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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE ELECTRICA Y ELECTRÓNICA
APLICACIÓN DEL EQUIPO CIBANO 500 PARA EL DIAGNÓSTICO DE UN
INTERRUPTOR DE POTENCIA BASADO EN MEDICIONES DE TIEMPOS DE
OPERACIÓN, RESISTENCIA DE CONTACTOS ESTÁTICA/DINÁMICA, VOLTAJE
MÍNIMO DE OPERACIÓN DE LAS BOBINAS Y CORRIENTE DEL MOTOR
INFORME DE SUFICIENCIA
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTADO POR:MARIO EMILY POMA SALAZAR
PROMOCIÓN2 0 1 2 - 1
LIMA-PERÚ.2015
“APLICACIÓN DEL EQUIPO CIBANO 500 PARA EL DIAGNÓSTICO DE UN INTERRUPTOR DE POTENCIA BASADO EN MEDICIONES DE TIEMPOS DE
OPERACIÓN, RESISTENCIA DE CONTACTOS ESTÁTICA/DINÁMICA, VOLTAJE MÍNIMO DE OPERACIÓN DE LAS BOBINAS Y CORRIENTE DEL MOTOR”
Agradecimiento:
Todo rostro adusto durante el trayecto de subida, con una mochila llena de problemas y esperanzas, cambia repentinamente cuando uno se encuentra en la cumbre.
La felicidad lo embarga a uno y toda mala experiencia queda atrás. Mi primer pensamiento de gratitud es para los miembros de mi familia, quienes me apoyaron con su amor para lograr mi objetivo y para Dios quién todo lo sabe y es fuente eterna de inspiración y sabiduría
Dedicatoria:
Con gratitud: Dedico este informe a todos aquellos quedesinteresadamente me han apoyado para llegar aquí el día de hoy; en especial a mi familia que aún soporta mis trasnoches; a los trabajadores del sector electricidad que hacen posible la luz artificial para iluminar la oscuridad y mostrar el camino del progreso social.
SUMARIO
Los interruptores son una combinación de sofisticadas aplicaciones mecánicas,
químicas y de ingeniería eléctrica, destinados a la conexión y/o desconexión de circuitos
eléctricos en los sistemas eléctricos de potencia, en condiciones normales o anormales
de operación (corto circuito).
Los interruptores de transmisión (alta tensión) o distribución (medía tensión), pasan el
mayor tiempo de su vida útil estáticos (estado de cierre en condiciones normales de
operación), esperando actuar ante un evento.
El tener un interruptor en estado estático, hace difícil monitorear las condiciones de
operación del interruptor, pudiendo causar problemas en la operación (como por ejemplo:
la solidificación de la grasa puede ocasionar operación lenta) o después de una condición
anormal, por lo que es necesario contar con programas de mantenimientos periódicos
para verificar el buen estado de operación del interruptor.
En el presente informe de suficiencia se desarrollará el procedimiento para la ejecución
de pruebas de: tiempos de operación (sincronismo de fases), resistencias de contacto
(estática/dinámica), voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y
corriente del motor de carga del resorte; y así establecer el diagnóstico del interruptor de
potencia tripolar de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1, con número de serie 700-14-704,
fabricado por la empresa ABB bajo la normas Europeas IEC 62271-100 2001.
El diagnóstico correcto de dicho interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo EDF-
SK1-1 se basara en las mediciones obtenidas en campo, los resultados de pruebas
prototipo (pruebas FAT - Factory Acceptance Test), el manual del interruptor, en estudio,
(manual del fabricante) y las normas IEC mencionadas anteriormente.
Debido a que el presente informe involucra la obtención de mediciones y análisis de los
tiempos de operación (sincronismo), resistencias de contacto estática/dinámica, voltaje
mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y corriente del motor de carga del
resorte; para el diagnóstico del estado del interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, se
optó por el equipo analizador de interruptores de media y alta tensión “CIBANO 500” y el
so b a re “Primary Test Manager” (PTM) fabricados por Omicron Electronics.
INDICE
SUMARIO................................................................................................................................V
INTRODUCCION.....................................................................................................................1
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DE INGENIERÍA DEL PROBLEMA.....................................................31.1 Descripción del Problema.......................................................................................... 3
1.2 Objetivos......................................................................................................................3
1.2.1 Objetivo Principal.........................................................................................................3
1.2.2 Objetivos Específicos..................................................................................................3
1.3 Evaluación del Problema............................................................................................4
1.3.1 Prueba de Tiempos de Operación............................................................................. 4
1.3.2 Prueba de Resistencia de Contactos.........................................................................4
1.3.3 Prueba de Resistencia Dinámica................................................................................5
1.3.4 Prueba de Voltaje Mínimo de Operación...................................................................5
1.3.5 Prueba de Corriente del Motor.................................................................................... 5
1.4 Limitaciones................................................................................................................ 5
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL....................................................................................... 62.1 Marco Histórico........................................................................................................... 6
2.2 Descripción de los Equipos Mayores y Software.......................................................7
2.2.1 Interruptor de Potencia Bajo Diagnóstico...................................................................7
2.2.2 Equipo Analizador de Interruptores de Media y Alta Tensión - Cibano 500........... 9
2.2.3 Software Primary Test Manager (PTM).................................................................... 14
2.3 Definiciones................................................................................................................17
2.3.1 Prueba de Tiempos de Operación........................................................................... 17
2.3.2 Prueba de Medida de Resistencia de Contactos..................................................... 18
2.3.3 Prueba de Resistencia Dinámica de Contactos.......................................................19
2.3.4 Prueba de Voltaje Mínimo de Operación................................................................. 19
2.3.5 Prueba de Medición de Corriente del Motor.............................................................19
CAPITULO IIIMETODOLOGÍA PARA LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA...............................................20
3.1 Procedimiento para la Ejecución de Pruebas al Interruptor de Potencia con
el Equipo Analizador de Interruptores - CIBANO 500............................................. 21
3.1.1 Recursos Humanos y Equipamiento........................................................................21
3.1.2 Verificación del Estado de los Equipos.................................................................... 21
3.1.3 Instalación del Equipo Analizador de Interruptores - Cibano 500......................... 23
3.1.4 Ejecución de las Pruebas......................................................................................... 34
a) Prueba de Tiempos de Operación............................................................................35
b) Prueba de Resistencia de Contactos Estática........................................................ 45
c) Prueba de Resistencia Dinámica de Contactos...................................................... 48
d) Prueba de Voltaje Mínimo de Operación de las Bobinas de Cierre y Apertura.....60
e) Prueba de Medición de Corriente del Motor............................................................ 64
CAPITULO IV
ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS...........................................................684.1 Análisis de las Mediciones de la Prueba de Tiempos de Operación...................... 68
4.1.1 Resultados Medidos del Tiempo de Apertura..........................................................68
4.1.2 Resultados Medidos del Tiempo de Cierre.............................................................. 71
4.1.3 Resultados Medidos de la Prueba de Sincronismo (Cierre y Apertura)..................74
4.2 Análisis de las Mediciones de la Prueba de Resistencia Estática de Contactos...76
4.3 Análisis de las Mediciones de la Prueba de Resistencia Dinámica de
Contactos................................................................................................................... 77
4.4 Análisis de las Mediciones de la Prueba de Voltaje Mínimo de Operación
de las Bobinas...........................................................................................................82
4.5 Análisis de las Mediciones de la Prueba de la Corriente del Motor........................ 85
4.6 Presupuesto y Tiempo de Ejecución de las Pruebas............................................. 89
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.......................................................................91
ANEXOS................................................................................................................................ 93
BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................122
VII
INTRODUCCION
Los equipos eléctricos, en general, requeridos para la generación, transmisión y
distribución de la energía eléctrica, deben ser sometidos a diferentes pruebas para
garantizar su funcionamiento en operación y evitar cortes de energía eléctrica durante
tiempos prolongados debido al mal funcionamiento de estos. Las diferentes pruebas, que
verificaran el buen estado de un equipo eléctrico, pueden ser: pruebas prototipo, pruebas
de rutina, pruebas de campo. Estas pruebas se basan en normas internacionales, como
pueden ser: IEC (International Electrotechnical Commission) y la IEEE (Institute of
Electrical and Electronics Engineers - ANSI), las cuales hacen referencia a los diferentes
equipos eléctricos involucrados, definiciones de términos, especificación, la ejecución de
las pruebas y método de análisis de los resultados obtenidos.
Los interruptores de potencia son equipos particularmente importantes y están diseñados
específicamente para la conmutación de altas corrientes. En muchos casos estos
interruptores de potencia siguen trabajando después de varios años, pero en caso de
cortocircuitos, las corrientes pueden alcanzar varios miles de ampers (A) y deben
desconectar en pocos milisegundos. Por lo tanto, los interruptores de potencia están ahí
para proteger los equipos subsiguientes, como: Transformadores de potencia (de los
daños por sobrecargas o cortocircuitos), derivaciones, barras, etc.
Los interruptores de potencia realizan tres tareas principales: Cuando está cerrado,
deben conducir la corriente tan eficazmente como sea posible. Cuando está abierto,
deben aislar los contactos entre sí con la mayor eficacia posible y en el caso de un
cortocircuito/falla de funcionamiento, deben interrumpir la corriente de falla de forma
rápida y fiable.
Las altas corrientes y tensiones en los interruptores de potencia crean estrés para los
materiales que están siendo utilizados en el equipo y por lo tanto estos deben ser
probados con regularidad.
El presente informe tiene por finalidad demostrar el buen estado de funcionamiento del
interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK1-1, apoyándose
en equipos electrónicos especializados, el uso correcto de estos equipos para la
obtención de mediciones correctas y el análisis de las mismas. Para el desarrollo
del presente informe se reconoce el apoyo de los Ingenieros Francisco Enríquez y
2
Alexander Herrera, especialistas en análisis de Interruptores, trabajadores de Omicron
Electronics México y Austria respectivamente.
El presente informe se desarrolla en un total de 4 capítulos, distribuidos de la forma
siguiente:
En el capítulo I, se hace referencia al planteamiento del problema. En este capítulo se
menciona la importancia del interruptor en el circuito eléctrico, como equipo de
protección; el diagnóstico para el buen funcionamiento del interruptor de potencia tripolar
de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK1-1, como objetivo principal.
En el capítulo II, se hace referencia a los recursos a utilizar para la solución del problema.
En este capítulo se describen los equipos involucrados para la solución del problema,
como son: el interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF.SK1-1,
como equipo bajo análisis; el equipo analizador de interruptores de media y alta tensión
CIBANO 500 el interruptor de potencia, como equipo de medición; el so b a re “Primary
Test Manager” como so b a re de control, lectura y análisis de las mediciones y las
normas IEC 62271-100 y IEC 62271-1 como normas que rigen las pruebas.
El capítulo III, hace referencia al desarrollo para la solución del problema. En esta
capítulo se describe las consideraciones a tener en cuenta antes, durante y después de
la ejecución de las pruebas para con el interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV,
marca ABB, modelo EDF-SK1-1; con el equipo analizador de interruptores demedia
y alta tensión CIBANO 500 y con el sob a re de control, lectura y análisis de las
mediciones.
En este capítulo, también se describe, el manejo, instalación y configuración del equipo
analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 para la ejecución de las
pruebas de: tiempos de operación (sincronismo de fases), resistencias de contacto
(estática/dinámica), voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y
corriente del motor de carga del resorte.
En el capítulo IV, se hace referencia a la presentación y análisis de los resultados de las
pruebas, de tiempos de operación (sincronismo de fases), resistencias de contacto
(estática/dinámica), voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y
corriente del motor de carga del resorte, obtenidos en el capítulo III. El análisis de los
resultados se realiza teniendo en cuenta las especificaciones mencionadas en las normas
IEC 62271-100 e IEC 62271-1, normas con la que fue fabricada el interruptor de potencia
tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF.SK1-1.
CAPITULOIPLANTEAMIENTO DE INGENIERÍA DEL PROBLEMA
1.1 Descripción del Problema
Prevenir que uno de los equipos más importantes de una sub estación eléctrica de
potencia, como es el interruptor de potencia, falle en operación y ocasione grandes daños
a los demás equipos eléctricos que se encuentran bajo su protección y esto traiga como
consecuencia una mala calidad en el sewicio eléctrico (grandes apagones, etc.).
Para el presente informe el equipo bajo diagnóstico fue el interruptor de potencia
tripolar de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK1-1 instalado en la subestación
Guadalupe 60 kV perteneciente a la empresa Hidrandina S.A, localizada en la ciudad de
Guadalupe - La Libertad.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Principal
Diagnosticar el buen estado de funcionamiento de uno de los equipos más importantes
en las instalaciones eléctricas de alta potencia (subestaciones de potencia), como es
el interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1, basado en mediciones
de tiempos de operación, resistencias de contacto (estática/dinámica), voltaje mínimo de
operación de las bobinas de cierre/apertura y corriente del motor de carga del resorte,
realizadas con en el equipo analizador de interruptores CIBANO 500.
1.2.2 Objetivos EspecíficosLos objetivos específicos del presente informe son:
■ Realización de mediciones de tiempos, resistencias de contacto (estática/dinámica),
corriente del motor de carga del resorte y de movimiento mecánico de un interruptor
de potencia, con un mismo cableado.
■ Con un mismo equipo para pruebas de interruptores de AT (CIBANO 500) poder
realizar las siguientes pruebas importantes, como: mediciones de tiempos,
resistencias de contacto (estática/dinámica), voltaje mínimo de operación de las
bobinas de cierre/apertura y corriente del motor de carga del resorte, y así ahorrar
tiempo y disminuir la posibilidad de error en la instalación para las pruebas.
■ Analizar los resultados obtenidos y así poder diagnosticar el buen estado de los
componentes mecánicos/eléctricos que involucran las pruebas a realizar, siendo
4
estos componentes parte del interruptor de potencia tripolar considerado en este
informe.
1.3 Evaluación del Problema
Paraobtenerbuenas mediciones, es muy importante contar con un equipo analizador
de interruptores confiable, personal con experiencia en la ejecución de pruebas a
interruptores para no cometer errores durante en el conexionado de fuerza y de control,
el conocimiento adecuado de seguridad eléctrica y análisis de las mediciones.
El obtener un diagnóstico optimo, del interruptor de potencia tripolar, depende mucho de
las mediciones obtenidas durante el desarrollo de cada prueba. Estas mediciones serán
evaluados y se emitirá el diagnóstico, definiendo así el estado del interruptor de potencia
tripolar, respecto a las pruebas realizadas. La importancia de cada una de las pruebas a
desarrollarse en este informe se describen a continuación, así como el papel que
cumplen para el buen desempeño del interruptor de potencia tripolar:
1.3.1 Prueba de Tiempos de Operación
La medición de los tiempos de operación de un interruptor de potencia es importante, ya
que estos valores medidos nos dará una idea del tiempo aproximado de extinción de un
corto circuito (para una operación de apertura), y así disminuir los daños en los contactos
principales y de arqueo, y lo más importante, evitar daños y/o deterioros de equipos
eléctricos instalados aguas abajo del interruptor de potencia.
El objetivo de esta prueba es analizar el desempeño del interruptor de potencia en
función de la determinación de los tiempos de operación, en sus diferentes formas
de maniobra, así como la verificación del sincronismo de operación de sus tres
polos y la verificación del sincronismo de operación de los contactos de una misma
fase, si el interruptor de potencia cuenta con más de 1 cámara de interrupción por fase.
1.3.2 Prueba de Resistencia de Contactos
La medición de la resistencia óhmica de los contactos principales del interruptor de alta
tensión, da una indicación del estado de los contactos debido a materias extrañas entre
ellos, puentes o conexiones flojas en los bushings o conectores, si esto no es detectable
en mantenimientos rutinarios puede ocasionar problemas mayores en el tiempo.
Describir las actividades a desarrollar para medir la resistencia de contactos en un
interruptor de potencia para determinar los valores máximos aceptables y diagnosticar el
estado operativo de los mismos, mediante rangos definidos por las normas
internacionales IEC, IEEE, etc.
1.3.3 Prueba de Resistencia DinámicaLa medición de la resistencia dinámica es comparativa y permite una precisa evaluación
del desgaste de los contactos principales y de arqueo sin necesidad de abrir el
5
interruptor. La medición de la resistencia estática nos brinda información sobre el estado
de los contactos principales, pero el desgaste ocurre principalmente en los contactos de
arco, los cuales son sometidos a altos valores de calor y a la energía producida por el
arco durante cada operación del interruptor. Esta medición es pertinente para
interruptores equipados con dos juegos de contactos paralelos (principal y arco).
1.3.4 Prueba de Voltaje Mínimo de OperaciónLa prueba de medición del voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre y
apertura es importante, ya que esto permitirá conocer el voltaje mínimo de operación de
las bobinas (cierre/apertura) del interruptor y así poder garantizar la operatividad del
interruptor de potencia ante un cortocircuito, aun cuando el nivel de voltaje de los
servicios auxiliares este por debajo de su valor nominal. Los resultados de esta pruebas,
permitirá dimensionar la potencia y autonomía de las baterías de respaldo de la
alimentación auxiliar de la subestación donde se instalará el interruptor de potencia.
