INSPECCION CON TENSION DE AISLADORES POLIMERICOS Y FERRETERIA EN LINEAS DE TRANSMISION DE 220 KV DEL DEPARTAMENTO DE TRANSMISION NORTE.

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1 INSPECCION CON TENSION DE AISLADORES POLIMERICOS Y FERRETERIA EN LINEAS DE TRANSMISION DE 220 KV DEL DEPARTAMENTO DE TRANSMISION NORTE RED DE ENERGIA DEL PERU S. A. Autores: ING. JOEL R. ELIZARBE CORDOVA TCO. WALTER CAPURRO RAMIREZ TCO. LUCIO CASTRILLON CORNEJO TCO. FRANCISCO GODOY LINARES TCO. NESTOR FLORES AYALA TCO. LUIS LOPEZ CORNEJO

2 CONTENIDO Introducción Antecedentes Planificación de actividades
Inspección de aisladores con cámara de efecto corona Inspección de aisladores con tensión Conclusiones y recomendaciones

3 Introducción El área de Líneas de Transmisión del Departamento de Transmisión Norte de la empresa Red de Energía del Perú S. A. empresa filial del Grupo ISA, tiene como filosofía de trabajo la permanente búsqueda de nuevos métodos para inspeccionar y analizar el estado de aisladores y ferreterías de las líneas bajo su responsabilidad. Es así que hemos venido desarrollando diversos prototipos para poder inspeccionar los aisladores sin tener que sacar de servicio las líneas que operamos. El presente trabajo presenta las diversas etapas que hemos desarrollado hasta llegar a obtener un equipo de inspección de aisladores en caliente muy económico y confiable.

4 1. Antecedentes Características medioambientales del terreno que atraviesan las líneas del DTN: Clima seco la mayor parte del tiempo y húmedo por las noches. Suelo desérticos con alta presencia de salitre. Fuertes vientos en dirección oeste – noreste

5 Fallas en líneas del DTN 1991 - 2001
1. Antecedentes La línea de transmisión L-2238 Chiclayo – Piura en 220 kV, entró en servicio comercial a mediados del año 1992 y en el lapso de cinco meses salió fuera de servicio 42 veces por bajo aislamiento Fallas en líneas del DTN

6 1. Antecedentes Distancia al mar de la L-2238, estudios de Dessau Soprin, 1997 – 1999 GC Distancia al Mar en km 70 5 60 4 50 3 40 30 2 20 1 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Numero de Torres

7 1. Antecedentes Niveles de contaminación de la L-2238, estudios de Dessau Soprin, 1997 – 1999 Distancia al Mar en km NC 70 5 60 4 50 3 40 30 2 20 1 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Numero de Torres

8 1. Antecedentes – Lavado de aisladores
Métodos empleados para reducir tasa de fallas: Lavado en caliente de aisladores, Aplicación de grasa silicona, Montaje de aisladores poliméricos y Aplicación de goma silicona. Lavado en caliente Restauración del nivel de aislamiento Desventajas del lavado en caliente: Poca efectividad, volver a lavar las mismas cadenas entre los 10 y 15 días, es decir que habían tramos que se lavaban en forma continua. Altamente costosos Riesgos de disparo de la líneas

9 CRITERIOS DE EVALUACION DE EFLUVIOS EN AISLADORES
1. Antecedentes – Lavado de aisladores CRITERIOS DE EVALUACION DE EFLUVIOS EN AISLADORES NIVEL DE EFLUVIOS DESCRIPCION 1 Puntos de ionización (descargas) de color azulino sobre la parte inferior del primer aislador, cerca al pin y/o próximo al conductor 2 Puntos de ionización de más de un aislador de color azulino/naranja sobre la cadena de aislador. 3 Puntos de ionización a lo largo de toda la cadena de aisladores sin descargas parciales, color azulino/naranja. 4 Descargas parciales fugaces entre sectores, de color naranja. 5 Descarga eléctrica total (flash over) color naranja lo largo de toda la cadena. El lavado, limpieza o renovación de silicona debe programarse cuando está en nivel 4.

10 1. Antecedentes – Engrasado de aisladores
A partir del año 1993 se redujo el número de fallas, sin embargo se tiene el inconveniente de tener que sacar de servicio a las líneas para su renovación.

11 1. Antecedentes – Instalación de aisladores poliméricos
Ventajas: Reducción del número de salidas de servicio por mantenimiento, Reducción del número de días de lavado; Desventajas: Los aisladores de anclaje empezaron a fallar, ocasionando deservicios de las líneas.

12 1. Antecedentes – Engomado de aisladores
Con el fin de optimizar costos por mantenimiento, se aplicó en forma experimental la goma silicona en 3 estructuras de la L-2238 en el año 1996 y es así que para garantizar la operatividad de las líneas se viene aplicando goma silicona en aisladores nuevos que se están instalando en reemplazo de los aisladores poliméricos de anclaje, para ello se ha tomado como referencia el estado de equipos de la Celda de Acoplamiento en 220 kV de la SE Chiclayo Oeste que fueron recubiertas con goma silicona Sylgard, en el año 2001.

13 1. Antecedentes A partir del año 2004 se produjeron roturas de aisladores poliméricos por tracking o fractura frágil, principalmente en estructuras de anclaje. El 2010 se produjo la rotura de un aislador polimérico de suspensión, hecho que obligó al Grupo ISA, del cual forma parte REP, a diseñar estrategias de solución de este problema, de acuerdo a la Política de Calidad.

