MCC - Media Tensión

PLANTA VALDIVIA

Mantención Electro-Control

MCC MEDIA TENSIÓN

��MÓDULO ��REVISIÓN ��FECHA ��PREPARADO REVISADO APROBADO

��MVE - 13 ��0 ��25/1/03 Luis Abarzúa ��Fernando Morales

��Félix Hernaiz

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REGISTRO DE REVISIONES.

Revisión Descripción Ejecutó Aprobó Fecha

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 3 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� Índice Revisión n° 0

ÍNDICE. PRESENTACION………………………………………………………………………………….4 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE……………………………………………………………......5 1. INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 6 2.COMPONENTES DEL EQUIPO..................................................................................... 8 3.DETALLE DE COMPONENTES................................................................................... 12

3.1 Interruptor principal ampgard VCP-W de 2000 A. ............................................... 12 3.2 Bus de barras horizontales. ................................................................................. 15 3.3 Compartimiento de media tensión AMPGARD para contactor tipo SLA 400 A. .. 16 3.4 Compartimiento de baja tensión. ......................................................................... 20 3.5 Desconectador de Aislamiento Operable sin carga tipo LFR. ............................. 21 3.6 Contactor de Media Tensión Tipo SLA de 400 A................................................. 23 3.7 Interruptor desconectador de carga tipo ADM..................................................... 27

4. PRINCIPIO DE OPERACIÓN...................................................................................... 29 4.1 Protecciones........................................................................................................... 32 4.1.2 Relé de protección para motor modelo MULTILIN 469. ...................................... 39 4.1.3 Fusibles limitadores de carga. ............................................................................. 46 4.3 Descripción del circuito de control: ......................................................................... 51

5. RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD. ........................................... 54 6. MANTENCIÓN DEL EQUIPO. .................................................................................... 55

6.1 Mantención Tipo A: Inspección............................................................................... 56 6.2 Mantención Tipo "B": Control.................................................................................. 57 6.3 Mantención Tipo "C": Cambio Componentes. ........................................................ 59

7. DETECCION Y SOLUCION DE PROBLEMAS. .......................................................... 88 7.1 Interruptor tipo SLA 400 A. ..................................................................................... 88 7.2 Interruptor tipo VCP-W 2000ª. ................................................................................ 90

8. BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................ 95 9. EVALUACIÓN. ............................................................................................................ 96

9.1 Test N° 1 ................................................................................................................ 96 9.2 Test N°2. ................................................................................................................ 98 9.2 Práctica en Terreno. ............................................................................................. 100

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 4 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� Presentación Revisión n° 0

PRESENTACIÓN.

El módulo Centro de Control de Motores de Media Tensión, del área de equipos eléctricos de calderas en Celulosa Arauco y Constitución S.A. Planta Valdivia es uno de los recursos de la plataforma de capacitación preparada con el propósito de desarrollar las competencias profesionales del personal del área de Equipos Eléctricos de la Subgerencia de Mantención de Celulosa Arauco y Constitución S.A. Este módulo puede ser estudiado o consultado tanto en forma electrónica como física y cubre aspectos conceptuales y técnicos que explican el funcionamiento del equipo, sus componentes principales, las funciones de cada uno, tareas y procedimientos básicos de Mantención, acciones correctivas que deben aplicarse en caso de fallas y una bibliografía de consulta incluyendo enlaces a recursos tanto internos como externos que complementan la información entregada. El personal que complete exitosamente las actividades contempladas en el programa de capacitación del cual este módulo forma parte , incluyendo las fases de instrucción presencial y de terreno, debe quedar habilitado para realizar exitosamente las tareas inherentes a la mantención del equipo. Una evidencia de que el aprendizaje ha ocurrido incluye la aprobación del test del contenido teórico del manual con un mínimo de 85 %.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 5 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� Objetivos de Aprendizaje Revisión n° 0

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE.

Al terminar de estudiar éste módulo y desarrollar las prácticas que lo complementan, usted será capaz de:

� Identificar los componentes de un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Describir la función de cada uno de los componentes de un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Desarrollar la mantención en sus diferentes tipos a un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Identificar en los planos cada uno de los componentes de un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Comprender el principio de operación de un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Aplicar los procedimientos para reparar/mantener los componentes de un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Identificar los componentes de un partidor eléctrico para motores de 6.600V de un Centro de Control de Motores de Media Tensión.

� Reconocer el estado de un contactor de fuerza al vacío para su mantención o reemplazo.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 6 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 1. Introducción Revisión n° 0

1. INTRODUCCIÓN.

Figura 1.1 Diagrama unilineal del MCC de media tensión. El objetivo de los Centros de Control de Motores (MCC) es centralizar el control eléctrico de los motores, y así facilitar la supervisión y mantención de los equipos. El Centro Control de Motores Cutler Hammer de Media Tensión, que se encuentra en el área de calderas de la Planta Valdivia, provee el control y fuerza a los motores de Media Tensión, desde 800 kW hasta 2.200 kW, se ubica en una sala especialmente acondicionada para equipos eléctricos, tiene una climatización adecuada y puede alojar estructuras de dos altos. Los MCC de media tensión deben operar en forma segura, tanto en funcionamiento normal como en falla, en equipos eléctricos de 6600 V. Para esto el MCC se conecta al transformador de poder con un Interruptor principal (1), que protege al transformador contra sobre cargas y cortocircuitos, y éste se conecta en el MCC al sistema de barras (2) que distribuye la energía en media tensión dentro del MCC hacia cada partidor ( 3 ), que permite o interrumpe el flujo de energía hacia el motor. Si el MCC alimenta un variador de frecuencia, éste se conecta con un alimentador (4) que lo protege contra cortocircuitos.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 7 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 1. Introducción Revisión n° 0

El partidor de media tensión está alojado en un compartimiento de Media Tensión, que permite la conexión segura entre el sistema de barras, el partidor y la carga. El circuito de control, las protecciones, amperímetro, voltímetro, luces indicadoras, pulsadores, y otros elementos que funcionan con baja tensión se alojan en el compartimiento de Baja Tensión. Como características principales del contactor tipo SLA de 400 A, del partidor de media tensión, se pueden mencionar:

�� Voltaje. 6.600 V nominal (Rango 7200 V). �� Capacidad de Carga. 400 A. �� Vida eléctrica 300.000 operaciones bajo corriente nominal. �� Corriente máx. de interrupción. 8500 A. �� BIL. 60 kV (1.2 x 50 microseg). �� Tiempo de cierre. 80 miliseg. �� Tiempo apertura. 30 a 250 miliseg. (seleccionable por DIP switch ) �� Corriente tiempo corto. 30 seg 2400 A; 1 seg 6000 A; 0.5 ciclo 63 KA. �� Tiempo de arco. 12 miliseg (0.75 ciclo). �� Peso . 58,5 Kg.

La capacidad de cortocircuito del sistema de barras es de 500 MVA, 33.000 (A)ASIM, con corriente nominal de 2000 (A) para las barras horizontales.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 8 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 2. Componentes del Equipo Revisión n° 0

2.COMPONENTES DEL EQUIPO.

Figura 2.1 Elevación frontal del MCC de Media Tensión 6.600 V. N° Componente Función

1 Interruptor principal extraíble tipo VCP-W, capacidad 2.000 A. Conecta el bus de media tensión con el

transformador de poder. Dispone de elementos de protección y maniobra.

2 Interruptor extraíble tipo VCP-W, capacidad 2.000 A. Conecta el bus 1 con el bus 2 en caso de falla en

uno de los transformadores

3 Compartimiento de medida y protección de la barra. Contiene los transformadores de medida y relés

de protección del bus de media tensión.

4 Compartimiento de media tensión del partidor de motor.

Contiene el partidor extraíble de media tensión tipo SLA, el conjunto de rieles y placa obturadora, desconectador de aislamiento, fusibles de fuerza, palanca operación del desconectador de aislamiento y terminales para conexión del cable al motor.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 9 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 2. Componentes del Equipo Revisión n° 0

Figura 2.2 Elevación frontal del MCC de Media Tensión 6.600 V.

N° Componente Función

5 Compartimiento de baja tensión del partidor de motor.

Contiene el circuito de control, las regletas para conexión de cables, relés de protección, pulsadores, luces piloto, etc.

6 Palanca del desconectador de aislamiento del partidor de motor.

Permite el cierre y la apertura del desconectador de aislamiento del partidor de motor desde el exterior.

7 Desconectador de aislamiento del partidor de motor.

Aísla el contactor del partidor de motor de las barras verticales.

8 Cierre de puertas. Mantienen las puertas cerradas y aseguradas.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 10 de 100EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 2. Componentes del Equipo Revisión n° 0

Figura 2.3 Elevación frontal del MCC de Media Tensión 6.600 V.


9 Partidor de motor de media tensión.

Controla la partida y detención de un motor, en el caso de partida directa a pleno voltaje.

10 Interruptor de carga con fusibles.

Alimenta a un variador de frecuencia. Es operado en forma manual.

11 Partidor suave con by-pass. Permite la partida de motores con control de la corriente de arranque y el torque. Posteriormente se habilita el by-pass.

12 Reactor del partidor suave. Limita las corrientes armónicas

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 11 de 100EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 2. Componentes del Equipo Revisión n° 0

Figura 2.4 Planta del MCC de Media Tensión 6.600 V.


13 Compartimiento del bus horizontal.

Contiene, protege y aísla las barras horizontales que unen los diferentes módulos que componen el MCC.

14 Barras verticales. Barras que permiten la unión del bus horizontal con el desconectador de aislamiento de cada unidad.

15 Compartimiento entrada de cables de poder. Espacio dedicado para la entrada y conexión

de los cables de poder desde el transformador.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 12 de 100EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 25/1/03 MATERIA �� 3. Detalle de Componentes Revisión n° 0

Figura 3.1.1 Vista frontal

interruptor VCP-W

3.DETALLE DE COMPONENTES. 3.1 Interruptor principal ampgard VCP-W de 2000 A. Función: Conecta el bus de media tensión del MCC con el transformador de poder. Dispone de elementos de protección y maniobra. Especificaciones técnicas: 7200 V nominal, 6600 V en Planta Valdivia, 2000 A nominales , 500 MVA de corto circuito con una corriente de 33 KA rms simétrica. Estructura: 1. Panel frontal : Protege y contiene los controles de operación. 2. Manilla levante: Se utiliza para extraer el interruptor. 3. Ruedas: Permiten el deslizamiento en los rieles de inserción. 4. Enclavamiento con riel de extensión: Evita la caída del interruptor al ser retirado. 5. Caja de mecanismos: Contiene los

mecanismos de operación para el cierre y la apertura.

6. Abertura para yugo de levante : Permite el enganche para retirar el interruptor.

7. Tomacorriente superior: Conecta el interruptor a las barras de entrada de la alimentación.

8. Conexión a tierra: Punto de puesta a tierra de la carcasa del interruptor.

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Figura 3.1.2 Vista posterior interruptor vcp-w.