1.3.5 Prueba de Corriente del MotorLas mediciones del comportamiento de la corriente del motor, de los límites de
variación del voltaje de alimentación y el tiempo total de operación de motor,
durante la carga del resorte, son importantes porque nos ayudarán a identificar
posibles problemas en el motor. Los valores de corriente y tiempo de carga del
motor, se compararán con los resultados obtenidos en las pruebas prototipo. Las
mediciones de los límites del voltaje de alimentación del motor del interruptor de
potencia, permitirá establecer el rango de variación del voltaje de la alimentación
auxiliar de la subestación para garantizar la operatividad del motor.
1.4 LimitacionesLas limitaciones que se encontró durante la ejecución de las pruebas y obtención de las
mediciones, fueron:
■ El interruptor de potencia que se usó para el análisis no contaba aun con la
alimentación de sewicios auxiliares, por lo que no fue posible realizar secuencias de
operación donde era necesario energizar las bobinas de apertura o cierre e
inmediatamente energizar el motor de carga del resorte.
■ El equipo analizador de interruptores CIBANO 500, desde su fuente de
tensión/corriente incorporada, no puede generar corriente continua y alterna al
mismo tiempo, o voltaje continuo y alterna al mismo tiempo; pero si puede generar
corriente y voltaje continua o corriente y voltaje alterna, al mismo tiempo.
■ No se realizó pruebas de movimiento/carrera, porque no fue posible conseguir el
equipo analizador de interruptores CIBANO 500 con los accesorios requeridos para
estas pruebas.
CAPITULO IIMARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
2.1 Marco Histórico
Los interruptores, en general, son diseñados y fabricado bajo normas internacionales
como IEC o IEEE (ANSI), con la finalidad de establecer tolerancias de evaluación para
los parámetros de diseño del interruptor.
Las pruebas de pre operatividad, pruebas de rutina, son actividades muy importantes a
realizar durante la etapa de actividad de un interruptor de potencia, ya que por medio de
estas pruebas se evaluara la efectividad del funcionamiento del equipo.
Al igual que los interruptores de potencia evolucionaban con el pasar de los años, las
pruebas de diagnóstico a estos interruptores también evolucionaban, se hacían más
sofisticadas (efectivas), se incrementaba el número de pruebas y al mismo tiempo
fáciles de ejecutar.
En un principio los equipos analizadores de interruptores al no ser digitales y/o
automatizados, presentaban muchos errores en el resultados de las mediciones, ya sea
por falta de experiencia del personal técnico operario o por la tecnología del equipo
analizador, obligando a repetir la prueba hasta obtener mejores resultados, lo que
implicaba mayor tiempo. Con la evolución de la tecnología, los equipos analizadores de
interruptores cada vez más precisos y fáciles de operar.
Con la evolución de los equipos de prueba, estos se hacían más compactos, es decir,
reducían su tamaño notablemente, ya que en lugar de estar llevando un equipo para cada
prueba específica a realizar, basta con un solo equipo para realizar la mayoría de las
pruebas requeridas, facilitando así el transporte al lugar de prueba, que por lo general
estos se encuentran en zonas de difícil acceso.
El tiempo que asignan para estas pruebas (mantenimiento y/o rutina) es muy corto, ya
que el tener un interruptor de potencia des energizado, implica tener un transformador de
potencia, o un reactor, o un banco de condensadores, o una línea de transmisión, o una
barra sin energizar, lo que implica para la empresa eléctrica el no ganar dinero y para el
usuario no contar con energía eléctrica. Es necesario poder realizar todas las pruebas
programadas en el tiempo establecido para evitar el pago de multas. La evolución de los
equipos de prueba hizo que el tiempo requerido para la ejecución de las pruebas de
7
mantenimiento y/o rutina se reduzcan notablemente al contar con menor cantidad de
cableado y accesorios a instalar al interruptor de potencia, con un software de fácil
manejo que permite realizar las pruebas en forma automatizada y la creación de plantillas
de trabajo.
La ejecución de pruebas a interruptores de potencia ha ido evolucionando con el tiempo
gracias al avance de los equipos de prueba; disminuyendo el tiempo de ejecución de las
pruebas, la facilidad en el manejo e instalación del equipo de prueba, así como, la mejor
interpretación de resultados con ayuda de software.
Para las definiciones, tolerancias y análisis de resultados de las pruebas a interruptores
de potencia, se basara en las normas IEC 62271-100 e IEC 62271-1, resultados de las
pruebas FAT y/o manual del interruptor.
2.2 Descripción de los Equipos Mayores y S o b a reA continuación se describirá información relacionada de los equipos (recursos)
involucrados para la solución del problema.
2.2.1 Interruptor de Potencia Bajo Diagnóstico
Para el presente informe, el equipo bajo diagnóstico fue un (01) interruptor de potencia
de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1, fabricado por la empresa ABB, como el que se muestra
en la Fig. 2.1. El interruptor de potencia es propiedad de la empresa Hidrandina S.A. y se
encuentra ubicado en la subestación Guadalupe 60 kV en la ciudad de Guadalupe,
departamento de La Libertad.[1]
Fig. 2.1 Interruptor de potencia, marca ABB, modelo EDFSK1-1, serie 700-14-704
8
Las características principales del interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo
EDF-SK1-1, son las siguientes:
■ Es para instalación al aire libre; cuenta con materiales de construcción preparados
para soportar.
■ Accionamiento automático de operación tripolar, es decir, cuenta con un solo
mecanismo de operación (apertura/cierre) para los contactos de las 3 fases.
■ Utiliza gas SF6 (hexafloruro de azufre) como medio aislante y de extinción del arco
eléctrico.
■ El diseño del interruptor es de tanque vivo.
■ Mecanismo operado por resortes/muelles, accionado por un motor tipo FSA para la
carga del resorte de cierre.
■ El interruptor de potencia fue diseñado y fabricado cumpliendo las normas IEC
62271-100 y ANSI C37.
Valores según las normas IEC 62271-100 y ANSI C37. [1]
TABLA N0 3.1, DATOS DE PLACA DEL INTERRUPTOR DE POTENCIA TRIPOLAR, MODELO EDF SK1-1, FABRICADO POR ABB, SERIE 700-14-704
Descripción Valor Unidad
Tensión Nominal de Operación (Vn) 72.5 kV
Corriente de Corto Circuito (In) a 50Hz y 60 Hz 31.5 kA
Corriente Nominal (lk) 2500 A
Duración del cortocircuito 3 s
Tiempo de Cierre 60 mseg.
Tiempo de Apertura 35 mseg.
Tensión Nominal de la Bobina (Vn) 125 Vdc
Tensión Nominal del Motor (Vn) 125 Vdc
En la TABLA N0 3.1, se menciona los valores de voltaje y corriente nominales de
operación, corriente de cortocircuito (IK), y los valores nominales de operación de las
bobinas de cierre/apertura y del motor. Los valores de la TABLA N0 3.1 es información
necesaria, del interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1, para el
desarrollo del presente informe. Información adicional se adjunta en los anexos del
presente informe, siendo estos: planos de control y fuerza; resultados de las pruebas
prototipo y el manual del interruptor de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1,
serie 700-14-704.
9
2.2.2 Equipo Analizador de Interruptores de Media y Alta Tensión - Cibano 500a) El Cibano 500
El equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500, es un sistema
de pruebas 3 en 1 que combina un preciso micro-ohmímetro, un analizador de
sincronización multicanal y una potente fuente de alimentación de voltaje/corriente
continua/alterna (CC/CA), en un solo equipo. La fuente de alimentación es ideal para la
energización de las bobinas de cierre/apertura y motor de carga del resorte del interruptor
bajo prueba. [2]
Fig. 2.2 Equipo CIBANO 500
El equipo analizador de interruptores CIBANO 500, es un sistema liviano de pruebas (de
20 kg. aproximadamente) y de tamaño reducido como se obseda en la Fig. 2.2 en el que
se compara con un monitor de computadora. Admite todos los tipos de interruptores de
potencia: interruptores de potencia de media y alta tensión con diseño de tanque
vivo y muerto.
Este equipo puede realizar todas las pruebas estándar, como las pruebas de resistencia
de contactos (medición de microhmios), pruebas de sincronización o análisis de corriente
de bobina y de motor. La alimentación eléctrica interna permite también realizar pruebas
de arranque mínimo o pruebas del interruptor de potencia con subtensiones usando el
mismo cableado. Todas las pruebas se pueden realizar con la electricidad suministrada
por la batería de subestación o por el instrumento de prueba.
10
Las ventajas de contar con este equipo analizador de interruptores CIBANO 500
son las siguientes:
■ Permite un realizar un cableado más rápido y seguro al interruptor bajo prueba,
acelerando todo el proceso de prueba y proporciona un solo informe de prueba
combinado para todas las pruebas realizadas.
■ La comunicación EtherCAT (transferencia digital e datos) hace que el CIBANO 500
sea un dispositivo expandible y con garantía de futuro.
■ Como el equipo integra una fuente de alimentación de voltaje/corriente
continua/alterna (CC/CA) para el sistema de control y fuerza del interruptor bajo
prueba, no es necesario las arriesgadas y laboriosas conexiones a fuentes externas
de tensión/corriente.
■ Puede trabajar independiente de la alimentación eléctrica de semcios auxiliares. Por
lo tanto podrá realizar fácilmente las pruebas de puesta en servicio de interruptores
de potencia aun cuando el interruptor bajo prueba no disponga de la alimentación de
los semcios auxiliares (banco de baterías de la subestación).
■ Con su electrónica de potencia activa, la fuente de alimentación proporciona una
corriente de salida constante durante todas las pruebas, lo que posibilita unas
condiciones de pruebas estables y reproductibles.
El equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500, permite
realizar las siguientes pruebas estándares requeridos por las normas IEC / ANSI (IEEE):
■ Prueba de resistencia estática de contactosEl equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 verifica
que exista una baja resistencia de transmisión en el interruptor de potencia cerrado
para garantizar que la corriente de carga fluya con pérdidas bajas.
■ Prueba de Arranque Mínimo.El equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 determina
la tensión mínima necesaria para abrir y cerrar un interruptor de potencia. Esta
prueba sirve para asegurarse que el interruptor podrá manejarse con fiabilidad en
caso de una alimentación baja de voltaje al sistema de control/fuerza del interruptor.
Puede establecer el nivel de pasa/no pasa en un porcentaje determinado del valor
nominal. Aplicando pulsos cortos con crecientes amplitudes y pausas entre ellos, el
sistema CIABNO 500 se asegura de que las bobinas de disparo no se calientes
durante la prueba. El resultado es que la prueba es más segura y fácil.
■ Prueba de Sincronismo.El equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 evalúa la
sincronización del contacto principal y la sincronización delta. Puede detectar ajustes
11
mecánicos incorrectos o problemas de desgaste de los interruptores de potencia
midiendo las diferencias entre la fase más rápida y la más lente.
Analizando su tiempo de apertura y cierre puede detectar los problemas relacionados
con el envejecimiento de los interruptores de potencia.
Las secuencias posibles O, C, CO, OC-O-CO, CO-CO, O-CO-CO. Puede realizar
todas las pruebas de secuencias con una temporización completamente flexible.
■ Análisis de corriente de bobina y motor.
El equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500 registra la
curva de la corriente de las bobinas y motores durante el funcionamiento del
interruptor de potencia, Las desviaciones de la cu^a esperada muestran posibles
defectos eléctricos o mecánicos de las bobinas de disparo o de cierre, así como de la
palanca de desbloqueo. El registro a lo largo del tiempo de las corrientes del motor
indica la alimentación que necesita el motor. Unos niveles elevados de corriente
indican una posible falla eléctrica en el motor.
■ Prueba de estado de subtensión.
Usando la fuente del equipo analizador de interruptores de media y alta tensión
CIBANO 500 basta con ajustar una subtensión exacta del valor nominal y medir el
comportamiento correspondiente de las bobinas del interruptor de potencia.
■ Prueba de movimiento/carrera de contacto.La configuración del equipo analizador de interruptores de media y alta tensión
CIBANO 500, el módulo CB TN3 y un transductor de movimiento comprueba el
mecanismo de funcionamiento completo del interruptor de potencia y el acoplamiento
mecánico. Como resultado se obtienen gráficas, de una operación completa de
apertura o cierre, similar al que se muestra en la Fig. 2.3. Los valores de operación
como velocidad, sobrecarrera, rebote, etc., que pueden compararse con los datos de
referencia del fabricante o los datos de mediciones anteriores. Esto proporciona
indicaciones sobre el posible desgaste del interruptor.
sobrecarrera
Valores de funcionamiento probados con CIBANO 500 y CB TN3
Fig. 2.3 Prueba de movimiento/carrera de contacto
12
El equipo analizador de interruptores de media y alta tensión CIBANO 500, cuenta con
los siguientes accesorios principales:
- Módulo CBCM2
En la Fig. 2.4 se muestra el módulo CB MC2, el cual consta de 2 canales de
inyección de corriente y de medición, y es ideal para los interruptores de potencia de
doble cámara. El módulo CB MC2 se comunica con el equipo analizador de
interruptores CIBANO 500 a través de comunicación digital (binaria 0 y 1) mediante
un cable Ethernet, logrando que las interferencias electromagnéticas de la
subestación no interfieran en las mediciones.
02 Canales de inyección
de alta corriente.
02 Canales de medición.
Fig. 2.4 Módulo CB MC2
■ CB TN3Es un módulo de interfaz de registro para la medición de datos de los transductores
de movimiento lineal o rotario, permite la transmisión digital sin interferencia de los
resultados.
Como interfaz, evalúa la carrera de los contactos principales del interruptor de
potencia durante el funcionamiento. En la Fig. 2.5 se muestra el módulo CB TN3, el
cual consta de 3 canales analógicos y 3 digitales para registrar los datos de 3
transductores de movimiento lineal y rotatorio.
13
03 Canales de
comunicación digital.
Fig. 2.5 Módulo CB TN3
■ TransductorlinealPara la medición del movimiento lineal, el equipo analizador de interruptores CIBANO
500 y CB TN3 cuentan con un transductor lineal y una cinta magnética que actúa
como codificador, como se muestra en la Fig. 2.6. El transductor se instala en una
zona estática de la carcasa del interruptor de potencia y la cinta magnética se
adhiere en las partes móviles lineales.
Fig. 2.6 Análisis de desplazamiento-lineal
14
■ Transductor rotatorio
Para la medición del movimiento rotatorio, el equipo analizador de interruptores
CIBANO 500 y CB TN3 cuentan con un transductor rotatorio. El transductor se instala
en una zona estática de la carcasa del interruptor de potencia, como se muestra en
la Fig. 2.7, y cuenta con diferentes accesorios para la conexión al eje de móvil (giro)
del interruptor de potencia.
Transductor
rotatorio
Zona
estática
Mòdulo
CBTN3
Fig. 2.7 Análisis de desplazamiento-rotatorio
2.2.3 S o b a re Priman Test Manager (PTM)
El sob a re “Primary Test Manager” (PTM), permite el control y la configuración del
equipo analizador de interruptores CIBANO 500 para la diferentes pruebas, a través de
una computadora. Este sobare , también permite la lectura, análisis y la generación
de informes de prueba.
Mediante un diagrama de cableado, el sob a re guiara al usuario durante todo el
procedimiento de prueba, sin pérdida de tiempo.
15
El Software “Primary Test Manager” (PTM) permite la creación y gestión de una base de
datos con información de la ubicación, datos de placa, pruebas realizadas a diferentes
interruptores, e informes generados.
La ventana de inicio del Software Test Manager (PTM) se muestra en la Fig. 2.8, donde
se puede apreciar tres (03) zonas principales: zona de identificación de comunicación con
el equipo analizador de interruptores CIBANO 500, la zona de flujo de trabajo guiado y la
zona para modo de control manual de pruebas. [3]
Fig. 2.8 Ventana de inicio-So^are Primary Test manager
Fig. 2.9 Selección de pruebas-So^are Primary Test Manager
16
En la Fig. 2.9 se muestra la ventana principal de “Pruebas Manuales”, en ella se puede
apreciar las diferentes “pruebas” que el equipo analizador de interruptores CIBANO 500
puede realizar. Estas pruebas son: Resistencia de Contactos, Tiempos, Resistencia de
Contacto Dinámica, Voltaje Mínimo y Corriente del Motor.
Fig. 2.10 Generación de informe-So^are Primary Test Manager
En la Fig. 2.10 se muestra la ventana principal de “Pruebas Manuales”, en ella se puede
apreciar la opción de creación del informe de pruebas, esta opción se activara siempre
que exista al menos una prueba con resultados.
El software “Primary Test Manager” permite la visualización de las mediciones
gráficamente, permitiendo un mejor análisis.
En el capítulo III del presente informe, se desarrollará con más detalle el manejo
del software “Primary Test Manager”, donde se explicara cómo: controlar y
configurar el equipo analizador de interruptores CIBANO 500, para cada prueba
específica.
