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PRUEBAS DOBLE PARA INTERRUPTORES DE POTENCIA MAYO DE 2008 MAYO DE 2008 Ing Msc Javier Acevedo [email protected]
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PRUEBAS DOBLE PARA INTERRUPTORES DE
POTENCIA
MAYO DE 2008MAYO DE 2008
Ing Msc Javier Acevedo
Entrenamiento en Colombia
Mayo 2003
Interruptor en Aceite Tanque Muerto
• Pruebas Recomendadas:
– Factor de Potencia
– Resistencia de Aislamiento
– Tiempo & Movimiento
– Resistencia de Contacto– Resistencia de Contacto
CGE, 253 kV
tipo FGK
Descripción General delInterruptor en Aceite
•Dos (2) bushings por fase
•Ensamblaje de Contactos de Interrupción
•Varilla de operación aislada(lineal o rotativa)(lineal o rotativa)
•Guía de varilla aislada
•Tanque aterrizado, lleno de aceite
•Revestidor del tanque
Interruptor en Aceite - Tanque Muerto
Guía de Varilla Aislada
Bushings
5
Aceite
Revestidor del Tanque
Ensamblaje de Contactos
de Interrupción
Varilla Aislada
Vista Interna GE FKD-23-250-1
Bushings
Contactos Estacionarios
(cámara interrupción)
Contactos Móviles
Revestidor del Tanque
Vista Interna GE FKD-23-250-1
Guía de la
Varilla Operante
Varilla Operante
Orificios para
salida de aceite
Interruptor en Aceite - Tanque Muerto
Procedimiento de Pruebas
•Pruebas totales (overall)
–Interruptor abierto (1 a 6)
–Interruptor cerrado (7 a 9)
8
–Interruptor cerrado (7 a 9)
–Tank-loss Index (TLI)
•Pruebas a Bushing (C1, C2, Hot Collar)
•Pruebas al aceite de cada tanque
•Pruebas misceláneas y/o dianóstico
Interruptor en Aceite - Tanque Muerto
Procedimiento de Pruebas Totales
TestNo.
BreakerPosition
TestMode
BushingEnergized
BushingFloating
1 OPEN GST 1 2
2 OPEN GST 2 1
3 OPEN GST 3 4
9
3 OPEN GST 3 4
4 OPEN GST 4 3
5 OPEN GST 5 6
6 OPEN GST 6 5
7 CLOSED GST 1 & 2 -
8 CLOSED GST 3 & 4 -
9 CLOSED GST 5 & 6 -
Open Breaker Test
HV Lead
Stresses: 1) 1 Bushing
2) 1 Interrupter
3) Lift Rod Guide
GST Ground
I&W Meter
GRD Lead
3) Lift Rod Guide
4) Top of Lift Rod
No LVL Required
Interruptor Abierto
•Mayores contribuidores de pérdidas:– Bushing
– Contactos de Interrupción
– Guía de la varilla operante– Guía de la varilla operante
– Parte superior de la varilla operante
– Ensamblaje de los contactos
•Menores contribuidores de pérdidas:– Revestidor del tanque
– Aceite
Closed Breaker Test
HV Lead
Stresses: 1) 2 Bushing
2) Lower Lift Rod
3) Oil
4) Tank Liner
GST Ground
I&W Meter
GRD Lead
4) Tank Liner
Oil
Interruptor Cerrado
•Mayores contribuidores de pérdidas:– Bushings (2)
– Aceite
– Contactos de interrupción– Contactos de interrupción
– Varilla operante (parte media e inferior)
– Revestidor del tanque
– Aisladores de Soporte contactos auxiliares
•Menores contribuidores de pérdidas:– Ensamblaje de los contactos
– Guía de la varilla operante
Resumen de Pruebas a Interuptores en Aceite
•Obtener I, W y % PF
•% PF se corrige de acuerdo al tipo de bushings
y temperatura ambiental
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•Calcular “Tank-Loss Index” (TLI)
TLI = Watts Interruptor Cerrado -
Suma de 2 Watts Interruptor Abierto
•Interprete los resultados por fase
Tank Loss Index•Bushings forman la mayor parte del sistema de aislamiento en interruptores.
•Un bushing defectuoso se refleja en las pruebas abierta y cerrada.
