INSTITUTO TECNOLÓGICO DE OAXACA DIVISIÓN DE ESTUDIOS PROFESIONALES MEMORIA DE EXPERIENCIA PROFESIONAL QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO ELÉCTRICO PRESENTA: MARCO ANTONIO VICENTE JIMÉNEZ OAXACA DE JUAREZMARZO DE 2010 DIAGNÓSTICO A INTERRUPTORES DE POTENCIA

INTRODUCCIÓN CAPITULO 1: Interruptor de potencia. CAPITULO 2: Pruebas de diagnóstico a interruptores de potencia. CAPITULO 3: Diagnóstico de un interruptor de potencia de 115 KV. CAPITULO 4: Cambio de un interruptor de potencia de 115 KV.

JUSTIFICACIÓN Debido al continuo crecimiento de la industria, en la actualidad es de vital importancia contar con sistemas eléctricos confiables para asegurar la calidad y productividad de las empresas, ya que un paro no programado debido a una falla en el sistema eléctrico afecta directamente su economía por su influencia en la calidad y el costo del producto final. Por lo que es importante contar con el diagnóstico oportuno del estado en que se encuentran los equipos eléctricos.

OBJETIVOS OBJETIVOS GENERALES: 1)Diagnóstico de un interruptor de potencia. 2)Interpretación de resultados de las pruebas eléctricas. 3)Detectar fallas incipientes. 4)Asegurar el funcionamiento del interruptor. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1)Diagnóstico de un interruptor de potencia de 115 KV. 2)Garantizar la confiabilidad del sistema eléctrico. 3)Desarrollo del proceso de instalación de un interruptor de potencia de 115 KV.

INTERRUPTOR DE POTENCIA Equipo de protección e interconexión entre una planta industrial y CFE, su función es interrumpir y/o establecer la conducción de la corriente eléctrica. a) Bajo carga b) Libranza programada

ESPECIFICACIONES Los valores nominales de los interruptores de potencia son definidos por las normas IEC, ANSI y NMX. Voltaje 34.5, 69, 115, 138, 161, 230, 400 KV Frecuencia 60 Hz Corriente 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 A Capacidad interruptiva kA

CONDICIONES DE SERVICIO Puesta a tierra Temperatura (-25°C a +40°C) Altitud (1000 msnm)

COMPONENTES PRINCIPALES a) Cámara de interrupción b) Mecanismo de operación c) Control

CLASIFICACIÓN Por el medio de extinción del arco Por el tipo del mecanismo de operación Por la ubicación de las cámaras de extinción del arco

POR EL MEDIO DE EXTINCIÓN DEL ARCO En aceite Neumáticos En vacío En SF 6

POR EL TIPO DEL MECANISMO DE OPERACIÓN De resorte Neumático Hidráulico

POR LA UBICACIÓN DE LAS CÁMARAS DE EXTINCIÓN DEL ARCO De tanque muerto De tanque vivo

PRUEBAS ELÉCTRICAS A INTERRUPTORES DE POTENCIA Pruebas de fábrica Pruebas de puesta en servicio Pruebas de diagnóstico

PRUEBAS ELÉCTRICAS BÁSICAS Prueba de factor de potencia del aislamiento Prueba de resistencia de aislamiento Prueba de resistencia de contactos Prueba de tiempo de operación y simultaneidad de cierre y apertura

VALORES DE ACEPTACIÓN (1/2) Factor de potencia (corregido a 20°C) Resistencia de aislamiento (corregido a 20°C) EQUIPO UTILIZADOVALORES MEU-10 mW a +7.5 mW M2H-0.10 W a W TIPO DE INTERRUPTORVALOR MÍNIMO (MEGAOHMS) Gran volumen de aceite10,000 Bajo volumen de aceite, circuit switcher, en vacío y en SF 6 100,000

VALORES DE ACEPTACIÓN (2/2) Resistencia de contactos Prueba de tiempo de operación y simultaneidad de cierre y apertura. Fabricante o equipos similares Simultaneidad: apertura (2 ms)cierre (3 ms) TIPO DE INTERRUPTORVALORES PERMITIDOS (MICRO-OHMS) Gran volumen de aceite Bajo volumen de aceite, circuit switcher, en vacío y en SF

HERRAMIENTAS EN EL DIAGNÓSTICO A INTERRUPTORES DE POTENCIA Termografía infrarroja Análisis del aceite (NMX-J ANCE) Pruebas al SF 6 Análisis de vibración

DIAGNÓSTICO DE UN INTERRUPTOR DE POTENCIA Datos del interruptor MarcaBBC, Brown Boveri TipoELF 123 nc1ar Año de fabricación 1982 Voltaje nominal123 KV Corriente nominal 2000 A Capacidad interrupiva 25 KA Frecuencia60 Hz

