PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en...

8
En este número: - Novedades: - Protección en aerogeneradores contra descargas atmosféricas - Nuevo medidor de resistencia MT0210 de Megger - Unitronics SA hace importantes mejoras en el laboratorio de Calibración - Próximos eventos y cursos - 18, 19 y 20 de mayo. Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en máquinas rotativas - 25 y 26 de mayo. Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia - Artículo Técnico - La técnica más segura para la prueba de interruptores - Conózcanos - Laboratorio de Calibración PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS En los años noventa, la turbina eólica más grande tenía una capacidad de generación de 150KW. Ac- tualmente se están generando 6MW. Este incremento de capacidad de generación ha crecido para- lelamente con el tamaño físico de las turbinas ya que han pasado de una altura de 60 a 160 metros. Como resultado, se ha obtenido un riesgo mucho más alto de descargas atmosféricas, y en muchos casos, el riesgo se incrementa por los lugares en los que se emplazan las turbinas, como terrenos abiertos, regiones costeras, riscos montañosos y mar adentro, en los cuales probablemente las turbinas sean las estructuras más altas en esas áreas. Las descargas atmosféricas tienen el potencial de causar daños severos, produciendo costosas repara- ciones, así como pérdida de ingresos debido a paradas inesperadas. Los fabricantes de turbinas eóli- cas, hacen lo imposible para diseñar una protección contra descargas atmosféricas. Por lo general, sus esfuerzos han sido muy exitosos, pero no obstante, existe una necesidad de probar las medidas de protección contra descargas atmosféricas para verificar que operarán correctamente. Cables prueba extra largos Las medidas de protección contra descargas atmosféricas para turbinas eólicas se detallan en la norma IEC 61400-24 Wind Turbine Generator Systems, Part 24 Lightning Protection Systems. La prueba más común, es la medición de baja resistencia para confirmar la continuidad de los conduc- tores que transportarán las corrientes de descarga. Esta prueba se ejecuta durante la fabricación, como parte del proceso de puesta en marcha, después de reparaciones de palas y en tareas de man- tenimiento. Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 1

Transcript of PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en...

Page 1: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

En este número:- Novedades:

- Protección en aerogeneradores contra descargas atmosféricas- Nuevo medidor de resistencia MT0210 de Megger- Unitronics SA hace importantes mejoras en el laboratorio de Calibración

- Próximos eventos y cursos- 18, 19 y 20 de mayo. Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en máquinas

rotativas- 25 y 26 de mayo. Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores

de potencia- Artículo Técnico

- La técnica más segura para la prueba de interruptores- Conózcanos

- Laboratorio de Calibración

PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

En los años noventa, la turbina eólica más grande tenía una capacidad de generación de 150KW. Ac-tualmente se están generando 6MW. Este incremento de capacidad de generación ha crecido para-lelamente con el tamaño físico de las turbinas ya que han pasado de una altura de 60 a 160 metros.

Como resultado, se ha obtenido un riesgo mucho más alto de descargas atmosféricas, y en muchoscasos, el riesgo se incrementa por los lugares en los que se emplazan las turbinas, como terrenosabiertos, regiones costeras, riscos montañosos y mar adentro, en los cuales probablemente lasturbinas sean las estructuras más altas en esas áreas.Las descargas atmosféricas tienen el potencial de causar daños severos, produciendo costosas repara-ciones, así como pérdida de ingresos debido a paradas inesperadas. Los fabricantes de turbinas eóli-cas, hacen lo imposible para diseñar una protección contra descargas atmosféricas. Por lo general,sus esfuerzos han sido muy exitosos, pero no obstante, existe una necesidad de probar las medidasde protección contra descargas atmosféricas para verificar que operarán correctamente.

Cables prueba extra largosLas medidas de protección contra descargas atmosféricas para turbinas eólicas se detallan en lanorma IEC 61400-24 Wind Turbine Generator Systems, Part 24 Lightning Protection Systems. Laprueba más común, es la medición de baja resistencia para confirmar la continuidad de los conduc-tores que transportarán las corrientes de descarga. Esta prueba se ejecuta durante la fabricación,como parte del proceso de puesta en marcha, después de reparaciones de palas y en tareas de man-tenimiento.

