortadora:

Voltaje

momentneo de corte:

\e voltaje

aplicado

60 Hz

110 KV

Fase cortadora 0

1, 0 2, 0 3,

**

intervalo

7T/6

MSltiplos del voltaje

pico aplicadoson controladas con cada

Figura # 1.2.9. Oscilogramas tpicos de la tensin aplica-da' 'al transformador en vaco/ durante laprueba de corte de pequeas corrientes in-ductivas, tomados en intervalos de 50'grados elctricos:

C0404-OG2 l!0 KV 3A

VL = Voltaje de la fuente aplicado al transformadoren vaco

36

(2) - CIRCUITO DE PRUEBA DE CORTE DE PEQUEASCORRIENTES INDUCTIVAS

(Mtodo directo sobre una fase simple)

Vs VL i

GBbTr1?Cs1fLs

Cs2

Di D2Bt

Ce, Re

VgVs

VLI

Generador de cortocircuitoDisyuntor de respaldoTransformadores de cortocircuitoSwitch de cierreBobina de reactancia del circuito gene-rador - . . - . .Divisor de voltajeDisyuntor bajo pruebaResistencia y condensador para ajuste dela frecuenciaBobina de reactancia de cargaVoltaje generadoVoltaje del lado de la fuenteVoltaje del lado de la cargaCorriente de prueba

TABLA

# 1.11

PRUEBA DE CORTE DE PEQUERAS CORRIENTES INDUCTIVAS

.110

KV

22 A

PRUE

BA

C,

FaS

em

jfcA

de

a

H-

Prue

ba

Prue

baC

0405

-

071

072

073

-

074

075

.

076

0/O

pen

B

077

078

079

080

081

082

1

RES

ULT

AD

OS

DE

LA

!C

orri

ente

V

olta

je V

olta

je de

de

Cor

te

Apl

ica-

R

esta

ble -

(A)

do

cim

ient

o

100

100

,

100

100

100

22

110

100

100

100

'

100

100

100

-10

0f

PRUE

BAFa

se cor-

tado

ra

01

02

03

04

05

0 6

' '

07

0 8

09

0 10

0 11

012

.

mcc

TTT T

Ar\n

c So

brev

olta

-KJ

DoUjL

l.H

LfU

o

WW

L/J,

^v

wj.

^w

.

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ncen

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de

l Re

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arc

o el

ctri

co

arc

o el

ctri

- m

ajli

obra

s del

disy

unto

r(VE

CES)

' :

-

' -

1.05

-

-

1.05

'

' '

Men

os

que

1 .0

Men

os qu

e 1 .

0

-

-

' 1.

1-

-

1.

25-

-

. 1.

05'

-

-

1.05

-

Men

os qu

e 1 .

0

' -

-

Id.

~

-

Id.

:

-

'

-

1.1

Voltaje de restablecimiento:

Frecuencia de prueba:

Voltaje de prueba:

Fase cortadora:


I de

voltaje aplicado

60 Hz

110 KV

Fase cortadora 01

, 0 29 0 3?

.,

intervalo

tf/6

MLtiplos

del voltaje pico aplicado

son controladas con cada

Figura # 1.2*10, 'Oscilogramas' tpicos de prueba decorte' 'de pequeas corrientes induc-

" 't I Vas:

110 W 22 A

i?

*\o-*Td$

07&

tVL

VsI

Marca de tiempos c/ divisin 10 msVoltaje del lado de la cargaVoltaje del lado de la fuenteIntensidad de ruptura

VgT

39

Voltaj'e generadoMedicin del desplazamiento de los con-'tactos del disyuntor bajo prueba

Figura # 1.2.11 Oscilogramas de los voltajes del ladode la fuente y de la carga, tomadospor medio de rayos de electrones:

CO 405-O 76

VL - Voltaje del lado de la cargaVs -= Voltaje del lado de la fuente

f- PRUEBAS DE CAPACIDAD DE MANIOBRA DURANTE CONDICIO-NES DE FALLA

Las pruebas que se realizan son las siguientes: De cor-tocircuito (V er Prueba # .1.); de falla de lnea corta ( VerPrueba # .2); de oposicin de fase (Ver Prueba # .3-]*

Durante estas pruebas se comprueba la capacidad de manibra de la cmara de ruptura del disyuntor durante condiciones de

40falla, tales como cortocircuito, falla de lnea corta y oposi-cin de fase.

Debido a que durante el cierre o apertura de un cortocir-cuito, son puestos a prueba todos los mecanismos del disyuntor tales como el de operacin, extincin del arco, cmara de interrup-cin, etc., puede considerarse a esta prueba como una de las mscompletas (Ref. N2, N8, L2) s y.no slo completas, sino bsicas.

En las Tablas de Resultados # 1.13, # 1.16 y # 1.17, podemos ver que los tiempos de interrupcin de las corrientes de cor-tocircuito no sobrepasan el valor de los 3 ciclos especificados -por el fabricante; y, en las Tablas # 1.12 y # 1.14, de condicio-nes del disyuntor, despus de las pruebas, vemos que no se han producido daos de consideracin, por lo que aceptamos que el aparatoha pasado la prueba satisfactoriamente. El tiempo de interrupcinde la corriente de cortocircuito, tiene relacin con el funciona -miento de varias partes del disyuntor, tales como la cmara de ruptura (contactos, medio de extincin del arco que es el gas FSg ,toberas, etc.)? mecanismo de operacin (la velocidad de separacinde los contactos es importante para la extincin del arco) y en general, a todas las partes conductoras de corriente e incluso la rigidez de la estructura y de los aislantes externos, que deben sercapaces de soportar los bruscos movimientos que se producen duran-te la apertura de una corriente de falla, ... .