FACTOR DE POTENCIA DEL AISLAMIENTO PRUEBACONEXIONESVOLTAJE APLICADO MILIAMPERES (mA) MILIWATTS (mW) F.P. (%) No.MODOHVLVMEDIDOCORREGIDO 1GROUND1210, GROUND1E 10, GROUND2E 10, GROUND34 10, GROUND3E 10, GROUND4E 10, GROUND56 10, GROUND5E 10, GROUND6E 10, NOTA: Todas las pruebas se realizaron con el interruptor en la posición ABIERTO. Se utilizó el equipo M2H. 28°C – F.C. 0.7 VALORES MÁXIMOS PERMITIDOS: PÉRDIDAS= 50 mw Máximo FP= 1 %

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO PRUEBACONEXIONESVOLTAJE APLICADO TIEMPOMEGAOHMS No.LGTMEDIDOCORREGIDO 11-25,0001 minuto556,000889, E5,0001 minuto775,0001,240, E5,0001 minuto745,0001,192, ,0001 minuto626,0001,001, E5,0001 minuto840,0001,344, E5,0001 minuto835,0001,336, ,0001 minuto485,000776, E5,0001 minuto365,000584, E5,0001 minuto332,000531,200 NOTA: Todas las pruebas se deben realizar con el interruptor en la posición ABIERTO. 28°C – F.C. 1.6 VALOR MÍNIMO PERMITIDO: 100,000 MEGAOHMS

RESISTENCIA DE CONTACTOS PRUEBACONEXIONESMEDICIÓN No.C1P1C2P2FASEMICRO OHMS 11122A B C100 NOTA: Todas las pruebas se deben realizar con el interruptor en la posición CERRADO. VALOR PERMITIDO: ENTRE 30 Y 100 MICRO-OHMS PRUEBACONEXIONESMEDICIÓN No.C1P1C2P2FASEMICRO OHMS 11122A B C100

TIEMPO DE OPERACIÓN Y SIMULTANEIDAD DE CIERRE Y APERTURA (1/2) FASETIEMPO (ms) Fase A60.60 Fase B59.60 Fase C59.60 APERTURA VALORES DE REFERENCIA TIEMPO: 50 ms SINCRONISMO: máximo 2 ms

TIEMPO DE OPERACIÓN Y SIMULTANEIDAD DE CIERRE Y APERTURA (2/2) CIERRE FASETIEMPO (ms) Fase A Fase B Fase C VALORES DE REFERENCIA TIEMPO: 120 ms SINCRONISMO: máximo 3 ms

TIEMPO DE OPERACIÓN Y SIMULTANEIDAD DE CIERRE Y APERTURA (2/2) CIERRE FASETIEMPO (ms) Fase A Fase B Fase C VALORES DE REFERENCIA TIEMPO: 120 ms SINCRONISMO: máximo 3 ms REBOTES

DIAGNÓSTICO DEL INTERRUPTOR DE POTENCIA PRUEBARESULTADO Factor de potenciaSatisfactorio Resistencia de aislamientoSatisfactorio Resistencia de contactosFase A no satisfactorio, Fase C en el límite Tiempo de operación y simultaneidad de cierre y apertura Rebotes en fases A y C Se recomienda reemplazar el interruptor y el cableado de control.

INTERRUPTOR DE POTENCIA, SIEMENS 3AP1-FG 1) Unidad ruptora. 2) Aislador de apoyo. 3) Base del interruptor. 4) Indicador de posición. 5) Unidad motriz

LIBERACIÓN DEL EQUIPO

RETIRO DEL INTERRUPTOR EXISTENTE

INSTALACIÓN DEL INTERRUPTOR NUEVO

PUESTA A TIERRA DEL INTERRUPTOR DE POTENCIA

CARGA DEL INTERRUPTOR CON GAS SF 6 1) Botella de gas SF 6. 2) Válvula reguladora del reductor de presión. 3) Manómetro. 4) Válvula de seguridad. W423 PRESIÓN NOMINAL= 0.6 MPa

REEMPLAZO DEL CABLEADO DE CONTROL

PRUEBAS ELÉCTRICAS DE PUESTA EN SERVICIO Datos del interruptor MarcaSiemens Tipo3AP1-FG Año de fabricación 2009 Voltaje nominal123 KV Corriente nominal 2000 A Capacidad interrupiva 40 KA Frecuencia60 Hz

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PRUEBAVALOR PERMITIDOVALORES OBTENIDOS Factor de potencia50 mW / 1 %8.6 mW/0.84% máximos Resistencia de aislamiento 100,000 Megaohms mínimo5,050,000 Megaohms Resistencia de contactos 30 – 100 micro-ohms40, 43 y 45 micro-ohms Tiempo de operación y simultaneidad APERTURA 24 ms ± 2 ms Simultaneidad: 2 ms máximo CIERRE 57 ms ± 6 ms Simultaneidad: 3 ms máximo ms (Fases A y C) ms (Fase B) ms (Fases A y C) ms (Fase B)

DIAGNÓSTICO DEL INTERRUPTOR DE POTENCIA INSTALADO

CONCLUSIONES

GRACIAS POR SU ATENCIÓN