17
2.3 Definiciones2.3.1 Prueba de Tiempos de Operación
La definición de tiempos de operación, que a continuación se menciona, hace
referencia a la norma IEC 62271-100. [4]
a) Tiempo de Apertura (O)Es el intervalo de tiempo que transcurre desde el instante en que se energiza la
bobina de apertura del interruptor, estando en posición cerrado y hasta el instante
que se separan todos los contactos de arqueo de todos los polos.
b) Tiempo de Cierre (C)
Es el intervalo de tiempo transcurrido desde la energización de la bobina de cierre,
hasta el instante en que se toquen los contactos de arqueo de todos los polos.
c) Tiempo de Arqueo en un PoloEs el intervalo de tiempo entre el instante de la iniciación del arco hasta el instante de
su extinción final en ese polo.
d) Tiempo de Arqueo en un interruptor
Es el intervalo de tiempo entre el instante en que se inicia el primer arco y el instante
de la extinción final del arco en todos los polos.
e) Tiempo de Interrupción
Es el intervalo de tiempo entre el inicio del tiempo de apertura y el final del
tiempo de arqueo.
f) Tiempo de Conexión
Es el intervalo de tiempo entre el inicio del tiempo de cierre y el instante en que la
corriente empieza a fluir en el circuito principal.
g) ContactoEs la parte conductora diseñada para establecer la continuidad del circuito cuando
estos se tocan, debido a su movimiento relativo, durante una operación de cierre.
h) Contactos PrincipalesSon los contactos incluidos en el circuito principal del mecanismo de un interruptor
cuyo objetivo es transportar en la posición de cerrado, la corriente nominal. Los
contactos principales, en su mayoría son fabricados en cobre y plata, permitiendo
mayor conductividad, pero relativamente pobres propiedad de resistencia al arco.
i) Contactos de ArqueoEs a través de los cuales se establece el arco. Un contacto de arqueo también puede
servir como contacto principal. Están diseñados para soportar los daños a causa de
la energía del arco. Son los primeros que hacen contacto cuando el interruptor se
cierra, y los últimos en separarse cuando el interruptor abre, y cuyo objetivo es evitar
18
cierra, y los últimos en separarse cuando el interruptor abre, y cuyo objetivo es evitar
el deterioro o daño del contacto principal. Los contactos de arco o arqueo, son
fabricados de tungsteno o aleaciones de tungsteno, permitiendo mayor resistencia al
arco, pero menorconductividad.
im C l^ lO N DEL CORTO CIRCUITO
ENEROI^CION DE UKBOBINA DE DISPWO
S E P ^ ^ IO N DE CO N TATO S IN ICIA
________ T l^ P O T O T ^ DE INTERRUPCION
TI^ P O D E ^E R TU R A T I^ P O DE ARQUEO
TINCION CELICOTERMINACION 06 CARRERA OE CONTACTOS____________
R IA R D O D ELO IS P ^O ( OPER^ION DE i PROTECCION)
Figura 2.11 Secuencia de operaciones durante la interrupción de una falla de
cortocircuito
En la Fig. 2.11, se muestra la secuencia de operación de un interruptor durante una falla
de cortocircuito. El evento se inicia con el cortocircuito, el sistema de protección (relés de
protección) detecta el cortocircuito y se toma pocos milisegundos en ordenar el disparo;
inmediatamente se energiza la bobina de disparo del interruptor, para dar inicio a la
separación de los contactos principales y de arqueo. Durante la separación de los
contactos de arqueo se da origen a la ignición del arco (extinción del arco). Finalmente
los contactos de arqueo se separan completamente, quedando el interruptor de potencia
en estado abierto.
2.3.2 Prueba de Medida de Resistencia de Contactos
El método utilizado para verificar el valor de la resistencia de contactos, es mediante la
medición de la caída de voltaje. Consiste en hacer circular una corriente, de valor
conocido, por el circuito formado por el o los contactos, las terminales del interruptor y las
del equipo analizador.
La ley de OHM, permite calcular el valor de la resistencia, conociendo los valores de
caída de tensión y corriente que circula por la resistencia.
19
En la ecuación (2.1), se muestra la ley de Ohm, donde “R” es el valor de la resistencia en
ohmios (O), “V” es la caída de voltaje (V) en los de la resistencia, “I” es el valor de
corriente (A) que circula por la resistencia.
2.3.3 Prueba de Resistencia Dinámica de Contactos
Proceso de medición consiste en inyectar una corriente de 100 ADC a través de los
contactos principales y medir la caída de tensión durante la operación del interruptor
(cierre o apertura), el equipo analizador debe mostrar, en una gráfica, el valor de la
resistencia en función del tiempo.
2.3.4 Prueba de Voltaje Mínimo de OperaciónEl método usado para la medición del voltaje mínimo de operación de las bobinas de
cierre y apertura del interruptor de potencia, consiste en inyectar pulsos de voltaje a las
horneras de la bobina (cierre o apertura). Para la ejecución de la prueba se define
un nivel de voltaje de inicio, el incremento constante del valor de voltaje (valor
uniforme durante toda la prueba), el tiempo muerto entre los pulsos de voltaje, la
duración del pulso de voltaje (milisegundos) y el valor nominal del voltaje (tensión de
operación) de las bobinas de cierre o de apertura.
La prueba culmina cuando el interruptor realiza una operación de cierre o de
apertura. El valor del voltaje mínimo de operación del interruptor será capturado
por el equipo analizador.
2.3.5 Prueba de Medición de Corriente del Motor
El método para la medición de la corriente del motor de carga del resorte, puede
ser realizado de las 02 formas siguientes:
■ Alimentando el motor con la fuente de tensión/corriente del equipo analizador de
interruptores. Esta opción es posible solo si la fuente del equipo analizador de
interruptores cuenta con la suficiente potencia.
El equipo de prueba será capaz de mostrar en una gráfica el comportamiento de la
corriente del motor y el tiempo de operación total del motor.
Este método es útil cuando el interruptor no cuenta con la alimentación de los
sewicios auxiliares.
■ Usando una pinza amperimétrica, conectada al equipo analizador de interruptores.
La pinza amperimétrica debe abrazar el cable de alimentación del motor, el cual es
alimentado por los servicios auxiliares de la subestación. La pinza amperimétrica
capturará la corriente de alimentación del motor durante todo el proceso de
operación del motor y será capaz de mostrarla en una gráfica.
CAPITULO IIIMETODOLOGÍA PARA LA SOLUCION DEL PROBLEMA
El presente procedimiento tiene como propósito, establecer la metodología de trabajo, así
mismo establecer normas de seguridad que caractericen una ejecución segura de las
pruebas de: tiempos de operación (sincronismo), resistencia de contados (estática y
dinámica), voltaje mínimo de operación y medición de la corriente del motor, a realizar al
interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo EDF SK1-1, fabricado por la empresa
ABB con serie 700-14-704, ubicado en la ciudad de Guadalupe.
Fig. 3.1 Interruptor de potencia tripolar, marca ABB, modelo EDF-SK1-1,serie 700-14-704
En la Fig. 3.1, se muestra el interruptor de potencia tripolar bajo diagnóstico, el cual
consta de 03 cámaras y gas SF6 como medio aislante y ertinción del arco, un gabinete
de control y mecanismo operado por resortes.
21
3.1 Procedimiento para la Ejecución de Pruebas al Interruptor de Potencia con el Equipo Analizador de Interruptores - Cibano 500
Las actividades preventivas a realizar antes del inicio de la ejecución de las pruebas son:
■ Realizar la charla de 5 minutos con todas las personas que estarán presentes
durante las pruebas.
- Reconocimiento del lugar de trabajo, consiste en identificar peligros, evaluación de
riesgos y establecer las medidas preventivas para controlar los riesgos identificados,
quedando registrada en el formato establecido “IPERC”.
■ Asegurar que todo el personal participante cuente con sus equipos de protección
personal (EPP) en buen estado y sean lo adecuados para el trabajo a realizar.
■ Conocer y repasar el procedimiento establecido para la ejecución de las pruebas a
realizar.
■ Verificar la operatividad de las herramientas y equipos de trabajo a utilizar antes del
inicio del desarrollo de las pruebas.
■ Conocer el Plan de Respuesta a Emergencias.
3.1.1 Recureos Humano y Equipamiento
Para la ejecución de las pruebas al interruptor de potencia tripolar, y análisis de los
resultados, fue necesario contar con el siguiente equipamiento y personal calificado:
■ 01 técnico limero, quien realizara las conexiones en altura.
■ 01 ingeniero especialista en pruebas de interruptores, quien operara el equipo
analizador de interruptores y analizará los resultados.
■ 01 supe^isor, quien verificara que se cumpla todas las medidas de seguridad.
■ 01 laptop con sistema operativo Windows 7 (32 o 64 bits) y el software “Primary Test
Manager” instalado, para la configuración y manejo del equipo de pruebas.
■ 01 equipo analizador de interruptores y accesorios completos.
■ 01 escalera de 7 pasos (2.3 metros aproximadamente).
■ 01 arnés de seguridad (para el técnico limero).
■ 06 tierras portátiles.
■ 01 maletín de herramientas.
3.1.2 Verificación del Estado de los Equiposa) Del Equipo Bajo Prueba■ Verificar que el interruptor de potencia tripolar se encuentre desenergizado, es decir,
los seccionadores instalados en ambos extremos del interruptor de potencia tripolar
deben estar en posición abierta (para todas las fases) y asegurarlos contra una
posible reconexión.
22
■ A fin de evitar apariciones de tensión por inducción, verificar que ambos extremos del
interruptor de potencia tripolar, todas las fases, se encuentren aterrados (tierra
temporal), y verificar que la colocación de las tierras temporales se encuentren
firmemente instaladas.
■ Establezca la protección correspondiente contra elementos contiguos que
estén bajo tensión.
■ Verificar si el interruptor de potencia cuenta con alimentación auxiliar de la
subestación.
b) Del Equipo de Pruebas (Analizador de Interruptores de Media y Alta Tensión)
■ Verificar que la subestación cuente con una alimentación de tensión de 220 VAC (3.5
kW de potencia continua) para el equipo de pruebas y para la laptop.
■ Verificar que el equipo de pruebas se encuentre en perfecto estado y cuente con
todos los accesorios necesarios para la ejecución de las pruebas.
■ Que la laptop tenga instalado el so b a re “Primary Test Manager” 3.11, para el
manejo del equipo analizador de interruptores CIBANO 500, obtención y análisis de
los resultados.
Botón de parada de emergencia
Botón de
de la mediciónLuces de aviso
Fig. 3.2 Vista superior del equipo de pruebas CIBANO 500
En la Fig. 3.2, se muestra la parte superior del equipo analizador de interruptores, en ella
se puede obsewar, el botón de parada de emergencia, las luces de aviso que indican el
funcionamiento seguro o posibles niveles de tensión y/o corriente peligrosos en las
salidas del equipo analizador de interruptores, el botón inicio/fin de medición.
23
En la Fig. 3.3, se muestra la parte lateral del equipo analizador de interruptores, en ella se
puede observar: el terminal de conexión a tierra, las entradas/salidas de la fuente de
tensión/corriente, lo puertos RJ-45 para conectar los módulos CB MC2 y CB TN3, el
interruptor de encendido, la toma de corriente monofásica y los dos puertos seriales para
conectar los accesorios de seguridad.
B - SALIDA/ENT^DA (CATM/300V) S j f o ^ ^ t o d a ^ f ig ^ ^ le (B)
«emente o tereión de CA o CC ^^da: araldi«
A - SALIDA I ENTRADA (CATIII i 300 V)Salidaten tó n^^bte(A)Salida: roniente de CA o CCEnlato analógica o binará
VM (CATttt/300V)
Símbolo de ConsulteTabla 1-1 'Lucrade niso p ig ra 18.
Enfria de tereíón ana^^ I entr a de
TRANSFORMATORI^^NO No< ettar No se lu aseado ninguna M ó n .
MÓDULOS EXTERNOS Interáz E trá ^ A ^ 1 Tron RM5pwa
edemOT al C tBA N O Sm tf&m ai)
LED que indican d esado rá > raunicaròn
( ional)mie ordeen dido
SEGURIDAD Para ^ reaar tas l la ^ de s^uridad o el In t^ ^ to - de tmdad a <k 3
pc^^&ei
Proteroión restaun ba ^^int^ida^ ráLa^de ministro
Toma de romene monof ra. 1W V-240VCA, W80HZ
SERIENo ro n ^ ^ .N o x ha asign o r unafant .
REDTrna R ^ 5 ^ a conecta el
c m u o srn al
Fig. 3.3 Vista lateral del equipo de pruebas CIBANO 500
3.1.3 Instalación del Equipo Analizador de Interruptores - Cibano 500
■ Se separa el área de trabajo, delimitándola como zona de trabajo.
■ Proteja a los demás del acceso a las zonas de peligro y de un contacto accidental
con piezas activas colocando una barrera, y si procede, indicadores luminosos.
24
■ Se coloca el equipo analizador de interruptores CIBANO 500 en una base sólida y
firme.
■ En el terminal de conexión a tierra se conecta un extremo del cable amarillo/verde y
el otro extremo, con la pinza tipo cocodrilo, se conecta a la tierra de la subestación.
En la Fig. 3.4 se muestra el terminal de conexión de la puesta a tierra del equipo
analizador de interruptores CIBANO 500.
Instalar aquí el cable de
tierra (amarillo/verde)
Instalar aquí el cable de
alimentación 220 VAC
Fig. 3.4 Vista lateral del equipo de pruebas CIBANO 500
■ En la toma de corriente monofásica, conectar el cable de alimentación, y verificar
que la tensión de alimentación, del equipo analizador de interruptores, sea de 220
VAC. En la Fig. 3.4, se muestra la toma de corriente monofásica del equipo
analizador de interruptores.
■ Se procede con la instalación (suspensión) de los módulos CB MC2 en cada de una
de las fases del interruptor de potencia tripolar, muy cerca de las cámaras. Los
módulos CB MC2 serán suspendidos del punto más seguro para soportar las
vibraciones del interruptor durante una operación.
25
Para realizar la instalación (suspensión) de los módulos CB MC2 en cada una de las
fases del interruptor de potencia, el personal debe contar con los implementos
necesarios para trabajos en altura.
Fig. 3.5 Instalación de los módulos CB CM2
En la Fig. 3.5, se muestra un módulo CB MC2 suspendido muy cerca de la cámara
central del interruptor de potencia tripolar.
Note: El propósito de usar los módulos CB MC2 e instalarlos lo más próximo a las
cámaras de extinción de los interruptores de potencia, es usar cables de corta
longitud para la inyección de alta corriente y de medición de voltaje, logrando
disminuir los errores por la presencia de campos magnéticos (inducidas por bahías
próximas en servicio.
■ Se procede a conectar el equipo analizador de interruptores CIBANO 500 con cada
uno de los módulos CB CM2, para esto se hace uso de los cables EtherCat (15
metros) con puerto de conexión RJ-45.
26
Fig. 3.6 Conexión de los módulos CB MC2 al equipo CIBANO500
En la Fig. 3.6, se muestra los puertos RJ-45, del equipo analizador de interruptores y del
módulo CB MC2, donde se debe conectar el cable EtherCat, que hace posible la
comunicación entre ambos equipos.
Nota: Los cables EtherCat cuentan con recubrimiento mecánico especial, que
permite que el cable no se dañe fácilmente. La comunicación entre los módulos CB
MC2 y el equipo analizador de interruptores, es digital, evitando errores de
comunicación por la inducción magnética que podría generarse dentro de la
subestación.
■ Se procede a conectar los cables de alta corriente y de medición de voltaje al canal
1 del módulo CB MC2 y el otro extremo de los cables, de alta corriente y de medición
de voltaje, conectarlos a las pinzas tipo kelvin.
27
La figura 3.7, muestra el diagrama de instalación de los cables de alta corriente (“1”) y los
cables de medición de tensión (“2”) y las pinzas tipo Kelvin (“3”), a cada uno de los
módulos CB MC2. Cable EtherCat (“4”). La instalación de los cables debe realizarse en el
canal 1 de cada módulo CB MC2, ya que se trata de un interruptor de potencia de una
sola cámara por fase.
0
Fig. 3.7 Instalación de los módulos CB MC2 en un interruptor de 1 cámara por fase
Fig. 3.8 Instalación de los módulos CB MC2 en un interruptor de 2 cámaras por fase
28
En la Fig. 3.8, se muestra el diagrama de instalación de los módulos CB MC2 para un
interruptor de 2 cámaras por fase. Los cables de corriente y de medición de tensión,
correspondientes al canal 1, se conectara a una de las cámaras del interruptor y los
cables de corriente y de medición de tensión, correspondientes al canal 2, se conectaran
a la segunda cámara del interruptor correspondiente a la misma fase.
■ Se procede a conectar las pinzas tipo kelvin en cada una de las horneras de las
cámaras de cada fase, asegurándose que las pinzas hagan buen contacto con las
horneras de las cámaras del interruptor de potencia; de ser necesario limpiar las
horneras para retirar el polvo o suciedad que se pueda haber generado. Este paso es
muy importante, porque un mal contacto de las pinzas kelvin con las hornera de las
cámaras del interruptor, puede generarmediciones erradas.
Fig. 3.9 Diagrama de conexión de los módulos CB MC2 en el interruptor en estudio.
En la Fig. 3.9, se muestra la instalación de las pinzas kelvin en las horneras de las
cámaras del interruptor de potencia bajo prueba. Los cables de color rojo, corresponden
al canal 1 de cada uno de los módulos CB MC2.
