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MANTENIMIENTO BASADO EN LA CONDICION, EL USO DE MONITOREO DE DESCARGAS PARCIALES

En los elementos que forman parte de las incidencias que son parte de las estadísticas de falla en activos críticos (ver Ilustración 1) podemos observar que el 20 por ciento del total de fallas registradas tienen un origen en falta o mantenimientos defectuosos o mal ejecutados.

En otro artículo mostramos el fenómeno de descargas parciales y las señales acústicas y electromagnéticas que pueden ser adquiridas en el presente hablaremos de los sistemas y tecnologías de adquisición y monitoreo de las descargas parciales.

Ilustración 2Pruebas de Campo Subestaciones Eléctricas.

Las pruebas fuera de línea (equipos des-energizado) son parte importante de los elementos que ayudan a revisar el estado de las instalaciones y simular y/o probar los distintos elementos de protección accionamiento y estado de las aislaciones en una instalación eléctrica.

Ilustración 3 Gama de Productos de adquisición y monitoreo de

Descargas Parciales ALTANOVA GROUP

Ing. Israel Troncoso Flores

INTRODUCCION Los sistemas de potencia cuentan con elementos (activos) que por su costo e importancia son fundamentales en el suministro de Energía.

El mantenimiento basado en condición es una estrategia que aborda la gestión de este de una manera diferente a los conceptos de mantenimiento utilizados en la actualidad, principalmente en instalaciones con varios años en funcionamiento.

Hasta el momento se tiene como concepto de mantenimiento a las acciones que se toman como “acciones netamente correctivas” para mantenimientos “Correctivos”, por otro lado, la estrategia de sistematizar o estandarizar que se define como aquel mantenimiento que utiliza el conocimiento de los procesos y de los activos por medio de estadísticas de falla de los mismos y un conocimiento de los distintos tiempos de vida nominales de cada elemento “Mantenimiento predictivo”.

El mantenimiento Basado en Condición, busca la maximización de los resultados de mantenimiento mediante técnicas de diagnóstico previo de los equipos, así también utilizando la experiencia de los operadores y el uso de herramientas que permitan la adquisición de datos en línea o en tiempo real, en el presente artículo describiremos la adquisición de señales y adquisición de señales atribuibles a descargas parciales y su importancia en el mantenimiento basado en condición, el presente artículo será complementado por un artículo dedicado a la obtención de datos que permitan hacer un monitoreo de Gases disueltos.

Ilustración 1 Tasa de Incidencia para Fallas en

Transformadores de Potencia

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Ilustración 4 Pruebas realizadas en Instalaciones eléctricas

En la Ilustración 4 podemos observar las distintas pruebas que se pueden realizar a las instalaciones, si bien las pruebas fuera de línea son las más realizadas en las distintas instalaciones, la adquisición en línea (equipos energizados) cada vez va tomando más protagonismo y el monitoreo en línea y el almacenaje de los datos, es parte de las necesidades del presente, tomando cada vez más relevancia a la hora de elegir herramientas que ayuden al mantenimiento.

Ilustración 5 Diferencia entre medida y Monitoreo

En la ilustración 5 podemos en una gráfica explicar la diferencia entre sistemas de adquisición y sistemas de monitoreo, si bien los sensores y accesorios de adquisición son los mismos el concepto de adquisición tiene la necesidad de tener un operador que realice la adquisición de los datos en un tiempo dado, este tiempo es definido por las políticas de la empresa en el segundo caso tenemos infraestructura permanente que permite tener o no un operador y las medidas pueden ser realizadas en un periodo de tiempo regular y configurable. Altanova cuenta con varios tipos de unidades de adquisicion portátil

Ilustración 6 Unidades de Adquisición Portátil

Si bien los conceptos de adquisición y monitoreo son diferentes las maletas de adquisición de ALTANOVA pueden brindar un sistema de monitoreo durante un periodo de tiempo (definido por el usuario), incluso si el cliente desea se puede adquirir una maleta (alfa) donde el cliente solamente necesita conectar el equipo y el diagnóstico y reportes son contratados vía licenciamiento a ALTANOVA y sus expertos.

Ilustración 7 CT Referencia

En la ilustración 7 podemos ver un transformador de corriente que brindará la señal sinusoidal que dará la referencia al diagrama PRPD.