9. Botellas de vacío: Conecta e interrumpe la energía al centro de control de motores. Tiene capacidad para 2000 A.

10. Barrera protección de fases: Protege las fases de contactos accidentales. 11. Sistema de transferencia de corriente V-FLEX: Sistema de transferencia de

corriente no deslizable (conexión fija), entre la parte inferior de la botella de vacío y el tomacorriente inferior.

12. Indicador de erosión de contacto de lectura directa: Permite la lectura directa del

indicador de erosión de los contactos principales ubicados dentro de la botella de vacío.

13. Resorte de carga de contacto: Asegura el cierre de los contactos principales.

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Figura 3.1.3 Panel control interruptor VCP-W.

14. Placa de características técnicas: Contiene los datos del modelo y características técnicas.

15. Contador de operaciones: Cuenta las operaciones del interruptor para efectos de

mantención. 16. Indicador de estado abierto o cerrado: Indica el estado del interruptor abierto o

cerrado (open o closed). 17. Enganche para carga manual: Permite la carga manual del resorte de cierre. 18. Indicador de resorte cargado o descargado: Indica el estado del resorte, cargado

o descargado (charged o discharged). 19. Botón apertura manual: Permite la apertura en forma manual presionando el botón

(push to open). 20. Botón cierre manual: Permite el cierre en forma manual presionando el botón (push

to close).

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3.2 Bus de barras horizontales.

Figura 3.2.1 Vista superior de las barras horizontales. Función: Distribuyen la corriente desde el interruptor de entrada hacia los diferentes

módulos. d) Composición: Barras de cobre e) Especificaciones técnicas: su capacidad típica es de 2000 A. La capacidad de

cortocircuito del sistema de barras es de 500 MVA, 33.000 (A)ASIM, f) Conexión al bus vertical: Permite la conexión de los partidores con el bus

horizontal. g) Área de conducto de voltaje medio : Espacio protegido para el paso de cables de

fuerza hacia el motor h) Función Área de conducto de voltaje bajo : Espacio protegido para el paso de

cables de control. i) Placas unión del bus : Une las barras de diferentes secciones en forma modular.

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3.3 Compartimiento de media tensión AMPGARD para contactor tipo SLA 400 A.

Figura 3.3.1 Compartimiento media tensión.

Función: Alojar en forma segura el partidor de media tensión. Estructura: 1. Desconectador de aislamiento tipo LFR: Conecta y desconecta el partidor con las

barras verticales.

Terminales de línea : Terminales fijos ubicados en la parte superior del fondo del compartimiento de media tensión que permiten la conexión tipo enchufable.

2. Fusibles de poder: Proporcionan protección contra cortocircuitos.

3. Palanca del desconectador de aislamiento tipo LFR: Sistema mecánico que permite la conexión y la desconexión del partidor, a través del desconectador de aislamiento, desde el exterior.

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A: Conectado (ON).

B: Desconectado (OFF).

C: Transición para abrir puerta.

D: Permite abrir puerta.

Figura 3.3.2 Muestra las cuatro posiciones posibles

de la palanca del desconectador de aislamiento tipo LFR. Barrera deslizante: Placa deslizante que cubre los terminales de línea en forma automática al abrir el desconectador de aislamiento. Tiene un marcado distintivo en la posición de cerrado.

Figura 3.3.3 Muestra las barreras deslizantes en posición cerradas.

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Sistema de enclavamientos mecánicos:

Evitan las siguientes situaciones:

�� El cierre y la apertura del desconectador de aislamiento estando el contactor cerrado.

�� La abertura de la puerta estando la palanca del desconectador en la posición on u off.

�� Cuando la puerta está abierta la palanca de operación no puede ser movida a la posición de off u on.

�� La abertura de la barrera deslizante al estar la puerta abierta.

Figura 3.3.4 Enclavamientos mecánicos.

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Rieles de acero: Guía para que el contactor SLA de 400 A se deslice y conecte en posición única.

Palanca extracción fusibles de poder: Permite la instalación y el retiro de los fusibles.

Figura 3.3.5 Maniobra de extracción de los fusibles de poder. Terminales de línea inferiores: Terminales fijos ubicados en la parte inferior del fondo del compartimiento de media tensión que permiten la conexión tipo enchufable. Cables de unión para el terminal inferior del contactor con terminales de conexión a cables:Conectan los terminales de línea inferiores del partidor con los terminales de conexión de cables de fuerza hacia el motor. Terminales de conexión de cables de fuerza hacia el motor: Permiten la conexión de los cables de fuerza hacia el motor. Se dispone de espacio suficiente para la instalación de la mufa. Transformadores de corriente: Se utilizan para obtener una corriente de muestra para los circuitos de protección y medida. El circuito secundario es de 5 A. Transformador de falla a tierra: Transformador toroidal de secuencia cero que permite la detección de corrientes de fuga a tierra.

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3.4 Compartimiento de baja tensión.

Figura 3.4.1 Compartimiento de baja tensión.

Función: Aloja los elementos de baja tensión, permite el acceso en forma segura a los elementos de control con el equipo energizado. Estructura: 1. Relé de protección de motor: Dispositivo electrónico programable que cumple la función de proteger al motor. 2. Regletas de control desmontables: Puntos de interconexión de los cables de control. 3. Panel deslizante: Panel que es deslizable sobre rieles para un acceso rápido y expedito. 4. Dispositivos de puerta: Elementos para operar y visualizar el estado del partidor. 5. Relés auxiliares: Dispositivos para ejecutar enclavamientos de tipo eléctrico. 6. Tornillos de cierre: Fijan la puerta en posición cerrada.

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3.5 Desconectador de Aislamiento Operable sin carga tipo LFR.

Figura 3.5.1 Vista frontal del desconectador de aislamiento LFR.

Función: Energiza o desenergiza el partidor, tiene enclavamientos mecánicos que impiden su operación con el interruptor cerrado. Estructura: 1. Placa frontal: Soporta la manilla de operación exterior del desconectador de aislamiento y fija éste al compartimiento de media tensión. 2. Manilla operación: Permite la operación de cierre y apertura del desconectador de aislamiento desde el exterior.

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Figura 3.5.2 Vista posterior del desconectador de aislamiento LFR. 3. Bandeja deslizable con abrazaderas para fusibles y “dedos” de conexión a tierra : Soporta las abrazaderas de soportes superiores de los fusibles y los “dedos” de conexión a tierra. 4. Ensamble de microswitch: Sistema de enclavamiento eléctrico para permitir operación de contactor sólo si el desconectador de aislación está cerrado. 5. Enclavamiento mecánico: Evita mecánicamente el cierre del contactor si el desconectador de aislación está abierto y la abertura de éste, estando el contactor cerrado. 6. Placas de soporte del desconectador de aislamiento: Soporta el desconectador de aislamiento y aísla los compartimientos de medio voltaje y bajo voltaje. 7. Barreras de fases: Aísla los polos superiores del desconectador de aislamiento. 8. Dedos de conexión a línea: Conectan el partidor con las fases del MCC. Están montados, junto con las abrazaderas superiores de los fusibles de poder, a la bandeja deslizable.

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3.6 Contactor de Media Tensión Tipo SLA de 400 A.

Función: conectar y desconectar la energía eléctrica de un motor.

Figura 3.6.1 Vista frontal de contactor de media tensión tipo SLA.

Estructura: 1. Botellas al vacío de 400 A: Conecta y desconecta la energía al motor. 2. Transformador de control 6.600 / 110 V AC: Proporciona el voltaje de control en

110V AC para el circuito de control. 3. Base moldeada: Asegura la alineación y la resistencia mecánica apropiada del

contactor. 4. Bases de montaje del fusibles de poder: Proporcionan el apoyo y la conexión para

la base de los fusibles de fuerza.

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Figura 3.6.2 Contactor de Media Tensión Tipo SLA de 400 A.

5. Mecanismo de disparo del contactor: Acumula la energía necesaria para producir el disparo del contactor.

6. Bobina de cierre en corriente continua: Proporciona la energía necesaria para

operar el mecanismo de cierre del contactor. 7. Tomacorrientes de carga autoalineables: Permiten la conexión de la salida del

contactor con el terminal fijo de línea inferior.

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Figura 3.6.3 Vista frontal de contactor de media tensión tipo SLA. 8. Barreras de fase: Aísla los diferentes polos del contactor. 9. Fusible de control primario: Proporciona protección al transformador de control. 10. Enchufe de control y contactos auxiliares: Proporciona la unión para cables de

control y contactos auxiliares para enclavamientos eléctricos con la bornera del compartimiento de baja tensión.

11. Ruedas extractoras: Permiten el deslizamiento del interruptor dentro del

compartimiento de media tensión. 12. Enchufe de prueba: Permite energizar la unidad desde el exterior para efectos de

prueba (test).

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Figura 3.6.4 Vista frontal de contactor de media tensión tipo SLA.

13. Enclavamiento mecánico: Dispositivo que impide el cierre del contactor si el

seccionador de aislamiento no está en posición cerrado. 14. Fusible control secundario: Proporciona protección al circuito de control de 110 VAC

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3.7 Interruptor desconectador de carga tipo ADM.

Figura 3.7.1 Vista frontal del interruptor de carga ADM.

Función: Energizar y desenergizar variadores de frecuencia de media tensión. Estructura: 1. Desconectador de interrupción de carga (1): Dispositivo fijo operado manualmente

mediante manilla exterior, con capacidad para interrumpir corrientes de 600 - 1200 A, de apertura y cierre rápido. Utiliza un espacio físico de 45” alto por 36” ancho, incluyendo los fusibles.

Fusibles de poder: Proporcionan protección al cable y a la carga, en este caso un variador de frecuencia. La capacidad máxima de los fusibles es 400 A. 2. Manilla de operación exterior: Permite el cierre y la apertura del desconectador

desde el exterior. 3. Cámara de extinción de arco: Extingue el arco producido por la apertura del

desconectador. 4. Eje de accionamiento: Transmite la energía del resorte para cerrar y abrir las

cuchillas principales y de extinción de arco.

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Figura 3.7.2 Vista posterior del interruptor de carga ADM.

Pantalla de seguridad: Reja de protección de seguridad para evitar contactos con partes energizadas.

Enclavamientos mecánicos. Evitan las siguientes situaciones:

�� Que la puerta no pueda abrirse cuando el desconectador esté en servicio.

�� Que el desconectador no pueda cerrarse si la puerta está abierta.