29
Fig. 3.10 Instalación de los módulos CB MC2 en el interruptor en estudio
En la Fig. 3.10, se muestra la instalación completa de los módulos CB MC2, en cada una
de las fases del interruptor, donde se puede obsewar la pinzas kelvin conectada en la
bornera superior de la cámara, los cables de alta corriente, y de medición de tensión.
■ Con ayuda del plano de control y fuerza (Diagram for (36 - 72.5 kV), SF6 Circuit
Breaker Type EDFSK1-1 with Spring Drive Mechanism FSA 1-1(F)) se procede a
ubicar, en el gabinete de control del interruptor de potencia tripolar, los puntos de
alimentación de las bobinas de cierre/apertura, motor y de energización de respaldo,
debido a que la subestación no cuenta con alimentación auxiliar. [5]
De los planos de control y fuerza del interruptor de potencia tripolar, se identifica que la
alimentación requerida es voltaje/corriente continua, por lo que es necesario identificar la
polaridad de las bobinas de cierre/apertura, motor y de energización de respaldo.
Pinza kelvin conectada
Cable de alta corriente
Cable de medición de
Módulo CB MC2
instalado en medio
de las cámaras
30
En la TABLAN0 3.2, se muestra la identificación de cada uno de los polos positivos (+) y
negativos (-) de las bobinas de cierre/disparo, energización de respaldo y del motor,
correspondiente al interruptor de potencia tripolar bajo prueba.[5]
TABLA N° 3.2, IDENTIFICACIÓN DE LOS PUNTOS DE CONEXIÓN EN EL TABLERODE CONTROL DEL INTERRUPTOR DE POTENCIA
ELEMENTO BORNERA - TABLERO DE CONTROL
Bobina de disparoTerminal X1i0: Polo positivo (+) de la bobina de
disparo.
Bobina de cierreTerminal X19: Polo positivo (+) de la bobina de
cierre.
Común/referenciaTerminal X12; X13; X15: Polos negativos (-) de la
bobina de disparo, cierre, respaldo y del motor.
Energización de
respaldo
Terminal X1-,-,: Polo positivo (+) de la energización
de respaldo.
Motor Terminal X14: Polo positivo (+) del motor.
| Bobinas
[Selectores de
operación
Local/Remot
Borneras/terminales
de conexión X1
Fig. 3.11 Tablero de control del interruptor de potencia ABB modelo EDFSK1-1
31
En la Fig. 3.11, se muestra el tablero de control y fuerza del interruptor de potencia
tripolar de 72.5 kV, modelo EDF SK1-1, serie 700-14-704, en el que se puede observar:
las bobinas de cierre/apertura 1 y 2, lo selectores de operación local/remoto y las
borneras/terminales X1.
■ Una vez identificados los terminales de alimentación de las bobinas de
cierre/apertura, energización de respaldo y del motor, se procede la conexión a la
fuente del equipo analizador de interruptores CIBANO 500.
TABLA N° 3.3, IDENTIFICACIÓN DE LOS PUNTOS DE CONEXIÓN ENTRE EL
TABLERO DE CONTROL DEL INTERRUPTOR DE POTENCIA Y EL EQUIPO
ANALIZADOR DE INTERRUPTORES CIBANO 500
BORNERA - TABLERO DE
CONTROLFUENTE DEL EQUIPO ANALIZADOR
DE INTERRUPTORES CIBANO 500Terminal X110: Polo positivo(+) de la
bobina de disparo.Salida B1, de la fuente B
Terminal X19: Polo positivo (+) de la
bobina de cierre.Salida B2, de la fuente B
Terminal X12; X13; X1s: Polos
negativos (-) de la bobina de disparo,
cierre, respaldo y del motor.
Salida BN, de la fuente B
Terminal X1n : Polo positivo (+) de la
energización de respaldo.Salida B3, de la fuente B
Terminal X14: Polo positivo(+) del
motor.Salida B4, de la fuente B
En la TABLA N° 3.3, se muestra la conexión entre la fuente “B” del equipo
analizador de interruptores CIBANO 500 y los terminales ya identificados de las
bobinas de cierre/apertura, respaldo y del motor, en el tablero del interruptor de
potencia tripolar.
La configuración de la fuente de tensión “B” del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500, se desarrollara en la sección “EJECUCIÓN DE LAS PRUEBAS”
Para una fácil conexión a los terminales X110, X19, X12, X13, X15, X111s X14, el equipo
cuenta con unas puntas flexibles, como accesorios,
La Fig. 3.12, se muestra la conexión de las puntas flexibles en cada uno de los terminales
requeridos e identificados en la TABLA N° 3.2.
32
Fig. 3.13 Conexión de los terminales a las salidas de la fuente “B” del equipo
analizador de interruptores CIBANO 500.
Fig. 3.12 Conexión a terminales en tablero de interruptores de potencia
BORNERA - TABLERO DE
CONTROL
Terminal X110: Polo positivo(+) de la
bobina de disparo.
Terminal X19: Polo positivo (+) de la
bobina de cierre.
Terminal X12; X13; X15: Polos
negativos (-) de la bobina de disparo,
cierre, respaldo y del motor.
Terminal X1 n : Polo positivo (+) de la
energización de respaldo.
Terminal X14: Polo positivo(+) del
motor.
33
En la Fig. 3.13, se muestra la conexión física de cada uno de los polos positivos (+) y
negativos (-) de las bobinas de cierre/apertura, energización de respaldo y del
motor, en cada uno de las salidas de la fuente de tensión/corriente del equipo analizador
de interruptores CIBANO 500.
7
MOWLOS A1 A2 AN
B1B2WBN
------------------• AUX 1 AUX2
[fo^raderi^re
____ l
Fig. 3.14 Esquema típico de conexión del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500 a un interruptor de de una cámara por fase
34
En la Fig. 3.14, se muestra el esquema de conexión final del equipo analizador de
interruptores, en ella se aprecia la conexión de los módulos CB MC2, la conexión de las
salidas de la fuente “B” a cada uno de los polos de las bobinas de cierre/apertura, motor y
las entradas de la fuente “A” a los contactos auxiliares del interruptor de potencia.
3.1.4 Ejecución de las Pruebas.Uno de los objetivos de este informe es minimizar el tiempo de ejecución de las pruebas
a realizar al interruptor de potencia tripolar, por lo que se optó por el equipo CIBANO 500
como equipo analizador de interruptores, ya que con la instalación descrita en el punto
3.1.3 es posible realizar todas las pruebas consideradas para este informe.
Con el equipo analizador de interruptores CIBANO 500 instalado al interruptor de
potencia de 72.5 kV, modelo EDF SK1-1, serie 700-14-704, se procederá con las
siguientes acciones antes de dar inicio a la ejecución de las pruebas:
■ Se conectará el equipo analizador de interruptores CIBANO 500 a una PC portátil,
mediante cable Ethernet; este cable debe ser parte de los accesorios del equipo
analizador de interruptores.
■ Se enciende el equipo analizador de interruptores CIBANO 500 pulsando el
interruptor de encendido y apagado ubicado en el panel lateral (figura 3.3). El equipo
analizador de interruptores CIBANO 500, se tomara unos segundos en realizar una
verificación automática de su hardware interno. La verificación habrá culminado
cuando la luz color verde deje de parpadear indicando que el equipo analizador de
interruptores CIBANO 500 está listo.
■ Se inicia el software “Primary Test Manager” y en la ventana de inicio ubicamos la
zona de identificación de comunicación con el equipo analizador de interruptores
CIBANO 500.
Fig. 3.15 Reconocimiento del equipo analizador de interruptores CIBANO 500
En la Fig. 3.15, se muestra la zona de identificación de comunicación con el equipo
analizador de interruptores CIBANO 500; si el reconocimiento del software fue
exitoso, en la zona de identificación debe mostrarse el número de serie del equipo
analizador de interruptores CIBANO 500.
35
■ Se escoge la opción “conectar” de la zona de identificación de comunicación, para
enlazar el software con el equipo analizador de interruptores CIBANO 500. En la
ventana de inicio del software “Primary Test Manager” se escoge la opción “Crear
Nuevas Pruebas Manuales”.
■ Se mostrara la venta principal del software Primary Test Manager, donde se puede
apreciar las diferentes “pruebas” que el equipo analizador de interruptores CIBANO
500 puede realizar.
a) Prueba de Tiempo de Operación.
Para la ejecución de la prueba de tiempos de operación, es necesario configurar en el
software Primary Test Manager, la fuente de voltaje/corriente del equipo analizador de
interruptores y los módulos CB MC2, de la forma siguiente:
■ En la venta principal del software “Primary Test Manager” se escoge la prueba
“Tiempos”.
Fig. 3.16 Elección prueba de tiempos/sincronismo
En la Fig. 3.16, se muestra la ventana principal del software “Primary Test Manager”,
donde se puede observar las diferentes pruebas que el equipo analizador de interruptores
puede realizar. En la zona de pruebas se señala la opción “tiempos”, esta
36
opción permitirá realizar la configuración del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500 y la ejecución de dicha prueba.
■ El software mostrará la ventana de configuración inicial del equipo analizador de
interruptores. Esta configuración inicial tiene por nombre “Configuración del
Hardware”, donde se configurará las entradas/salidas de la fuente de
tensión/corriente y los módulos CB MC2 del equipo analizador de interruptores. [6]
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hmpmrnlr am* ■w I bui irn-p
♦ A • C1MC2 ■ »
♦ B ’ CBMQ Ült
C - CBMC2 ÍH• “ 1 #
Fig. 3.17 Configuración inicial del equipo analizador de interruptores CIBANO500
En la Fig. 3.17, se muestran 2 zonas principales de la venta de la configuración
de hardware, la “zona 1” corresponde a la configuración de la fuente de
tensión/corriente del equipo analizador de interruptores y la “zona 2” corresponde a
la configuración de los módulos CB MC2.
■ Se procede con la configuración de los módulos CB MC2, de la forma siguiente: En
la “zona 2” de la figura 3.16, haciendo click en cada uno de los iconos de la columna
“inspección visual”, identificamos en qué fase del interruptor de potencia tripolar ha
sido instalado cada uno de los módulos CB MC2. En la columna “Fase” elegimos la
letra correspondiente. Los tres (03) iconos de la columna “Canal 1” deben ser
activados (color rojo) y renombrados cada uno de los módulos CB MC2 de acuerdo a
la fase donde ha sido instalado. Los tres (03) iconos de la columna “Canal 2” deben
ser desactivados (color gris), para desactivarlos se hace click en cada uno de los
tres (03) iconos de la columna “Canal 2” hasta que se torne color gris.
37
CBMC2 Diagrama de cableado
Inspección visual F í í í Nombre ístad o de carga Canal
♦ A T C B M C 2 0 %• 1
♦' vV ' 'B * C B M Q 0 %
• i
♦ C - C B M C 2 0 % •
Identificador de fases
Proceso de Carga de
los módulos CBCM2
Nombre de cada una de las fases del Interruptor
de Potencia
Canal 2, desactivado, Interruptor
de una sola cámara por
fase
Fig. 3.18 Configuración de los módulos CB MC2 e identificación de fases delinterruptor en prueba
En la Fig. 3.18, se muestra la configuración final de los módulos CB MC2. Se obseda
que solo el “canal 1” de cada uno de los módulos CB MC2 está activado, esto debido a
que el interruptor cuenta con una sola cámara por fase.
■ Se continúa con la configuración de la fuente de tensión/corriente del equipo
analizador de interruptores. En la “zona 1" de la Fig. 3.19, haciendo click sobre los
iconos, se activan las salidas 1, 2, 3 y 4 de la “fuente B”, hasta que estos se tornen
color rojo.
V IN (C A Tffi/3 M V )
m •Desoc^ado
A-QUTPUT / INPUT (CAT 1 300^
1 2 3 N
• • • •DesacCado DesacCfldo
8-OUTPUT / INPUT (CAT ID / 3<WW
• •Dis raA Cerrar Desalivado
Salidas desactivadas de tensión de la fuente A.
Salidas activadas para la alimentación de las bobinas
de cierre/apertura, respaldo, referencia, motor
Fig. 3.19 Configuración de la fuente tensión/corriente del equipo analizador deinterruptores CIBANO 500
38
La “salida 1” se configura como disparo, la “salida 2” se configura como cierre, la “salida
3” se configura como respaldo, la “salida N” se configurará automáticamente como
referencia y la “salida 4” se configura como motor.
En la Fig. 3.19, se muestra la configuración de la fuente de tensión/corriente del equipo
analizador de interruptores para la prueba de “tiempos de operación”. Se observa que
solo se dispondrá de la “fuente B”, debido a que el interruptor de potencia es tripolar (una
sola bobina).
■ Se procede con la configuración de la zona “ajustes y condiciones” en el software
“Primary Test Manager”. En esta sección se ingresa valores de tensión nominal de
las bobinas de cierre/apertura, el tiempo de alimentación de respaldo y la velocidad
de muestreo.
Ajustes y condiciones
QBANQ 500____________ ________
Alimentación de ia bobina con ® C18ANO 500 O Fuente externa
Tensión de alimentación de la bobina |______ 125.0 vj O CA ® CC '
Frecuencia de pmeba
CBMC2
0.00 Hz
10.0AICorriente de pmeba
Rango de V OC
PIR P □ MedirPIR
UmbraldeCO P
Alimentación durante la prueba
lOmü
Habilftar
Tensión de alimentación
Alimentación antes de la prueba
Otros
Velocidad de mue^eo
P □125.0VCC
50ms
10 kK2
Se escoge la fuente de alimentación y se ingresa el valor de tensión nominal de la bobina cierre/apertura y se escoge tipo de alimentación, alterna o continua.
Para la prueba de tiempos de operación no requiere llenar esta sección
Se ingresa el tiempo de alimentación previa a al inicio del aprueba
Velocidad de muestreo, dejarlo en la opción por defecto (10 kHz)
Fig. 3.20 Ajustes y condiciones para la prueba de tiempos de operación(apertura/cierre)
En la Fig. 3.20, se muestra la configuración final de los “ajustes y condiciones” para la
prueba de “tiempos de operación”. La energización de las bobinas será desde la fuente
de tensión/corriente del equipo analizador de interruptores CIBANO 500, el voltaje
39
nominal será de 125.0 VDC; con un tiempo de alimentación previo de 50 ms previo a la
prueba y una velocidad de muestreo de 10 kHz.
Ajustes de evaluación
®Manual O Automática
Editar límite de pm^a...
Alimentación del motor
Alimentación del motor con ® QBANO 500 O Fuente extema
Tensión de alimentación del motor m o v O ca ® cc
Frecuencia de pmeba OJOO Hi
^ _____
Análisisautomático/manual de los resultados
Para esta prueba no es necesario ingresar los
valores de tensión nominal del motor para carga del resorte, ni el tipo de alimentación.
Fig. 3.21 Configuración para el análisis automático
En la Fig. 3.21, se muestra los ajustes de evaluación de las mediciones obtenidas,
comparándolas con valores limites ingresados previamente. Muestra, también, la
configuración de energización del motor, usando la fuente del equipo analizador de
interruptores o la alimentación auxiliar de la subestación. En el presente informe no se
hará uso de la evaluación automática de los resultados.
■ En la zona “secuencia” se elige la operación de apertura (O).K£t Irxf ML.rjçyirr
IñlCtQ
JÉ Q i B t iu jr iJ a r e im i.i: fe Llihiiiuff•--------------------------------------------------------------------------- = " U H U i ü l W i l J '
Pruebasmanuales05prHJc-b j i Hiimujles
TIAlimentación durante la prueba
V □Tensión de aümentaaón U 5 .0 V CC
¿limitación antes de la ^eba 50ms)Otros__________________________
llÉflUA
L u ta J
Fig. 3.22 Configuración para una operación de “apertura”
40
En la Fig. 3.22, se muestra la elección de la secuencia de “apertura” (O) y el icono de
inicio de la prueba, en la zona de mediciones.
■ Una vez elegido la secuencia de “apertura (O)”, se escoge la opción “Iniciar”, de la
zona de mediciones, y el equipo analizador de interruptores se tomara unos
segundos para procesar toda la información ingresada y solicitara confirmar el inicio
de la prueba presionado el botón color gris (aro de color azul) ubicado en la parte
superior del equipo analizador de interruptores CIBANO 500.
■ Después de finalizada la prueba (interruptor en estado abierto) el sob a re “Primary
Test Manager” mostrara una gráfica (Fig. 3.24) con toda la secuencia de operación
de la prueba de apertura y un cuadro (Fig. 3.23) con los valores de los tiempos de
apertura por fase del interruptor de potencia tripolar.
Fig. 3.23 Resultados de tiempos de “apertura”
En la Fig. 3.23, se muestra el resultado de las mediciones de “tiempos de apertura” en
formato tabla, donde se puede observar el tiempo (en milisegundos) de apertura de cada
una de las fases del interruptor de potencia tripolar. El tiempo de “sincronismo” de
apertura de los contactos y el valor en amperios de la corriente pico de la bobina de
apertura.
Los resultados de las mediciones se guardaran automáticamente después de cada
prueba realizada.