•Para analizar las otras partes del sistema, se desarrollo el TLI:
TLI = Closed Breaker Watts - ΣΣΣΣ Open Breaker Watts (For Each Phase)TLI = Closed Breaker Watts - ΣΣΣΣ Open Breaker Watts (For Each Phase)
TLI = 2 Bushings + Lower Lift Rod + Oil + Tank Liner
- 2 Bushings -2 Interrupters -2 Lift Rod Guides - 2 Top of Lift Rods
= Lower Lift Rod Guide+ Oil +Tank Liner - 2 Interrupters - 2 Lift Rod
Guides - 2 Top of Lift Rods
Como regla general el TLI tiende a ser negativo
Tank Loss Index (TLI)TLI = (Closed-Breaker Watts) - (Sum of Two Open-Breaker Watts)
Tank-Loss-Index (TLI)Watts (W)
Below
-0.20 W
-0.20 W to
-0.10 W
-0.10 W to +0.05
W
+0.05 to
+0.10
Above
+0.10
16
-0.20 W -0.10 W W +0.10 +0.10
Investigate
immediately
Retest on
a more
frequent
schedule
Normal for most
breaker types.
Place on a normal
routine test
schedule.
Retest on
a more
frequent
schedule
Investigate
immediately
Lift rod guide assembly,contact assembly
(interrupter), and upper
portion of lift rod
Lift rod, tank oil, tankliner, and auxiliary
contact assembly
(interrupter) support
insulation
TLI = Parte inferior varilla operante+ Aceite +Revestidor del tanque
- 2 Interruptores - Guía de varilla operante - 2 Parte superior de varilla operante
¿Qué resultados podríamos obtener en TLI si …?
•Existe un elevado contenido de agua en el aceite…
¿ Qué nos dice el Tank Loss Index ?
•Existe un elevado contenido de agua en el aceite…
•Los interruptores están llenos de carbón…
•El revestidor del tanque está saturado de agua...
•La guía de varilla operante se ha deteriorado (corona)…
Interruptor en SF6 - Tanque Muerto
Pruebas Overall:
• Desconecte Buswork
• Registre: I, W, & C
• %PF si I > 300 µA
• Resultados deben
18
• Resultados deben
comparar:
– Entre fases
– Resultados previos
– Unidades similares
– Datos tabulados (TDRB)
ABB 169-PM-40-20
Interruptor en SF6 - Tanque MuertoProcedimiento de Pruebas Generales
TestNo.
BreakerPosition
TestMode
BushingEnergized
BushingFloating
BushingUST
1 OPEN GST 1 2 -
2 OPEN GST 2 1 -
3 OPEN GST 3 4 -
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3 OPEN GST 3 4 -
4 OPEN GST 4 3 -
5 OPEN GST 5 6 -
6 OPEN GST 6 5 -
7 OPEN UST 1 - 2
8 OPEN UST 3 - 4
9 OPEN UST 5 - 6
Pruebas Suplementarias para
Interruptor en SF6 - Tanque Muerto
con Columnas Internas de Soporte
TestN o .