Enclavamientos eléctricos: Se pueden implementar hasta 4 interbloqueos eléctricos (2 NO + 2 NC). 5. Barreras de fases (5): Protege las fases del arco de apertura. 6. Resorte principal (6): Acumula la energía para el cierre y la apertura del interruptor.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 29 de 100EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 25/1/03 MATERIA �� 4. Funcionamiento del Equipo Revisión n° 0

4. PRINCIPIO DE OPERACIÓN. En la Planta Valdivia el sistema de media tensión está conformado por dos transformadores de 15/6,6 KV de 10-14 MVA, dos barras de 6,6 KV protegidas por interruptores de 2000 A tipo VCP-W y además unidas por un interruptor de igual característica, con el objeto de disponer de una alternativa en caso de falla de un transformador. La función principal del Centro Control de Motores de Media Tensión es controlar la energización y desenergización de variadores de frecuencia de alta potencia, motores con partida directa y de un partidor suave, en forma segura tanto para las personas, el proceso, el variador, el motor y el propio Centro de Control de Motores de Media Tensión. En el caso de alimentación de un variador de frecuencia se utiliza un interruptor desconectador de carga tipo ADM con fusibles y en el caso de la alimentación de un motor de partida directa se utiliza un partidor con contactor extraíble tipo SLA de 400 A con fusibles. El partidor suave posee su propia celda la que se acopla en un extremo de la barra. A continuación se muestra un corte transversal típico de un MCC de media tensión, en donde se indican en detalle sus componentes principales. La zona del corte corresponde a partidores de partida directa, mostrando en la parte superior el seccionador de aislación y el contactor en posición abierto, y en la parte inferior el seccionador de aislamiento y el contactor en posición cerrado.

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Fig.4.1. Corte transversal de un CCM en zona partidor directo.

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Fig. 4.2 Corte transversal de un partidor directo. Cuando el contactor está insertado completamente en el compartimento de media tensión y al energizarse la bobina de cierre en corriente continua, la corriente fluye a través de: �� Tomacorriente de línea (1) �� Horquillas-enchufes superiores (2) �� Férulas superiores de los fusibles (3) �� Fusibles limitadores de corriente (4) �� Férulas inferiores de los fusibles y horquillas (5) �� Horquillas de fusibles inferiores (6) �� Barras de contactor (7) �� Contactos de las botellas de vacío (8) �� Terminales de carga (9) �� Ensamble enchufe inferior (10) �� Terminales de carga del motor (no mostrado)

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Cuando se desenergiza la bobina, los contactos se abren por efecto del resorte de disparo que estaba comprimido. Al momento de producirse la desconexión, el arco producido es extinguido en las botellas de vacío. 4.1 Protecciones. Para que el funcionamiento del sistema de Media Tensión quede protegido en caso de falla de alguno de sus componentes se utilizan tres elementos de protección:

a) El relé de protección programable para transformador modelo 745 de Multilin.

b) El rele de protección programable para motor modelo 469 de Multilin.

c) El fusible de poder CLS en diferentes calibres. Estos dispositivos protegen la instalación y el motor principalmente de sobrecargas, sobrecorrientes y cortocircuitos. Los relés poseen una gran cantidad de funciones de medida y protección adicionales las que se explicarán más adelante.

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Además el sistema posee una protección de falla a tierra que utiliza un sensor especial. Este sensor es un transformador de corriente toroidal, a través del cual se hacen pasar los cables que conducen la corriente de las tres fases. El campo magnético equivalente producido, es igual a cero cuando la carga es equilibrada. En caso de una falla a tierra, parte de la corriente vuelve por el retorno (tierra), por lo que el campo magnético equivalente es distinto de cero, con lo cual en la salida del toroide se generará un voltaje proporcional al desequilibrio, es decir, a la corriente a tierra. Este tipo de sensor también se le conoce como sensor de corriente de secuencia cero y se utiliza en sistemas eléctricos con puesta a tierra, a través de resistencia limitadora de corriente de falla a tierra.

Figura 4.3 Instalación correcta del Sensor Toroidal.

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4.1.1 Relé de protección para transformador modelo MULTILIN 745.

Figura 4.1.1.1 Rele programable de protección de transformador.

El relé 745 está basado en un multiprocesador de alta velocidad y está diseñado para proteger transformadores trifásicos de baja, media y alta potencia. Tipos de protección y control: Corriente diferencial: El 745 tiene el equivalente de tres relés de corriente diferencial monofásicos para la protección de los bobinados del transformador.

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Sobrecorriente: Proporciona dos elementos de sobrecorriente instantáneo, uno temporizado para cada enrrollado y uno para corriente a tierra. Formas de las curvas: ANSI: Extremadamente inversa, Muy inversa, Normalmente inversa, Moderadamente

inversa, Tiempo definido.

IEC(BS142): Curva A, Curva B, Curva C, Inversa corta. Sobrecorriente diferencial instantánea: Proporciona protección instantánea para fallas internas de alta magnitud a través de 3 elementos de sobrecorriente diferencial. Secuencia negativa: Posee elementos de protección instantánea y temporizada de secuencia negativa. Frecuencia: Tiene elementos de alta y baja frecuencia y elementos de velocidad de cambio de frecuencia (df/dt). Multiples grupos de ajuste (setpoint): Soporta hasta 4 grupos de setpoints en servicio, sólo uno de ellos puede estar activo. Esta selección puede realizarse por entrada digital, panel frontal o vía de comunicación remota. Entradas lógicas: El 745 tiene en total 16 entradas lógicas (input) y pueden ser asignadas a una variedad de funciones. Lógica programable: El 745, a través de un programa Flexlogic, permite al usuario implementar lógicas de protección flexibles. Permite cualquier combinación de elementos de protección, entradas lógicas y temporizadores para ser asignados a cualquier salida (output). Se pueden realizar lógicas con elementos NOT, AND, OR, etc, más TIMERS y ecuaciones con 20 parámetros. Relés de salidas: Proporciona un relé de salida de estado sólido de alta velocidad que puede ser usado de acuerdo a la lógica implementada por el programa Flexlogic. Además el 745 tiene 8 salidas de relés electromecánicos de los cuales 7 pueden ser programados de acuerdo a las lógicas implementadas en Flexlogic y una salida está reservada para generar una alarma de falla interna mediante un auto test.

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Figura. 4.1.1.2 Diagrama de bloque funcional del relé 745.

Monitoreo y mediciones: Corrientes: El 745 mide y calcula con precisión corrientes de línea, residual y tierra; demanda de corriente máxima por fase de cada enrollado, corrientes de secuencia positiva, negativa y cero, ángulos de fase para todos los enrollados y corrientes diferenciales para las tres fases. Harmónicas: Posee un detector de nivel de harmónicas para todas las corrientes de entrada, mediante un muestreo de 64 veces por ciclo, hasta la harmónica 21. Registrador de eventos: Captura y almacena los últimos 128 eventos con hora, fecha, causa y parámetros al momento del evento. Esta información puede ser leída por medio de un PC a través de comunicación serial o directamente en el display del relé.

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Formas de onda: El 745 digitaliza las señales de entrada a un rango de 64 veces por ciclo y éstas pueden ser comparadas en magnitud y fase. Los datos (hasta 16 ciclos) son almacenados en un archivo y la iniciación de la grabación es programable por el usuario (trigger), la que puede ser una perturbación o trip, entre otras causas. Autochequeo (self-checks): El relé realiza autochequeos automáticamente durante la operación a las memorias, fuente poder, reloj y en general a todos los componentes electrónicos y generará una alarma en caso de detectar una falla. Interfases de usuario: Posee un display de 40 caracteres donde se pueden ver los valores de setpoint, los valores actuales, mensajes de diagnóstico de alarmas y trip. Además el relé tiene 20 LED que indican su estado, el estado del sistema, condiciones de trip y alarmas, etc. Comunicación: El 745 tiene comunicación con un PC vía puerta serial RS232, por el frente del panel usando el programa 745PC, con el cual el usuario puede monitorear, modificar, descargar, salvar e imprimir los setpoint. Además el relé proporciona dos puertas de comunicación, por lado posterior, tipo RS485, una de las cuales puede ser configurada como RS422. Estas puertas se pueden usar para comunicar el equipo con PLC, DCS o sistemas SCADA a una velocidad máxima de 19200 baud. Todas las puertas pueden usar el protocolo Mod Bus RTU. Diagrama de conexionado típico: En la figura 4.1.1.3 se muestra el diagrama de conexionado donde se indican todas las posibilidades de conexión y comunicación.

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Figura 4.1.1.3 Diagrama de conexionado típico de relé 745.

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4.1.2 Relé de protección para motor modelo MULTILIN 469. El relé 469 (Motor Management Relay) está basado en un multiprocesador de alta velocidad y está diseñado para proteger motores trifásicos de media y alta potencia, accionamientos y motores con alta carga inercial. Modelo térmico del motor: La principal función de protección del relé es el modelo térmico, el cual está basado en 4 elementos: curvas de sobrecarga, desbalance, compensación motor caliente/frío y constantes de tiempo de enfriamiento del motor. a) Curvas de sobrecarga: Existen tres formatos de curvas; estándar, del cliente y curvas dependientes del voltaje. Para todas las curvas el 469 retiene la memoria térmica en un registro de capacidad térmica usada, el cual es actualizado cada 0.1 segundo. Las curvas estándar se identifican con un múltiplo de 1 a 15 (X1-X15).

Figura 4.1.2.1 Curvas de sobrecarga estándar de rele 469.

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El relé permite al usuario crear sus propias curvas dependiendo de la aplicación, lo que ofrece ventajas en motores con cargas de alta inercia. b) Desbalance: La corriente de secuencia negativa, la cual tiene una rotación de fase que es opuesta a la corriente de secuencia positiva y a la rotación del rotor, generará un voltaje en el rotor que producirá una corriente en él. Esto causará un aumento de calentamiento del rotor. Este calentamiento extra no está considerado en las curvas que entrega el fabricante, pues éstas se realizan con una fuente de voltaje perfectamente balanceada. El 469 mide el desbalance como una relación de la corriente de secuencia positiva y negativa. El modelo térmico reflejará el calentamiento adicional que es causado por la corriente de secuencia negativa cuando el motor está en funcionamiento. c) Compensación motor frío/caliente: el relé tiene una función característica para proteger el motor, basado en la información de daño térmico frio/caliente proporcionado por el fabricante. Una curva de dos partes se construye usando 3 puntos: RTD mínimo que corresponde a 40° C, RTD máximo que corresponde al máximo valor permitido en el estator entregado por el fabricante, este punto equivale a 100% de capacidad térmica usada y RTD de punto central. La capacidad térmica usada medida a partir de las curvas de sobrecargas es comparada con la de las RTD y si ésta es más alta se utiliza para proteger el motor. d) Constantes tiempo de enfriamiento del motor: El valor usado de capacidad térmica se reduce exponencialmente cuando la corriente del motor es más baja que el valor de ajuste de la sobrecarga. Esta reducción simula el enfriamiento del motor proporcionando una óptima protección.

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Figura 4.1.2.2 Curva RTD y enfriamiento exponencial.

