Artículo RVP Subestaciones SF6_Versión Final.doc

7/26/2019 Artculo RVP Subestaciones SF6_Versin Final.doc

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ACCIONES PARA GARANTIZAR EL CORRECTOFUNCIONAMIENTO DE SUBESTACIONES ENCAPSULADAS EN

SF6Y SUS COMPONENTES

Edgar Robles, Arturo Garca,

Jorge Magdaleno

Luis Roberto Escalante,

Juan Carlos Archiga

Gerencia de Equipos Elctricos

Instituto de Investigaciones Elctricas

Coordinadora de ro!ectos de

"rans#isi$n ! "rans%or#aci$n

Co#isi$n &ederal de Electricidad

erp'iie(org(#)

INTRODUCCION

El crecimiento de l! ci"dde! #ce$r%cticmente im$o!i&le o&tener lo!

derec#o! de '( nece!rio! $r in!tlrl(ne! )re! o !"&e!tcione!con'encionle!* Por lo tnto+ el "!o derede! !"&terr%ne! , de !"&e!tcione!i!ld! en SF6+ e! "n nece!iddinel"di&le $r l Comi!i-n Federl deElectricidd .CFE/* De!0ort"ndmente+!on 'rio! lo! c!o! donde !e #n$re!entdo $ro&lem! en n"e'!in!tlcione!+ l1"no! c!o! d"rnte l$"e!t en !er'icio , en otro! de!$")! de

"n tiem$o relti'mente corto* Pre2em$li0icr+ !e $"ede mencionr l! 0ll!oc"rrid! en l S"&e!tci-n de Lo!Scri0icio! en 3ercr"4 o l! oc"rrid! enl! S"&e!tcione! Sn 5er-nimo ,Monterre, Potenci* El lto (ndice de 0ll!$remt"r! e! "n indicti'o de "e lo!$ro,ecto! no !e reli4n con el ni'el declidd nece!rio7 $or lo "e !e re"ieree0ect"r "n e'l"ci-n inte1rl de e!te$roce!o con el $ro$-!ito de identi0icr

donde !e 1enern lo! $ro&lem! , &"!crred"cirlo!*

De!de "e !e $re!ent l nece!idd de"n !"&e!tci-n+ #!t l $"e!t eno$erci-n+ !e re"iere c"m$lir con "n!erie de cti'idde! "e inc"rren en lclidd del $ro,ecto , en !" correcto$erci-n en !er'icio*

Lo! $!o! nece!rio! !on lo! !i1"iente!8

9* De0inici-n de l nece!idd

:* Di!e;o del $ro,ecto ,

e!$eci0iccione!


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t)cnic! nece!rio! $r e0ect"r l $"e!ten !er'icio en condicione! -$tim!*

L! $r"e&! de $"e!t en !er'icio e!t%n encon!tnte e'ol"ci-n , !e 'n modi0icndoen 0"nci-n de l e$erienci+ !iem$re con

el $ro$-!ito de 1rnti4r "e el $rod"cto0inl e!t) li&re de de0ecto!* Por e2em$lo+ enel c!o de l! !"&e!tcione! i!ld! en1!+ e$l(citmente !e indic en l norm9 "e no !e $ermite e0ect"r $r"e&! de$"e!t en !er'icio con 'olt2e de corrientedirect , l $r"e& de im$"l!o $or !itc#eotm&i)n tiende eliminr!e* Pe!e !"di0ic"ltd $r e0ect"r l $r"e& en !itio+cd 'e4 e! m%! 0rec"ente "e !erecomiende medir el ni'el de de!cr1!$rcile! $r !e1"rr "e "n in!tlci-ne!t% li&re de de0ecto!* A e!te re!$ecto+ lo!0&ricnte! in!tln !en!ore! e!$ecile!$r 0cilitr e!t tre $ero e! nece!rioe!$eci0icrlo! l inicio del $ro,ecto $re'itr con0rontcione! innece!ri!*

Cuando el proyecto est fnanciadopor la CFE, el escenario es distinto, sepuede intervenir en todo el procesoantes indicado por lo que se tiene

mayor control. Se requiere incidir dealguna orma en las etapas crticas,por ejemplo, se han oservadoanomalas en la instalaci!n de calesy de sus accesorios por lo que se hasolicitado e"presamente el desarrollode un manual de instalaci!n. En estapropuesta se plasman las actividadesnecesarias para colaorar a asegurarque los proyectos relacionados conredes suterrneas y suestaciones

encapsuladas se encuentren lires dedeectos y as evitar allas prematurasen operaci!n normal.