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 1

Page 2: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

Los valores típicos de resistencia esperadosentre la punta de la pala y la conexión a tierraen la base de la torre están en el rango de 20 a50 mili-ohmios, y en la mayoría de los casos,el valor es menor de 25 mili-ohmios. Indepen-dientemente del tipo de equipo a utilizar pararealizar el ensayo, siempre nos encontraremoscon el mismo problema, y es, encontrar cablesde prueba de longitud suficiente. Debido a laenvergadura de las turbinas, se tiene lanecesidad de usar cables muy largos deprueba para esta aplicación. Normalmente senecesitan cables de entre 30 y 50 metros paraprobar durante la fabricación y en ensayos decampo se necesitan cables de una longitud dehasta 100 metros. Para satisfacer los reque-rimientos de los principales fabricantes deturbinas eólicas y otras empresas mantenedo-ras, existen en el mercado juegos especialesde cables de prueba de Megger de 100, 50 o 30 metros montados en un carrete de cables de altacalidad y terminados con pinzas Kelvin grandes y robustas. Cada juego de cables incluye un cablede 5 m provisto de una punta de prueba doble para probar los receptores de descargas atmosféricasen las puntas de las palas de la turbina.

NUEVO MEDIDOR DE RESISTENCIAMT0210 DE MEGGER, MÁS RÁPIDO Y SE-GURO

El nuevo ohmetro para transformadores de Meg-ger MT0210 mide la resistencia de todos los tiposde devanados de una forma rápida, segura y pre-cisa, detectando problemas como cortocircuitosentre espiras o circuitos abiertos.

Además, este equipo es ideal para comprobar la-correcta operación de los reguladores en carga,que son una de las causas más frecuentes deproblemas de los transformadores.

- Reduce el tiempo de respuesta- Circuito integrado de desmagnetización- Tiempo de descarga muy rápido

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 2

Page 3: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

Características

* Doble canal de medida que permite medir si-multáneamente resistencias en los devanadosprimario y secundario con el consiguiente ahorrode tiempo.

* Comprobación de los contactos del regulador.

* Descarga automática de los devanados una vezcompletada la prueba o si surge algún problemadurante la misma como un cable que sedesconecta por accidente o incluso si hay un fallode alimentación.

* Sistema de desmagnetización antes o despuésde llevar a cabo la medida, ya que la magneti-zación remanente puede afectar a otras medidase incluso causar picos de corriente al poner denuevo en servicio el transformador.

UNITRONICS, SA HA DESARROLLADO IMPORTANTES MEJORAS EN SU LABORATORIODE CALIBRACIÓN

Con más de quince años de experiencia, el laboratorio de calibración de Unitronics ha ampliado sualcance en la acreditación de fibra óptica con la finalidad de incrementar su portfolio de productosy satisfacer así las necesidades y demandas de los clientes.

El nuevo alcance de la acreditación de fibra óptica presenta las siguientes mejoras:

- Reducción significativa de la incertidumbre acreditada en longitud de onda, lo que permite la cal-ibración acreditada de analizadores de espectro de nueva generación, así como de medidores de lon-gitud de onda.

- Reducción de la incertidumbre acreditada en potencia óptica, atenuación óptica, pérdidas de in-serción y linealidad, así como la extensión de la acreditación para las longitudes de onda desde 800nm hasta 1650 nm.

- Acreditación de la magnitud Atenuación en fibras ópticas, lo que permite mejorar la calibración dereflectómetros ópticos.

- Inclusión en la acreditación de puntos fijos para la magnitud de longitud de fibras lo que permitedar un mayor número de medidas acreditadas en la calibración de reflectómetros ópticos.

Las empresas necesitan la seguridad de que los resultados de sus equipos de medidas son los cor-rectos, ya que estos se utilizan en actividades claves, como controlar las variables de los procesos yasegurar la calidad de sus productos y servicios. Esta fiabilidad de las medidas puede asegurarsepor medio de la calibración.

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 3

Page 4: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

Unitronics calibra equipos principalmente en tres áreas:

Área de Fibra Óptica: Reflectómetros, fuentes de luz, medidores de potencia, atenuadores, divisores ópticos, conversores optoeléctricos, analizadores de espectro, propiedades de fibras ópticas, etc.