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Funciones de protección y control: El 469 contiene una gran cantidad de funciones de protección de habilitación selectiva por el usuario las cuales se detallan a continuación:

ansi Descripción trip alarma Block start51 Sobrecarga X X X 86 Lockout sobrecarga X 66 Partidas por hora y tiempo entre partidas X Block repartida (restart). X 50 Cortocircuito X X Trabamiento mecánico X X 37 Baja corriente y baja potencia X X X 46 Desbalance de corriente X X X 50G/51G Falla tierra X X X 87 Diferencial X X Aceleración X X 49 RTD estator X X X 38 RTD descansos X X X Otros RTD y RTD ambiente X X X Alarma RTD abierta X RTD en cortocircuito X 27/59 Bajo voltaje y sobrevoltaje X X X 47 Fase reversa X X 81 Frecuencia X X X Potencia reactiva X X X 55/78 Factor de potencia X X X Entrada análoga X X X Alarma de demanda: A, KW, KVAR, KVA X SR469 auto test, servicio X Supervisión bobina de trip X Contactor soldado X Falla breaker X Switch remoto X X X 14 Switch de velocidad y tacómetro X X X Switch load shed (botar carga) X X Switch de presión X X X Switch de vibración X X X 19 Partida voltaje reducido 48 Secuencia incompleta X X Partida/parada remota Sobretorque X X

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Entradas y salidas:El 469 tiene 3 entradas de transformador de corriente de línea, una entrada para señal de falla tierra, 3 entradas de transformador de corriente de línea para protección diferencial, entradas de voltaje de transformador de potencial, 12 RTD, 9 entradas digitales donde 5 de ellas son predefinidas y 4 programables, 4 entradas análogas, 6 relés de salida donde 4 de ellos son predefinidos y 2 programables y 4 salidas análogas.

Monitoreo y mediciones:

Medidas: El 469 mide con precisión A, V, W, VAR, VA, PF Hz, Wh, VARh, Torque. Demanda de A, W, VAR, VA peak; temperatura con RTD y velocidad si se le conecta un tacómetro.

Registrador de eventos: El registrador de eventos almacena información del motor y del sistema con hora y fecha de cada evento con un máximo de 40 registros. Los eventos son trips, alarmas, alarmas opcionales, pérdida voltaje alimentación, partidas emergencia y partidas del motor si es habilitado.

Oscilógrafo: El relé registra hasta 64 ciclos con 12 muestras por ciclo de 10 formas de onda, Ia, Ib, Ic, Ig, Diff a, Diff b, Diff c, Va, Vb, Vc, cada vez que ocurre un trip, con indicación de hora y fecha.

Mecanismo extracción: Es extraíble con puentes automáticos para los transformadores de corriente (TC).

Teclado y display: Tiene un display de 40 caracteres y un teclado de 22 unidades que permiten visualizar setpoint, valores actuales, trips, alarmas y programar directamente al relé sin un PC.

LED indicadores: Tiene 22 LED indicadores en el frente del panel que dan una rápida visión del estado del motor, del 469 mismo, de réles de alarma y trip. Puertas de comunicación: Está equipado con tres puertas de comunicación. Una puerta frontal RS232 que permite comunicación con un PC, dos puertas posteriores RS485 que pueden ser usadas para comunicación con DCS, PLC o un sistema SCADA. Las tres puertas aceptan el protocolo ModBus RTU. La puerta RS232 tiene una velocidad fija de 9600 baud y en las puertas RS485 la velocidad es variable entre 300-19200 bps. Todas las puertas pueden estar activas simultáneamente sin afectar el tiempo de respuesta.

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Software: El software 469PC corre bajo Windows en un PC. Toda la información puede ser manejada desde este PC, como valores actuales, setpoints, estados, tendencias e información de oscilógrafo. Diafragma en bloque relé 469.

Figura 4.1.2.3 Diafragma en bloque relé 469.

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Diagrama de conexionado típico: A continuación se muestra el diagrama de conexionado donde se indican todas las posibilidades de conexión y comunicación.

Figura 4.1.2.4 Diagrama de conexionado típico

de relé 469.

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4.1.3 Fusibles limitadores de carga. Todos los arrancadores AMPGARD utilizan fusibles de corriente tipo CLS de Cutler Hammer con características de tiempo-corriente para servicio de motores. Esta característica debe estar coordinada con la capacidad del contactor y del relé de protección para ofrecer una utilización y protección adecuada al motor. La interrupción se logra sin la expulsión de gases, ruidos o partes móviles y son completamente autoprotectores. Al operar el fusible, un indicador (cilindro plástico) sale en el tope para indicar visualmente esa condición. Los fusibles primarios del circuito de control son también limitadores de corriente.

Figura 4.1.3.1 Tipos de fusibles cilíndricos para partidor de 400 A.

a) Detalle de construcción del fusible limitador:

El fusible tipo CLS está totalmente encerrado y consiste en elementos de cintas de plata rodeados de arena de sílica de alta pureza. Los elementos de cintas de plata están conectados internamente a los casquillos, los cuales están bañados en plata para reducir la resistencia de contacto en los soportes de montaje de los fusibles. Tiene, además, un indicador que se proyecta desde el extremo del fusible después de que el fusible funciona. El indicador es disparado por un mecanismo separado dentro del fusible, que opera después de que se funde un alambre especial. No se dispara por ninguna presión desarrollada por el elemento fusible principal durante la operación.

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Figura 4.1.3.2 Construcción interna de un fusible limitador de corriente. El rango de los fusibles CLS y su número de parte se indican en la siguiente tabla:

Tabla. 4.1.3.1 Rangos de fusibles y número de parte. FLA MOTOR FUSIBLE # PARTE MIN. TPO. OP.

11-34 70 A - 2R 151D963G01 30 34-46 100 A - 3R 151D963G02 30 46-56 130 A - 4R 151D963G03 30 56-68 150 A - 5R 151D963G04 30 68-85 170 A - 6R 151D963G05 30 85-137 200 A - 9R 151D963G06 30 137-187 230 A - 12R 151D963G07 30 187-273 390 A – 18 R 151D963G10 60 273-400 450 A – 24 R 151D963G11 250

KV Máximos (6.6 KV nominal) contactor SLA 400ª.

NOTA: Selección de fusible basado en LRC = FLA x 6, tiempo aceleración de 10 seg, donde FLA es la corriente nominal.

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b) Selección de los fusibles. Para la selección de fusibles de poder, en una aplicación particular, es importante considerar todos los factores que afectan la instalación. Es necesario conocer la corriente de plena carga del motor, la corriente de rotor bloqueado del motor y las características del relé de sobrecorriente para asegurar una coordinación adecuada de la instalación. Generalmente, deben considerarse los siguientes factores: � Voltaje nominal

� Corriente nominal

� Frecuencia nominal

� Capacidad de interrupción

� Coordinación

� Localización

� Montaje

c) Rangos de Corriente: La designación de corriente asignada al tipo fusible CLS es arbitraria. La designación específica es la curva característica de tiempo-corriente, las cuales se presentan gráficamente en la figura 4.1.3.3. Las corrientes de sobrecarga de duración tal que se aproximan al tiempo de fundido del fusible, pueden dañar el elemento y cambiar sus características originales. Por lo tanto, cuando se seleccionen fusibles para una instalación particular, se deben considerar las sobrecargas esperadas en el circuito para evitar el efecto de éstas en las características del fusible. A continuación se muestran las curvas características tiempo-corriente de los fusibles de poder tipo CLS.

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Figura 4.1.3.3 Curva tiempo corriente fusibles CLS.

Tiempo (segundos

) 24R18R12R9R6R 4R 3R 2R 100

2R 70A3R 100A 4R 130A 5R 150A 6R 170A 9R 200A 12R 230A 18R 390A 24R 450A

Corriente MáximaPermanente Permitida a 40°C

20.00010.000 500020001000500 200

50

20

10

5

2

1

0.5

0.2

0.1

0.02

0.05

0.01

Corriente (Amp)

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4.2 DESCRIPCIÓN DEL CIRCUITO DE FUERZA:

Figura 4.2.1 Circuito de fuerza de un partidor de media tensión.

Tomacorriente de Línea (ISW): Conecta el interruptor de media tensión con las barras verticales del Centro de Control de Motores de Media Tensión. Puesta a tierra (Tierra): Aterriza el sistema al abrir el desconectador de aislamiento. Fusible de Poder(MF): Protege contra cortocircuitos y es del tipo limitador de corriente. Contactor al vacío (M): Cierra o abre sus contactos por efecto magnético para permitir o no el flujo de corriente hacia el motor. Tomacorriente de Carga (C): Conecta la salida del contactor de media tensión con los cables que van hacia los terminales de salida hacia el motor. Terminales salida al motor (T1,T2,T3): Bornes de conexión del cable al motor.

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4.3 Descripción del circuito de control:

Fig. 4.3.1 Circuito de control de un partidor de media tensión.

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Fusibles de Control Primario (PF): Protección contra cortocircuito en el transformador de control o circuito de control.

Transformador de Control (CPT): Entrega un voltaje de control de 120V a partir de 6,6 kV. Enclavamiento de la manilla del desconectador de aislamiento (ISW): Desenergiza el circuito de control cada vez que se abre el desconectador. Enchufe de test (RCPT): Permite la prueba del circuito de control con energía externa. Fusible de Control Secundario (1FU): Protege al transformador de control ante un cortocircuito del circuito de control. Partida/Parada (puntos TB-1, TB-12): Comanda la partida o detención del motor en forma local o remota. Relé de Control (MX): Se energiza al cerrarse el circuito por vía local o remota. Contacto NC de relé de protección (MR puntos 11-12): Es un contacto seco NC del relé de sobrecarga que se abre cuando ocurre una condición de desconexión (trip). Contactos auxiliares (M): Contactos eléctricos que son accionados por el contactor principal. Se utilizan para varias funciones como enclavamientos internos y externos. Indicación de Marcha (H1): Luz que indica que el contactor de fuerza está cerrado. Se ubica en la puerta del compartimiento de baja tensión. Indicación de detención (H2): Luz que indica que el contactor de fuerza está abierto. Se ubica en la puerta del compartimiento de baja tensión. Contacto de relé de control (MX): Permite la energización de las bobinas de cierre del contactor. Controlador de bobina (coil controller): Rectifica el voltaje de entrada y aplica un pulso con voltaje DC modulado a las bobinas. Es un voltaje pleno por los primeros 200 mseg para cerrar y sellar el contactor, para luego reducir el voltaje automáticamente a aproximadamente 15 VDC y así mantener el contactor cerrado. Bobina de cierre (DC coil 1 y 2): Crean los campos magnéticos para magnetizar los núcleos que hacen rotar el eje del contactor a través de la armadura móvil y la placa de operación.

