Las pruebas de interruptores de circuito en sistemas de transmisión de alta y extra alta tensión (EHV/HV) son cruciales para asegurar la fiabilidad y seguridad de la infraestructura eléctrica. Este artículo detalla los procedimientos para la prueba de interruptores de circuito en sistemas GIS (Gas Insulated Switchgear), incluyendo las pruebas de resistencia de contacto, Medición de la Resistencia de Contacto a Tierra en GIS, tiempos de apertura y cierre, así como la verificación de la función de anti-bombeo.
Para realizar las pruebas en interruptores de circuito GIS, incluyendo la prueba de resistencia de contacto, la medición de tiempos de apertura y cierre, y la verificación de la función de anti-bombeo, Se empleará el equipo específico CIBANO 500 para realizar estas pruebas.
Preparación del Área:
- Aislar el área con cinta de advertencia.
- Esto garantiza que el área de trabajo esté claramente delimitada para evitar que personas no autorizadas ingresen y se expongan a riesgos eléctricos.
- Implementar etiquetado de seguridad.
- Informar a los trabajadores y visitantes sobre la naturaleza del trabajo en curso y los posibles peligros.
- Mantener una distancia segura del dispositivo a ser probado.
- Esto reduce el riesgo de exposición a peligros eléctricos y asegura que los trabajadores mantengan una distancia segura.
- Utilizar equipo de protección personal (EPP) adecuado.
- Se protege a los trabajadores de posibles descargas eléctricas, arcos eléctricos y otros peligros asociados con las pruebas eléctricas.
Prueba de Resistencia de Contacto
Importancia:
- Seguridad y Confiabilidad: La prueba de resistencia de contacto se realiza para asegurar que los contactos del interruptor tengan una resistencia baja. Una resistencia alta puede causar sobrecalentamiento, pérdidas de energía y, eventualmente, fallos en el equipo.
- Prevención de Fallos: Ayuda a identificar problemas en los contactos, como corrosión o desgaste, antes de que causen un fallo completo del interruptor.
- Eficiencia Operativa: Asegura que el interruptor opere de manera eficiente, minimizando las pérdidas de energía y garantizando un funcionamiento óptimo del sistema.
Procedimiento de la Prueba:
- Remover las terminaciones del cable de tierra.
- Evita interferencias en la medición de la resistencia de contacto, asegurando que la corriente de prueba pase únicamente a través de los contactos del interruptor.
- Cerrar los interruptores de tierra asociados a cada fase del interruptor de circuito.
- Asegura que el circuito esté adecuadamente cerrado y que las mediciones sean precisas.
- Utilizar el CIBANO 500 para inyectar 100A DC por 1 minuto y registrar el voltaje de caída.
- Esto mide la caída de voltaje a través de los contactos para calcular la resistencia de contacto con precisión.
- Registrar las resistencias medidas en formularios de prueba aplicables.
- Documenta los resultados para futuras referencias y análisis de tendencias.
Criterios de Evaluación de Resistencia de Contacto:
- Parámetro: Resistencia de Contacto < 300 microΩ
- Asegura que la resistencia de contacto sea baja para minimizar las pérdidas de energía y evitar el sobrecalentamiento de los contactos.
Interpretación de Resultados:
- <300 microΩ: Contactos en buen estado.
- Indica que los contactos están en buen estado y no requieren mantenimiento inmediato.
- >300 microΩ: Posible deterioro de contactos, requiere revisión.
- Indica posibles problemas en los contactos, lo que puede requerir limpieza, ajuste o reemplazo.
Medición de la Resistencia de Contacto a Tierra en GIS
Importancia:
- Seguridad del Sistema: La resistencia de contacto a tierra debe ser lo suficientemente baja para asegurar una correcta derivación de corrientes de falla hacia tierra. Esto protege tanto al equipo como a las personas de posibles choques eléctricos.
- Detección de Problemas: Una resistencia alta podría indicar problemas en las conexiones a tierra, como corrosión, conexiones flojas o daño en los conductores de tierra. Detectar estos problemas a tiempo puede prevenir fallos catastróficos.
- Conformidad Normativa: Muchos estándares y regulaciones internacionales requieren que los sistemas de puesta a tierra tengan una resistencia dentro de ciertos límites. Realizar esta medición asegura que el sistema cumple con estas normativas.
- Protección de Equipos: Una adecuada conexión a tierra protege los equipos de sobretensiones transitorias, como las causadas por descargas atmosféricas o fallos en el sistema eléctrico. Esto ayuda a prolongar la vida útil de los equipos.
- Eficiencia Operativa: Una correcta puesta a tierra minimiza el ruido eléctrico y las interferencias electromagnéticas, asegurando un funcionamiento eficiente y sin interrupciones del sistema GIS.
- Aplicar una medición de resistencia de contacto de cuatro hilos a través de los seccionadores de puesta a tierra.
- Garantiza una medición precisa de la resistencia de contacto a tierra, evitando errores debidos a la resistencia de los cables de prueba.
- Medir la resistencia total (RTotal) con el interruptor de potencia cerrado.
- Determina la resistencia total del circuito con el interruptor en su posición de operación normal.
- Medir la resistencia del bucle de tierra (RTierra) con el interruptor de potencia abierto.
- Evalúa la resistencia de los elementos del sistema de puesta a tierra sin la influencia del interruptor de potencia.