El disyuntor puede ser inspeccionado visualmente despusde cualquier serie de pruebas, y todas las partes constitutivas deben estar prcticamente en las mismas condiciones que antes de s-tas. Adems, debe ser capaz de cerrar y romper la corriente nor-mal nominal, sin que exista una elevacin de temperatura mayor quelas especificadas por las normas (Ver Literal b).

f*l. Prueba de Cortocircuito

La prueba de cortocircuito se realiza para determinar lahabilidad del disyuntor, para operar satisfactoriamente bajo condiciones de cortocircuito, sin sufrir dao. Esta prueba se efecta,con varios valores de corriente, para asegurarse de su operacin -satisfactoria bajo cualquier condicin de cortocircuito (Ref. N2)

41

Se hicieron una serie de pruebas bajo las condiciones msseveras, con corrientes de corte del 10%, 301 60%, 901, dela corriente de ruptura nominal* El voltaje de prueba fue deter-minado, considerando el ms alto valor de todos los rangos de voltaje para los cuales la unidad" interruptora puede ser aplicada.

(Cerca del 101 de la corriente de corte nominal)

Mtodo de prueba : Mtodo directo sobre una sola faseVoltaje de prueba : 126 KV (126 JCV 145 KV x 1,5/1/3)Corriente de prueba : 3.5 KA

PRUEBA # 2


Mtodo de prueba : Mtodo sinttico sobre una sola faseVoltaje de prueba : 126 KV (126 KV = 145 XV x 1.5 / \/3)Corriente de prueba : 12 KA

PRUEBA # 5


Mtodo de prueba : Mtodo sinttico sobre una. sola faseVoltaje de prueba : 173 KV (173 > 145 KV x 1,5/ VT)Corriente de prueba : 20,5 KA

PRUEBA # 4

(Corriente de corte nominal)

Mtodo de prueba : Mtodo sinttico sobre una sola faseVoltaje de prueba : 126 KV (126 KV = 145 JCV x l.S/VCorriente de prueba : 40 KAValor mximo decorriente de cierre : 100 KASecuencia de operacin : Secuencia de operacin nominalIndicado con comilla (O1 o C") en la secuencia de opera-cin .significa que esta prueba fue realizada sin el alto vol

42

taje de la fuente.

El intervalo de tiempo entre operaciones individuales deun ciclo de pruebas, debe ser el intervalo de tiempo de la se-cuencia de operacin nominal.

En la prueba # 4, la componente d.c. fue controlada pa-ra que no sobrepase el 20% de la componente a.c*, y el valorms grande fue de 50% para la segunda operacin.

TABLA # 1 , 1 2

Mtodo y Condiciones de Prueba de Cortocircuito

PRUEBA N

MTODO DE PRUEBA

FASE PROBADA

VoltajeAplica-

do

Voltaje Aplicado KVFactor de Distorsin \e de Restablecimiento \e

Transi-torio deResta -bleci -miento

Rango de la Pendiente(KV//t s)

PICO (KV)

Tiempo de Retardo (/s)

Factor de Potencia

Corrien-te deCorte

Corriente de Corte (K^ )

Factor de Distorsin \r mximo de corriente de

cierre (KA)

Frecuencia de prueba (lz)

1

Mtodo Directo so-bre unasola FaseCircuito #1

A

126 '

2 3 4

- Mtodo Sintticosobre unasola Fase

Circuito #2

A

126

A

173

B

126

' Menos que 10

97

2.0

294

20

100

2.0

267Menos que

100

2.2

355Menos q10

100

2.2

260, Menos q

Menos - que 0.15

3.5 12.0 20.5 40

Menos que 10.

- - - 122

60

43

CIRCUITO PARA PRUEBA DE CORTOCIRCUITO(Mtodo directo sobre una sola Fase)

GBbCsTr

Bt

VgV

180 MVA Generador de cortocircuitoDisyuntor de respaldoSwitch de cierreTransformador de cortocircuitoDisyuntor bajo pruebaVoltaje del generadorVoltaje entre terminales del disyuntor apruebaCorriente de cortocircuito

- 44

2.- CIRCUITO PARA PRUEBA ODE-CORTOCIRCUITO(Mtodo .sinttico^sobre..una .sola Fase)

swrfch electrnico

GBbCsLgTrBoBt

.Re,

LsCsVgVaIVIh

Ce

Generador :de-cortocircuito -180 MVADisyurtor de ..respaldoSwitch Ae AcierreBobina :de reactancia/del -circ.u.i.to generadorTransformador Q -cortocircuitoDisyuntor ^auxiliar,-para ..prueba sintticaMsyunt.o.r baj o Aprueba

: Ress.tenciavycpondensado-r para ajustar el voltajjs -.trans_itarlo ,4e ,-r;.es,ablecimiento

Reactancia -del -cir-cuito Ae .al.ta .tensin.Condensador :_del j-cir.cuit.0 .de .al.t.a .tensinVolfajve .del -generadorVoltaje .de jLa --fuente :4e ^joxrien.teCorriente :de .-aqr-^ocir-cuLtoVoltaj centre tterminaX.e,s .del disyuntor probado

dny-ec-tadaj -- '/- *_. i.. *.-. w i

TABLA

t 1.13

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE CORTOCIRCUITO

Oscilo-

Ciclo

Fase

PRUE-

grama

de

a,y,

N_

Prueba

Prueba

N-

0

1

*

c8

.

AIm

CO

Ox21E

02

151

0 A

0

1S15E

03

UL)

Con el fin de prevenir interrupciones de servicio y evi -tar contratiempos a los grupos de mantenimiento, es menester pro-gramar un procedimiento consagrado a realizar inspecciones y pruebas de recepcin, en todos los equipos nuevos a instalarse, antesde que sean energizados. Esto permite detectar defectos de fabricacidn, montajes incorrectos, o ms condicin del disyuntor y po-sibilitar su reparacin o sustitucin del equipo.

Este captulo trata- de como se desenvuelve una recepcin,montaje y mantenimiento de los disyuntores en SF 7 al vaco. Sedescriben los principales ensayos e inspecciones de los disyunto-res.

91

92

2.2. DISYUNTORES EN

2,2.1. Instrucciones preventivas en 'recepcin',' almacenamiento ydesempacado

a) Recepcin en puerto de desembarque

Cuando el disyuntor llega a su destino, el comprador de-be chequear los materiales recibidos, con facturas y listas deembalaje; si se encuentra alguna equivocacin o dao, se debe poner en contacto con la compaa que ha suministrado el disyuntor.