B reakerP osition
TestM o de
B ush in gE nerg ized
B u sh ingF loating
B ush in gU S T
20
N o. P osition M o de E nerg ized F loating U S T1 C LO S E D G S T 1 & 2 - -
2 C LO S E D G S T 3 & 4 - -
3 C LO S E D G S T 5 & 6 - -
HV Lead
Area Probada
Interruptor SF6 Tanque Muerto
Ground Lead
Area Probada1) Bushings
2) Aisladores Soporte
Modo de Prueba: GST-Ground
HV Lead
LV Lead
Interruptor SF6 Tanque Muerto
Ground Lead
Area Probada1) Gas
2) Capacitores
y Resistencias
Modo de Prueba: UST
HV Lead
Pruebas Suplementarias a Interruptores tipo Tanque Muerto (SF6)
con multiples contactos por fase
Ground Lead
Para probar este
aislador se cierra el
interruptor y se
hace una prueba a
tierra en GST-Ground
Ejemplo Pruebas BBC 121PM40-20B
Ejemplo Pruebas ABB 72PM31-12
Bushing Corriente Watts % FP
1 520 µA 0.006 0.12
2 350 µA 0.005 0.14
3 520 µA 0.006 0.12
Barras Desconectadas Barras Conectadas
Bushing Corriente Watts % FP
1 690 µA 0.020 0.29
2 520 µA 0.180 3.46
3 680 µA 0.020 0.293 520 µA 0.006 0.12
4 350 µA 0.004 0.11
5 520 µA 0.006 0.12
6 350 µA 0.004 0.11
1 – 2 7 µA 0.001 N/A
3 – 4 7 µA 0.001 N/A
5 – 6 7 µA 0.001 N/A
3 680 µA 0.020 0.29
4 500 µA 0.038 0.76
5 690 µA 0.120 1.74
6 520 µA 0.070 1.34
1 – 2 9 µA 0.004 N/A
3 – 4 8 µA 0.004 N/A
5 – 6 8 µA 0.006 N/A
Interruptor Tipo “Ι”T1
R
T2
C1Cámara de Interrupción
Varilla Operante &
Columna Soporte
T3
Mode Ener Ground Guard UST Measure
UST T2 T3 --- T1 C1
GST T2 T3 T1 --- R
Ground Lead
Procedimiento Estandard de Pruebas:
Interruptor Tipo “Ι”
P rueba µµµµ A m ps W atts
Valores Típicos Interruptor tipo Ι hasta 72.5 kV:
P rueba µµµµ A m ps W atts
1 10 - 40 0 .003 – 0 .01
2 90 – 140 0 .007 – 0 .02
Interruptor Tipo “Ι”T1
R
T2
C1Cámara de Interrupción
Varilla Operante &
Columna Soporte
(Prueba 1A)
T3
Mode Breaker Ener Ground Guard UST Measure
UST Open T1 T3 --- T2 C1
GST Closed T1+T2 T3 --- --- R
Ground Lead
Procedimiento Alterno (Alta Interferencia):
Interruptor de Tanque VivoHV Lead
Pruebas Overall:
• Desconecte Buswork
• Registre: I, W, & C
• %PF si I > 300 µA
• Resultados deben • Resultados deben
comparar:
– Entre fases
– Resultados previos
– Unidades similares
– Datos tabulados (TDRB)
ABBHPL-362-A2
Interruptor de Tanque Vivo
Procedimiento de Pruebas•Pruebas Totales (I, W y %PF)
•No se corrige por temperatura
•Pruebas 1 & 2:
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Influenciadas por los bushings de entrada
y los capacitores de escalonamiento.
•Prueba 3:
Influenciada por mecanismo de
operación y aisladores de la columna.
Interruptores de Tanque Vivo tipo “T” & “Y” (Aire & SF6)
C1
C2
C3
C4
S1 S2R1 R2
I3 R3
D
AB
C1 & C3 = Bushings de Entrada
C2 & C4 = Capacitores de Escalonamiento
S1 & S2 = Switches de Resistores
R1 & R2 = Resistores de Pre-inserción
I3 = Aislamiento de Columna de Soporte
R3 = Tubería de aire o gas, varilla operante,
y otro aislamiento de la columna
Interruptor de Tanque VivoProcedimiento de Pruebas
Test Mode Ener Gnd Grd UST Measure
1 UST D B - A C1+C2+(R1+S1)
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2 UST D A - B C3+C4+(R2+S2)
3 GST D - A&B - I3+R3
HV Lead
LV Lead GRD Lead
C1
C2
C3
C4
S1 S2R1 R2HV Lead
Procedimiento de Pruebas 1 & 2 Interruptor Tanque Vivo tipo “T”
UST Mode
C2 C4
I3 R3LV Lead
GRD Lead
Se hace una prueba UST a cada cable de bajo voltaje
poniendo el otro cable de bajo voltaje a tierra
HV Lead
C1
C2
C3
C4
S1 S2R1 R2HV Lead
Procedimiento de Prueba No. 3 - Interruptor Tanque Vivo tipo “T”
LV Lead (Blue) LV Lead (Red)
GST-Guard
Mode
Ambos cables de bajo voltaje (rojo y azul) se ponen al punto Guarda
y sólo se mide la influencia de la columna de soporte: I3 & R3
C2 C4
I3 R3LV Lead (Blue) LV Lead (RED)
Live-Tank Special “Y” Module Breakers (Air and SF6 Types)
Energize Ground Guard UST Test ModeA
B
C
D
E
F
The UST tests measure the Open Interrupter & Grading Capacitor
Test # 5 measures the Support Column & Operating Rod
B C, F --- A A-B UST
B A, F --- C B-C UST
D C, F --- E D-E UST
D E, F --- C C-D UST
F B, D --- --- Column GST-Ground
Datos Pruebas Delle Alsthom PK-8
Detección de capacitor gradiente defectuoso
Test Current(mA)
Watts % PF Cap.