14 V H P A 2. Planificación de actividades
P: Efectuado por ISA, nueva metodología de actividades con TcT. H: Efectuado por REP, medición de efecto corona con TsT V: Efectuado por REP, inspecciones de aisladores y ferretería con TcT. A: Efectuado por REP, cambio de aisladores con TcT.

15 2. Planificación de actividades
Para efectuar la inspección de los aisladores poliméricos se tenía que sacar de servicio las líneas de transmisión y emplear un promedio de 5 personas para esta actividad con un rendimiento de alrededor de 6 cadenas de anclaje. Por el número de aisladores poliméricos instalados en las líneas del DTN, esta actividad se hacía inmanejable, razón por la que el equipo de Líneas DTN, se puso como meta el tratar de optimizar esta actividad.

16 2. Planificación de actividades
LINEA AISLADORES DE ANCLAJE Lavables Poliméricos Engrasado Engomado TOTAL L-2280 72 L-2249 270 L-2248 120 L-2238 66 102 24 192 L-2236 22 114 38 174 L-2234 6 90 126 L-2233 294 318 L-2232 48 108 228 L-2216 498 180 852 L-2215 510 162 L-2214 42 12 L-2213 Total 1,230 1,222 780 176 3,408

17 AISLADORES DE SUSPENSION
2. Planificación de actividades LINEA AISLADORES DE SUSPENSION Lavables Poliméricos Engrasado Engomado TOTAL L-2280 321 L-2249 942 L-2248 861 1 862 L-2238 517 222 918 3 1,660 L-2236 96 409 505 L-2234 243 111 314 668 L-2233 927 147 1,074 L-2232 531 558 345 1,434 L-2216 934 252 201 1,387 L-2215 237 216 L-2214 246 45 69 360 L-2213 Total 3,651 4,617 2,689 10,960

18 3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
A fin de poder tener idea de cómo se encontraban los aisladores se empleó una cámara de detección de efecto corona o emisión de fotones Daycor, para ello, el DTN, estableció una tabla de calificación de criticidad del estado de los aisladores poliméricos NIVEL RANGO RECOMENDACIÓN 1 < 500 Ninguna 2 Inspeccionar con pértiga y espejo, cuando sea posible 3 Inspeccionar con pértiga y espejo, lo mas antes posible. Limpiar manualmente 4 > 3000 Verificación inmediata con pértiga y espejo, para programar cambio de aislador

19 3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
Detección de fotones en T-189, fase Superior de L-2236

20 3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
Inspección en T-160, L-2236

21 DISTANCIA APROX. AL AIS LADOR (m)
3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona Los datos obtenidos con la cámara de efecto corona, se trasladaron a una Planilla de Medición de Emisión de Fotones. EST. Nº FASE FECHA HORA TEMP. AMBIENTE °C DISTANCIA APROX. AL AIS LADOR (m) CANT. DE FOTONES Archivo 191 S 10/08/2010 09:26 19 80 905 M 2,414 I 2,860 190 09:54 17 1,107 3,288 2,376 189 10:16 18 70 2,941 2,114 4,243

22 4. Inspección de aisladores con tensión
Basándose en los resultados obtenidos con la cámara Daycor, el Departamento de Transmisión Norte programó la inspección de los aisladores con pértiga y espejo con aumento, sin embargo no se podía obtener imágenes para ser analizadas en gabinete.

23 4. Inspección de aisladores con tensión
Equipo Liveline modelo LL01, de la empresa GridSense Inc., la cual tiene un precio de US $14, sin IGV. Esta cámara tiene la ventaja de tener una pantalla de recepción de imágenes a color a distancia y puede operar hasta niveles de 275 kV.

24 4. Inspección de aisladores con tensión
El equipo de Líneas de Transmisión del DTN, enmarcado dentro de la mejora continua y en su afán de encontrar la mejor manera de inspeccionar los aisladores poliméricos y determinar su real estado de conservación, esbozó diversas formas de poder inspeccionar, incluso con equipos rudimentarios.

25 4. Inspección de aisladores con tensión

26 4. Inspección de aisladores con tensión
Inspección en T-146, L-2236

27 4. Inspección de aisladores con tensión
Con los resultados obtenidos con el prototipo, se esbozaron algunas mejoras, las que se tradujeron en la versión final de este modelo.

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29 4. Inspección de aisladores con tensión
Inspección en T-05, L-2238

30 5. Conclusiones y recomendaciones
La aplicabilidad de este equipo, ha sido demostrada en inspecciones efectuadas a aisladores poliméricos, que luego de ser cambiados se comprobó el estado crítico en que se encontraban, como se observa el aislador polimérico de la T-189, fase Superior, L-2236.

31 5. Conclusiones y recomendaciones
La inspección de aisladores empleando el equipo diseñado por el área de Líneas de Transmisión del DT Norte de REP, es efectuada siguiendo los requisitos que se tienen para actividades de TcT. El costo estimado del equipo diseñado por DTN/LT de REP no excede los US $ 1,500, mientras que una cámara convencional oscila entre los US $ 15,000. El uso de este equipo permite priorizar el cambio de aquellos aisladores que se encuentren en condiciones críticas, garantizando la seguridad del personal y la calidad del servicio eléctrico. Para mejores resultados se debe efectuar mediciones de emisión de fotones y en base a los resultados, programar inspecciones con el equipo.

32 5. Conclusiones y recomendaciones
Continuar investigando para mejorar el equipo diseñado por el área de Líneas del Departamento de Transmisión Norte de Red de Energía del Perú. Emplear masivamente el Equipo de Inspección de Aisladores para detectar a tiempo aquellos aisladores que pueden poner en riesgo la continuidad del servicio.

33 6. Conclusiones y recomendaciones