¨Universidad del Valle¨ Seminario Internacional Eléctricos.
Transcript of ¨Universidad del Valle¨ Seminario Internacional Eléctricos.
Pruebas en Cables Empalmes y Terminales
Para Alta Y Extra Alta Tensión.
Calí ColombiaOctubre 2015
¨Universidad del Valle¨
Seminario Internacional
sobre ensayos
Eléctricos.
Sistema Cable-Accesorios para Alta y Extra Alta TensiónConjunto de elementos que deben de operar eléctrica y térmicamente dentro de sus límites de
diseño por largo tiempo, en forma segura confiable y eficiente , a un costo razonable en
armonía con la naturaleza.
Cables dispositivos de conexión ,empalmes , terminales, sistemas de tierra,
elementos de protección y sujeción .
5
1. Cable XLPE EAT
2. Terminal
3. Empalme
4. Caja sistema tierra
5. Abrazadera
2
31
4
ComponentesSistema Cable-Accesorios para Alta y Extra Alta Tensión
Accesorios
Terminales
Exterior
CerámicaHúmeda
(Oil Filled)
Polimérica
Húmeda
(Oil Filled)
Seca
(Dry Type)
Interior
GIS/TRF Húmeda
GIS/TRF Seca
(Dry Type)
Empalmes
Pantalla Continua
Pantalla Interrumpida
Pantalla
Metálica
(Alambres CU, Lámina Al, PB, FO )
Aislamiento
(XLPE)
Conductor
(Cu, Al, Cu E)
Pantalla
semiconductoraCubierta
(PEAD, PVC, FR0H)
• Selección componentes del sistema.
• Manufactura Sistema de Calidad.
• Pruebas en Fábrica
• Transporte, manejo, almacenamiento.
• Instalación de cable y accesorios .
• Pruebas de campo .
• Operación y Mantenimiento.
• Reposición.
• Tendencias .
Sistemas de Cables de Energía CA
Alta y Extra Alta Tensión
Ciclo de Vida
Sistemas de Cables de Energía CA
Alta y Extra Alta Tensión
En donde se dan los desarrollos?
IEEE ( Institute of electric and electronic engeneers asociation ).
PES / ICC ( Power engennering society ) /(Insulated conductors comitee )
CIGRÉ (Conceil des grandes reseaux de energie electrique) SC B1.
JICABLE (Organización Internacional de expertos en cables ).
AEIC (Asociation of Edison Iluminating Co)*
ICEA ( Insulated cable Engenneers Asociation ).*
UL ( Undrewriters Labs ).*
Universidades: Delft (Holanda).
Laboratorios: IREQ, CESI, KEMA. Renardies ( Electricite de France ).
Fabricantes de los componentes de un sistema:Cables dispositivos de conexión ,empalmes , terminales, sistemas de
tierra, elementos de protección y sujeción .
*Sociedades de Normalización
Norma Descripción Alcance
IEC 60840 Power cables with extruded insulation and their
accessories for rated voltages above 30 kV (Um = 36 kV)
up to 150 kV (Um = 170 kV) - Test methods and
requirements
Cables, accesorios y
sistema de cables de 30
kV hasta 150 kV
IEC 62067 Power cables with extruded insulation and their
accessories for rated voltages above 150 kV (Um = 170
kV) up to 500 kV (Um = 550 kV) - Test methods and
requirements
Cables, accesorios y
sistema de cables de
150 kV hasta 500 kV
AEIC CS 9 Specification for Extruded Insulation Power Cables and
Their Accessories Rated Above 46kV through 345 KVac
Cables, accesorios y
sistema de cables
superiores a 46 kV hasta
345 kV
ICEA S 108 720 Standard for extruded insulation power cables rated
above 46 through 345 kV
Cable superior a 46 kV
hasta 345 kV
*Pendientes de las revisiones y actualizaciones de las mismas en proceso*
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
Pruebas Aplicables
De rutina o aceptaciónSon las pruebas realizadas por el fabricante a cada componente fabricado (cable ó
accesorio) para revisar que el componente cumple los requerimientos especificados.