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Transformadores de corriente (TC 1, 2 y 3): Sensan la corriente de línea hacia el motor y entregan una corriente proporcional por fase con un rango de 0-5 A. Transformador de falla a tierra (TC 4): Es un transformador de corriente toroidal que entrega una señal proporcional a la corriente de secuencia cero al relé de protección. Relé de protección (MR): Dispositivo electrónico con procesador programable que cumple las funciones de protección al motor (en el proyecto Valdivia se usará rele Multilin SR 469). Sensores de temperatura (RTD): Dispositivos que sensan temperatura en base a variación de su resistencia. Normalmente los motores los traen incorporados de fábrica. Módulo de RTD: Dispositivo que transmite la información de las RTD instaladas en el motor hacia el relé de protección.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 54 de 100EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 18/2/03 MATERIA �� 5. Recomendaciones Generales Revisión n° 0

5. RECOMENDACIONES GENERALES DE SEGURIDAD.

Para asegurar la integridad física del personal encargado de la mantención y el buen

funcionamiento de los equipos, se deben tener siempre presente las siguientes normas: 1. Al intervenir un partidor, identificar claramente el número de servicio. Solicitar equipo

a operación y colocar tarjeta de seguridad. 2. Utilizar lentes de seguridad en toda intervención a éste equipo. 3. Para extraer o insertar el interruptor en la celda, respetar todos los enclavamientos

eléctricos y mecánicos. Nunca intentar forzarlos. 4. Para medir aislación al motor, identificar el tomacorriente inferior, que corresponde a

la salida hacia el motor (está señalizado). Utilizar lentes y guantes para 5KV. 5. Al insertar un interruptor verificar que los tomacorrientes estén en buen estado e

instalados correctamente. 6. Para intervenir las barras del MCC verificar qué el transformador que alimenta el

sistema esté desenergizado. Luego instalar tarjeta de seguridad en el interruptor que alimenta al transformador, verificando su retiro de la celda, para luego instalar puesta a tierra en las barras a inspeccionar.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 55 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 25/1/03 MATERIA �� 6. Mantención del Equipo Revisión n° 0

6. MANTENCIÓN DEL EQUIPO. Mantención Tipo A. Inspección.

Este tipo de Mantención se realiza con el equipo en funcionamiento, por lo que se debería incluir todos los chequeos factibles de realizar en esta condición y sin comprometer la seguridad de las personas o equipos:

- Temperaturas. - Vibraciones. - Inspecciones Visuales.

Mantención Tipo B. Control. Debe considerar aspectos fundamentales para la operación correcta del equipo, como son la lubricación, ajustes menores, seteos y regulaciones que se puedan realizar en servicio o en una detención menor del equipo.

Mantención Tipo C. Cambio Componentes. En este tópico se debe considerar el reemplazo o cambios de piezas sujetas a desgaste. Estas acciones se deberían realizar en las paradas de áreas.

Mantención Tipo R. Reparación. Se refiere al reemplazo del equipo completo o reparaciones mayores en el taller. Se realizan con el equipo desmontado en los períodos de Parada de Planta o períodos mayores.

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6.1 Mantención Tipo A: Inspección. A1 Inspección de temperatura en un MCC de media tensión. �� Debido a la forma constructiva y al hecho de ser equipo de media tensión, no es

posible acceder a los puntos de conexión para verificar temperatura.

�� Sólo es posible inspeccionar exteriormente el equipo y detectar posibles puntos calientes. Para esto utilizar un termómetro óptico infrarrojo, modelo IR-1600L de 3M o similar. Una alternativa más eficiente es utilizar la técnica de la termografía la que se explica en detalle en el módulo de Centro Control de Motores de Baja Tensión.

�� Para definir un criterio de cuando se está ante una anormalidad, considerar que con una diferencia de 10 °C respecto del valor histórico en el punto medido, existe un problema potencial y con un alza de 30 °C, se debe intervenir en forma inmediata.

�� Para definir los puntos a medir es básico conocer el equipo y su distribución, luego confeccionar una planilla para llevar un registro histórico.

A2 Inspección de corriente en partidores de MCC de media tensión. �� Utilizar la función lectura de corriente del relé de protección disponible en la puerta del

compartimiento de baja tensión.

�� La corriente máxima permitida para circular en un motor depende de su corriente nominal y de su factor de servicio. Para motores con factor de servicio 1.0 la corriente máxima permitida es igual a la corriente nominal y en motores con factor de servicio 1.15 ó 1.25 se puede permitir una sobrecarga de 15 ó 25% respectivamente.

�� La medición de corriente es útil para saber el comportamiento en el tiempo de un determinado accionamiento y ajustar correctamente el relé de sobrecarga.

�� Anotar en la respectiva planilla el valor de corriente por fase registrando cualquier anormalidad.

A3 Inspección visual y auditiva a un MCC de media tensión. �� La inspección visual y auditiva a un MCC es útil porque permite en ciertos casos

detectar a tiempo problemas que de no ser atendidos en forma oportuna podrían causar daños de gran magnitud.

�� La decoloración de partes de las paredes metálicas y ruidos de vibraciones deben ser registrados e informados para proceder a su inspección y/o reparación en forma oportuna.

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6.2 Mantención Tipo "B": Control. Refiriéndonos específicamente a éste módulo se considera que con este tipo de mantención se puede intervenir en los partidores tipo SLA que conforman un MCC de media tensión. La mantención de los interruptores VCP-W se explicará en Mantención tipo “C”. B1 Programar la intervención especificando claramente la cantidad y la

identificación de cada uno de los partidores a intervenir.

B2 Reunir los recursos materiales, de herramientas y de seguridad personal necesarias, de acuerdo al programa de intervención.

B3 Solicitar equipo a operación. � Desconectar equipo. � Colocar tarjeta operacional. � Colocar tarjeta de seguridad. �� Abrir puerta y extraer fusibles de poder con barra extractora. �� Desconectar cables control (enchufables), retirar seguros (apernados). �� Extraer el partidor con ayuda de carro extractor.

B4 Mantención del partidor SLA de 400 A. �� Extraer placas separadoras de fase. �� Revisar mecanismo de cierre. �� Revisar transformador de control. �� Revisar bobinas de cierre. �� Inspeccionar detalladamente los tres (3) tomacorrientes hembra inferiores y verificar

que no estén recalentados o sucios. �� Limpiar y extraer el polvo del partidor con brocha, paño y aspiradora. �� Revisar el medidor de desgaste de contactos principales. �� Asegurarse que todas las conexiones de fuerza y control están bien. �� Inspeccionar el circuito de control por un posible daño. �� Inspeccionar la celda y los mecanismos de inserción-extracción. Existen

enclavamientos eléctrico-mecánicos que dan seguridad al personal y al equipo. �� Proceder al armado del partidor en forma inversa a la secuencia de desarme.

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B5 Entrega del partidor. �� Verificar el retiro de todas las herramientas del interior del partidor. �� Con la ayuda del carro insertar el partidor en su celda. �� Reinstalar los fusibles de fuerza. �� Conectar los cables de control enchufables. �� Reinstalar los pernos de fijación del contactor. �� Retirar tarjeta de seguridad. �� Retirar tarjeta operacional. �� Energizar partidor. �� Verificar presencia de tensión de control en regleta y entregar equipo.

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6.3 Mantención Tipo "C": Cambio Componentes. En este tipo de mantención se intervienen todos los partidores y se inspeccionan las barras horizontales, verticales y tomacorrientes machos. Se debe trabajar con equipo desenergizado. C1 Programar la intervención especificando claramente el MCC y el transformador

que lo alimenta.

C2 Reunir los recursos materiales, de herramientas y de seguridad personal necesarias, de acuerdo al programa de intervención.

C3 Solicitar equipo a operación. �� Identificar el interruptor de alta tensión en 15 kV que alimenta el transformador de

15/6,6 kV, que a su vez alimenta al MCC de media tensión. �� Desconectar el interruptor en 15 kV y retirar éste de la celda. �� Colocar tarjeta de seguridad en la celda de 15 kV. �� Verificar ausencia de tensión en los circuitos de control de cada partidor. �� Retirar todos los interruptores de sus celdas con el carro extractor. �� Efectuar la operación de puesta a tierra en el compartimiento de entrada de cables

desde el transformador de poder.

C4 Mantención de barras verticales y horizontales. �� Retirar tapas superiores y posteriores. �� Inspeccionar las barras horizontales y verticales. Estas barras son aisladas y se debe

verificar que no existan puntos recalentados en las zonas de unión de las barras. �� Limpiar con brocha, paño y extraer polvo con aspiradora. �� Verificar el apriete de los pernos de las barras horizontales entre sí y la unión con las

verticales �� Reinstalar tapas superiores y posteriores

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C5 Mantención de compartimientos de media tensión. �� nspeccionar los tomacorrientes machos, éstos se ubican detrás de la barrera

aisladora móvil, la que debe ser accionada manualmente para acceder a ellos. Verificar el buen estado de ellos, limpiar si es necesario o reemplazar.

�� Inspeccionar el compartimiento de media tensión y verificar las conexiones de cables de control, cables de fuerza y buen estado de transformadores de corriente y secuencia cero.

�� Inspeccionar los enclavamientos de seguridad. Una combinación de los enclavamientos electro-mecánicos proporcionan protección al personal y al equipo.

C6 Mantención del contactor SLA de 400 A. C6.1 General. �� El contactor debe ser revisado anualmente y cada vez que opere ante una condición

de corriente de falla. �� El contactor debe ser mantenido libre de polvo y éste debe ser removido con un

soplador con aire seco. �� Verificar todos los cables de control tirando de ellos para revisar el apriete. �� Revisar posibles grietas o solturas de pernos en áreas de grandes esfuerzos

mecánicos. �� Inspeccionar las uniones de las piezas conductoras, las que al producir calor

provocan una decoloración característica que identifica la soltura. �� Verificar que el aislamiento no ha sido dañado por una alta temperatura. �� No dar un sobretorque a los pernos cuando se revise el apriete. Los pernos del

contactor son clase 8.8 métrico y se identifican por su apariencia de color plateado gris.

Tabla 6.3.1 Torques recomendados para pernos clase 8.8 de contactor SLA 400 A . Diámetro mm Torque Nm Lb-in (libra-pulg) Lb-ft (libra-pie)

4 2.8 – 3.1 24 – 27 - 5 5.6 – 6.2 49 – 55 - 6 9.4 – 10.4 83 – 92 - 8 22.9 – 25.4 203 – 225 17 – 19 10 45.5 – 50.6 402 – 447 34 – 37 12 79.2 – 88.0 701 - 779 58 – 65

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Los pernos de los otros componentes son grado 5 tamaño estándar imperial y se identifican por su color cromado amarillo.

Tabla 6.3.2 Torque recomendado para pernos grado 5.

