V Congreso Internacional sobre “Trabajos con Tensión y Seguridad en Transmisión y Distribución de Energía Eléctrica y Mantenimiento sin Tensión de Instalaciones de AT” REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA Horacio Luis GRINSCHPUN (*) Jorge MARTUCCI Juan Andrés ALBIGER Edenor S.A. Argentina (*) Edenor S.A. Av. del Libertador 6363, C1428ARG, C.A.B.A., Argentina - email hgrinschpun@edenor.com

AUTORES Ing. Horacio Luis GRINSCHPUN Ing. Jorge MARTUCCI Subgerente de Equipamiento y Diseño Instalaciones AT - Edenor S.A. - Especialista en equipos de Alta y Media Tensión. - email: hgrinschpun@edenor.com Ing. Jorge MARTUCCI Analista Senior de Edenor S.A. Especialista en Transformadores de Potencia y Medida. email: jmartucci@edenor.com Ing. Juan Andrés ALBIGER Supervisor Técnico de Equipamiento y Diseño Inst. AT - Edenor S.A. - Área de Transformadores de Potencia y Medida - email: jalbiger@edenor.com

INTRODUCCIÓN Objetivo Desarrollo de la Presentación Mejorar la explotación de transformadores de potencia mediante la racionalización de las tareas de operación y mantenimiento a partir de innovaciones técnicas y mejoras introducidas como nuevos requerimientos en las especificaciones técnicas. Desarrollo de la Presentación Mejoras Introducidas: Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías. Por incorporación de técnicas de detección anticipada de fallas. Por redefinición de los parámetros de operación.

CARACTERÍSTICAS DE LA RED Edenor S.A. CARACTERÍSTICAS DE LA RED Tensiones de 132, 220 y 500 kV en AT y 13,2 y 33 kV en MT. 70 Subestaciones de A.T. / A.T. – A.T. / M.T. Más de 18.000 MW de potencia instalada. Más de 1.300 km de Red de AT.

CONDICIONES MOTIVADORAS DE LAS MEJORAS Edenor S.A. CONDICIONES MOTIVADORAS DE LAS MEJORAS Exigencias regulatorias. Crecimiento de la demanda. Reducción sostenida de recursos profesionales. Necesidad de reducir costos operativos y optimizar tareas de Mantenimiento.

REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA Mejoras introducidas: Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías.

INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TECNOLOGÍAS Reguladores Bajo Carga con ampollas de vacío Menor degradación de contactos (mayor vida útil). No requiere equipo de filtrado. Mayores intervalos entre inspecciones. MR con contactos de vacío (utilizados desde el año 2002) MR con contactos en aceite (Año 1970)

INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TECNOLOGÍAS Incorporación de Cuadro de Válvulas Acceso a todas las válvulas desde la calle interna de la Subestación. Permite realizar tratamientos de aceite con la unidad en servicio, de ser necesario. Seguridad del personal interviniente.

INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TECNOLOGÍAS Incorporación de Aisladores secos y Conectores enchufables A.T. Ventajas Minimizan el impacto ambiental: No contienen aceite (pérdidas, riesgo de incendio). Material no quebradizo ni explosivo: (resguarda la seguridad de las personas y equipos). Aisladores secos Intercambiables con otros modelos (porcelana). Conectores enchufables Permite el conexionado sin abrir la cuba del transformador (evita el ingreso de humedad). Montaje simple sin riesgo para el transformador. Bushing RIP de 132kV Conector Enchufable de 132kV Conector hembra instalado en el transformador

INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TECNOLOGÍAS Utilización de Relé de variación brusca de presión Antecedentes: Fallas de graves consecuencias por operación lenta de Válvulas de Sobrepresión. Permite: Detección anticipada de la variación de presión dentro de la cuba del transformador. Ventaja: Dispara el transformador “instantáneamente” (sin dependencia de resorte).

INCORPORACIÓN DE NUEVOS MATERIALES Y TECNOLOGÍAS Desarrollo de Indicador de Nivel de Aceite COMPENSADO Detección de problemas de llenado del transformador. Evitar falsas alarmas por supuesta falta o exceso de aceite en tanque de expansión. Épocas de mucho frío o mucho calor. Mediante el seguimiento de la correlación entre el Nivel y la Temperatura del aceite. Nivel NORMAL Temperatura Diferencia BAJO ALTO NORMAL ALTO

REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA Mejoras introducidas: Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías. Por incorporación de técnicas de detección anticipada de fallas.

INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANTICIPADA DE FALLAS Implementación de Monitoreo de Transformadores de Potencia No requiere servidor dedicado. Disponibilidad de página web embebida. Determinación de la condición de funcionamiento del transformador en forma accesible desde cualquier computadora conectada a la red Intranet de la empresa. Planificación de Mantenimiento en base a la condición de funcionamiento. Página Web embebida en el equipo Sistema integrado de Monitoreo

INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANTICIPADA DE FALLAS Implementación de Monitoreo de Transformadores de Potencia Adquisición de Equipo detector de gases disueltos en aceite online. Decisión de incorporar la mejora Realizar seguimiento de máquinas importantes. Realizar seguimiento de máquinas cuestionables. Realizar evaluaciones de una unidad en tiempo real (por ejemplo si es reubicada) Posibilidad de reducción de frecuencia de muestras de aceite para cromatografía. Detección de fallas en etapa inicial sin daño grave. DG Dt Al. Cont. de Gases (por nivel y por pendiente)

INCORPORACIÓN DE TÉCNICAS DE DETECCIÓN ANTICIPADA DE FALLAS Adquisición de Equipo portátil analizador de gases disueltos en aceite Decisión de incorporar la mejora Detección temprana de fallas. Repetitividad de resultados. Toma de muestra sin necesidad de traslado. Análisis y obtención de resultados “in situ” en un lapso de 20 minutos. Independencia de la calibración del cromatógrafo ni de operadores de distintos laboratorios.

REQUISITOS TÉCNICOS PARA OPTIMIZAR LA OPERACIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA Mejoras introducidas: Por incorporación de nuevos materiales y tecnologías. Por incorporación de técnicas de detección anticipada de fallas. Por redefinición de los parámetros de operación.

REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN Reducción del nivel de ruido generado por los transformadores Reducción de niveles de ruido admisibles. Modificación de la refrigeración para minimizar el efecto del ruido. Modificación del método de medición de ruido en la recepción de los transformadores. Tr. 40 MVA Tr. 40 MVA Tr. 80 MVA

REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN Reducción del nivel de ruido generado por los transformadores Medición U aplicada Valores máximos obtenidos Según especificación anterior U nominal 75 - 76 dB Según especificación actual 1,05 U nominal 57 - 58 dB (con discretización de octavas para estudios de aislación acústica) Medidas de diseño adoptadas: Menor Inducción “B”, mayor sección de columnas, mejor sujeción de chapas, refuerzos de cuba. Menor solicitación magnética del núcleo, menor magnetoestricción. Disminución de esfuerzos mecánicos  Mayor durabilidad y vida útil.

$ REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN $ aprox. U$S 100.000 Reducción del nivel de ruido generado por los transformadores Transformadores y boxes con NUEVOS DISEÑOS: Pueden ser utilizados en cualquier lugar. Sin compromiso de su refrigeración. Menor costo relativo. Reducción de reclamos de usuarios por contaminación acústica. Costo de transformador con NUEVO DISEÑO Costo de box con AISLACIÓN ACÚSTICA $ 8% más que uno convencional aprox. U$S 50.000 $ aprox. U$S 100.000

REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN Modificación de la temperatura ambiente de referencia para diseñar los transformadores, a partir de datos del Servicio Meteorológico Nacional (Área Gran Buenos Aires ) TEMPERATURA AMBIENTE DE REFERENCIA ANTES AHORA 20°C 30°C Máxima demanda de la red coincide con la temporada estival. Diseño acorde a las condiciones ambientales reales. Operación a menor solicitación térmica. Menor envejecimiento del papel del bobinado.

REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN Verificación de la condición de sobrecargabilidad Sobrecarga de 4hs (se le impone el valor garantizado). Se verifica por ensayo directo. Ejemplo real: Tr. 80 MVA (Sobrecarga garantizada por el proveedor: 30% ) Temp. de Hot-Spot al cabo de 4 hs debe ser ≤ 130°C

REDEFINICIÓN DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN Verificación de la condición de sobrecargabilidad Sobrecarga de 4hs (se le impone el valor garantizado). Se verifica por ensayo directo. Ejemplo real: Tr. 80 MVA (Sobrecarga garantizada por el proveedor: 30% ) Ejemplo real Tr. 80MVA (Sobrecarga con temperatura del cobre estabilizada a 130°C) Sobrecarga a Temp. constante (130°C) durante 20hs. NO debe producirse ningún tipo de degradación de papeles aislantes. Verificación mediante análisis cromatográfico. V.U.cons  35 días Temp. de Hot-Spot al cabo de 4 hs debe ser ≤ 130°C 33% Sobrecarga

CONCLUSIONES Modificaciones Constructivas. MEJORAS DE DISEÑO Modificaciones Constructivas. Incorporación de Sistemas de Monitoreo con detección anticipada de Fallas. Redefinición de Parámetros de Operación. RESULTADOS OBTENIDOS Mejoras en la Explotación. Disminución del impacto ambiental. Optimización de la operación y mantenimiento. MEJORA CONTINUA Mantener bajo revisión las Especificaciones Técnicas, de modo de incorporar nuevas mejoras y tecnologías. Capacitarnos constantemente para conocer técnicas modernas y nuevos materiales y/o equipos.

Gracias por su atención