Indican defectos de manufactura que provoquen que los productos fallen de forma
inmediata ó casi inmediata.
De muestreoSon las pruebas realizadas por el fabricante a muestras de cable completo ó
componentes tomados de un cable terminado ó accesorio, a una determinada
frecuencia, para determinar que el producto terminado cumple los requerimientos
especificados.
Verifican que la calidad de los productos se mantenga.
TipoSon las pruebas realizadas antes de suministrar de manera comercial un tipo de
cable, accesorio ó sistema de cable cubierto por la norma, para demostrar un
desempeño satisfactorio para satisfacer la aplicación.Que el producto tenga las características necesarias para la aplicación.
Pruebas Aplicables
PrecalificaciónSon las pruebas realizadas antes de suministrar de manera comercial un sistema de
cable cubierto por la norma, para demostrar un desempeño satisfactorio a largo
plazo del sistema de cable.
Que el sistema tenga las características necesarias para la aplicación pero a largo plazo.
Pruebas de Rutina o Aceptación
Descargas Parciales
Alta Tensión
Prueba de Integridad de la Cubierta, si se requiere
Pruebas de Muestreo
Prueba de impulso por
rayo seguido de prueba
de alta tensión
Inspección del
ConductorMedición de la
Resistencia Eléctrica
del Conductor
Medición de los
espesores del
aislamiento y de la
cubierta
Medición del espesor
de la pantalla metálica
Medición de diámetros,
si se requiere
Prueba de Curado
XLPE/EPR
Medición de
Capacitancia
Prueba de penetración
longitudinal de agua, si
aplica
12.4.4
Bending[12.4.2 a)]
12.4.5
Amb. PD[12.4.2 a)]
12.4.6
Hot Tan d[12.4.2 b)]
12.4.7
Heating Cycle
Voltage Test
[12.4.2 c)]
12.4.9
Hot Impulse[12.4.2 f)]
12.4.9
15 min. Power
Frequency
Voltage Test[12.4.2 f)]
12.4.5
Ambient &
Hot PD[12.4.2 d)+e)? g)]
Annex D
Tests of Outer
Joint
Protection[12.4.2 h)]
DC & Impulse
12.4.10
Visual Exam[12.4.2 i)]
IEC 62067-2006
10.1.2
Bending
10.1.3
Thermal
Cycling
10.1.5
2 hr. AC
Voltage
Withstand
10.1.6
Amb. PD
10.1.7
Hot Tan d
10.1.4
Hot Impulse
10.1.4
15 min. AC
withstand(included above)
10.1.8
Dissection
ICEA S-108-720-2004
10.1.2
Bending
12.4.5
Amb. PD
12.4.6
Hot Tan d
10.1.3
Thermal
Cycling
10.1.6
Amb. PD
10.1.7
Hot Tan d
10.1.4
Hot Impulse
12.4.5
Ambient &
Hot PD
12.4.10
Visual Exam
10.1.8
Dissection
Annex D
Tests of Outer
Joint
Protection
DC & Impulse
Combined Tests
10.1.5
2 hr. AC
Voltage
Withstand
10.1.5
2 hr. AC
Voltage
Withstand
IEC 62067 & ICEA S-108-720
Programa combinado pruebas
para calificación sistema.