Diámetro en pulgadas Torque lb-ft 5/16 10 – 14 3/8 18 – 25 7/16 28 – 40 ½ 42 – 60

9/16 61 – 87 5/8 84 – 120

C6.2 Revisión de botellas de vacío: �� Los contactores de vacío dependen del vacío de las botellas para interrumpir el flujo

de corriente hacia la carga, por lo tanto es muy importante verificar el estado de las botellas, para lo cual se debe aplicar un voltaje de 27 KV AC a través de sus contactos abiertos y por 60 seg. en los cuales la corriente no debe ser mayor que 5 mA y lo normal es una corriente de 1 mA por botella. También es posible aplicar un voltaje DC y en este caso se debe asegurar no exceder los 40 KV. No se puede usar megger para verificar las botellas de vacío.

C6.3 Revisión de desgaste del interruptor: �� El interruptor tiene una vida eléctrica útil de 300.000 operaciones. Para verificar

desgaste de contactos seguir el siguiente procedimiento: �� El gap de sobrerrecorrido para el contactor SLA es 0.100” (2.54 mm) y es ajustado en

fábrica. A medida que los contactos se desgastan el sobrerrecorrido se reduce y puede operar hasta 0.080” de desgaste (2.03 mm) antes de cambiar las unidades. Para verificar que los contactos no sean usados mas allá de los límites permitidos, cierre el contactor y luego inserte un medidor de desgaste de 0.020” (0.5 mm) entre la placa de operación y la golilla en la parte baja del eje del aislador de cada polo. Si el medidor no puede ser insertado en cada polo los tres deben ser cambiados.

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Figura.6.3.1 Verificación de desgaste de contactos de contactor SLA 400 A.

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C6.4 Reemplazo de botellas de vacío: Si las botellas de vacío fallan o se detecta desgaste o si tienen mas de 300.000 operaciones, se deben cambiar todas, para ello seguir los siguientes pasos: (ver secuencia de fotos).

1. Retirar los dos pernos que sujetan los tomacorrientes hembras al contactor, ver figura

6.3.2. 2. Retirar los pernos de unión de barras con terminales inferiores, ver figura 6.3.3. 3. Retirar los pernos de terminales a la carcasa del contactor, ver figura 6.3.4. 4. Soltar el seguro de la tuerca en lado superior del aislador, ver figura 6.3.5. 5. Rotar aislador en el sentido del reloj hasta retirarlo. 6. Retirar las abrazaderas de parte baja de las botellas de vacío, ver figura 6.3.6. 7. Retirar los pernos de los terminales superiores de botellas de vacío, ver figura 6.3.7. 8. Mantener el aislador presionado abajo, y retirar las botellas de vacío girándolas

levemente, ver figura 6.3.8. 9. Instalar las nuevas botellas de vacío en forma inversa al paso 8. 10. Instalar los pernos de los terminales superiores, no apretar (inverso paso 7). 11. Instalar los pernos soporte terminales inferiores a carcasa (inversa de paso 3). 12. Instalar los pernos de unión de barras con soportes inferiores, con torque de 12 lb-ft

(inverso de paso 2). 13. Apretar los pernos de los terminales superiores, mientras se mantiene la botella fija

con la llave en el eje. Torque de 200 lb-in. 14. Instalar los dos pernos de los tomacorrientes hembra con torque de 18 lb-ft (inverso

paso 1). 15. Instalar las abrazaderas de parte baja de las botellas (inverso paso 6). 16. Atornillar el aislador en contra sentido del reloj por 3 o 4 vueltas para fijar a eje. 17. Ajustar las botellas de vacío al gap apropiado utilizando un tester. 18. Girar aislador de fase central hasta que el tester indique continuidad. 19. Desde el punto de continuidad girar el aislador de la fase central en el sentido

contrario a los punteros del reloj, con tres y dos tercios de giro para establecer los 5.5 mm de abertura de gap. Usar marcas en el aislador para verificar la rotación correcta. Dos tercios de vuelta equivalen a 8 divisiones que están marcadas en el aislador.

20. Lentamente rotar eje principal cerrando los contactos hasta tener continuidad en la fase central, luego, ajustar los aisladores de las fases restantes hasta tener simultaneidad de continuidad (sin ajustar de nuevo la fase central) cada vez que cierre el contactor.

21. Apretar los seguros de tuerca de parte superior de cada aislador. Use la llave de botella para asegurarse que el aislador no gire en esta operación.

22. Realizar test descrito anteriormente (revisión de botellas de vacío) antes de poner contactor en servicio.

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Secuencia de fotos para el cambio de las botellas de vacío del contactor SLA 400ª.

Figura 6.3.2 Figura 6.3.3


Figura 6.3.6

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C6.5 Reemplazo de las bobinas : 1. Retirar los cables de terminales 5 y 6 de la tarjeta de control. 2. Retirar los dos pernos que sujetan el ángulo de montaje de la bobina, ubicados en la

parte baja de la base del contactor. Tener cuidado con el resorte que está comprimido, ver figura 6.3.9.

3. Retirar la tuerca de enganche (lock nut) manteniendo los pernos de retorno del resorte hacia abajo, ver figura 6.3.10. Se deben contar los hilos que sobresalen del ángulo de montaje para el correcto reensamble.

4. Desatornillar el ensamble del resorte con la mano y retírelo del ángulo de montaje. Ver figura 6.3.11.

5. Retirar las dos bobinas de los núcleos. 6. Instalar las dos nuevas bobinas en respectivos núcleos. Ver figura 6.3.12 7. Atornillar el ensamble del resorte de retorno en el ángulo de montaje en forma inversa

al paso cuatro dejándolo con los mismos hilos que sobresalen del paso tres. No dar un apriete mayor porque comprimirá el resorte de retorno. Se debe asegurar una fuerza apropiada para accionar la placa de operación en la apertura. Instalar la tuerca de enganche por el lado opuesto del ángulo de montaje (inverso paso 3).

8. Atornillar los dos pernos de sujeción del ángulo de montaje a la placa base del contactor. Aplicar una fuerza suficiente para comprimir el resorte de retorno y alinear los hoyos de la placa base con los hoyos del ángulo de montaje.

9. Conectar los cables de alimentación de las bobinas en los terminales de la tarjeta de control y asegure los cables con amarras. Verificar operación de contactor aplicando voltaje auxiliar y efectuar operaciones de cierre y apertura.

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Secuencia de cambio de bobinas del contactor SLA 400ª.



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C6.6 Revisión de tarjeta de control y reemplazo: Para verificar la salida de voltaje de la tarjeta de control aplique voltaje a los terminales 1 y 2. Los terminales 3 y 4 deben permanecer unidos con el puente (jumper) instalado en fábrica.

Figura 6.3.13 tarjeta de control con DIP SWITCH de contactor SL 400 A.

Usando un tester verifique el voltaje DC en terminales 5 y 6. El voltaje debería ser de 9 a 16 V y si no hay voltaje, la tarjeta debe ser cambiada. Si el voltaje está fuera del rango, retirar la tarjeta y verificar el setting de los DIP SWITCH. Para remover la tarjeta desconectar los cables de terminales 1, 2, 5, 6 y retirar los tornillos de fijación superior e inferior y luego deslizar la tarjeta fuera de su compartimiento. Instalar la nueva tarjeta en secuencia inversa al retiro.

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Tablas de ajuste de DIP SWITCH de tarjeta control contactor SL 400 A. Tabla 6.3.3. Tarjeta de control para setear el voltaje.

Voltage Switch

1 2 3 4 9

110/50 On On . . .

120/60 . On On . .

125DC . . On On .

220/50 On On . . On

240/60 . On On . On

TABLA 6.3.4 Tarjeta de control para ajustar el retardo de apertura

Voltage Switch

5 On 6 On 7 On 8 On

110/50 30 50 130 250

120/60 30 50 130 250

125DC 40 60 170 220

220/50 50 70 130 210

240/60 50 70 130 210

(Valores en milisegundos) Nota: Sólo un switch a la vez debe estar en ON

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C6.7 Mantención a contactos auxiliares y reemplazo: Si los contactos auxiliares se oxidaran debido a que una muy baja corriente está pasando a través de ellos, se pueden limpiar haciendo pasar por ellos una corriente de 10 A por un corto periodo de tiempo. Si uno o más de los contactos auxiliares falla, es recomendable cambiar el block completo de contactos. Para ello desconectar los cables a cada uno verificando sus marcas. Luego retirar los dos tornillos que sujetan el block e instalar el nuevo verificando que la distancia al brazo de accionamiento sea 0.110” (2.79 mm).

Figura 6.3.14 Cambio de block contactos auxiliares de contactor SL 400 A.

�� Verificación de nivel de aislamiento: Verificar el aislamiento entre polos y entre cada

polo y tierra con un megger, registre todas las lecturas. El valor mínimo aceptado es de 1 MOHMS por cada 1000 V. Una baja considerable entre lecturas también indica un problema potencial.

�� Verificación de resistencia de contactos: Para hacer una medición correcta de la

resistencia de contactos hacer circular de 50 a 100 A a través de los contactos mientras hace la medición. Cualquier valor bajo 300 micro-ohms puede ser considerado un valor típico.

�� Revisar los tres (3) tomacorrientes hembras. Retirarlos soltando los tornillos de

fijación y proceder a limpiarlos con paño y pasta de pulir en forma muy superficial, evitando desgastar el recubrimiento de aleación especial que cubre estos contactos. Hacer lo mismo con la base de montaje. Figura 6.3.15

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Figura 6.3.15 Tomacorrientes de carga contactor SLA 400 A. �� Los tomacorrientes no deben tener aspecto de haberse calentado y los resortes

deben estar en buen estado. De no ser así proceder a cambiarlos utilizando repuestos originales.

�� Al reinstalar colocar una pequeña cantidad de grasa conductora, sólo en los puntos de contacto.

�� Revisar que los chips de soporte de los fusibles no estén doblados o deformados y que aprieten firmemente a los fusibles en los 3 puntos de conexión.

�� Limpiar las zonas de contacto superior e inferior de los fusibles con pasta de pulir en forma muy superficial, evitando desgastar el recubrimiento de estas zonas de contacto.

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C7 Mantención del compartimiento de baja tensión. �� Inspeccionar las conexiones de todos los cables de control en las regletas y en los

artefactos ubicados en la puerta para comprobar que no estén sueltos, ni quemados. �� Limpiar el compartimiento con brocha, paño y aspiradora. C8 Mantención del interruptor de aislamiento LFR.

�� El interruptor de aislamiento se puede retirar soltando dos pernos (ver figura 6.3.16).

En ésta situación se activa una palanca de enganche para impedir la abertura de las compuertas de seguridad de los terminales de línea. Cuando el interruptor de aislamiento es reinstalado automáticamente el enclavamiento queda operativo.

Figuras 6.3.16 Retiro del interruptor de aislamiento LFR.