Durante la recepcin, se debe poner atencin a los si-guientes puntos:

1- Marcar el equipo elctrico con un nmero de cdigo,previamente establecido.

2- Conocer el sistema de empaque o embalaje empleado.

3- .Desembarcar los materiales, evitando dar fuertes golpes que pueden daar el aparato.

b) Manipuleo del Disyuntor

Dependiendo del fabricante y del espacio de embarque disponible, los disyuntores son embarcados con las puertas coloca -das en su lugar, lo que permite que el tanque sea llenado de gasSF6, a una presin de Q5kg/cm2, con el fin de simplificar su instalacin, o tambin llega a su destino con el tanque lleno deuna mezcla de aire-nitrgeno, a aproximadamente una presin deO-Kg/cm^, lo que asegura una atmsfera seca en el disyuntor du-rante su transporte y, adems, permite observar la existencia defugas, que podran sucederse durante su embarque y transporte.

Las abrazaderas de embalaje y las protecciones contra golpes, ubicadas en los costados, no se deben quitar hasta que eldisyuntor llegue al lugar de instalacin,

93

Los disyuntores pueden ser enviados completamente ensam -blados, o en dos y hasta tres cuerpos, formados por la estructuracon el armario de control y los tres polos. El peso del disyun -tor o de los cuerpos deber estar anotados en una placa; este datopuede servir como gua para calcular las fuerzas de soporte o le-vantamiento, que se requieren para un seguro manipuleo del disyuntor.

Cuando se utiliza cable para levantar el disyuntor, se debe tener cuidado que las cadenas de suspensin no rompan los"bushings", ya que cualquier tirn o esfuerzo violento puede rom-per las porcelanas. En la base del disyuntor existen barras de

ilevantamiento, que se deben utilizar en estos casos,

c) Almacenami ento

Si el disyuntor no puede ser instalado inmediatamente despues de su desembarco, se deben dar algunas facilidades de alma -cenaje para prevenir cualquier dao durante este perodo.

Si el equipo a instalarse no est previsto para funciona-miento a nivel de mar (bajo contaminacin salina}, es preferible,almacenarlo en las cercanas del sitio de instalacin. Adicionalmente, su transporte deber realizarse bajo las mejores condicio-nes atmosfricas.

Las partes internas del disyuntor deben protegerse con -tra la corrosin y humedad, utilizando, por lo menos, cuatro li -bras (1.8 kilos) de slice gelatinosa, o cualquier otro agente deshidratante en cada tanque. Todos los empaques en forma de anillo,chapas, sellos obturadores de las puertas terminales y el tanque,deben ser limpiados y revestidos con petrolatum antes de cerrar ysellar las puertas. La mitad del numero usual de pernos es sufi-ciente para este proposito. Al disyuntor se le puede extraer laatmsfera hmeda, por medio del siguiente, procedimiento:

1- Llenar el tanque con nitrgeno seco, a aproximadamen-te 45 psi. de presin.

2- Expulsar el nitrgeno seco a la atmsfera.

3- Llenar con nitrgeno seco, a 5 psi* de presin y man-tenerlo durante el tiempo de almacenaje.

Si es posible, se debe energizar el calentador del tanque,

Para proteger de humedad y corrosin a los armarios del -sistema de gas y del mecanismo de operacin, deben ser cerrados yenergizados los calentadores de espacio. En caso de que esto nosea posible, todas las partes del armario, especialmente cerrojosy rodillos, deben ser revestidos con grasa y, para obtener unaproteccin adicional, se pueden .utilizar dos o tres bolsas peque-as de slice gelatinosa, almina activada o agentes similares, -cerca de las partes del armario que requieran proteccin,

d) Transporte y descarga en el lugar de instalacin

Los disyuntores son ensamblados completamente en la fbrica y pueden ser embarcados en cuatro unidades, de la manera si -'guente:

(1) Cuerpo principal:

Consta del conjunto completo de tres fases, el meca-nismo total de operacin con los bushings.SE PROHIBE TODO GOLPE O IMPACTO A ESTA UNIDAD.

(2) Gas SF6:

Consta de bombas de 50 Kg. cada una.SON PROHIBIDOS EL IMPACTO Y LA INCIDENCIA DE LUZ SO-LAR DIRECTAMENTE.

(3) Accesorios:

Son los pernos de cimentacin, herramientas especia-les, etc.

(4) Otros:

Remolque de servicio de gas, o bomba de vaco, cuan-do se requiere.

.-4-

95

Durante el transporte al lugar de instalacin y su desearga, se deben tomar en cuenta las siguientes recomendaciones gene-rales:

- Evitar fuertes impactos al cuerpo del disyuntor,

- Poner atencin, durante la descarga de los "bushings",ya que stos estn construidos de porcelana y, adems,evitar algunas fuerzas sobre las columnas aislantes,

- Tener cuidado de no abrir las vlvulas de cierre quese encuentran en el cuerpo principal, ya que ste pue-de estar lleno de gas SF a 0*5Kg/cm2, o una mezclade aire-nitrgeno.

2.2.2. INSTALACIN

El disyuntor debe estar localizado en un sitio lo sufi -cientemente amplio, como para permitir un fcil acceso para ha-cer limpieza y realizar inspecciones, A un lado del disyuntor .,se debe dejar el suficiente espacio para permitir la remocin dela unidad interruptora, y tambin para ciertos1tipos de trabajossi el sistema de mantenimiento as lo contempla.

En general, durante la instalacin se debe poner atencinen los siguientes puntos en particular:

(1) Evitar ejercer fuerzas irrazonables o dar golpes so-bre los "bushings", tubera y carcaza.

(2) Proteger la seccin de sellado del gas (entrada delalimentador de gas),

(3) Manipular cuidadosamente las juntas en forma de ani-llos (o "ring"), para evitar cualquier resquebraja -miento.Aplicar el lquido obturador sobre el lado exteriordel sello en forma de anillo, y un sello de gas enla superficie de contacto interior.