NEETRAC (Usa )
&
LAPEM ( México )
Comparativo
Pruebas Tipo
IEC vs ICEA
¨Tendencia hacia Convergencia Normativa¨
Pruebas Tipo Eléctricas
Prueba de Doblez
Instalación de
accesorios y prueba de
descargas parciales a
temperatura ambiente
Medición de tan d
(Factor de disipación)
Envejecimiento Cíclico
Prueba de impulso por
rayo /
Alta Tensión
Pruebas de protección
exterior en empalmes
directamente
enterrados
Inspección del sistema
Pruebas de descargas
parciales a temperatura
ambiente y a alta
temperatura
Pruebas de descargas
parciales, si no fueron
efectuadas
anteriormente
Resistividad
volumétrica de las
pantallas
semiconductoras
Medición del espesor
del aislamiento
Prueba de Corto
Circuito
Prueba de impulso por
maniobra (para cables
con tensión nominal de
345 kV y superiores)
Pruebas Tipo No Eléctricas
Inspección de la
construcción del cable
Propiedades físicas
Iniciales y Envejecidas
del Aislamiento
Propiedades físicas
Iniciales y Envejecidas
de la Cubierta
Compatibilidad de
Materiales
Presión a alta
temperatura en
cubiertas
Prueba de Curado para
XLPE/EPR
Medición de contenido
de negro de humo en
cubiertas de PE negro
Resistencia a la
Penetración
Longitudinal de Agua
Pruebas de Precalificación
Envejecimiento Cíclico-Aplicar 180 ciclos térmicos-Aplicar tensión por 8760horas (1 año).
Prueba de Impulso por
rayo
Inspección del sistema
Pruebas Tipo para Sistema 230 kV – IEC 62067
Enlace Cable Terminales – 20 días @ 254 kV 20 Ciclos calentamiento @ 95°C
Prueba Impulso ± 10 @ 1050 kVa
Anexo “D”
Sistema de Calidad
Pruebas Tipo para Sistema 230 kV – AEIC/ICEA
Enlace Cable Terminales – 20 Días @ 266 kV
20 Ciclos calentamiento @ 105°C
Prueba Impulso ± 10 @ 1050 kV
Sistema de Calidad
Pruebas Precalificación Sistema 230 kV
Sistema de Calidad
Pruebas de Precalificación Sistema 230 kV
Sistema de Calidad
Pruebas de Precalificación Sistema 230 kV - IEC
Terminales Exteriores180 Ciclos @ 95°C & 365 Días @ 216 kV
SF6 Terminales IMPULSE TEST ± 10 @ 1050 kV
Sistema de Calidad
Pruebas de Precalificación Sistema 230 kV - AEICAdicional 90 Ciclos calentamiento
posteriores IEC PQT @ 105°C & 226 kV
Prueba Impulso ± 10 @ 1050 kV
Sistema de Calidad
Pruebas de Corto Circuito Sistema 230 kV – NF C 33-254
Prueba de corto circuito@ 50 kA ( 3 disparos ) y 90C temperatura en conductor
Disección e inspección de empalme
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
RETIE
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
Sistema de Calidad
Pruebas de campo
Pruebas de campo
Integridad de cubierta
U = Voltaje entre fasesUm = Voltaje máximo entre fasesUo = Voltaje fase a neutro
Tabla valores para prueba IEC60840
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
180 KV DURANTE 1 HORA
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
CA serie resonante según IEC 62067
Pruebas de campo
Medición de Descargas Parciales simultanea con CA
Análisis de DP mediante un mapa TF (Tiempo-Frecuencia) que permite la separación
del ruido externo y la medición de DP .
Permite la separación de los fenómenos detectados entre lo que pudieran ser DP
internas, superficiales y de corona
Pruebas de campo
Medición de Descargas Parciales Simultanea con CA
Pruebas de campo
Medición de Descargas Parciales simultanea con CA
Abb Kabeldon
*En la medida de la adquisición de mayor experiencia en campo, estos criterios podrían cambiar * Abb Kabeldon
Abb Kabeldon
Operación ,Supervisión en Línea & Diagnóstico
Trend analysis (Sup On-line ) (PD + Temp) & Amplitude or rate ( Off-Line PD +VLF+ Tan )
(Supervisión en líneaDiagnóstico )
Abb Kabeldon
Herramientas Especificaciones de Productos:
Proyectos para Alta y Extra Alta Tensión
Ing. Adolfo J. Villarreal Villarreal Tel 52 ( 81) 80 30 80 00 Ext 8295
[email protected] [email protected] , Nuevo León
México
Gracias por su atención68
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