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Lubricación: Anualmente aplicar grasa silicona para alta temperatura Dow Corning DC-4 o equivalente a los dedos de las horquillas donde ellos hacen contacto con los terminales de línea. También limpiar y lubricar los rieles guías de la bandeja del interruptor de aislamiento. Abertura de puerta en caso de emergencia: En el eventual caso de falla de algún dispositivo interior que impida abrir la puerta en forma normal (contactos soldados o quiebre de alguna pieza), la puerta puede ser retirada de acuerdo al siguiente procedimiento: 1. Desenergizar el MCC con el interruptor principal. 2. Retirar los cuatro pernos que sujetan la manilla de operación (ON-OFF) de la placa

frontal. 3. Desconectar los cables de control del switch de control auxiliar. 4. La manilla completa puede ser retirada para permitir la abertura de la puerta y

efectuar la correspondiente mantención. Reemplazo del microswitch auxiliar: El kit del microswitch auxiliar (parte número 2147A01G01) contiene dos contactos auxiliares montados en una placa resorte y cables. Instalar de acuerdo a la siguiente figura.

Figuras 6.3.17 Instalación de microswitch auxiliar de interruptor de aislamiento LFR.

Revisar la bandeja deslizante con las abrazaderas para fusibles de poder y verificar que no tenga grietas ni deformaciones.

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Figuras 6.3.18 Bandeja deslizante de interruptor LFR con abrazaderas, dedos de tierra

y dedos de línea. �� Revisar manilla de accionamiento y microswitch de enclavamiento de

seguridad.

Figuras 6.3.19 Manilla de accionamiento de interruptor LFR con microswitch.

�� Revisar mecanismo de enclavamiento y verificar su funcionamiento.

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Figuras 6.3.20 Kit enclavamiento mecánico interruptor LFR. C9 Mantención del Interruptor desconectador de carga tipo ADM 1200 A. �� Revisar las hojas o cuchillas del interruptor que estén en buen estado y no presenten

síntomas de recalentamiento, reengrasar.

Figuras 6.3.21 Hojas principales de interruptor ADM 1200 A. �� Revisar el mecanismo de enganche, eje accionamiento resorte principal y

manilla de operación, lubricar.

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Figuras 6.3.22 Eje, enclavamiento mecánico, manilla de interruptor ADM 1200 A.

�� Revisar contactos fijos y cámaras apaga chispas con hojas de extinción de arco.

Figuras 6.3.23 Contactos fijos, cámaras apagachispa y hojas extinción arco de interruptor ADM 1200 A.

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�� Revisar resorte accionamiento y eje para manilla, lubricar.

Figuras 6.3.24 Resorte principal y eje de manilla interruptor ADM 1200 A.

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C10 Mantención del Interruptor principal VCP-W. �� El interruptor VCP-W está equipado con mecanismos de alta energía y alta velocidad

y está diseñado con varios enclavamientos de seguridad los que no pueden ser modificados o eliminados. No trabajar con interruptor cerrado o con resorte de cierre cargado.

�� La descripción de los enclavamientos de seguridad (ver figura 6.3.25) es la siguiente: a) Code plates (ver figura 6.3.25): Está prevista para evitar la inserción de un

interruptor en una celda de mayor capacidad. b) Enclavamiento de mantención: Este enclavamiento abre el interruptor y descarga el

resorte si éste esta cerrado y cargado en posición de TEST y es movido de esa posición.

c) Enclavamiento de manilla: Si el interruptor está cerrado en posición TEST y se

introduce la manilla para llevarlo a la posición CONNECTED, el interruptor abre. d) Enclavamiento positivo: Evita que la manilla sea introducida si el interruptor está

cerrado en posición CONNECTED. e) Enclavamiento negativo: Evita el traslado del interruptor estando cerrado, entre la

posición CONNECTED y TEST. f) Enclavamiento posición de cierre: Evita el cierre del interruptor en la maniobra de

traslado del interruptor desde la posición de TEST a la posición de CONNECTED. g) Enclavamiento posición extracción: Para extraer tirando el interruptor éste debe

estar en la posición de TEST solamente. h) Enclavamiento riel de extensión: Evita el retiro del interruptor si los rieles de

extracción no están instalados correctamente. �� Retirar interruptor respetando todos los enclavamiento indicados arriba, verificando su

correcta operación y realizar las acciones correctivas si en alguno de ellos se detecta una anormalidad.

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Figuras 6.3.25 Compartimiento de un interruptor VCP-W con sus enclavamientos.

1 Extensión Rail Interlock. 11 TOC Switch Operador. 2 Ground Contact. 12 Shutter Operator (Manual). 3 Breaker Position Withdrawal Interlock. 13 MOC Switch Cover. 4 Secondary Disconnect. 14 Extension Rail Guide. 5 Levering Screw. 15 Code Plate Mounting Bracket. 6 Levering Nut (Test/Disc Position). 16 Padlock Openings. 7 Levering Socket Engagement Interlock

(Slider). 17 Picture Frame.

8 Breaker Connected Position Indicator Opening.

18 Left Fixed Rail.

9 Positive Interlock. 19 Code Plates (Power Rating Interlock).

10 MOC Switch Operator. 20 Maintenance Interlock. 21 Levering Interlock. 22 Negative and Position Closing

Interlocks. 23 Padlock/Key Lock Operator.

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�� Revisar indicador de erosión de contactos. El propósito de este indicador es

monitorear la erosión de los contactos dentro de la botella de vacío que se produce por la evaporación del metal (cromo-cobre) cada vez que el interruptor interrumpe una corriente. Si la erosión de los contactos alcanza a 1/8 pulg. el interruptor debe ser cambiado. Una forma práctica de determinar el estado de los contactos es observar por la parte posterior la marca en cada eje de cada fase de la parte móvil de la botella de vacío con el interruptor cerrado. El interruptor se encuentra en estado satisfactorio si la marca es visible y debe ser reemplazado si no lo es.

Figuras 6.3.27 Indicación de erosión de contactos.

Figuras 6.3.26 Vista inferior de interruptor VCP-W con sus enclavamientos.

1. Ground Contact.

2. Secondary Disconnect.

3. Close Floor Tripper.

4. Levering Match.

5. Trip Floor Tripper.

6. Code Plates.

7. MOC Operador.

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�� Revisar indicador “T” de resorte de carga. Este indicador se utiliza para verificar que la presión del resorte para mantener los contactos cerrados sea la adecuada. Los contactos podrían sufrir un daño severo ante una inaceptable indicación de la “T”. La inspección se debe realizar con contactos cerrados.

Figuras 6.3.28 Inspección de “T” en diferentes modelos de resorte de contacto.

�� Revisar los 6 tomacorrientes. Estos están formados por múltiples dedos con

recubrimiento de plata y están recubiertos con una cera especial de color azulado que actúa como lubricante conductor sin atraer el polvo. No requieren un lubricante adicional. No intervenir, no limpiar con paño y en caso de deterioro estos deben ser cambiados.

�� Inspección del mecanismo de operación. Importante: Antes de efectuar una intervención a estos mecanismos el interruptor debe estar abierto y los resortes descargados. Descripción de la operación: El mecanismo almacena la energía de cierre cargando los resortes de cierre. El mecanismo puede quedar en reposo en cualquiera de las cuatro posiciones siguientes:

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Figuras 6.3.29 Cuatro posiciones de reposo del mecanismo operación de VCP-W.

1 Pole Shaft. 5 Shunt Trip Lever. 9 Operating Rod. 2 Main Link. 6 Shunt Trip Coil. 10 Main Link Soller. 3 Banana Link. 7 Cam Shaft. 11 Trip Bar “D” Shaft. 4 Trip Latch. 8 Closing Cam. 12 Trip Latch Reset Spring.

Figure 6.3.29a. Breaker open and closing spring discharged

Figure 6.3.29b. Breaker open and closing spring charged

Figure 6.3.29c. Breaker closed and closing spring discharged

Figure 6.3.29d. Breaker closed and closing spring charged

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Proceso de carga: El principal componente del mecanismo es un eje (8, cam shaft) al cual se acoplan dos excéntricas a cada lado (4, spring cranks), enganche para cierre (8, closing cam, figura 6.3.29) y una rueda dentada (11, ratchet wheel). Esta última es accionada por un mecanismo oscilante de carga, motorizada o manual, lo que al girar hace rotar las excéntricas de cada lado (spring cranks) y al enganche para cierre (closing cam). Las excéntricas (spring cranks) están conectadas con los resortes de cierre (5, closing spring) de manera que al girar los resortes de cierre se cargan. Cuando los resortes están completamente cargados, las excéntricas quedan en punto muerto superior y el sistema queda sujeto por el enganche de liberación de resorte (3, spring release-close-latch). Los resortes de cierre quedan de esta manera completamente cargados.

Figuras 6.3.30 Esquema de carga interruptor VCP-W.

1 Pole Shaft. 8 Cam Shaft. 2 Anti-Close Interlock. 9 Motor Ratchet Lever. 3 Spring Release (Close) Latch. 10 Drive Pawl. 4 Spring Crank. 11 Ratchet Wheel. 5 Closing Spring. 12 Holding Pawl. 6 Closing Spring Fixed End. 13 Spring Release (Close) Clapper. 7 Spring Release (Close) Coil. 14 Spring Release Latch (Close Roller).

Breaker Open, Springs Discharged.

Breaker Closed, SpringsCharged.

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Operación de cierre: Los resortes de cierre (closing spring) pueden ser liberados para cerrar el interruptor moviendo el enganche de liberación de resorte (spring release-close-latch) eléctricamente (7, spring release-close-coil) o manualmente. La fuerza de los resortes de cierre gira el eje (8, cam shaft) por medio de las excéntricas (4, spring cranks). El enganche para cierre (8, closing cam, figura 6.3.29) hace girar el eje de polos (1, pole shaft) para cerrar el interruptor. Los resortes se cargan nuevamente para mantener el interruptor cerrado. Operación de apertura (trip): Mediante botón manual o bobina de trip (shunt trip coil) se hace girar el eje de trip “D” (trip “D” shaft) abriendo el interruptor. Esquema de control eléctrico: Hay dos esquemas de control básicos, uno para corriente continua (DC) y otro para alterna (AC).

ANSI STANDARD VCP-W BREAKER DC CONTROL SCHEMATIC ’96.

Figuras 6.3.31 Circuito de control DC de VCP-W.

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ANSI STANDARD VCP-W BREAKER AC CONTROL SCHEMATIC ‘96

Figuras 6.3.32 Cto. de control AC de VCP-W. Tiempos de cierre: Los tiempos de cierre y apertura varian según el voltaje de control y el rango de potencia siendo los valores máximos los siguientes: Tiempo de cierre 45-60 mseg. Tiempo de apertura 30-45 mseg. Tiempo de recierre 140-165 mseg. Enchufes de control: El interruptor tiene un enchufe de control macho de 25 puntos que va montado fijo (2, secondary disconnect, figura 6.3.26 ). El enchufe de control hembra es montado en una parte móvil de la celda (4, figura 6.3.25). Estos enchufes se conectan al llevar el interruptor a la posición CONNECTED y se desconectan al retirarlo. Para conectar los enchufes de control en la posición de TEST se debe levantar la manilla y tirar el carro de control hacia el frente hasta enganchar los enchufes de control. Para desconectar el control en posición de TEST simplemente empuje el carro de control.