(4) Fijar cada perno con su propio torque*

96

Unas instrucciones ms detalladas que deben seguirse pararealizar el montaje e instalacin^ pueden verse en la Tabla #2*1,

(5) Cumplir con las indicaciones expresas del fabricante,

TABLA # 2,1.

PROCEDIMIENTOS DE INSTALACIN, MONTAJE Y AJUSTES

PROCEDIMIEN-TOS DE

INSTALACIN

MTODO DE MONTAJE Y

PRECAUCIONES

OBSERVA-

CIONES

1. Cimentacin

Instalacindel -Cuerpo

(1) Chequear las posiciones de loshuecos de los pernos, con elesquema de instalacin.

(2) La superficie superior de la ci- Ver:mentacin, debe estar lisa y ni- Figuravelada^ dentro de las toleran - #2.2.1.cas requeridas.

(3) Debe tener la suficiente alturapara evitar la. penetracin delagua al armario del mecanismo,durante lluvias fuertes.

(4) La cimentacin debe ser lo su-ficientemente fuerte, como pa-ra soportar el peso muerto quese encuentra anotado en los da-tos de la placa.

(1) Bajo el cuerpo, colocar en lasposiciones respectivas, los Ver:pernos de cimentacin, proba - Figurados para evitar impactos. # 2.2.1,

(2) Nivelar el cuerpo del disyun -tor con los pernos ajustables;fijar en la posicin convenien-te los pernos de nivelacin ycimentacin, con cemento.

97 . .,

(3) Ajustar los pernos de cimenta-cin, despus de que el cemen-to ha endurecido.

(4} Fijar *el terminal a-tierra.

3. Conexindel Ter-minalPrincipal

(1) Cuando el conector del "bushing"y el terminal son de aluminio,se debe aplicar grasa sobre susuperficie; luego, frotarlescon una tela de esmeril de #80o un cepillo suave; una vez he-cho esto, limpiar la grasa yajustar el terminal.

Tuberas yConexionesElctricas

(1) Conectar la tubera de aire des-de el exterior del compresor ala vlvula obturadora del tanquedel aire.

(2) Conectar el cable, desde el cuar-to de control al mecanismo deoperacin, basndose en el diagra-ma de conexiones que puede encon-trarse ubicado en la puerta del armario del mecanismo; apretar bientodas las conexiones.

(3) Todas las instalaciones de controlpueden conducirse en tubos conduitdonde es prctico,

(4) El calibre del conductor, debe serseleccionado para evitar una peli-grosa cada de tensin, que puedeprovocar el retardo del tiempo dedisparo del disyuntor*

98

Compresores (1) Debido a que el compresor demo-y Cargado ra cerca de 60 minutos en bom -de Gas bear a la presin normal de ope- Ver:

racin, se recomienda que sea Figuraarrancado mientras se realiza #2,2*7,la instalacin de otra parte deldisyuntor, o se chequea o repa-ra, si es necesario, cualquierfuga de gas en la tubera,

(2) Antes de encender el motor delcompresor, se debe chequear elnivel de aceite en el crter.

(3) Encender los motores de los com-presores, chequear la direccinde rotacin de acuerdo a la fle-cha indicadora y, si no es co -rrecta, cambiar los terminalesen la-fuente de corriente al -terna.

99

(304) Terminal dtier

Terminal deTierra

Pedestal Perno ajustablepara nivelacin .

Bloque de terminala tierra

Pedesta-is^Conductora tierra

Tuerca* arandelaDiafragma de

argamasa

Rampa paradrenaj e

Base deconcreto

Placa de fundacU'^

Cuneta .de cemeprcopara desage

Pernos de CJLmentacin

FIGURA # 2.2.1,INSTALACIN DEL CUERPO PRINCIPAL DEL DISYUNTOR

. 100

2.2.3. PRUEBAS DURANTE LA INSTALACIN

Antes de comenzar propiamente las pruebas, deber reali-zarse un control de la exis-tencia de los elementos auxiliares delas mismas, tales como equipo de medida, suelda, grasas y acei -tes lubricantes (de los tipos requeridos), tanques de gas inerte,etc., que si bien no son partes constitutivas del equipo, son opueden llegar a ser, elementos valiosos o aun indispensables parael desarrollo de las pruebas.

a- Prueba de operacin mecnica

El objetivo de esta praeba es el de comprobar el correctomontaje de los dispositivos operadores y, si es necesario, reali"zar los ajustes de sus partes, tales como palancas, varillas operadoras y aisladores, etc., hasta conseguir una correcta opera -cin.

Las operaciones mecnicas manuales se las realiza de dosmaneras:

1- Aplicando una fuerza a una palanca, manual, acopladaa la varilla del pistan de su mecanismo operador.

2- Accionando las bobinas de cierre y disparo, por mediode sus respectivos pulsantes, no sin antes haber quitado sus se -guros. Se deben realizar varias operaciones de apertura y cierrehasta estar seguros de su satisfactorio funcionamiento.-

En los disyuntores de dos presiones, para evitar cualquierdao en las vlvulas de soplado, debido a que no tienen el amorti-guamiento permitido por el gas a alta presin, es.aconsejable car-gar el sistema de alta presin con un cilindro de nitrgeno presu-

*yrizado, a 18 kg/cm , no debiendo permitirse al personal trabajardentro de los tanques. Tambin debe asegurarse que los disyunto -res tipo pistn, estn llenos con gas y su mecanismo neumtico es-t con el aire necesario/

101

b~ Chequeo de' la vlvula" 'de soplado (*)

Este chequeo es realizado para localizar fugas en las valvulas de soplado En primer lugar, se debe aislar el sistema dealta del de baja presin, por medio de las vlvulas apropiadas, -para luego proceder *a llenar el sistema de alta presin con uncilindro de gas nitrgeno a 18 kg/cnr; si la cada de presinexcede los 0.32 kg/cm^, por hora, se debe seguir el siguiente procedimiento para localizar la fuga:

1. Chequear si hay fugas en las puntas y tapas de la tu-bera en el armario del mecanismo, por medio de un detector o con agua jabonosa.