ARREGLO TIPICO Y COMPONENTES

Como regla general, las suestacionesencapsuladas se instalan en #onasdensamente poladas donde ladisponiilidad del terreno es limitada.$ecien la energa de dos ancos detransormadores que se alimentan de

la red de %&& o de '(& )*. El arreglotpico se muestra en la Fig. 1. +ostransormadores reductores son detipo intemperie y tienen unacapacidad del orden de los && -*.

+a cone"i!n es en estrella / estrellacon los neutros s!lidamenteconectados a tierra. El devanadoprimario de los transormadores estprovisto de un camiador ajo carga ytami0n cuentan con un devanadoterciario conectado en delta a trav0sde un busa0reo. El lado de 1 )* delos transormadores tiene oquillastipo intemperie y su salida se conectaa las terminales de los cales deenerga a trav0s de un busa0reo.

+a corriente tpica en el lado de ajatensi!n es del orden de los (,&&& ,para cada uno de los circuitos. Estacorriente es la que alimenta lasuestaci!n y lo hace por medio decales de energa. +os cales tienenuna terminal del tipo intemperie en ellado del anco de los transormadoresy una terminal del tipo SF2 en el lado

de la suestaci!n en SF2. En este casoe"iste la posiilidad de conectar eltransormador directamente deltransormador al cale de energautili#ando los accesorios correspon3dientes. Es necesario anali#ar laconveniencia de utili#ar este tipo dearreglo porque permite reducir costosy se puede incrementar laconfailidad de la suestaci!n. Elarreglo, calire e incluso el tipo decale que se utili#a para la acometidadeen ser cuidadosamenteseleccionados deido a la magnitudde la corriente que circula por ellos.En algunas instalaciones, este ha sidoun actor limitante para latranserencia de potencia entre elanco de transormadores y la cargaque alimenta la suestaci!n.4esgraciadamente, se han presentado

allas severas en estas terminales, loque ha oligado a mejorar las prueas


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de puesta en servicio de este tipo deinstalaciones.

Fig. 1 Arreglo tpico de una subestaci$n en *&+

5n ejemplo de estas allas se presentaen la Fig. 2. +os tramos deintercone"i!n son relativamentecortos, la distancia tpica entre elanco de transormadores y lasuestaci!n, es de unos 1&& m. Este

es un dato importante de considerar,porque, tanto la capacitancia del

cale como las corrientes inducidas enlas pantallas, se incrementa con lalongitud de los alimentadores. unquela suestaciones tienen dos secciones,no cuentan con interruptor de amarreentre secciones, sino que manejan un

us corrido.

I9 I:

Banco de Transformadores

Cables de interconexin

Alimentadores

Subestacin GIS


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Fig. 2 Aspecto de la %alla ocurrida en los cables de ali#entaci$n de una *ubestaci$n en *&+

En lo que respecta al lado de losalimentadores, cada uno de ellos estconectado a los dos uses y se puedetranserir la carga, a cualquiera de losdos uses, mediante cuchillas. +assalidas de cada alimentador, seconectan al circuito e"terno mediantecales de energa con terminales deltipo SF2. El n6mero de alimentadoresque maneja cada suestaci!n esnotalemente grande, por ejemplo,Suestaci!n -onterrey 7otencia,maneja 8 alimentadores. lgunosaricantes utili#an un arreglo hridoen la suestaci!n, los uses estnconectados en un arreglo trisico, es

decir, con una sola envolvente, y losalimentadores estn en un arreglomonosico, una envolvente por cadaase del alimentador.

l manejar un alto n6mero dealimentadores, la corriente que circulapor cada uno de ellos essignifcativamente menor conrespecto a los cales de alimentaci!n,provenientes de los ancos de lostransormadores. 7odemos considerarque cada alimentador maneja delorden de los (&& . En muchos de los

arreglos, utili#an un tramo de caleque va desde la suestaci!n hasta unpunto de transici!n donde se conectauna lnea a0rea. +os tramos de calede energa tienen una longitud tpicaentre (&& a 1&& m y naturalmente, enel lado de la lnea a0rea se conectancon una terminal del tipo intemperiepara operar en aire. +as lneas a0reas,por el tipo de aislamiento que utili#any por la e"periencia que se tiene en suoperaci!n, estn uera del alcance deeste artculo.