(pF)
C1 (A) 3.801 0.165 0.43 1209
C2 (A) 3.811 0.169 0.44 1213
S1 (A) 0.196 0.011 0.56 62
C1 (B) 3.818 0.190 0.50 1215
C1 C2
S1
C2 (B) 3.823 0.187 0.49 1216
S1 (B) 0.199 0.012 0.60 63
C1 (C) 3.830 0.205 054 1219
C2 (C) 3.809 0.369 0.97 1212
S1 (C) 0.187 0.008 0.43 59
Test Data for AEG S2-420
Perdidas & % PF
elevados en bushing de
entrada y capacitor C2
(Phase C)
• Capacitores gradientes fueron probados individualmente:
Capacitor % PF
@ 10 kV
% PF
@ 2 kV
Cap
(pF)
C2 (A) 0.42 0.42 1190
Detección de capacitor gradiente defectuoso
C2 (A) 0.42 0.42 1190
C2 (B) 0.46 0.46 1188
C2 (C) 0.97 1.20 1187
• Capacitor gradiente C2 (phase C) fue reemplazado y se obtuvieron resultados aceptables.
Se observó Tip-down,
Capacitancia normal
Análisis de Resultados
Interruptores Tanque Vivo tipo “T” & “Y”
•Los efectos de los resistores de pre-insercion (R1 and R2) y los switches (S1 and
S2) son insignificantes en las pruebas.
•Los bushins de entrada y los capacitores de escalonamiento son evaluados en
términos de capacitancia y factor de potencia.términos de capacitancia y factor de potencia.
•Pérdidas altas en las pruebas 1 & 2 indican deterioro o contaminación de los
capacitores, pero puede deberse a contaminación exterior de los bushings de
entrada.
•Pérdidas altas en la columna de soporte (prueba No. 3) puede indicar
condensación en los tubos internos o varilla operante. Se recomienda operar el
interruptor varias veces y repetir las pruebas.
Interruptor al Vacío
Procedimiento de Pruebas•Obtener I, W y C
•Usualmente no se calcula % PF.
•No se corrige por temperatura.
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•Pruebas 1, 3 y 5 deben comparar.
•Pruebas 2, 4 y 6 deben comparar.
•Pruebas 7 a 9 deben comparar.
- W ~ 0
- Condición de las botellas de vacio.
Interruptor al Vacío Procedimiento de Pruebas Generales
TestNo.
TestMode
Ener Float UST
1 GST 1 2 -
2 GST 2 1 -
41
3 GST 3 4 -
4 GST 4 3 -
5 GST 5 6 -
6 GST 6 5 -
7 UST 1 - 2
8 UST 3 - 4
9 UST 5 - 6
AEG 13.2 KV Vacuum Breaker
Procedimiento de Pruebas
Interruptores al Vacío
Square-D FVBS-112-1120
Interruptor Aero-Magnético
Procedimiento de Pruebas - Interruptor Abierto
•Obtener I, W y %PF
•No se corrige por temperatura
•Pruebas 1, 3 y 5 deben comparar
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•Pruebas 1, 3 y 5 deben comparar
•Pruebas 2, 4 y 6 deben comparar
-Mayor influencia son los bushings
•Pruebas 7 a 9 deben comparar
-Condición de los extintores de arco
Procedimiento de Pruebas
Interruptor Aero-Magnético
General Electric AM-15-500-2
Interruptor Aero-Magnético
Notas al Procedimiento de Pruebas
•Interruptor abierto en todas las pruebas
•En pruebas de aceptación se debe probar
a varios voltajes (aislamiento seco) para
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a varios voltajes (aislamiento seco) para
obtener valores base.
•En pruebas de rutina sólo es necesario
probar al voltaje más alto que se probó
en las pruebas de aceptación