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Figuras 6.3.33: Conexión de enchufes de control en posición de TEST.

Trip por bajo voltaje: Es un dispositivo que opera para abrir el interruptor a 30% o menos del voltaje nominal de la bobina de trip. No abre el interruptor a valores sobre 60% del voltaje nominal de la bobina de trip. Puede operar, sin embargo, para abrir el interruptor cuando el voltaje de la bobina de trip es más grande que 30% pero menos que 60%. El interruptor puede ser cerrado si el voltaje de la bobina de trip es 85% o superior. Contador de operaciones: El interruptor es equipado con un contador de operaciones y cuenta las aperturas. Contactos auxiliares accionados por MOC y TOC: El MOC (mechanism operated control) está acoplado al eje de polos (pole shaft). En la posición CONNECTED y TEST opera los contactos auxiliares cambiándolos de estado. El TOC (truck operated control) acciona los contactos auxiliares TOC al entrar el interruptor a la posición CONNECTED. Frecuencia de inpección y mantenimiento: En un ambiente limpio y libre de elementos corrosivos, inspeccionar y efectuar mantención anualmente o cada 500 operaciones. El interruptor debe ser inspeccionado cada vez que interrumpa corrientes de falla. Crear y mantener un registro de todas las inspecciones, mantenciones, acciones tomadas y mediciones realizadas, lo que ayudara a establecer el equipo cuando el interruptor necesite un ajuste. Solo personal capacitado puede intervenir estos interruptores. Torque de pernos: Los pernos y tornillos deben ser torqueados adecuadamente de acuerdo a la siguiente tabla.

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TABLA 6.3.5 Torques recomendados.

Tamaño del perno Torque lb-pulg 8-32 24 10-32 36 ¼-20 72

5/16-18 144 (12 lb-pie) 3/8-16 300 (25 lb-pie) ½-13 540 (45 lb-pie)

En estos interruptores la falta de torque es tan dañina como el exceso de torque y se deben respetar los valores recomendados. Lubricación: Todos los puntos que requieren lubricación han sido lubricados en fábrica con molybdenum disulphide grease (cutler hammer # 53701QB). Es esencial una apropiada relubricación para mantener los mecanismos en buen estado, la que debe realizarse una vez al año de acuerdo a los puntos indicados en figura 6.3.34. Agregar en cada punto una gota de aceite de máquina liviano y luego operar el interruptor varias veces.

Figuras 6.3.34 Puntos de lubricación de interruptor VCP-W

Aplique una gotade aceite delgadopara máquinas,por ejemplo MobilOne, en los puntosmostrados.

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Chequeo mecánico: Hacer una inspección visual de los mecanismos para detectar una posible pérdida de tuercas, golillas, seguros etc. Verificar los tiempos de cierre y apertura y comprobar que se encuentren dentro de los límites normales. �� Test de botellas de vacío: Para verificar el buen estado del vacío se recomienda

aplicar simultáneamente a todas las botellas un alto voltaje AC de 27 kV entre sus polos, por un minuto, la corriente medida no debe superar los 25 mA. Si la prueba resulta exitosa indica que todas las botellas tienen un nivel de vacío satisfactorio. Si se dispone de un instrumento DC se deben aplicar 40 kV, en este caso la corriente máxima debe ser 5 mA. En caso de probar individualmente cada polo el valor de la corriente debe ser 1/3 de los indicados.

�� Aislación: Revisar y limpiar todos los aisladores con un paño limpio humedecido con

agua destilada. Medir aislación a cada polo con respecto a tierra con un Megger de 5 KV por un minuto y registrar los valores. Revisar circuito de control y medir aislación con un Megger de 1000 V por un minuto y registrar valor.

�� Medición de resistencia de contactos: Cerrar el interruptor y hacer circular una

corriente DC de 100 A como mínimo por el interruptor. Con un puente de medición medir la resistencia por polo. Estos valores no deben exceder:

Rango interruptor Resistencia microohms

1200 60 2000 40 3000 20

C11 Entrega del MCC de media tensión. �� Reinstalar los partidores en sus respectivas celdas con ayuda del carro.

�� Retirar las tarjetas de seguridad en interruptor 15 kV. �� Energizar interruptor de 15 kV. �� Energizar los partidores en el MCC de media tensión.

�� Verificar presencia de tensión de control en regleta y entregar equipo.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 88 de 100 EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 25/1/03 MATERIA �� 7. Detección. y Soluc. de Problemas Revisión n° 0

7. DETECCION Y SOLUCION DE PROBLEMAS. 7.1 Interruptor tipo SLA 400 A.

SE DETECTA CAUSA PROBABLE SOLUCIÓN POSIBLE

Partidor no se inserta al intentar cerrar la manilla.

No está bien regulado el mecanismo de inserción.

Revisar mecanismo de acuerdo a "Mantención tipo C" y corregir.

Fusible control quemado (110V).

Revisar y cambiar fusible.

Fusible de transformador control quemado (6.600 V).

Revisar transformador de control y cambiar fusible.

No hay voltaje de control.

Manilla inserción/extracción no hace contacto con switch seguridad.

Apretar tornillos y/o revisar switch.

Partidor no puede ser desenergizado.

Tomacorrientes hembra-macho soldados.

Desenergizar equipo y proceder a retirar y cambiar piezas dañadas.

Mala conexión en circuito de control.

Verificar conexiones y reaprietes.

Relé de control defectuoso.

Reemplazar relé de control.

Bobinas o rectificador, defectuoso.

Revisar bobina y rectificador , cambiar si es necesario.

Contacto auxiliar de la bobina fuera de alineamiento.

Verificar alineamiento.

Vibración en bobina-armadura.

Bajo voltaje de control. Voltaje mínimo es de 100 V para operación adecuada.

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SE DETECTA CAUSA PROBABLE SOLUCIÓN POSIBLE

Interferencia mecánica en armadura o eje del contactor.

Verificar que el eje gira libremente.

Interferencia con enclavamientos mecánicos.

Verificar alineamiento de enclavamientos.

Operación lenta.

Bobina defectuosa. Cambiar bobina.

Protecciones operadas o fusibles quemados.

Reset el relé o reemplazar fusibles después de averiguar la causa.

Bobina defectuosa. Cambiar bobina. Rectificador o relé de control defectuoso

Cambiar elementos.

Contactor no cierra.

Contactos auxiliares sucios o dañados.

Revisar contactos y limpiar o cambiar

Bobina defectuosa. Reemplazar bobina. Bobina muy caliente. Contacto auxiliar en circuito de la bobina defectuoso.

Limpiar o reemplazar contacto auxiliar.

Fuerza insuficiente de los resortes.

Reemplazar los tomacorrientes hembras.

Tomacorrientes hembras recalentados .

Falta de grasa conductora.

Agregar una pequeña cantidad de grasa.

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7.2 Interruptor tipo VCP-W 2000ª. SE DETECTA ÁREA DE INSPECCIÓN DEFECTO PROBABLE

Falla al Cerrar.

Resortes de cierre no cargan.

Circuito de control. Control sin voltaje. Fusible quemado o switch en off.

Enchufe de control con problemas.

Switch de motor. Contactor quemado o en mal estado, palanca no operativa.

Terminales y conectores. Contactos malo o quemado.

Motor. Carbones gastados.

Mecanismo. Pawls (figura 6.3.30) Dañado o quebrado.

Ratchet wheel (figura6.3.30) Diente gastado o quebrado.

Cam Shaft Assembly (figura 6.3.30) Trabado o lento.

Oscillator: Resorte de reset quebrado.

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SE DETECTA ÁREA DE INSPECCIÓN DEFECTO PROBABLE

Falla al Cerrar.

�� Resortes de cierre cargados pero interruptor no cierra.

No hay sonido de cierre.

Bobina de cierre no acciona

Control sin voltaje. Fusible quemado o switch en off.


Relé anti bombeo Contacto NC de relé Y abierto o quemado

Bobina de cierre Abierta o quemada.

Switch de chequeo enganchado Contacto mal abierto o carrera de trip no peseteada.

Contacto auxiliar Contacto b abierto o quemado, ver figura 6.3.31.

Motor cut-off. Contacto abierto o quemado.

Ensamble de bobina de trip Falla reseteo.

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Falla al Cerrar

Resortes de cierre cargados pero interruptor no cierra.

Sonido de cierre, pero no cierra.

Eje de polos. No abre completamente

Resorte de reset de trip enganchado Dañado o perdido.

Eje de trip D. Falla reset.

Trip latch-hatchet (figura 6.3.29, N° 4) Falla al quedar peseteado.

Trip floor tripper Falla reset

Close latch (seguro de cierre) Atascado.

Circuito de trip energizado.

Cierre indeseable. Circuito de control. Circuito de cierre CS/C switch permanece cerrado.

Mecanismo. Seguro de disparo de cierre Falla reset.

Close floor tripper (figura 6.3.26) Falla reset.

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Falla al abrir.

Sin sonido de trip. Circuito de control. Control sin voltaje. Fusible quemado o switch en off.


Contacto auxiliar Mal contacto, quemado o abierto.

Bobina de trip quemada o abierta.

Conexiones y terminales Mal contacto, quemado o abierto.

Mecanismo de trip. Trip Clapper Mecanismo atascado.

Sonido de trip, pero no hay trip.

Mecanismo de trip. Trip bar, Trip latch (figura 6.3.29) Mecanismo atascado.

Pole Shaft (figura 6.3.30) Mecanismo atascado.

Operating rod assembly (figura 6.3.29) Quebrado o pasador fuera.

Interruptor de vacío

(uno o más soldados).

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Falla al abrir

Trip indeseados. Circuito de control. Presencia de tensión CS/T switch, permanece actuado.

Mecanismo. Trip coil clapper (figura 6.3.30, N°7) No resetea.

Trip bar or Trip latch (figura 6.3.29) Engrane defectuoso o superficies gastadas.

Trip bar reset spring (figura 6.3.29). Sin torque.

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AREA �� Mantención Electro-Control Página Página 95 de 100EQUIPO �� MCC Media Tensión Fecha 25/1/03 MATERIA �� 8. Bibliografía Revisión n° 0

8. BIBLIOGRAFÍA. 8.1 Internet: www.cutlerhammer.com 8.2 Catalogo: I1 Motor control assemblies Medium Voltage Starters. January 1999. 8.3 Catalogo: IB322551E Instructions for installations, operation and maintenance

of type VCP-W Vacuum circuit Breakers. July 1997. 8.4 Catalogo: TD48A01ATE MV Starters – Ampgard. August 1999. 8.5 Catalogo: RP48J01TE Ampgard MV motor control vacuum break SJ series.

March 2000. 8.6 Catalogo: IB48021 Instructions for 36” wide vacuum-break starters rated 200

and 400 amperes, 7200 volts, roll-out type with SL contactor. November 1999.

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