2. Reducir la presin a 3.2 kg/cm^ y chequear las co . -nexiones en forma de codo del tubo de 'alimentacin, -con el detector de fugas,

3. Si los chequeos de la tubera son negativos, entoncesse asume que la fuga se produce en una o ms vlvulasde soplado, y se continua con-el procedimiento.

4. Reduzca a-, la presin .atmosfrica, el sistema de altapresin,

5. Quite una pieza dicodo, de la entrada de alimentacinal tanque de alta presin, y proceda a sellarlo conun obturador,

6. Introduzca nitrgeno al sistema, hasta conseguir loso

18 kg/cm , y chequear las fugas en las vlvulas de sopiado,

7. Repetir este proceso en cada unidad de polo5 hasta localizar la fuga, y proceder a su reparacin.

c- Chequeo del tiempo de operacin

La comprobacin del tiempo de operacin se lo realiza, de

(*) Slo para disyuntores tipo doble presin.

. 102

ser necesario, para hacer los ajustes del resorte acelerador, reles neumticos de tiempo y, en general, para comprobar el correeto montaje del mecanismo de operacin*

Este chequeo debe ser realizado antes de cerrar las puertas del tanque, utilizando un instrumento medidor de tiempo, oun osciloscopio. Se deben realizar operaciones de cierre, aper-tura, apertura-cierre y cierre-apertura, si el disyuntor estespecificado para realizar el ciclo de recierre. La operacin -ms importante para comprobar las caractersticas operacionalesdel disyuntor, es la apertura,y los lmites de tiempo son proporcionados por el fabricante.

Se debe considerar que la velocidad de operacin puedeser modificada, por medio del ajuste del resorte acelerador ylos rels de tiempo,

d- Proceso de secado del disyuntor

En primer lugar, se debe extraer el nitrgeno del siste-ma de alta presin, para luego ensamblar las cmaras interrupto-ras de tefln (PTFE) y escudos de aluminio. Para proceder a ce-rrar las puertas del tanque, se deben limpiar de grasa vieja losempaques y muescas, y aplicar una capa de petrolatum. Justo an-tes de cerrar las puertas, se debe colocar una bolsa de disecan-te en la puerta del tanque y proceder a sellarlas suave y cuida-dosamente, ajustando los pernos diametralmente opuestos.

Como un paso previo a la energizacin del disyuntor^ pa-ra ponerlo en servicio y despus de que las puertas son cerra -das (tambin cuando se las ha abierto para realizar mantenimien-to) , se debe asegurar de que el contenido de humedad en el gasSF^ es mnimo, para esto se recomienda seguir el siguiente pro-cedimiento:

1- Aadir una bolsa de disecante sobre las puertas deltanque, justo antes de que sean cerradas*

2- Energizar el calentador del tanque de alta presin.

3- Extraer el nitrgeno que pudo haber quedado en el -

103

sistema de alta presin, utilizando una bomba al vac o

4- Introducir una mezcla de nitrgeno seco y fren, a una presin de 3.2 kg/cm2 y realizar el chequeo de fuga. (Ver Artculo # 2.2.5.2,f).

5- Extraer la mezcla de fren-nitrgeno, hasta una pre-2 . . .

sin de 0.32 kg/cm en preparacin para la evacuacinfinal; esto puede evitar la entrada de aire hmedo;luego, evacuar totalmente y llenar con gas

Si el grado de humedad del gas SF6 est dentro del rangopermitido, el disyuntor puede ser energizado para serv -ci y no es necesario realizar el siguiente paso.

6- Poner en funcionamiento el .compresor de gas, durantetres horas, para hacer circular el gas a travs delos filtros ,

Por ltimo, cuando se consiga una presin normal en elsistema de alta presin, se debe disparar el disyuntor, por lomenos cuatro veces, para limpiar de cualquier humedad el reservorio de la vlvula de soplado. Se recomienda que la humedad seamenor de 300 partes por milln.

2.2.4, PRUEBAS E INSPECCIONES REALIZADAS PARA LA RECEPCIN DELDISYUNTOR

Despus de haber completado la instalacin y para reti -rar el disyuntor, se realizan las siguientes pruebas:

a- Prueba de medicin de resistencia de los contactosprincipales

Durante este ensayo, se determina el valor de resisten -ca entre los contactos fijos y mviles, con el fin de comprobarque se realice un contacto cabal entre ellos, y consiste en aplicar a los terminales del bushing del disyuntor, las puntas de unmicrohmetro o su equivalente,

104

Los valores obtenidos se deben comparar con los valoresproporcionados por el fabricante; a una falta de estos,, se admite como valor lmite aceptable, unos 200 jbA- , Si se obtieneun valor superior al lmite, el disyuntor debe ser sometido auna revisin completa.

b- Prueba de operacin simultnea d los' polos

Este ensayo verifica la existencia de desfasaje en laapertura o cierre de los polos de un disyuntor. La prueba serealiza conectando cada polo del disyuntor a un canal del osci -loscopio de la siguiente manera: Uno de los termnales del .ca-nal se conecta al contacto fijo, y el otro al contacto mvil.Luego, se alimenta con una fuente de tensin alterna al circui-to y se ordena el cierre y apertura varias veces. El osciloscopi registra el comportamiento del circuito*

Se admite un desfasaje diferencial de hasta 15 ons". Es-te valor sirve apenas como referencia,.pues las perturbaciones,no son necesariamente proporcionales al des asamiento de opera-cin.

c- Prueba de medicin de resistencia de aislamiento

Con este ensayo se realiza la medicin del aislamiento,entre las partes energizadas y las estructuras o partes no energizadas, para detectar cualquier resquebrajamiento o rotura delos aislantes, tales como pasatapas, barras, etc,, que pudieronsucederse durante su montaje.

En primer lugar, se desconecta al disyuntor del circuitoy se produce el cierre.