A/jtfW 1 Ayuda áíf rííQf
Pruebasmanuales
prurt-ü manu Jhñ
~ Mediciones
Mdit hnintt(iritea ^
T ’so
Fase R Fase S Fase T
Tiempo de desfasaje o sincronismo entre fases
I ..............................pi "M-, " ffl f#*l -----------j riW pñ ñ p............}■■■" "“r*r**"!T7/ ¡* i * - •- f-H- f-inrr|r«---jl IP WpTffl I |l| | J| I I
40 SO 60 70 80 90 1 0 0 1 1 0 1 2 0 1 3 0 140 350 160 170 1 8 0 1 9 0 2 0 0 210 2 2 0 2 3 0 240Tiempo ms
Instante de la separación de los contactos de cada una de las fases
prtndpaJirI I.— _______
Instante de energización de la bobina de apertura
Fig. 3.24 Secuencia de operación de “apertura” y comportamiento de la corriente de la bobina de apertura y separación de los
contactos
& fu
stes
42
En la Fig. 3.24, se muestra la secuencia completa de operación de apertura, donde se
obseda la separación de los contactos de las tres fases plenamente identificadas según
la configuración realizada (fase R, representada por la barra color rojo; fase S,
representada por la barra color amarillo; fase T, representada por la barra color azul). Se
obseda también, el comportamiento de la corriente en la bobina de apertura, que fue
energizada en el instante “t=0ms” inicio de la prueba.
■ Para la ejecución de la prueba de “tiempo de operación” para una secuencia de
cierre (C), se regresa a la página principal del software “Primary Test Manager” y se
elige nuevamente la prueba “tiempos”. La configuración de hardware y ajustes y
condiciones son exactamente iguales para una operación de apertura (O) y cierre
(C), por lo que bastara con configurar con los datos de la prueba anteriormente
ejecutada (“tiempos de operación” de apertura (O)).
Fig. 3.25 Configuración para una operación de “cierre”
En la Fig. 3.25, se muestra la elección de la secuencia de “cierre” (C) y el icono de inicio
de la prueba en la zona de mediciones.
■ Una vez elegido la secuencia de “cierre (C)”, se hace click en la opción “Iniciar”, de la
zona de mediciones, y el equipo analizador de interruptores se tomara unos
segundos para procesar toda la información ingresada y solicitara confirmar el inicio
43
de la prueba presionado el botón color gris (aro de color azul) ubicado en la parte
superior del equipo analizador de interruptores CIBANO 500. [6]
■ Después de finalizada la prueba (interruptor en estado abierto) el sob a re “Primary
Test Manager” mostrara una gráfica (figura 3.27) con toda la secuencia de operación
de la prueba de cierre y un cuadro (figura 3.26) con los valores de los tiempos de
cierre por fase del interruptor de potencia tripolar.
In ic ia r | ^ b r if in te ra ip to r
Gráfico / Tabla V ^ ^ ^ d a G ^ ________
Cerrar inte^ptor Wrmenrar motor
T ie rn a s de fandorarn ien to
Inte^ptor A
¿ i 8: ic
Closingtime
52.30ms
51^ms52.30ms
51.70ms
m in t m a
ms
ms
msms
ms
mims
ms
Closing
LOOms
msms
to*
Caractm rticas de la cañera del con tad o
ms
msms
ms
tm ú Valuación
ms N o m lu ^ o «____ _______to No e ^ u ^ o ▼
ms NoCTalu^o v
ms No^alu^o ▼
Módulo Cwd / romando Vdrcid^ meda Camera t^ lI * CBTN3 Channel 1 677.97 m m /s 15.12 mm 15.38 mm
C a ra r t^ ^ c a s de la b o b iu
i .
Cernarl 4.M A No rnal^do •* |
Fig. 3.26 Resultados de tiempos de “cierre”
En la Fig. 3.26, se muestra el resultado de las mediciones de “tiempos de cierre” en
formato tabla, donde se puede obse^ar el tiempo (en milisegundos) de cierre de cada
una de las fases del interruptor de potencia tripolar. El tiempo de “sincronismo” de cierre
de los contactos y el valor en amperios de la corriente pico de la bobina de apertura.
■ Los resultados de las mediciones se guardaran automáticamente después de cada
prueba realizada.
En la Fig. 3.27, se muestra la secuencia completa de operación de cierre, donde se
obseda el cambio de estado de los contactos, de abiertos a cerrados en las tres fases
plenamente identificadas según la configuración realizada (fase R, representada por la
barra color rojo; fase S, representada por la barra color amarillo; fase T, representada por
la barra color azul). Se obseda también, el comportamiento de la corriente en la bobina
de cierre, que fue energizada en el instante “t = 0 ms” inicio de la prueba.
' Íifíík)
K ET mv 0 ¡kLUflf TTlrÜJr.Cl BüujnlMt
<8 >Pruebas
m anuales
iki.BS.JOH pruebas manuales
Grifico
Fase R Fase S FaseT1
Ajustes ? Ayuda I Aferca d=
¡M Ekranar pruíód
W.-- C m uta^e^
u-
Instante de energización de la bobina de cierre.
Instante del cierre de contactos de cada una de las fases
•■»■i-rip-i-p-ii|ii inr-Tj...... H||ii. nii-j......T|rm nnprnini ...... — -fiFiirii II ¡i irn^npMnnrf |T*ff II M IPII|II IIIIII l| II m'm|Hnr! I| I¡ I| ........ ................ | II | i-KJ -*0 -3Q -20 -W 0 10 M ^ » M 70 M » 1M lio 1 » 1W 230 240
Tiem^ms
contactosFig. 3.27 Secuencia de operación de “cierre” y comportamiento de la corriente de la bobina de apertura y separación de los
CUrs
om S
i Ajü
st**
45
b) Prueba de Resistencia de Contactos Estática
Para la ejecución de la prueba de Resistencia de Contactos Estática, es necesario
configurar cada uno de los módulos CB MC2 del equipo analizador de interruptores, de la
forma siguiente:
■ En la venta principal del software “Primary Test Manager” se escoge la prueba
“Resistencia de Contactos”.
Fig. 3.28 Elección prueba de “Resistencia de Contacto”
En la Fig. 3.28, se muestra la ventana principal del software “Primary Test Manager”,
donde se puede observar las diferentes pruebas que el equipo analizador de interruptores
puede realizar. En la zona de pruebas se señala la opción “Resistencia de Contactos”,
esta opción permitirá realizar la configuración del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500 y la ejecución de dicha prueba. [6]
■ El software mostrará la ventana de configuración inicial del equipo analizador de
interruptores. Esta configuración inicial tiene por nombre “Configuración del
Hardware”, donde se configurará cada uno de los módulos CB MC2 del equipo
analizador de interruptores.
En esta prueba no se requiere la configuración de la fuente tensión/corriente del
equipo analizador de interruptores, debido a que la corriente de 100 ADC será
¡nyetfada, a cada una de las cámaras del interruptor de potencia tripolar, por
46
cada uno de los módulos CB MC2. La caída de tensión en cada una de las
cámaras del interruptor de potencia tripolar, será medida por cada uno de los
módulos CB MC2.
* Cnrju 0 CiliariLv 0 OuutSai i tm > X Ekrr-fw phMrti*
< 3 >
Pruebasmanuales
Tiempos Re-sute rvc ¿I
Coniiq’ifriKiÓn ríci hardware
Inpccoán raid hkHTÜMK Li*x ¡h w q j tJrrtl
♦ CBMC2 0 % CtUMí! 1
♦ CBMC2 0 %
♦ CBMC2 0 %
m
m CtonmT2
1 A Ajustes y condiciones 1
CBMC2 Condición« de la prueba de evaluación
Comente pweta [ Trn^atura rnbwnte | 24 *c| ® Manual
Ra^p deVW jiW mV »
TC Q
^radón de la prueta j w . O *¡ J-L1 * h ttíd ic in ilrv
Fig. 3.29 Configuración del hardware del equipo analizador de interruptoresCIBANO500
En la Fig. 3.29, se muestra la “zona 1” de configuración de hardware (configuración de
cada uno de los módulos CB MC2 del equipo analizador de interruptores) y la “zona
2” de ajustes y condiciones.
■ Se procede con la configuración de los módulos CB MC2, de la forma
siguiente: En la “z o n a l” de la Fig. 3.29, haciendo click en cada uno de los iconos
de la columna “inspección visual”, se identificará en qué fase del interruptor de
potencia tripolar ha sido instalado cada uno de los módulos CB MC2.
En la columna “Fase” elegimos la letra correspondiente. Los tres (03) iconos de la
columna “Canal 1” deben ser activados (color rojo) y renombrados cada uno de los
módulos CB MC2 de acuerdo a la fase donde ha sido instalado. Los tres (03) iconos
de la columna “Canal 2” deben ser desactivados (color gris), para desactivarlos se
hace click en cada uno de los tres (03) iconos de la columna “Canal 2” hasta que se
torne colorgris.
47
CB MC2 Diagrama de cableado ¡inspección visual Fase Nombre Estado de carga Cana!1 Canal 2
♦ A * CB M C 2 0 % A l Fi," R Ctonnel 2
♦ B * C B M C 2 0 % A i f»“ sChannel 2
♦ C - CB M C 2 0 % F a ^ T ChanneJ 2 )
t - rnUfií'arW Proceso de Nombre de Canal 2.Identificador Proceso de Nombre de Canal 2,
de fases Carga de cada una de desactivado,los módulos las fases del Interruptor
CBCM2 Interruptor de una solade Potencia cámara por
fase
Fig. 3.30 Configuración de los módulos CB MC2 e identificación de fases delinterruptor en prueba
En la Fig. 3.30, se muestra la configuración final de los módulos CB MC2. Se obseda
que solo el “canal 1” de cada uno de los módulos CB MC2 están activados, esto debido a
que el interruptor cuenta con una sola cámara por fase.
■ Se procede con la configuración de la zona 2 “ajustes y condiciones” en el software
“Primary Test Manager”. En esta sección se ingresa el valor de la corriente continua
de prueba, que inyectaran los módulos CB MC2 a los contactos principales de cada
cámara del interruptor de potencia tripolar.
1 * Ajustes y condiciones ------------------------------------------ 1
CB MC2 Condiciones de la prueba Ajust« de evaluación
Corriente de prueba ¡ 1M.0a |
Rango d e V K [ l^ m V
M ^o T C O Activado
Duración de \é prueba] 60.0 s|
T^peratura ambiente 24 "C <i) Manual D Automática
£dto límite de
_ 60.0 s|
f r
Se ingresa el valor de corriente (A) a inyectar a través de los
módulos CB MC2, para la medida de la resistencia
Análisisautomático/manual de los resultados
Fig. 3.31 Ajustes y condiciones para la prueba de “Resistencia de Contactos”
48
En la Fig. 3.31, se muestra la configuración final de los “ajustes y condiciones” para la
prueba de “resistencia de contactos” y los ajustes de evaluación de las mediciones
obtenidas, comparándolas con valores limites ingresados previamente. En el presente
informe no se hará uso de la evaluación automática de los resultados.
■ En la zona de mediciones se hace click en la opción “Iniciar” y el equipo analizador
de interruptores se tomara unos segundos para procesar toda la información
ingresada y solicitara confirmar el inicio de la prueba presionado el botón color gris
(aro de color azul) ubicado en la parte superior del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500.
■ Después de finalizada la prueba, el software “Primary Test Manager” mostrara una
tabla (Fig. 3.32) con las mediciones (en micro ohmios pü) de las resistencias de los
contactos principales de cada una de tres (03) las fases del interruptor de potencia
tripolar.
~ Mediciones
Iniciar todo Borrar todo
Canal 1 ^ v r c Rmed Rmín R m ú Valuación
FaseR 99.52 A 3 .4 9 4 m \j 35.11 pQ MO MO valuado, m .
FaseS W.69A U 5 9 mV 3 5 .7 0 ^ u fi mO No evaluado ▼
FaseT 1 M .4 2 A 3 .580m V 35.65 pQ MO mO No evaluado ▼
Fig. 3.32 Resultados de “Resistencia de Contactos”
En la Fig. 3.32, se muestra los resultados de las mediciones de las resistencias de
los contactos principales en formato tabla, donde se puede obsewar las resistencias
(en micro ohmios pü) de cada uno de los contactos principales de las fases del
interruptor de potencia tripolar.
■ Los resultados de las mediciones se guardaran automáticamente después de cada
prueba realizada.
c) Prueba de Resistencia Dinámica de Contactos.
Para la ejecución de la prueba de resistencia dinámica de contactos, es necesario
configurar el equipo analizador de interruptores, de la forma siguiente:
■ En la venta principal del software “Primary Test Manager” se escoge la prueba
“Resistencia de Contacto Dinámica”.
49
F¡g.3 .33 Elección prueba de “Resistencia de Contacto Dinámica”
En la Fig. 3.33, se muestra la ventana principal del software “Primary Test Manager”,
donde se puede observar las diferentes pruebas que el equipo analizador de interruptores
puede realizar. En la zona de pruebas se señala la opción “Resistencia de Contacto
Dinámica”, esta opción permitirá realizar la configuración del equipo analizador de
interruptores CIBANO 500 y la ejecución de dicha prueba. [6]
■ El software mostrará la ventana de configuración inicial del equipo analizador de
interruptores. Esta configuración inicial tiene por nombre “Configuración del
Hardware”, donde se configurará las entradas/salidas de la fuente de
tensión/corriente y los módulos CB MC2 del equipo analizador de interruptores.
MI m V * *
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Fig. 3.34 Configuración inicial del equipo analizador de interruptores CIBANO500
50
En la Fig. 3.34, se muestra la “zona 1” de configuración de la fuente de tensión/corriente
del equipo analizador de interruptores y la “zona 2” de configuración de los módulos CB
MC2.
■ Se procede con la configuración de los módulos CB MC2, de la forma siguiente: En
la “zona 2” de la Fig. 3.34, haciendo click en cada uno de los iconos de la columna
“inspección visual”, se identificará en qué fase del interruptor de potencia tripolar ha
sido instalado cada uno de los módulos CB MC2.
En la columna “Fase” elegimos la letra correspondiente. Los tres (03) iconos de la
columna “Canal 1” deben ser activados (color rojo) y renombrados cada uno de los
módulos CB MC2 de acuerdo a la fase donde ha sido instalado. Los tres (03) iconos
de la columna “Canal 2” deben ser desactivados (color gris), para desactivarlos se
hace click en cada uno de los tres (03) iconos de la columna “Canal 2” hasta que
se torne color gris.
CB MC2 Diagrama de cableado
inspección visual Fase Nombre Estado de carga Canal 1 Canal 2
♦A - CB M C2 0 %
mFaseR Chaiinrl 2
♦ B - CB M C2 0 % Gratinili
| _ ♦C - CB M C2 • Fa^ T Ckanriel2
Identificador de fases
Proceso de Nombre de Canal 2,Carga de cada una de desactivado,
los módulos las fases del InterruptorCBCM2 Interruptor de una sola
de Potencia cámara porfase
Fig. 3.35 Configuración de los módulos CB MC2 e identificación de fases delinterruptor en prueba
En la Fig. 3.35, se muestra la configuración final de los módulos CB MC2. Se obseda
que solo el “canal 1” de cada uno de los módulos-CB MC2 está activado, esto debido a
que el interruptor cuenta con una sola cámara por fase.
■ Se procede con la fuente de tensión/corriente del equipo analizador de interruptores.
En la “zona 1” de la Fig. 3.17, haciendo click sobre los iconos, se activan las salidas
1, 2, 3 y 4 de la “fuente B” hasta que estos se tornen de color rojo.
51
A-OUTPBT ! INPUT {CAT ID /300^
1 2 3
• # #Desacedo Desactwado Desactivado
B-OUTPÜT / INPUT (CAT ffi / 300V)
1 2 3
Disparo A C ^ r Desalivado
• •Motor
Salidas desactivadas de tensión de la fuente A.
Salidas activadas para la alimentación de las bobinas de
cierre/apertura, respaldo, referencia,
motor
Fig. 3.36 Configuración de la fuente tensión/corriente del equipo analizador deinterruptores CIBANO 500
La “salida 1” se configura como disparo, la “salida 2” se configura como cierre, la “salida
3” se configura como respaldo, la “salida N” se configura automáticamente como
referencia y la “salida 4” como motor.
En la Fig. 3.36, se muestra la configuración de la fuente de tensión/corriente del equipo
analizador de interruptores para la prueba de “resistencia de contactos dinámica”. Se
obseda que solo se dispondrá de la “fuente B”, debido a que el interruptor de potencia es
tripolar.
■ Se procede con la configuración de la zona “ajustes y condiciones” en el software
“Primary Test Manager. En esta sección se ingresa valores de tensión nominal de
las bobinas de cierre/apertura, el tiempo de alimentación de respaldo y la velocidad
de muestreo.
□BAÑOwAlimentación de Ja bobw» son ® CIBANO 5W O fuente externa
Tensión de almrnwoón de la t^rna j J25.0 V¡ O CA ® CC
Frecuencia de j ~ 0.TO Hzj
Comente ás pmeba Rar o de V 0C
100.0A|
Üv _ . . . -P1R P OMeditPIfi
Umb^dera P Urnfl]
Alhfientu Idn durante (a prueba
HlWMr W OTensión alióientocíón 125,0 V CC
Aí¡m«:nwáórtjmte; de ta pmeba [' SOmsj
Otros
Ve'srdon di .maf elrrp LD TK: e
Se escoge la fuente de alimentación y se ingresa el valor de tensión nominal de la bobina cierre/apertura y se escoge tipo de alimentación, alterna o continua.