Ilustración 8 Aquila Equipo de Adquisición

Ilustración 9 HFCT Instalado en conductor de 115 KV

Ilustración 10 Vista de Aquila Adquiriendo señales con el uso de HFCT

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Ilustración 11 Ejemplo de Medición en Transformadores

Para el caso de sistemas de monitoreo permanente ALTANOVA cuenta con las siguientes soluciones:

Ilustración 12 FALCON Sistema de Adquisición Para redes de media Tensión

Ilustración 13 Vista Instalación Falcón en redes de Media tensión

Ilustración 14 PD HUB Sistema de Adquisición para redes de Alta Tensión

Ilustración 15 Esquema de conexiones Sistema de monitoreo Permanente Transformadores

Para cualquier caso los sensores son los mismos, cambiando solamente el concepto reflejado en la ilustración 5.

Ilustración 16 Sistema de Adquisición Señales Maquinas Rotativas

Para el caso de adquisición de señales ya sea para medición puntual o monitoreo de máquinas rotativas es necesaria la instalación y montaje de elementos capacitivos un un borne de conexión estos deben ser instalados en las barras o bornes del generador. Siendo los sistemas de adquisiciones y monitoreo los mismos que para el caso de un transformador.

Ilustración 17 Tipos de Fallas que pueden ser encontradas con el método de adquisición o monitoreo de descargas Parciales

Descargas parciales medidas y monitoreadas en línea viva puede ser utilizado como un elemento que ayuda al mantenimiento basado en condición, ya que puede alertar de la presencia de una fuente de emisión de descargas parciales en una etapa incipiente.

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En el caso de tener padrones PRPD muy complejos como el mostrado a continuación:

Ilustración 18 Diagrama PRPD Con presencia de varios tipos de señales

Altanova a desarrollado la tecnología que permite aislar cada pulso e identificarlo

En el mapa TF se grafican los mismos pulsos que se adquieren en el patrón PRPD pero mostrando el tiempo equivalente de la duración de los pulsos versus su contenido de frecuencia equivalente.

Ilustración 19 Diagrama TF

Esta categorización permite poder identificar vía software los distintos fenómenos que puedan estarse presentando.

Ilustración 20 Categorización descargas en software PD-Pro

El uso de esta tecnología permite un alto rechazo de ruido y análisis del pulso de UWB (Ultra Wide Band = Banda Ultra Ancha) El Mapa T-F Tecnología de separación de los fenómenos de DP utiliza El mismo detector de DP para todos los activos

¿POR QUÉ MONITOREAR PERMANENTEMENTE?

Incrementamos la vida útil de los activos ya que podremos realizar o programar mantenimientos basados en la condición de instalación y funcionamiento ya que todas las pruebas se realizan con la instalación en sus condiciones normales de funcionamiento (tensiones). Evaluación en línea de DP 24/7 para el caso de monitoreo y tiempos de muestreo programados por el usuario (Adquisición)

La adquisición de señales es muy fácil y no necesita de personal con alto grado de especialización Evaluación de la tendencia de fenómenos individuales y reales para cada elemento que este siendo objeto del estudio.

Alarmas automáticas pueden ser configuradas e integradas a sistemas de adquisición de datos ya existentes. Los sistemas de Monitoreo permanente pueden significar una mayor inversión dependiendo de cada caso.

Los generadores necesitan la instalación de elementos capacitivos que necesitan un periodo de corte para realizar su montaje.

Los sistemas de monitoreo y adquisición de descargas parciales no vienen a remplazar las pruebas convencionales, si no a complementarlas.

Ing. Israel Troncoso Flores

Titulado de la Carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Mayor de San Andrés.Trabajó como Ingeniero de Ventas y de asesoramiento en la Empresa Hiller Electric S.A. Fue jefe del departamento Eléctrico en la empresa PIMEXI S.R.L donde realizo del diseño y construcción de dos de las plantas para el procesamiento de las salmueras del salar de Uyuni.También participo en el diseño y la construcción de la red eléctrica que utilizo postes de fibra de vidrio en el salar de Uyuni.Fue supervisor del departamento técnico en la empresa GMZBOL SRL donde trabajo en el mantenimiento y puesta en marcha de transformadores de potencia.Actualmente es Encargado del departamento Técnico de la empresa FTI.

Contactos Email itroncoso@ftibolivia.com

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