Al terminal del contacto fijo, se conecta un terminal de"Lnea" del megcshmetro, mientras que el otro terminal "guarda"se conecta a la carcaza- En el instrumento se lee una lecturaen un minuto. Seguidamente, se abre el disyuntor, un terminal"tierra" se conecta al terminal de contacto mvil y el otro t-erminal se une a la carcaza y se toman las lecturas.

. 105

Los valores de resistencia son considerados aceptables,si las lecturas finales presentan 1 M-fL /KV a temperatura am -biente.

Luego de haber concluido la instalacin, se deben, ade-ms de las pruebas, realisar algunas inspecciones necesarias quese pueden encontrar en la Tabla # 2.3, en la columna de inspec-cin de instalacin, .

2.2.5. MANTENIMIENTO

2,2.5.1. Esquema General

El proposito del mantenimiento es de preservar las caractersticas del funcionamiento del disyuntor y, al mismo tiempo ,prevenir problemas al detectar partes defectuosas anticipadamen-te.

Se debe conocer perfectamente la estructura y funciona -miento del disyuntor, para poder entender el procedimiento demantenimiento, en orden a ejecutar una conveniente inspeccin yreparacin, basndose en un detallado programa de mantenimiento.La norma para inspeccin de mantenimiento puede diferir, depen -diendo de las.condiciones de trabajo a las que est sujeto eldisyuntor, pero es recomendable tomar como referencia la Tabla #2.2, que se muestra a continuacin.

TABLA #2,2

LISTA PARA INSPECCIONES DE MANTENIMIENTO

TIPO DE " CICLOS DEINSPECCIN INTERVALO u i A i, j.

Inspeccin Diario Durante la inspeccin de vigilancia se debede chequear la apariencia del disyuntor, bajo

Vigilancia condiciones normales o anormales de opera -cin.En una forma ms amplia se encuentra en laTabla # 2,3, en la columna de Inspeccinde Vigilancia.

106

TIPO DEINSPECCIN

CICLOS DEINTERVALO D. E.T A'L'.ITE

Inspeccin Cada 3 La inspeccin y reparacin es bastante simple,Regular aos tal como el chequeo de la apariencia de cada

parte por alguna condicin anormal, mientrasque se suspende la operacin por corto tiempo,limpiar de polvo o impurezas o lubricar.Chequear los renglones bajo la columna Inspec-cin Regular.

Inspeccin Cada 6 Para esta inspeccin, se suspende la operacinDetallada aos durante un largo tiempo, y se extrae el gas pa-

ra luego hacer un examen detallado de cadaparte constitutiva del disyuntor, para encon -trar cualquier dao o condicin anormal y man -tener su correcto funcionamiento.Aunque los 6 aos son un ciclo normal, si es ne-cesario, se puede acortar el tiempo, dependiendode la frecuencia de uso, grado de trabajo o con-diciones del ambiente.Para ver el procedimiento de inspeccin detalla-da, ver la Figura # 2.2,2, y chequear la columnareferente a esta inspeccin en la Tabla # 2,3.

InspeccinIncidental

Esta se hace como una inspeccin extra y la re-paracin se la realiza, cuando se detecta unacondicin anormal durante la inspeccin de vigi-lancia, cuando el disyuntor realiza la interrup-cin de corriente de falla o de carga, o el n -mero de operaciones sobrepasa el valor especifi-cado.El limite de operaciones de ruptura para inspec-cin, se muestra en la Tabla #2,4,Cualquier parte puede ser reemplazada si se con-sidera que est daada, de acuerdo a la norma quese encuentra en la Tabla #2.5.

-107

Durante las inspecciones regular e incidental y repara -cin, se debe poner atencin en los siguientes puntos, basados -en las precauciones generales durante la instalacin (Ver 2.2.2);

1- Interrumpir la energa del circuito de control, cerrarla vlvula obturadora del tanque y atraer aire a tra -vs de la vlvula de drenaje*

2- Se debe accionar el seguro de disparo durante la ins-peccin interna y de la unidad mecnica.

3- Cuando se realice la inspeccin del interior del tan-que principal, abrir el seccionador del circuito principal para hacer la conexin, a tierra, extraer el gasy ventilar totalmente el tanque antes de comenzar ltrabajo interno.

4- Usar el lubricante especificado en una cantidad exac-ta y conveniente, adems, ser cuidadoso.en no conta -minar los aislantes con ellos,

5- Al removerse las juntas en forma de anillo se debenreemplazar con unas nuevas.

6- No desmontar la unidad obturadora laberntica.

7- Reemplazar el agente absorbente cuando se realiza unainspeccin total*El reemplazo puede hacerse antes de;la evacuacin delgas, dependiendo del sitio donde se encuentre el ab -sorbente,

8- Ejecutar la prueba de fuga sobre la unidad de selladodel gas, cuando sta es desmontada.

9- Realizar otras pruebas recomendadas por el fabricante

10- Comparar los datos obtenidos, antes y despus de lasinspecciones

108

o

co

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>" 2.dac o

-oo 2O .

o.tr?C

o

er e airedel tanque

OJO

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c:

O)^*SooG>oO

c"O'uCua.

Disparar el disyuntor

Evacuar el gas

nspeccion de la unidadde ruptura

Reemplazo dei ageneabsorvente

Secado de I vacio

Cargado de gas

Prueba de fuga con. a g u a jabonosa

Inspeccin final

o*-

o

o oa a>

aao

Figura # 2*2.2.PROCEDIMIENTO PARA INSPECCIN DETALLADA

TABLA

# 2.3.

LISTA PARA INSPECCIN PERIDICA DE MANTENIMIENTO

Ins. :

Inspeccin de

instalacin

Reg

:

Inspeccin regular

:

Inspeccin de

vigilancia

Det

:

Inspeccin de

tall

ada

RENG

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1

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Cuer

po

^ pe

os exte

rnos

0

0

en G

ener

al

es

Condicin de sujecin

de los pernos de ci -

mentacin

Condicin de sujecin

de terminal a tierra

Sonido inusual

Si est o no oxidado

Interior

Inspeccin de la unidad

del

de ruptura (contactos.