Se ingresa el valor de corriente (A) a inyectar a través de los módulos CBMC2.
Se ingresa el tiempo de alimentación previa a al inicio del aprueba
Velocidad de muestreo, dejarlo en la opción por defecto (10 kHz)
Fig. 3.37 Ajustes y condiciones para la prueba de Resistencia de ContactoDinámica
52
En la Fig. 3.37, se muestra la configuración final de los “ajustes y condiciones” para la
prueba de “resistencia de contacto dinámica”. La energización de las bobinas será desde
la fuente de tensión/corriente del equipo analizador de interruptores CIBANO 500, el
voltaje nominal será de 125.0 VDC; con un tiempo de alimentación previo de 50 ms previo
a la prueba y una velocidad de muestreo de 10 kHz.
A ju sta de evaluación Alimentación del motor
©Manual Alimentación del motor con ® OBANO 5M O Fuente externa
O Automática T^siórt de alimentación del motor ^ 5.0 v] O ca ® c e
Editar limite de ^ ^ a ~Frecuencia de prueba 0.M Hz¡
»
Análisis automático/manual de los resultados
Para esta prueba no es necesario ingresar los valores de tensión nominal del motor para carga del
resorte, ni el tipo de alimentación.
Fig. 3.38 Configuración para el análisis automático
En la Fig. -3.38, se muestra los ajustes de evaluación de las mediciones obtenidas,
comparándolas con valores limites ingresados previamente. Muestra, también, la
configuración de energización del motor, usando la fuente del equipo analizador de
interruptores o la alimentación auxiliar de la subestación. En el presente informe no se
hará uso de la evaluación automática de los resultados.
■ En la “zona secuencia” se elige la operación de apertura (O).
■ únf fcd :»-jrrt3< ii*íutfT ti 'Juantar appa X-—J11 > ■‘l1 il *■ 1-: J-i .-¿li-L -l. - ZL-. »■■■-raí_!_axji —j. 1___»__ -Pruebas p UiEh'díCQ P JLOOmanuales |] Alimentación durante la pruebaOyCTlampu-j Riiiklóní. • fe Dirv+id i£J
1 *rt*ri* W □Tensión de ^^0 V CC Ali ntsción antesala pvebo | MmsiOtos
■ — __________ i1 Vel«ided *I hruiL-m« ií< raniñfta*© ftnn- 4ft<!rtMn D*"!"L rfaW|WHór—
■ '■ - oc £ áS S
I Abrir mtüiuptor j j Cerrar intwiuptor ( Alrnentar motor
Fig. 3.39 Configuración para una operación de “apertura”
53
En la Fig. 3.39, se muestra la elección de la secuencia de “apertura” (O) y el
icono de inicio de la prueba.
■ Una vez elegido la secuencia de “apertura (O)”, se escoge la opción “Iniciar”, de la
zona de mediciones, y el equipo analizador de interruptores se tomara unos
segundos para procesar toda la información ingresada y solicitara confirmar el inicio
de la prueba presionado el botón color gris (aro de color azul) ubicado en la parte
superiordel equipo analizador de interruptores CIBANO 500.
■ Después de finalizada la prueba (interruptor en estado abierto) el sob a re “Primary
Test Manager” mostrara una gráfica (Fig. 3.40) con toda la secuencia de operación
de la prueba de apertura y un cuadro (Fig. 3.39) con los valores de los tiempos de
apertura por fase del interruptor de potencia tripolar.
Fig. 3.40 Resultados de tiempos de “apertura”
En la Fig. 3.40, se muestra el resultado de las mediciones de “tiempos de apertura” en
formato tabla, donde se puede obsewar el tiempo (en milisegundos) de apertura
de cada una de las fases del interruptor de potencia tripolar. El tiempo de
“sincronismo” de apertura de los contactos y el valor en amperios de la corriente
pico de la bobina de apertura.
Todos los resultados de las mediciones se guardarán automáticamente después de cada
prueba realizada.
contactosFig. 3.41 Secuencia de operación de apertura, comportamiento de la corriente de la bobina de apertura y separación de los
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Pruebasmanuales
O jCTitflip«.Fl«ÍílHK ¡4_ Dinamita
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Fig. 3.42 Secuencia de operación de apertura, separación de los contactos principales y de arco
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Separación de las resistencias de contacto de arqueo
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Fase T
Fase R
Fase ü
Contee» y festivos
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56
En la Fig. 3.41, se muestra la secuencia completa de operación de apertura, donde se
obseda la separación de los contartos principales y de arqueo de las tres fases
plenamente identificadas según la configuración realizada (fase R, representada por
la barra color rojo; fase S, representada po r la barra color amarillo; fase T,
representada por la barra color azul). Se obseda también, el comportamiento de la
corriente en la bobina de apertura, que fue energizada en el instante “t = Oms”
inicio de la prueba.
En la Fig. 3.42, se muestra con mayor detalle la separación de los contactos
principales y de arqueo en las tres fases del interruptor de potencia tripolar. Se
obseda que el contacto principal y arqueo de la fase “R” se separan primero que
los contactos de las otras 2 fases.
■ Se procederá a realizar la prueba de “resistencia de contacto dinámica” en una
secuencia de “C-O” cierre-apertura (cierre con falla).
■ Dado que la configuración de hardware, ajustes y condiciones es la misma que la
secuencia de apertura (O) y cierre con falla (C-O), se procede a duplicar la
configuración de la prueba de apertura (O) y en la “zona secuencia” se elige la
operación de cierre-apertura (C-O).
* ílTTJt fcj W W SAfftg* X NnwpfljfU
Pruebasmanuales
Ti ¡s m p o i Rüt i i l í i f ic iá Dirami« CO
lOmO
Alimentación durante la prueba
P GTensan de alirnentodón 125.0 V CC
Alimentación antes de ta p m e b a j 50 i ra
Otros
Veloctdad de maestreo | 1Ó kkí
Secuencia
Fig. 3.43 Configuración para una operación de “cierre-apertura”
57
En la Fig. 3.43, se muestra la elección de la secuencia de “cierre-apertura” (CO) y el
icono de inicio de la prueba.
■ Una vez elegido la secuencia de “cierre-apertura (CO)”, se hace click en la opción
“Iniciar”, de la zona de mediciones, y el equipo analizador de interruptores se tomara
unos segundos para procesar toda la información ingresada y solicitara confirmar el
inicio de la prueba presionado el botón color gris (aro de color azul) ubicado en la
parte superior del equipo analizadorde interruptores CIBANO 500.
■ Después de finalizada la prueba (interruptor en estado abierto) el software “Primary
Test Manager” mostrara una gráfica (Fig. 3.45) con toda la secuencia de operación
de la prueba de cierre y un cuadro (Fig. 3.44) con los valores de los tiempos de cierre
por fase del interruptor de potencia tripolar.
Fig. 3.44 Resultados de tiempos de “cierre-apertura”
En la Fig. 3.44, se muestra el resultado de las mediciones de “tiempos de cierre” y “cierre-
apertura” en formato tabla, donde se puede observar el tiempo (en milisegundos) de
cierre de cada una de las fases del interruptor de potencia tripolar. El tiempo de
“sincronismo” de cierre de los contactos y el valor, en amperios, de la corriente pico de la
bobina de apertura y cierre.
Los resultados de las mediciones se guardaran automáticamente después de
cada prueba realizada.
Pruebas ma nu ates
Tiempos_ftcsi5tenc ia Dinamica CO
Pruebas
O iteCO de
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OTimra
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Fase R
Fase S
Fase T
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Fig. 3.45 Secuencia de operación de Cierre-Apertura (CO), comportamiento de la corriente de la bobina de apertura ycomportamiento de los contactos principales y de arco
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Grillilo y labia UgatytUUPruebas
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Pruebas
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Fase RFase S
Fase T
40--------------
Union de los contados de arqueo
Separación de los contactos de
3«
Contacto principal cerrado
1.5-
W M Tíot ms
Fig. 3.46 Secuencia de operación de Cierre-Apertura (CO), comportamiento de los contactos principales y de arco
60
En la Fig. 3.45, se muestra la secuencia completa de operación de cierre-apertura, donde
se obseda el cambio de estado de los contactos, de abiertos a cerrados y nuevamente
abiertos, en las tres fases plenamente identificadas según la configuración realizada (fase
R, representada por la barra color rojo; fase S, representada por la barra color amarillo;
fase T, representada por la barra color azul). En estos cambios de estado, se observa
que durante el ingreso del contacto móvil hacia el contacto estático, se producen
contactos instantáneos (“1” y “2”), debido a la vibración durante la operación de cierre ó
apertura. Se obseda también, el comportamiento de la corriente en la bobina de cierre
y de apertura, siendo energizada la bobina de cierre en el instante “t=0 ms” inicio de la
prueba.
En la Fig. 3.46, se muestra con mayor detalle, la unión y separación de los contactos
principales y de arqueo, en cada una de las fases del interruptor de potencia tripolar. Se
obseda que al finalizar la separación de los contactos principales, el valor de la
resistencia se incrementa, debido a que los contactos de arco poseen una resistividad de
mayor valor que la del contacto principal. Cuando el valor de la resistencia es infinito, se
entiende que los contactos de arqueo han sido separados totalmente,
d) Prueba de Voltaje Mínimo de Operación de las Bobinas de Cierre y Apertura. Para la ejecución de la prueba de “voltaje mínimo de operación de las bobinas de
cierre/apertura”, es necesario configurar el equipo analizador de interruptores, de la forma
siguiente:
■ En la ventana principal del sob a re “Primary Test Manager” se escoge la
prueba “Voltaje Mínimo”.
Voltaje Mínimo
Fig. 3.47 Elección prueba de “Voltaje mínimo”
61
En la Fig. 3.47, se muestra la ventana principal del software “Primary Test Manager”,
donde se puede observar las diferentes pruebas que el equipo analizador de interruptores
puede realizar. En la zona de pruebas se señala la opción “Voltaje Mínimo”, esta opción
permitirá realizar la configuración del equipo analizador de interruptores CIBANO 500 y la
ejecución de dicha prueba.
■ El software mostrará la ventana de configuración inicial del equipo analizador de
interruptores. Esta configuración inicial tiene por nombre “Configuración del
Hardware”, donde se configurará las entradas/salidas de la fuente de
tensión/corriente y “Ajustes y Condiciones”
Fig. 3.48 Configuración del hardware del equipo de pruebas CIBANO500
En la Fig. 3.48, se muestra la “zona 1” de configuración de la fuente de
tensión/corriente del equipo analizador de interruptores y la “zona 2” de ajustes y
condiciones de la prueba de “Voltaje Mínimo”.
■ Se procede con la configuración de la fuente de tensión/corriente del equipo
analizador de interruptores. En la “zona 1” de la Fig. 3.48, haciendo click sobre los
iconos, se activan las salidas 1, 2, 3 y 4 de la “fuente B”, hasta que estos se tornen
color rojo.
■ En la Fig. 3.49, se muestra la configuración de la fuente de tensión/corriente del
equipo analizador de interruptores para la prueba de “resistencia de contactos
dinámica”. Se obseda que solo se dispondrá de la “fuente B”, debido a que el
interruptor de potencia es tripolar.
62
A-OUTPUT / INPUT (CAT W / 3 IM «
i 2 J
• • # è
Desacfoedo D e s a c e d o Desactvado
l-O UTPUT/ INPUT (CAT m f
1 2 i N 4
• • # m •Disparo A Cerrar D e s a la d o M otor
Salidas desactivadas de tensión de la fuente A.
Salidas activadas para la alimentación de las bobinas de
cierre/aDertura. referencia, motor
Fig. 3.49 Configuración de la fuente tensión/corriente del equipo analizador deinterruptores CIBANO500
■ Se procede con la configuración de la zona “ajustes y condiciones” en el soba re
“Primary Test Manager”. En esta sección se ingresa valores de voltaje nominal de las
bobinas de cierre/apertura, voltaje inicial de alimentación de la bobina (se sugiere un
valor del 30% del voltaje nominal de operación de las bobinas), escalón de voltaje de
alimentación de la bobina (este valor no debe ser muy alto para lograr obtener un
voltaje de disparo mínimo lo más exacto posible), duración del impulso de comando
(este tiempo debe ser lo suficiente para lograr energizar las bobinas) y pausa entre
impulsos (se sugiere una valor de 10 veces el tiempo de duración del impulso de
comando).
Los valores de “tensión inicial de alimentación de la bobina“, “escalón de tensión de
alimentación de la bobina”, “duración del impulso de comando” y “pausa entre impulsos”,
son seleccionados según criterio del personal quien realiza la prueba, tomando en cuenta
el no energizar la bobina por mucho tiempo,
I ~ Ajustes y condiciones
CIBANO 500 Secuencia de prueba
'ersión nominal de alimenudón ae la b::bina 125.0V Tensión inical de 3li mentación de la bobina 3 ^ V
O ca ® cc Tensión Anal de alimenución de la bobina ^S.OV
a* en.toa Escalón oe tensión de alimentación ce (a bobina S.0V
Alimentación durante ia prueba Duración del i.rouiso de comando 3OT.0ms
Habitar p n ÍUIÉ ent't 3^».0ms
Tensión de alimentación 3L2VCC-^S.OVCC
imantación artes da la prueba SODO ms
Fig. 3.50 Ajustes y condiciones para la prueba de “Voltaje mínimo”
En la Fig. 3.50, se muestra la configuración final de los “ajustes y condiciones” para la
prueba de “voltaje mínimo”. La energización de las bobinas será desde la fuente de
tensión/corriente del equipo analizador de interruptores CIBANO 500,
nw
63
Una vez ingresado los valores requeridos, se escoge la opción “Iniciar” (zona de
mediciones, como se muestra en la Fig. 3.51) de disparo o de cierre, si se desea
obtener el mínimo valor de acción de la bobina de apertura o de la bobina de cierre
respectivamente. El equipo analizador de interruptores se tomara unos segundos
para procesar toda la información ingresada y solicitara confirmar el inicio de la
prueba presionado el botón color gris (aro de color azul) ubicado en la parte
superior del equipo analizadorde interruptores CIBANO 500.
Mediciones
Iniciar
írtkiai
(raptor Cifrai interrupt or Cimentar motw
l\i° Operación V pickup Vmin. Vmíx Evaluación
1 Disparo V V No evaluado » Borrar resultada Eliminar medra ón
2 Cerrar V V No Evaluado * Barar resultado Eliminar medición
♦ Añadir medición
Fig. 3.51 Inicio de prueba de “Voltaje mínimo”
En la Fig. 3.51, se muestra la elección de la secuencia de “cierre-apertura” (CO) y el
icono de inicio de la prueba.
■ En cada pulso de tensión que emite la fuente del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500, la bobina de cierre/apertura tratara de actuar sin éxito hasta que la
tensión sea la suficiente para energizar la bobina de apertura/cierre y esta pueda
operar. Inmediatamente después que el interruptor de potencia tripolar abre/cierra,
presionar el botón color gris de la parte superior del equipo analizador de
interruptores para desactivar la fuente de tensión.
■ Después de finalizada la prueba el software “Primary Test Manager” mostrara una
tabla (como se muestra en la Fig. 3.52) con los valores medidos de voltaje mínimo de
operación de las bobina de apertura/cierre.
* Mediciones
tówiraerrn^w ,jj Cerrar ¡ntenrapmr Aumentar mow
N.° Operación V p id a jpI/m in . Vroàu Evaluación
Iniciar 1 A ^ V V V No evaluado - Borrar resultado Eliminar medición
Iniciar 2 Cenar E 120V V V Borrar resoltado Eliminar m ediado
% Añad.r medición
Fig. 3.52 Resultados de la prueba de “Voltaje mínimo”
64
La figura 3.52, muestra los resultados obtenidos de la prueba de voltaje mínimo de
operación de las bobinas de cierre y apertura.
Los resultados de las mediciones se guardarán automáticamente después de cada
prueba realizada.
e) Prueba de Medición de Corriente del Motor.
Para la ejecución de la prueba de corriente del motor, es necesario configurar el equipo
analizador de interruptores, de la forma siguiente:
■ En la venta principal del software “Primary Test Manager” se escoge la prueba
“Corriente del Motor”.
Fig. 3.53 Elección prueba de “Corriente del Motor”
En la Fig. 3.53, se muestra la ventana principal del software “Primary Test Manager”,
donde se puede observar las diferentes pruebas que el equipo analizador de interruptores
puede realizar. En la zona de pruebas se señala la opción “Corriente del Motor”, esta
opción permitirá realizar la configuración del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500 y la ejecución de dicha prueba. [6]
■ El software mostrará la ventana de configuración inicial del equipo analizador de
interruptores. Esta configuración inicial tiene por nombre “Configuración del
Hardware”, donde se configurará las entradas/salidas de la fuente de
tensión/corriente y “Ajustes y Condiciones”.
65
■ Se procede con la configuración de la fuente de tensión/corriente del equipo
analizador de interruptores. En la zona de “configuración de hardware” se hace click
sobre el icono salida de la fuente “B” y se escoge la opción “motor”. Este
icono debe tornarse color rojo.