Área eléctrica B.F: Multímetros, pinzas amperimétricas, medidores de aislamiento, medidores debaja resistencia, analizadores de red eléctrica, medidores de tangente de delta, divisores alta tensión,medidores de rigidez dieléctrica, medidores de tierra, comprobadores combinados de instalaciones,calibradores de lazo, medidores de relación de transformación, medidores de impedancia de dis-persión, fuentes de alimentación, generadores de funciones, vatímetros, resistencias patrón, etc.

Área Radiofrecuencia: Osciloscopios, analizadores espectros, medidores CATV, analizadoresSDH/PDH, analizadores comunicaciones, frecuencímetros, medidores de potencia, analizadores decables y antenas, generadores RF, medidores selectivos, analizadores de datos, analizadores es-calares, atenuadores, certificadores de cable, analizadores de datos, puentes de reflexión, cargas,analizadores de señal de video, etc.

El laboratorio de calibración dispone de acreditaciones concedidas por la Entidad Nacional de Acred-itación (ENAC). Para el Área óptica acreditación nº 87/LC192 y para el Área Electricidad CC y Bajafrecuencia acreditación nº87/LC485.

Estas acreditaciones permiten a Unitronics aportar a sus clientes confianza, ya que las revisionesperiódicas por parte de ENAC permiten asegurar tanto la competencia técnica como la correcta traz-abilidad y fiabilidad de los resultados.

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 4

Page 5: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 5

Page 6: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

UNA TÉCNICA MÁS SEGURA PARA LAPRUEBA DE INTERRUPTORES

Los ensayos de interruptores de alta tensión sontodavía hoy en día una tarea complicada y peli-grosa debido al riesgo de aparición de tensionesinducidas por circuitos adyacentes. Sin embargo,estos riesgos se pueden eliminar mediante unanueva técnica de ensayo, que permite que amboslados del interruptor permanezcan conectados atierra a lo largo de todo el proceso de prueba.El parámetro más importante en la operación degrandes interruptores es la temporarización delos contactos principales. Si estos se separanclaramente fuera de los valores recomendadospor el fabricante, es una indicación clara de queel interruptor necesita ser revisado. Adicional-mente, los errores en temporización tienen unefecto adverso en la sincronización entre fases ensistemas trifásicos o entre contactos múltiples ensistemas monofásicos.Por estas razones, todos los equipos de prueba deinterruptores proporcionan funcionalidades paramedir la temporización de los contactos. Elmétodo convencional de prueba, usado mayori-tariamente en la industria eléctrica, se basa enaplicar una tensión de prueba de corriente con-tinua a través de los contactos y monitorizar elflujo de corriente resultante, de manera que sepueda determinar el instante de apertura y decierre.Sin embargo, para que este método funcione, soloun lado del interruptor debe conectarse a tierra.

Si ambos lados están puestos a tierra, la intensi-dad de prueba circula por el circuito de tierra yse vuelve imposible una determinación precisade la temporización de contacto.A primera vista esto puede no parecer un pro-blema mayor. Desafortunadamente, el dejar unlado del interruptor de circuito desconectado detierra crea un gran peligro de seguridad. Un erroren el ajuste de las condiciones de prueba puede,por ejemplo, permitir que un lado del interruptorpermanezca vivo cuando los contactos estánabiertos. Con aún mayor probabilidad, el lado noconectado a tierra del interruptor se puede ener-gizar simplemente por inducción de circuitospróximos.

En los últimos años, diferentes métodos han sidodesarrollados para poder realizar la prueba dual-ground TM. Una es la medida indirecta de los tiem-pos de contacto, realizando las medidas en loscontactos auxiliares y no en los contactos princi-pales del interruptor. Desafortunadamente, losvalores obtenidos de esta manera no son nece-sariamente un indicador fiable del compor-tamiento del interruptor. Otro enfoque es la medición de la resistenciadinámica, que implica la inyección de altas inten-sidades en el interruptor bajo prueba. Estemétodo es, en algunos casos, compatible con laprueba dual-ground TM, pero implica el inconve-niente de utilizar equipos de prueba pesados yvoluminosos, ya que tienen que ser capaces desuministrar las grandes corrientes involucradas.