Tanque

toberas)

Referirse al

Artculo #

2.2.5.2.b.

Prueba de resistencia

Ver: #

de contactos

2.2.4,a.

Prueba de simultanei-

Ver: #

dad

de operacin

.

2.2,4,b.

Reemplazo del ab-

sorbente

Realizar duran-

te inspeccin

interna

eMecanismo

deEnlace

Chequear si.se han aflojad

o

los anillos sujetadores

7"los pernos de la varilla o-

peradora de la unidad

deenlace

Lubricar los eje

s de la uni-

dad del mecanismo de enlace

Chequear el nivel del

acei-

te del freno de aceite

Ver en # 2,2,

5.2.e.

Reemplazo del aceite, en

el freno de aceite

dem*

2.Cuerpo

Abrir 7 cerrar la

vlvula

Principal

obturadora, en la tubera

de gas

Cuando el

tor es desmontado

Chequear la vlvula sonora

en la entrada de alimenta-

cin de gas

Medir la presin del gas y

su temperatura, para che-

quear con las curvas ca-

ractersticas

Chequear el "switch" de

presin compensada, por

temperatura a la presin

de trabajo

Ver: en

#2,2*5,2.d.

Armario del

mecanismo

de opera-

cin

o u *- e Q U

Chequear que opere el

contador de operaciones

Condicin de sujecin de

los terminales de las

conexiones elctricas,

en el circuito de control

y circuito del transfor-

mador de corriente

Medida de la resistencia

de aislamiento del secun-

dario de TC y circuitos

terciarios

100

Valor mnimo

Medida de resistencia de

10 M_ru

aislamiento del circuito

Mnimo

de control .

1 Chequear

los contactos del

' Inspeccin

de los

switch auxiliar

contactos de di -

namos

Chequear el switch de

presin del aire,

a

la presin de trabajo

Desconexin y cie-

rre.

Abre: 12.5 kg/on2

OCierra: 14 kg/cm2

Alarma de baja pre-

sin:

Abre: 14 kg/cm2

Cierra: 12,5 kg/cm2

Deconexin del calenta-

dor del medio ambiente

G-l

Chequear las bobinas de

disparo y cierre

Chequear si existe

fu-

ga de aire

Sonido de fuga

de aire

Chequear si el armario

est oxidado o tiene

fuga de agua

Deterioro de amorti-

guadores de caucho

Reemplazar, si

est deteriorado

Consumo de aire

' No debe ser ms de

1.5 Kg/on2 (re-

duccin de la pre-

sin nominal debi-

do a una operacin)

..116

2.2.5,2. Detalles de Inspeccin

a) Procedimiento de inspeccin:

El procedimiento que se sigue para realizar la inspeccindetallada, se puede ver en la Figura # 2,2.2,

b) Chequeo de la unidad de ruptura (Ver Figura #2,2,3)

Durante el desamblaje, inspeccin y resamblaje de los con-tactos de la unidad de ruptura, se debe seguir el siguiente proce-dimiento:

1. Abrir la tapa de inspeccin (30); luego, aflojar alternadamente los pernos que se encuentran en el soportede los contactos fijos (211).

2. " Extraer juntamente el contacto fijo (209) y el sopor-te de dichos contactos (211).

3. Meter la herramienta de inspeccin de toberas, a tra ~vs del hueco del contacto fijo, para sacar la toberade tefln (213) ,

4. Sacar juntos la tobera de tefln (213) y el contactoproductor del arco (208), por medio de la herramien-ta de inspeccin de contactos.

5. Comparar el desgaste con la Tabla # 2.5 y reemplazar-los, si estn sobre el nivel especificado en dichaTabla. Si no se han desgastado excesivamente, se de-ben dar forma con un papel de lija de pequea granu -laridad.

6* Limpiar los contactos y aplicar en su superficie, lagrasa especificada,

7, Guardar la tobera de tefln luego de limpiarla, evi -tando cualquier tipo de contaminacin.

8. Para resamblaje, invertir el orden anterior, poniendo

117

atencin en los siguientes puntos;

(a) Al insertar la tobera, resulta duro atornillardurante su fijacin, pero se debe continuar con elatornillamiento hasta que sbitamente resulta f-cil apretar*

(b) Asegurarse de que el interior del tanque estlimpio, despus de la inspeccin de la unidad n -terruptor'a.

Si se ve durante los pasos 1, y 2,, que el con -tacto fijo no est muy deteriorado, pueden omitirse los pasossiguientes:

TABLA # 2.4.

LIMITES DE OPERACIONES PARA REALIZAR LA INSPECCIN DE LAUNIDAD DE RUPTURA

CORRIENTE DE

RUPTURA

- CLASE DE CARGA

PARA PROPOSITO. GENERAL

Corriente nominalde interrupcin 10- operaciones

2.000 (A) 1.000 operaciones 500 operaciones

1.000-2,000 (A) 2,000 operaciones ',000 operaciones

100-1,000 (A) 3.000 operaciones 2*000 operaciones

100 (A) o menos 5.000 operaciones 3.000 operaciones

1.18

TABLA # 2.5.

NORMAS DE REEMPLAZOS DE PIEZAS DE LA UNIDAD DE RUPTURA

NOMBRE DE LAPIEZA

NORMA PARA REEMPLAZO

Contacto Fijo Cuando el contactofijo tiene un desgaste de2, num. o ms en su extremo superior, ocuando est excesivamente picado.

Contacto produc-tor del arco

Cuando el contacto productor del arco tieneun desgaste de 2 num. o ms, en su extremosuperior, o cuando est excesivamente pica-do o deformado.