Fig. 3.54 Configuración de la fuente tensión/corriente del equipo analizador de
interruptores CIBANO 500
En la Fig. 3.54, se muestra la configuración final de la fuente de tensión/corriente del
equipo analizador de interruptores para la prueba de “corriente del motor”. Se obseda
que solo se dispondrá de la “salida 4” de la “fuente B”.
■ Se procede con la configuración de la zona “ajustes y condiciones” en el software
“Primary Test Manager”. En esta sección se ingresa el valor del voltaje nominal de
alimentación del motor de carga del resorte del interruptor de potencia tripolar. Se
escoge, también, el tipo de alimentación del voltaje (voltaje continuo VDC).
Fig. 3.55 Ajustes y condiciones para la prueba de “Corriente del Motor”
66
En la Fig. 3.55, se muestra la configuración final de los “ajustes y condiciones” para la
prueba de “corriente del motor”.
■ Antes de iniciar la prueba, se verifica que el resorte de cierre se encuentre
descargado, ya que la prueba consiste en registrar el comportamiento de la
corriente que consume el motor durante la carga del resorte. Luego de verificar
que el resorte de cierre se encuentra descargado, se escoge la opción “Iniciar”,
de la zona de mediciones, y el equipo analizador de interruptores se tomara
unos segundos para procesar toda la información ingresada y solicitara
confirmar el inicio de la prueba presionado el botón color gris (aro de color
azul) ubicado en la parte superior del equipo analizador de interruptores
CIBANO 500.
■ Después que el resorte de cierre se encuentre totalmente cargado, el motor dejara
de funcionar, en ese instante debemos presionar nuevamente el botón gris del panel
superior del equipo analizador de interruptores CIBANO 500 para que este pare de
inyectar tensión a los bornes del motor.
■ Después de finalizada la prueba, el software “Primary Test Manager” mostrara una
gráfica (figura 3.56) con toda la secuencia de operación del motor y el
comportamiento de la corriente del motor.
En la Fig. 3.56, se muestra el comportamiento de la corriente, que consume el motor,
durante todo el proceso de funcionamiento de este. Se obseda que al inicio de la prueba,
la corriente del motor es elevda, esto se da porque el motor requiere de un cierto valor de
torque para salir de su posición de reposo. Luego que el motor logra vencer su estado de
reposo la corriente comienza a disminuir su valor hasta el instante que el motor comienza
a estirar el resorte o muelle, y nuevamente la corriente se incrementa pero en menor
proporción. También se muestra que el valor de la corriente máxima de consumo del
motor, durante la carga del resorte, fue de 7.19 A y se produjo en el instante igual a
t=5.91 s, siendo 8.17 segundos el tiempo total de operación del motor, para cargar
el resorte o muelle del interruptor de potencia tripolar.
En este capítulo III, se desarrolló el procedimiento para la ejecución correcta de
las siguientes pruebas: tiempos de operación (Sincronismo), resistencia estática y
dinámica de los contactos, voltajes mínimos de operación de las bobinas de
cierre/apertura y corriente del motor y la obtención de mediciones de cada una
de estas pruebas, que serán analizadas en el siguiente capítulo IV del presente
informe, para verificar el estado de operación del interruptor de potencia tripolar de 72.5
kV, modelo EDF-SK1-1, serie 700-14-704, fabricado por la empresa ABB.
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W f T l J l ' J r l ' | f l - n y i I ' I l | t i I l | I I I I I I I I I I I I I I I M l I I I I F 1 [ I I I I I I I I f J T I I I I I I I I I I I t T I I I I
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Corriente maxima del motor: 7.19 A
c u C2i C2B-■ c i i1911 ITÌ7T1 22fl
-17? A
Tiempo de carga del resorte: 8.17 seg.
Fig. 3.56 Carga del Resorte, comportamiento de la corriente del motor (durante la carga del resorte)
CAPITULO IVANALISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
En este capítulo se analizara los resultados de cada una de las pruebas ejecutadas en
capítulo III del presente informe de suficiencia. El análisis será por comparación, tomando
como base lo indicado en las normas IEC 62271-100 e IEC 62271-1, resultados de las
pruebas prototipo y/o manual del interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo
EDF-SK1-1.
4.1 Análisis de Resultados de la Prueba de Tiempos de Operación
El objetivo de estas pruebas es verificar los tiempos de operación del interruptor de
potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK-1-1, en sus diferentes formas de maniobra así
como la simultaneidad de operación de sus polos o fases.
4.1.1 Resultados Medidos del Tiempo de AperturaLos resultados medidos del “tiempo de apertura”, de cada fase del interruptor de
potencia, con el equipo analizador de interruptores CIBANO 500, son los siguientes:
TABLA N° 4.1, RESULTADOS MEDIDOS DEL TIEMPO DE APERTURA
Fase Valores medidos(1> CIBANO500
R 23.30 ms
S 25.30 ms
T 25.10 ms
(1 ’Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 40, del
presente informe de suficiencia.
El manual del fabricante del interruptor de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1,
establece el siguiente valor como máximo permitido para el tiempo de apertura.
TABLA N° 4.2, VALOR FUNCIONAL DEL TIEMPO DE APERTURA - FABRICANTE
Valor Funcional Valor(2)
Tiempo de apertura (máx.) 35.00 ms
69
(2)Este valor hace referencia al manual del interruptor de potencia de 72.5 kV,
modelo EDF-SK1-1. [Manual del Producto Cortaciruito Externo (Rev. A), Modelo Tanque
Activado, TIPO EDFSK1-1, pág. 1]
Los resultados del “tiempo de apertura”, de cada fase del interruptor de potencia, en las
pruebas prototipo (Pruebas FAT) son:
TABLA N° 4.3, REULTADOS DEL TIEMPO DE APERTURA- PRUEBAS PROTOTIPO
Fase Resultados Pruebas Prototipo(3)
R 27.10 ms
S 27.40 ms
T 27.00 ms
(3)Estos valores hacen referencia a los resultados de las pruebas prototipo del interruptor
de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK-1-1. [7]
Comparando los resultados de las tablas 4.1,4.2 y 4.3, tenemos:
TABLA N° 4.4, COMPARACIÓN DE RESULTADOS DEL TIEMPO DE APERTURA
Fase Valor Medido CIBANO 500 Valor Funcional
ResultadosPruebasPrototipo
Evaluación
R 23.30 ms 35.00 ms 27.10 ms Aprobado
S 25.30 ms 35.00 ms 27.40 ms Aprobado
T 25.10 ms 35.00 ms 27.00 ms Aprobado
En la TABLA N° 4.4, se observa que los valores de medición de tiempos de apertura,
obtenidos con el equipo analizador de interruptores CIBANO500, se encuentran dentro
de lo establecido por el fabricante (valor funcional) y los resultados de las pruebas
prototipo (pruebas FAT). En la Fig 4.1, se muestra la secuencia completa de operación de
apertura, donde se observa la separación de los contactos de las tres fases plenamente
identificadas según la configuración realizada (fase R, representada por la barra color
rojo; fase S, representada por la barra color amarillo; fase T, representada por la barra
color azul). Con ayuda del cursor deslizable, es posible medir los tiempos de apertura de
cada fase del interruptor, basta con deslizado hasta el final de cada una de las barras que
representa los contactos de cada una de las fases; es posible medir el tiempo total (27
milisegundos) de energizado de la bobina de apertura deslizandolo el cursor hasta el
extremo derecho de la gráfica de comportamiento de la corriente en la bobina de
apertura, que fue energizada en el instante “t=0 milisegundos (ms)” inicio de la prueba.
'■ Mediciones
Fig. 4.1 Tiempos de Apertura, medida de los tiempos de apertura de las 3 foses. o
71
4.1.2 Resultados Medidos del Tiempo de Cierre
Los resultados medidos del “tiempo de cierre”, de cada fase del interruptor de potencia,
con el equipo analizador de interruptores CIBANO 500, son los siguientes:
TABLA N° 4.5, RESULTADOS DEL TIEMPO DE CIERRE
Fase Valor medido(4) CIBANO500
R 51.30 ms
S 52.30 ms
T 51.70 ms
(4)Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 43, del
presente informe de suficiencia.
El manual del fabricante del interruptor de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1,
establece el siguiente valor como máximo permitido para el tiempo de cierre.
TABLA N° 4.6, VALOR FUNCIONAL DEL TIEMPO DE CIERRE - FABRICANTE
Valor Funcional Valo^5)
Tiempo de cierre (máx.) 60.00 ms
(2)Este valor hace referencia al manual del interruptor de potencia de 72.5 kV,
modelo EDF-SK1-1. [Manual del Producto Cortaciruito Externo (Rev A), Modelo Tanque
Avivado, TIPO EDFSK1-1, pág. 1]
Los resultados del “tiempo de cierre”, de cada fase del interruptor de potencia, en las
pruebas prototipo (Pruebas FAT) son:
TABLA N° 4.7, RESULTADOS DEL TIEMPO DE CIERRE-PRUEBAS PROTOTIPO
Fase Resultados Pruebas Prototipo(6)
R 50.50 ms
S 50.10 ms
T 50.20 ms
(6)Estos valores hacen referencia a los resultados de las pruebas prototipo del interruptor
de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1. [Routine Test Report - Interruptor de
Potencia, Marca ABB, Modelo EDFSK1-1, Serie 700-14-704, pág. 5]
72
Comparando los resultados de las tablas 4.4, 4.5 y 4.6, tenemos:
TABLA N° 4.8, COMPARACIÓN DE RESULTADOS DEL TIEMPO DE CIERRE
Fase Valor Medido CIBANO 500 Valor Funcional
ResultadosPruebasPrototipo
Evaluación
R 51.30 ms 60.00 ms 50.50 ms Aprobado
S 52.30 ms 60.00 ms 50.10 ms Aprobado
T 51.70 ms 60.00 ms 50.20 ms Aprobado
En la TABLA N° 4.8, se observa que los valores de medición de tiempos de cierre
obtenidos con el equipo analizador de interruptores CIBANO500 se encuentran dentro de
lo establecido por el fabricante (valor funcional), pero ligeramente por encima de los
resultados de las pruebas prototipo (pruebas FAT).
La figura 4.2, muestra la secuencia completa de operación de cierre, donde se puede
observar la separación de los contactos de las tres fases plenamente identificadas según
la configuración realizada (fase R, representada por la barra color rojo; fase S,
representada por la barra color amarillo; fase T, representada por la barra color azul).
Con ayuda del cursor deslizable, es posible medir los tiempos de cierre de cada fase del
interruptor, basta con deslizado hasta el inicio de cada una de las barras que representa
los contactos de cada una de las fases; es posible medir el tiempo total (tiempo
aproximado de 38 milisegundos) de energizado de la bobina de cierre deslizandolo el
cursor hasta el extremo derecho de la gráfica de comportamiento de la corriente en la
bobina de cierre, que fue energizada en el instante “t=0 milisegundos (ms)”.
74
4.1.3 Resultados Medidos de la Prueba de Sincronismo (Cierre y Apertura)Los resultados medidos de los máximos tiempos de sincronismos de “cierre” y
“apertura" del interruptor de potencia, con el equipo analizador de interruptores
CIBANO 500, son los siguientes:
TABLA N° 4.9, RESULTADOS DEL TIEMPODE SINCRONISMODE CIERRE
Fase Valor medido*7’ CIBANO500 Sincronismo
R 23.30 ms
2.00 msS 25.30 ms
T 25.10 ms
(7)Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 43, del
presente informe de suficiencia.
TABLAN0 4.10, RESULTADOSDEL TIEMPODE SINCRONISMODE APERTURA
Fase Valor medido(8) CIBANO500 Sincronismo
R 51.30 ms
S 52.30 ms 1.00 ms
T 51.70 ms
(8)Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 40, del
presente informe de suficiencia.
La norma IEC 62271-100:2008 específica como máximo tiempo de sincronismo de
apertura y de cierre, los siguientes valores.
TABLA N° 4.11, VALORES DE SINCRONISMODE PERTURA Y CIERRE - NORMA
IEC 62271-100
Descripción Valor*9’ Valor*9’Tiempo máximo de
sincronismo apertura entre fases
1/6 de ciclo de la frecuencia de operación del interruptor 2.78 ms
Tiempo máximo de sincronismo cierre
entre fases
% de ciclo dé la frecuencia de operación del interruptor 4.17 ms
(9)Estos datos hacen referencia a lo especificado en la norma IEC 62271-100:2008, para
una frecuencia de 60Hz. [International Standard IEC 62271-1, High Voltage Switch Gear
and Controlgear - Part 100: Alternating-Current Circuit-Breakers, pág. 69]
75
El manual del fabricante del interruptor de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1,
establece los siguientes valores como máximo permitido para los tiempos de
sincronismo de apertura y cierre:
TABLA N0 4.12, VALORES FUNCIONALES DE LOS TIEMPOS DE SINCRONISMO DEAPERTURAY CIERRE - FABRICANTE
Valor Funcional Valor(10)
Sincronismo de fases en una operación de apertura 3.00 ms
Sincronismo de fases en una operación de cierre 4.00 ms
<10)Estos valores hacen referencia al manual del interruptor de potencia de 72.5 kV,
modelo EDF-SK-1-1. [Manual del Producto Cortaciruito Externo (Rev A), Modelo Tanque
Activado, TIPO EDFSK1-1, pág. 20]
Los resultados de los tiempos de sincronismo para una operación de apertura y cierre en
las pruebas prototipo (pruebas FAT) son:
TABLA N° 4.13, RESULTADOS DE LOS TIEMPOS DE SINCRONISMO DE APERTURAY CIERRE - PRUEBAS PROTOTIPO
Operación Resultados Pruebas Prototipo(11)
Apertura 0.4ms
Cierre 0.4ms
(11 )Estos valores hacen referencia a los resultados de las pruebas prototipo del interruptor
de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1. [Routine Test Report - Interruptor de
Potencia, Marca ABB, Modelo EDFSK1-1, Serie 700-14-704, pág. 5 y 4 respectivamente]
Comparando los resultados de las tablas 4.9, 4.10, 4.11,4.12 y 4.13, tenemos:
TABLA N° 4.14, COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE TIEMPOS DE SINCRONISMO
DE APERTURAY CIERRE
OperaciónValores Medidos
CIBANO 500
IEC 62271-100 Valor Máximo
Permitido
ValorFuncional
Resultados3ruebas
PrototipoEvaluación
Apertura 2.00 ms 2.78 ms 3.00 ms 0.4 ms Aprobado
Cierre 1.00 ms 4.17 ms 4.00 ms 0.4 ms Aprobado
76
En la TABLA N° 4.14, se observa que los valores de medición de sincronismo, de las
fases en operaciones de apertura/cierre, obtenidos con el equipo analizador de
interruptores CIBANO500 se encuentran dentro de lo establecido por la norma IEC
62271-100, el fabricante (valores prototipo), pero por encima de los resultados de las
pruebas prototipo (pruebas FAT).
4.2 Análisis de Resultados de la Prueba de Resistencia Estática de Contactos
Los resultados medidos de resistencia de contactos de cada fase del interruptor de
potencia, con el equipo analizador de interruptores CIBANO 500, son los siguientes:
TABLAN0 4.15, VALORES DE RESISTENCIA ESTÁTICA DE CONTACTOS
Fase Valor medido(12) CIBANO500
R 35.11 pD
S 35.70 pD
T 35.65 pO
<12)Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 48, del
presente informe de suficiencia.
Para esta prueba, la norma IEC 62271-1:2007 establece la aplicación de por lo
menos 50 amperios de corriente continua (ADC), con un criterio de evaluación de un
valor máximo de +20% del valor, de la resistencia de contacto estática, obtenido
en la prueba prototipo. [8]
TABLAN0 4.16, VALORES DE RESISTENCIA ESTÁTICA DE CONTACTOS - NORMAIEC 62271-1
Norma IEC 62271-1 Rango de Valores*131 Unidad
Resistencia estática de contactos
< 20%(Valor Prototipo) pü
<13)Este dato hace referencia a lo especificado en la norma IEC 62271-1:2007.
[International Standard IEC 62271-1, High Voltage Switch Gear and Controlgear - Part
100: Alternating-Current Circuit-Breakers, pág. 61]
Los resultados de las resistencias estáticas en las pruebas prototipo (pruebas FAT) son:
77
TABLA N° 4.17, RESULTADOSDE LA RESISTENCIA ESTÁTICA DECOTACTOS-PRUEBAS PROTOTIPO
Operación Resultados Pruebas Prototipo(14)
R 32.00 pQ
S 32.00 pO
T 31.00 pQ
(14)Estos valores hacen referencia a los resultados de las pruebas prototipo del interruptor
de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK-1-1. [Routine Test Report - Interruptor de
Potencia, Marca ABB, Modelo EDFSK1-1, Serie 700-14-704, pág. 3]
Comparando los resultados de las tablas 4.15, 4.16 y 4.17, tenemos:
TABLA N° 4.18, COMPARACIÓNDE RESULTADOSDE LA RESISTENCIA ESTÁTICADE CONTACTOS
Fase Valor Medido CIBANO 500
IEC 62271-1 Límitepermitido
ResultadosPruebasPrototipo
Evaluación
R 35.11 pO < 38.4 pQ 32.00 pQ Aprobado
S 35.70 pO < 38.4 pQ 32.00 pQ Aprobado
T 35.65 pQ < 37.2 pQ 31.00 pQ Aprobado
En la TABLA N° 4.18, se obseda que los valores de resistencia estática de contactos,
medidos con el equipo analizador de interruptores (CIBANO 500), se encuentran dentro
de lo establecido por la norma IEC 62271-1:2007 en base a los resultados de resistencia
de contactos estática de las pruebas prototipo (pruebas FAT).