DESCRIPCION DE LA

PROBLEMTICA pesar de que cada una de lascomponentes que integran unasuestaci!n, son deidamenteproadas en rica, requieren de unaserie de manipulaciones antes de quese pongan en servicio. El transporte yalmacenamiento, la intervenci!n dedistintos contratistas, las condicionesde traajo y otros actores, hacen

necesario que al concluir una ora deesta naturale#a, sea indispensale


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que sea deidamente evaluada. Elprolema undamental para eectuarlas prueas en sitio es la capacitanciaelevada de cada una de lascomponentes. 9anto los cales como

las suestaciones tienen una distanciadiel0ctrica muy reducida y la 6nicaopci!n para proarlas es utili#ando untransormador resonante quecompense la carga capacitiva.

+a opci!n que se ha manejadodurante muchos a:os, ha sido laaplicaci!n del voltaje de pruea concorriente directa, de esta manera seelimina el eecto capacitivo y el

equipo que se requiere esrelativamente sencillo y de ajo costo.Sin emargo, se ha oservado que apesar de que pasen las prueas conC4, se han presentado allas inclusoinmediatamente despu0s de la puestaen servicio.

7ara el caso de las suestacionesaisladas en SF2, la norma no permiteel uso de voltajes de pruea con C4 eincluso ya no permite la pruea de

s;itcheo deido al da:o que provocaa la suestaci!n en el caso de queocurra un Sin emargo,para eectuarla, se requiere de teneruna uena sensiilidad, que a su ve#depende de las condicionesamientales donde esta se eect6e. Esnecesario acordar el m0todo demedici!n y los criterios de aceptaci!n

o recha#o. En un amiente t0cnico, esposile llegar a un acuerdo, pero enun amiente contractual, donde losaspectos econ!micos y legales tienenuna gran relevancia, no siempre esposile llegar a un acuerdoA sinemargo, es necesario traajar enesta direcci!n, porque fnalmente, siuna instalaci!n se puede garanti#arlire de deectos, tanto el contratistacomo el que recie y el que va a

operar, estarn en una mejor posici!n.


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El anlisis de allas tiene un papelmuy importante en la identifcaci!n delas causas de alla. Es necesarioinspeccionar cuidadosamente el sitiode alla para defnir donde poner

mayor 0nasis en la soluci!n, puedeser un dise:o o manuacturaincorrecta, almacenamiento o montajeinadecuado o cualquier otro actor.4eterminarlo permite tomar lasacciones preventivascorrespondientes.

+as mediciones de descarga parcialestami0n se pueden eectuar con elequipo operando normalmente. En

este caso se reali#an para identifcarprolemas o sitios potenciales dealla. En el caso de la suestaciones-onterrey 7otencia y San Ber!nimo, seinstalaron terminales de dos tipos queueron modifcadas por el aricante.4eido a que han ocurrido variasallas, se decidi! eectuar un estudiocuidadoso que actualmente est enproceso. Se identifcaron los sitios conniveles de descargas parciales

elevados en dos de los alimentadores,los patrones de descargas otenidosen uno de ellos se muestran en la Fig.3

Fig. 3 atr$n de descargas parciales registrado en

un ali#entador de una subestaci$n en *&+

CONCLUSIONES

+a aplicaci!n de suestaciones

aisladas en SF2 se incrementa da conda. $epresenta una soluci!n muy

atractiva para la CFE pero esnecesario atender los prolemas quese generan por la mala selecci!n,instalaci!n o montaje de estosequipos. +a identifcaci!n de deectos

y su eliminaci!n en el momentoadecuado, es una necesidadimponderale.

+os traajos que aqu se reportan, sonun ejemplo de que se est atendiendoesta prolemtica. Se requiereredolar esuer#os para atender lassituaciones que recuentemente sesuscitan en el desarrollo de estosproyectos. Es urgente la necesidad de

inversi!n en equipos y t0cnicas depruea. Se cuenta con equipo quepueden emplearse en alimentadoresrelativamente cortos. Es necesarioinvertir en equipo de mayor capacidady voltaje para evitar la dependenciaque actualmente se tiene deproveedores de servicio dele"tranjero.

REFERENCIAS9* IEC 6::?9:< Prt 3 .Um 9? 3/ J te!t met#od!nd re"irement!

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