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 6

Page 7: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

Para abordar las limitaciones de estas técnicasexistentes, Megger a través de su filial sueca Pro-gramma, ha desarrollado un método novedoso yseguro de prueba de interruptores. Este métodose basa en considerar los contactos del interrup-tor como si fuesen dos placas de un conden-sador,que, junto con las inductancias dispersasen el conjunto de los contactos, forman un cir-cuito resonante.

La clave para este nuevo método consiste en quea medida que se mueven los contactos, lacapacitancia entre ellos -y por lo tanto la frecuen-cia de resonancia del circuito- cambia. El inno-vador equipo de prueba de interruptores MeggerTM1800 opera aplicando primero un barrido defrecuencias en el rango de megahercios al con-junto de contactos. Esto permite determinar lafrecuencia de resonancia de línea base.

El instrumento comprueba entonces los cambiosen este valor de frecuencia a través del ciclo deoperación del interruptor, y la informaciónobtenida permite que se evalúe fácilmente la tem-porización exacta de los contactos.

El beneficio clave de este método es que graciasa las altas frecuencias de prueba utilizadas, loscircuitos externos conectados al interruptoraparecen como impedancias altas.

Por lo tanto poner a tierra estos circuitos externosno tiene ningún efecto en la precisión de los re-sultados de la prueba ni en la facilidad con la quese obtienen. En otras palabras, la prueba dual-ground TM se puede realizar sin problemas y sincomprometer la seguridad.

Además, y debido a que la impedancia de los cir-cuitos externos aísla a estos de los contactos bajoprueba, no es necesario en ningún caso des-conectar los circuitos de alimentación del inter-ruptor. Esto es una gran ventaja en el caso de bar-ras de conexión atornilladas, ya que son difícilesde desarmar y se pueden provocar problemasgraves si no se usa el par de apriete correcto du-rante el rearmado.

Los resultados obtenidos en pruebas de alta fre-cuencia se presentan exactamente de la mismamanera que aquellos obtenidos de un probadortradicional de interruptores, es decir como unalínea gruesa o fina según el estado de los contac-tos. El equipo de prueba, por tanto, muy sencillode usar y sus resultados son fáciles de interpre-tar. Un beneficio adicional de la evaluación ca-pacitiva de la temporización de interruptores esque, al no estar involucradas grandes intensi-dades, el equipo de prueba puede ser compacto,liviano y fácilmente portátil.

No existen dudas de que la prueba dual-groundTM de interruptores no solamente disminuyecostes sino que permite salvar vidas. Hastaahora, ha sido difícil y complicado de implemen-tar pero con la llegada del método patentado deprueba de alta frecuencia usado en el equipo deprueba de interruptores Megger TM1800, éstaslimitaciones han sido totalmente superadas.

Destacando en particular los beneficios en térmi-nos de seguridad, ¿qué razón puede existir paraprobar la temporización de los contactos de losinterruptores de alguna otra manera?

TM1800

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 7

Page 8: PROTECCIÓN EN AEROGENERADORES CONTRA … 1.pdf · Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en transformadores de potencia ... entre la punta de la pala y la ... pinzas amperimétricas,

Las instalaciones de Unitronics acogerán del 18 de mayo al 20 de mayo el curso sobre En-sayos de Mantenimiento Predictivo en Máquinas Rotativas

Curso de Ensayos de Mantenimiento Predictivo en Transformadores de Potencia lospróximos 25 y 26 de mayo.

Si desea obtener información adicional sobre nuestros cursos o inscribirse, por favor, nodude en dirigirse a:

Unitronics ElectricAvda. de la Fuente Nueva, 5San Sebastián de los Reyes28703 Madrid/EspañaTlf. 915400127Fax. 915401068e-mail: [email protected]

LABORATORIO CALIBRACIÓNCon más de quince años de experiencia, el labora-torio de calibración de Unitronics ha conseguidoun servicio con la más alta calidad gracias a pro-fesionales del más alto nivel y a las continuas in-versiones en sus sistemas de trabajo einstalaciones.El laboratorio dispone de acreditaciones concedi-das por ENAC que aportan a nuestros clientesconfianza y fiabilidad en los resultados.

Lo integran Juan José Silvestre, Juan Pedro Velascoy Jesús Torrejón.

Project1:Layout 1 13/05/2010 17:56 Página 8