Tobera Cuando la distancia utilizable es 1 m.m. oms, o cuando tiene gastado su revestimien-to ,

119

Junta3eJser cuidadoso eno

te de ctactofijo

(213) Toberas(208) Contactos del

arco- (207) Contacto mvil

Contacto

Apertura de la ta-pa de inspeccin

fijoPerno de zincplateado

(209) Tobera

Extraccin delcontacto fijo

Retiro de la to-bera: Insertar laherramienta de irvspeccion de torcacomo se muestra enel diagrama y sacarla tobera de tefIon

(4) ExtracciSn de la tjobera Y_del contactodel arco

FIGURA # 2.2.3.INSPECCIN DE LA UNIDAD DE RUPTURA

. 120

c- ' Reemplazo 'del' absorbente

(Ver Figura # 2.2.4.)

Sello en forma de anillo

Absorvente ent bolsa

Sello.en forma -de anillo

Casco

(214)Absorvente

Hilo de nylon

(301)Tapa de _inspeccin

Perno

(b)

FIGURA i 2,2.4.LUGARES DEL TANQUE EN DONDE SE LLENA DE ABSORBENTE

Se debe reemplazar el absorbente (214) del tanque, cuan-do se realiza una inspeccin interna total, y se lo hace antes dela evacuacin. El absorbente se llena en el receptculo en formade casco y se lo protege de la atmsfera. Se realiza el reempla-zo en dos partes diferentes del tanque principal por cada fase5basndose en las figuras # 2,2.4(a) y (b).

2-

122

dose a la Figura # 2.2.6,, si el nivel de aceite seencuentra entre las dos lneas superiores, la condi-cin es normal

Para cambiar de aceite, se expulsa el aceite viejo atravs del orificio de descarga, y se carga de acei-te nuevo.

V a r i l l a aislante

V a r i l l a de o p e r a c i n hor izon ta l

FIGURA # 2.2,5,SISTEMA DE VARILLAS DE OPERACIN Y SU FRENO DE ACEITE

Tapn Asacar solodurante a inspeccin)

(406) Entradade a l imentac in de

aceite

\) Orificio deevaca cio'n de ace.

Medidorde aceite

Nive l de aceite

Pistn(404)

(405)Or i f i c ioe / e descarga d e a c e i t e

Sello en formade ail lo

Empaque

FIGURA * 2,2,6.CORTE DEL FRENO DE ACEITE (en posicin cerrado)

f- Pruebas de Fuga

1.- Prueba de fuga con agua jabonosa (Ver Fig. # 2.2.7)

Aplicar agua jabonosa sobre las partes que se han desmon-tado y chequear la condicin de la espuma (Chequeo visual de msde 30 segundos)

Si se produce espuma, el sellado no est correcto; por lotanto, requiere un mejor ajuste.

Si no se produce espuma, limpiar todo de agua jabonosa.

124

icar a gua abonosLiquido o or

icar agua jabonosaFuga de gas

FIGURA # 2.2.7.PRUEBA DE FUGA CON AGUA JABONOSA

2,- Prueba de Fuga de Fredn:

Esta prueba consiste en llenar el disyuntor con una mez-cla de gas fren y nitrgeno seco, a una presin de 3 kg/cm2 yse localiza la fuga por medio de un detector de halgeno.

3.- Prueba de entrada de aire en el sistema de vaco.

(a) Evacuar el interior del disyuntor por medio de lasvlvulas de escape,

(b) Cerrar las vlvulas obturadoras de la bomba de vacoy de la entrada de alimentacin de gas, y dejarlos enesa condicin durante algunas horas.

(c) Abrir la vlvula obturadora de la.bomba de vaco pa-ra realizar la extraccin del vaco en el interiorde la manguera, hasta una presin de 10 m.m. Hg porcerca de uno o dos minutos.

125

(d) Parar la bomba, abrir la vlvula obturadora del dis-yuntor 7 chequear cualquier variacin de 1 mm Hg. osimilar, por medio de un medidor de vaco.

4.- Prueba de -Fuga con detector de gas SF$Esta prueba se la realiza por medio de un detector de gas

de acuerdo al siguiente procedimiento:

(a) Cargar de gas SF dentro del disyuntor, a ms o me-nos 5 kg/cm2a

(b) Recubrir la parte a ser chequeada con una vinlica oun material semejante, dejar en esa condicin duran-te algunas horas, luego hacer la prueba de fuga degas SF6 utilizando un detector.

g- Tiempo, trabajadores y materiales requeridos paralizar la inspeccin peridica

El tiempo y el nmero de trabajadores recomendados que senecesitan para hacer una inspeccin peridica, se muestran en laTabla #2,6.

TABLA # 2,6.

TIEMPO Y NUMERO DE TRABAJADORES REQUERIDOS PARA INSPECCINPERIDICA

TIPO DE ' TIEMPO DE TRA- JEFES A SER ENVIADOS TRABAJADORES OBSERVA-INSPECCION RAJO (HORAS) (PERSONAS) (PERSONAS) CIONES

InspeccinRegular 4 1 - 2

InspeccinDetallada 10 1 4

126

Las herramientas y materiales requeridos para realizar lasinspecciones, se encuentran en las.Tablas # 2.7 y # 2,8.

TABLA $ 2.7. 'HERRAMIENTAS REQUERIDAS PARA LAS INSPECCIONES

NOMBRE DE LAHERRAMIENTA O B S E R V A C I O N E S

Herramientas Son aquellas que son concedidas por el fabrican-adjuntas te y se muestran en la Tabla # 2,9,

Herramientas Destornillador, llave de ajustar tuercas, alica-en tes, trinquetes, martillos, cincel, escalmetro,

general medidor de distancias.

Instrumentos Megahmetro (probador de aislamiento), probador,generales dispositivo medidor de tiempo de operacin.

Remolque de Manguera de caucho, medidor de vaco, balanza,servicio

TABLA #2.8.

MATERIALES REQUERIDOS PARA INSPECCIONES

NOMBRE DEL MATERIAL

Grasa y Similares

Materiales

Sellantes

Aceite de Trabajo

para el freno

OBSERVACIONES

Grasa de Litio

Grasa para conductores

disyuntores

Documents

interruptores de aislamiento

definicin de disyuntor

interruptor de aislamiento

descripcin general

mantenimiento dedisyuntores

interrugtoros de aislamiento

fabricante sobreel disyuntor

iicriterios de recepcin