- Calcular la resistencia interna (RInterna) utilizando la fórmula:
- Identifica la resistencia intrínseca de los contactos y componentes internos del interruptor, crucial para evaluar su condición y rendimiento.
Criterios de Evaluación del Método GCR:
- Valores Normales: Indican una resistencia adecuada de las partes internas.
- Confirma que el interruptor y sus componentes están en buen estado.
- Valores Anormales: Indican posibles problemas en los contactos principales, seccionadores de puesta a tierra o conductores.
- Identifica problemas que podrían requerir mantenimiento o reemplazo.
Prueba de Tiempos de Apertura y Cierre
Importancia:
- Evaluación del Rendimiento: Esta prueba mide el tiempo que tarda un interruptor en abrir o cerrar. Un tiempo de operación adecuado es crucial para la coordinación de la protección del sistema eléctrico.
- Detección de Problemas: Tiempos de operación anormales pueden indicar problemas mecánicos o eléctricos en el interruptor, como resortes desgastados o problemas en los mecanismos de disparo.
- Seguridad del Sistema: Asegura que el interruptor pueda responder rápidamente a fallos, minimizando el riesgo de daños a otros equipos y aumentando la seguridad del sistema eléctrico.
Preparación del Equipo:
- Asegúrate de que el CIBANO 500 esté correctamente calibrado y en buen estado.
- Garantiza la precisión y fiabilidad de las mediciones.
- Verifica que todos los cables y accesorios necesarios para la prueba estén disponibles y en buenas condiciones.
- Asegura que no haya interrupciones durante la prueba debido a fallos en el equipo.
Conexión del Equipo:
- Desconecta el interruptor del sistema para garantizar la seguridad durante la prueba.
- Evita accidentes eléctricos y asegura un entorno de prueba seguro.
- Conecta los cables de medición del CIBANO 500 a los terminales del interruptor.
- Establece las conexiones necesarias para medir los tiempos de operación.
Configuración del CIBANO 500:
- Enciende el CIBANO 500 y selecciona el modo de prueba de interruptores.
- Configura el equipo para realizar la prueba específica de tiempos de apertura y cierre.
- Configura los parámetros de la prueba.
- Asegura que las condiciones de prueba sean las adecuadas para el tipo y características del interruptor.
Realización de la Prueba:
- Inicia la prueba desde el CIBANO 500.
- Ejecuta la prueba y mide los tiempos de respuesta del interruptor.
- Repite la prueba varias veces para asegurar consistencia en los resultados.
- Confirma la fiabilidad de los datos obtenidos.
Registro y Análisis de Resultados:
- El CIBANO 500 registrará los tiempos de operación del interruptor.
- Documenta los resultados para análisis y comparación con las especificaciones del fabricante.
- Compara los resultados obtenidos con los valores especificados por el fabricante.
- Evalúa si el interruptor cumple con los estándares de rendimiento y seguridad.
Finalización de la Prueba:
- Desconecta el CIBANO 500 y reconecta el interruptor al sistema.
- Restaura el sistema a su estado operativo normal.
- Documenta los resultados de las pruebas.
- Mantén un registro detallado para referencia futura y cumplimiento de normativas.
Verificación de la Función de Anti-Bombeo
Importancia:
- Prevención de Operaciones Repetitivas: La función de anti-bombeo evita que el interruptor realice operaciones repetitivas de apertura y cierre debido a señales de mando continuas o fallos de operación. Esto protege el equipo y el sistema de daños por operaciones frecuentes.
- Protección del Equipamiento: Evita el desgaste prematuro de los componentes del interruptor, aumentando su vida útil y reduciendo la necesidad de mantenimientos y reparaciones frecuentes.
- Seguridad Operativa: Asegura que el interruptor no entre en un ciclo de operaciones repetitivas que podría causar sobrecalentamiento o estrés excesivo en el sistema eléctrico.
Procedimiento de la Prueba:
- Emitir un comando de cierre eléctrico y observar que el circuito de cierre tiene un contacto abierto.
- Verifica que el interruptor no se cierre automáticamente después de abrirse.
- Verificar que el relé anti-bombeo (Y-Relay) impide el cierre continuo del interruptor.
- Confirma que el sistema de anti-bombeo funciona correctamente, evitando operaciones indebidas del interruptor.
Criterios de Evaluación de la Función de Anti-Bombeo:
- Funciona Correctamente: Sistema operativo adecuado.
- Asegura que el interruptor está en condiciones de operación seguras.
- No Funciona: Requiere ajuste o reparación del sistema de anti-bombeo.
- Identifica y corrige fallas en el sistema de anti-bombeo.
Normativas y Estándares Internacionales
- IEEE Std C37.09: Normas para pruebas de interruptores de circuito de alta tensión.
- Provee una guía detallada para realizar pruebas y asegurar que los interruptores cumplan con los requisitos de rendimiento.
- IEC 62271-100: Normas para interruptores de alta tensión.
- Establece estándares internacionales para la construcción y prueba de interruptores de alta tensión.
- NFPA 70E: Estándares para seguridad eléctrica en el lugar de trabajo.
- Protege a los trabajadores de riesgos eléctricos mediante la implementación de prácticas seguras.
Mantener los interruptores en buen estado mediante estas pruebas no solo minimiza los riesgos de fallos y accidentes, sino que también optimiza el rendimiento y la vida útil de los equipos, contribuyendo significativamente a la estabilidad y seguridad del sistema eléctrico en su conjunto.
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