4.3 Análisis de Resultados de la Prueba de ResistenciaDinámica de (Contactos.
Las gráficas, de resistencia dinámica de contactos de cada fase del interruptor de
potencia, obtenidas con el equipo analizador de interruptores se analizaran para calcular
el tiempo de separación de los contactos de arco; siendo estos contactos de arco, los
últimos en separarse.
A continuación se muestra las capturas de las gráficas de operación de apertura de los
contactos principales y de arqueo de cada fase del interruptor de potencia de 72.5 kV,
modelo EDF-SK1-1, son:
Rtt&rncia pr^redio de los contactos principies
to co n ^ ^ w prinripate % separan aquí
Fig. 4.3 Medida del Tiempo de Separación de los Contactos de Arco, fase “R”.
C2B c p - arní 805J2us
C1Tieirpo del cursor
OamtilTO™2359 ms
FraR* I
Fa T
2.45
2.W-:Lra contactos de arco x % pran aquí
255
Estancia de viaje « I contacto de arco (te); i— r
■ !' ¡
i I 1ti í3 i
tl í
r 3 ;=
---------- -i -------■—. . i J
r r ^ T - C T T J T V Í ' í ' p V T T ' J ' - r r T 'T ' p ' T 'T ' T | M I ■ Y T T T T ^ T T T T y T T T T J T T T T J T T T T y T T ^ T J t ! F I | í I I
175 1&0 1&5 19.0 195 ^ M5 21Í & 5 22.0 22.5 23.0 23.5 24.0 24.5 25.0
NOTA: El contado principal se separara
cuando en la trayetforia, el valor de la
resistencia sufre un rambio de valor y este
empieza a elevarse; también se puede
obsewar en la gráfica cuando esta tiende a
crecer.
Fig. 4.4 Medida del Tiempo de Separación de los Contactos de Arco, fase “S”.
2.15^--
Fra R t Owt*$ 1 (UB MF^Sra*T
245
235
:
225-
220-
C l d C l U C 2 j - C i d
2S.MTO^Ifm ] 7^7^ [ □ w m 7 3 in 0
R ^ ^ n c ia p r o ^ d io de los c ^ fe ^ r c p rin c iw te
co n ta^w principal»se separan aquí
1 1 | ■ 111I ' 1 1 1 I ■ 1 1 1 . 1 111I111 1 I 11 1 1 I n 11I11’ 1 f " 19.5 ^ 2 U ^ ^ 223 2 ^ 23.5
'Tr -1 nr fTTrr 1 r rr rnT^HT»240 24.5 ^ 25.5 2W 26.5
TO
contactos de arco x % ^ r a n aquí
Distarcía devine fe l contarto de arco í te )
NOTA: El contacto principal se separara
cuando en la trayectoria, el valor de la
resistencia sufre un cambio de valor y este
empieza a elevarse; también se puede
obsewar en la gráfica cuando esta tiende a
crecer.
Res&encia proircdio de Ira crntartre prirci^les
Los contaos prinapal« % separan aquí.
Fig. 4.5 Medida del Tiempo de Separación de los Contactos de Arco, fase “T”.
cim. '¡m. »fiUm J 81S.72 us |
: iCflnlKTOÍ BnfVM« f r» ’Hiv«Tiíirpo ai W
FraPFra;Fa T
los contaOi» déirtoit: separan aquí
n.s:,wia ¡Sf- va¡e d*E
contacto de oko CUo¡
Tiww ms
ía f
| i¡i j iTr T iL í ,
NOTA: El contacto principal se separara
cuando en !a trayectoria, e! valor de la
resistencia sufre un cambio de valor y este
empieza a alavense; también se puede
observar en la gráfica cuando esta tiende a
crecer.
81
En la Fig. 4.3, se muestra el comportamiento de la resistencia del contacto principal y de
arqueo de la fase “R”, en una operación de apertura. En la gráfica se obseda que hasta
el tiempo t1=23.59ms el valor de la resistencia (pQ) sufre pequeñas variaciones; esto
indica que el contacto principal se separa aproximadamente en ese instante
(t1=23.59ms). A partir del instante t)=23.59ms, se identifica la presencia del contado de
arqueo, ya que el valor de la resistencia (pQ) comienza a incrementarse hasta un valor
infinito en el instante t2=24.40ms, interpretando el valor infinito de la resistencia como la
separación definitva del contacto de arqueo de la fase “R”. Podemos concluir que el
tiempo de separación del contacto de arqueo de la fase S, es: [9]
t ■ = (4.1)separacionx 2X 1*De la ecuación (4.1):
tseparacicm, es el tiempo de separación del contacto de arqueo de la “fase X”
t2, es el tiempo de apertura de la “fase X”
t), es el tiempo de separación del contacto principal de la “fase X”
Reemplazando datos en la ecuación (4.1), tenemos:
t . =(24.40-23.59) = 805.12^separación .
i contacto_a« _a n p n o _ / a u n
(4.2)
t separación , ,* contaclo_d«
= 805.12^ (4.3)
En la ecuación (4.2) y (4.3), se muestra el resultado del tiempo de separación del
contacto de arqueo de la fase “R”.
En la Fig. 4.4, se muestra el comportamiento de la resistencia del contacto principal y de
arqueo de la fase “R”, en una operación de apertura. En la gráfica se obseda que hasta
el tiempo t1=25.60ms el valor de la resistencia (pQ) sufre pequeñas variaciones; esto
indica que el contacto principal se separa aproximadamente en ese instante
(t1=25.60ms). A partir del instante t1=25.60ms, se identifica la presencia del contacto de
arqueo, ya que el valor de la resistencia (pQ) comienza a incrementarse hasta un valor
infinito en el instante t2=26.30 ms, interpretando el valor infinito de la resistencia como la
separación definitva del contacto de arqueo de la fase “S”. Podemos concluir que el
tiempo de separación del contacto de arqueo de la fase S, es:
Reemplazando datos en la ecuación (4.1), tenemos:
t . =(26.30-25.60) = 702.87/^1 separacionmiacK _arqU'0fM.s. v(4.4)
En la ecuación (4.4), se muestra el resultado del tiempo de separación del contacto de
arqueo de la fase “S”.
82
En la Fig. 4.5, se muestra el comportamiento de la resistencia del contacto principal y de
arqueo de la fase “T”, en una operación de apertura. En la gráfica se observa que hasta
el tiempo t1=25.58 ms el valor de la resistencia (pü) sufre pequeñas variaciones; esto
indica que el contacto principal se separa aproximadamente en ese instante
(ti =25.58ms). A partir del instante ti=25.58ms, se identifica la presencia del contacto de
arqueo, ya que el valor de la resistencia (pü) comienza a incrementarse hasta un valor
infinito en el instante t2=26.40 ms, interpretando el valor infinito de la resistencia como la
separación definitva del contacto de arqueo de la fase “T”. Podemos concluir que el
tiempo de separación del contacto de arqueo de la fase T, es:
Reemplazando datos en la ecuación (4.1), tenemos:
t . =(25.58-26.40) = 815.72m (4.5)Lseparación , , v ’ ^ ' ’•* cor\tacto_at _arquto _ j a s t T
En la ecuación (4.5), se muestra el resultado del tiempo de separación del contacto de
arqueo de la fase “T”.
Al ser una prueba comparativa y al no contar con resultados de pruebas prototipo
(pruebas FAT), se procederá a realizar la comparación entre fases.
TABLA N° 4.19, COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE LOS TIEMPOS DE
SEPARACIÓN DE LOS CONTACTOS DE ARQUEO DE CADA FASE DELINTERRUPTOR
Fase Valor Medido(15) * * CIBANO 500
% de discrepancia entre fases
R 805.12 ps -
S 702.48 ps 12.75%
T 853.92 ps 6.06%
(15)Estos valores hacen referencia a las ecuaciones (4.2), (4.3) y (4.4).
Tomando como referencia el tiempo de separación del contacto de arqueo de la fase “R”,
la TABLA N° 4.19, muestra la discrepancia de tiempo entre los tiempos de separación de
los contactos de arqueo de las otras fases. Se observa que los tiempos de separación de
los contactos de arqueo no difieren mucho entre ellos.
4.4 Análisis de Resultados de la Prueba de Voltaje Mínimo de Operación de las
BobinasLos resultados medidos de los “voltajes mínimos de operación de las bobinas de
cierre y de apertura” del interruptor de potencia, con el equipo analizador de
interruptores CIBANO 500, son los siguientes:
83
TABLA N° 4.20, RESULTADOS DE LA TENSIÓN MÍNIMA DE OPERACIÓN DE LASBOBINAS
Bobina Valor medidot1B) CIBANO500 Unidad
Cierre 51.20 Vdc
Apertura 41.20 Vdc
<16)Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 64, del
presente informe de suficiencia.
De acuerdo a la norma IEC 62271-1:2007, el rango de los valores de operación de las
bobinas de cierre/apertura, son:
TABLA N° 4.21, RANGO DE OPERACIÓN DE LAS BOBINAS DE APERTURA YCIERRE - NORMA IEC 62271-1
Norma IEC 62271-1 Rango de Valores(17) Rango de Tensión de operación normal
Voltaje de operación de las bobinas de cierre/apertura
8 5 % - 1 1 0 % , de la tensión nominal de
operación.1 0 6 .2 5 V Dc - 1 3 7 . 5 V dc
<17)Este dato hace referencia a lo especificado en la norma IEC 62271-1:2007.
[International Standard IEC 62271-100/62271-1, High Voltage Switch Gear and
Controlgear - Part 100: Alternating-Current Circuit-Breakers, pág. 35]
El manual del fabricante del interruptor de potencia establece los siguientes valores
como máximos permitidos para la operación de las bobinas, de cierre y apertura, con
mínima tensión.
TABLA N° 4.22, VALORES MÁXIMOS INDICADOS POR EL FABRICANTE, PARA LA
TENSIÓN MÍNIMA DE OPERACIÓN DE LAS BOBINAS DE CIERRE Y APERTURA -FABRICANTE 18
Bobina Valores Funcionales*18>
Valores Funcionales de Voltaje
Voltaje mínimo de operación de la bobina de cierre < 85 %Vn < 106.25 VDC
Voltaje mínimo de operación de la bobina de apertura < 70 %Vn < 87.50 VDC
(18)Estos valores límite hacen referencia al manual del interruptor de potencia de 72.5 kV,
modelo EDF-SK-1-1. [Manual del Producto Cortaciruito Externo (Rev. A), Modelo Tanque
Activado, TIPO EDFSK1-1, pág. 21]
84
Los resultados de los voltajes mínimos de operación de las bobinas de cierre y apertura
en las pruebas prototipo (Pruebas FAT), son:
TABLAN0 4.23, RESULTADOS DE LAS TENSIONES MÍNIMAS DE OPERACIÓN DE
LAS BOBINAS DE CIERRE Y APERTURA - PRUEBAS PROTOTIPO
Bobina Resultados Pruebas Prototipo(19)
Voltaje mínimo de operación de la bobina de cierre 62.00 VDC
Voltaje mínimo de operación de la bobina de apertura 56.00 VDC
(19)Estos valores hacen referencia a los resultados de las pruebas prototipo del interruptor
de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1. [Routine Test Report - Interruptor de
Potencia, Marca ABB, Modelo EDFSK1-1, Serie 700-14-704, pág. 2]
Comparando los resultados de las tablas 4.20, 4.21, 4.22 y 4.23, tenemos:
TABLAN0 4.24, COMPARACIÓN DE RESULTADOS DE LOS VOLTAJES MÍNIMOS
DE OPERACIÓN DE LAS BOBINAS DE CIERRE Y APERTURA
Bobina
ValorMedidoCIBANO
500
IEC 62271-1Valores
Funcionales , Máximo Voltaje
ResultadosPruebasPrototipo
Evaluación
Voltaje mínimo de
operación de la bobina de
cierre
51.20 VDC 106.25 VDC- 137.5 VDC < 106.25 VDC 62.00 VDC Aprobado
Voltaje mínimo de
operación de la bobina de
apertura
41.20 VDC 106.25 VDC- 137.5 VDC < 87.50 VDC 56.00 VDC Aprobado
En la TABLA N0 4.24, se observa que los valores obtenidos, de tensión mínima de
operación de las bobinas de cierre/apertura, se encuentran dentro del límite indicado por
el fabricante del interruptor (manual del fabricante).
Conocer los voltajes mínimos de operación de las bobinas de cierre/apertura, del
interruptor de potencia, es muy importante para: identificar el buen funcionamiento
de las bobinas, así como también, para asegurar la confiabilidad de operación de
85
las bobinas ante una caída de tensión en los seriaos auxiliares que son
alimentadas por las baterías de la subestación.
4.5 Análisis de Resultados de la Prueba de la Corriente del Motor
Los resultados medidos de tiempo de carga del resorte de cierre y el consumo de
corriente del motor del interruptor de potencia, con el equipo analizador de interruptores
CIBANO 500, son los siguientes:
TABLA N° 4.25, RESULTADOS DE TIEMPO DE CARGA Y CORRIENTE DEL MOTOR
Descripción Valor medido(20) CIBANO500
Tiempo de carga del resorte de cierre (operación del motor) 8.17 s
Corriente del motor 7.19 A
*^'Estos valores hacen referencia a los resultados obtenidos en el capítulo III pág. 68, del
presente informe de suficiencia.
El manual del fabricante del interruptor de potencia especifica que el motor debe ser
tensionado por un máximo de 15 segundos; esto quiere decir, que el tiempo máximo para
la carga del resorte debe ser menor a 15 segundos (tmotor < 15 s).
TABLA N° 4.26, TIEMPO MÁXIMO DE CARGA DEL MOTOR - FABRICANTE:
Descripción Tiempo máx. Fabricante*21'
Tiempo de carga del resorte de cierre (operación del motor) < 15s
(21)Este valor límite hace referencia al manual del interruptor de potencia de 72.5 kV,
modelo EDF-SK1-1. [Manual del Producto Cortaciruito Externo (Rev. A), Modelo Tanque
Activado, TIPO EDFSK1-1, pág. 21]
Los resultados de tiempo de carga y consumo de corriente del motor en las pruebas
prototipo (pruebas FAT), son:
TABLA N° 4.27, RESULTADOS DEL TIEMPO DE CARGA Y CORRIENTE DEL
MOTOR DE CARGA DEL RESORTE: - PRUEBAS PROTOTIPO
Descripción Resultados Pruebas Prototipo*22'
Tiempo de carga del resorte de cierre (operación del motor) 8.70 s
Corriente del motor 7.10 A
86
( )Estos valores hacen referencia a los resultados de las pruebas prototipo del interruptor
de potencia de 72.5 kV, ABB modelo EDF-SK1-1. [Routine Test Report - Interruptor de
Potencia, Marca ABB, Modelo EDFSK1-1, Serie 700-14-704, pág. 2]
Comparando los resultados de las tablas 4.25, 4.26 y 4.27, tenemos:
TABLA N0 4.28, EVALUACIÓN DEL TIEMPO DE OPERACIÓN Y CORRIENTE DELMOTOR
Descripción Valor Medido CIBANO 500
ValorMáximo Permitido
(Fabricante)
ValorPruebas
FATEvaluación
Tiempo operación del motor/carga del resorte 8.17 s 15.00 s 8.70 s Aprobado
Corriente del motor 7.19 A - 7.10 A Aprobado
En la TABLA N° 4.28, se obseda que los valores, de tiempo de carga del resorte y
corriente del motor, medidos por el equipo analizador de interruptores CIBANO 500
durante la operación del motor de carga de resorte, se encuentran dentro de lo
establecido por el fabricante (manual del fabricante), pruebas prototipo (pruebas FAT).
De acuerdo a la norma IEC 62271-1:2007, el motor y sus auxiliares deben operar
satisfactoriamente entre el siguiente rango de tensión:
TABLA N° 4.29, RANGO DE VOLTAJE DE OPERACIÓN DEL MOTOR-NORMAIEC 62271-1:2007
Norma IEC 62271-1 Rango de Valores<23) Rango de Tensión de operación normal
Voltaje de operación satisfactoria del motor
85%-110%, de la tensión nominal de
operación (Vn=125 VDC).106.25 VDC- 137.5 VDC
( E ste rango hace referencia a lo especificado en la norma IEC 62271-1:2007.
[International Standard IEC 62271-1, High Voltage Switch Gear and Controlgear - Part
100: Alternating-Current Circuit-Breakers, pág. 35]
Se conoce que el voltaje nominal de operación del motor, es de: 125 VDC-
Tabla N0 4.30, VOLTAJE MÍNIMO DE ALMENTACIÓN DEL MOTOR
Descripción Voltaje<24)
Voltaje mínimo durante toda la operación del motor 117.37 VDC
87
(24)Este valor hace referencia a lo medido por el equipo analizador de interruptores,
durante la operación del motor, y se muestra en la Fig. 4.6.
Comparando los valores mínimos de las tablas 4.29 y 4.30, tenemos:
TABLA N° 4.31, VALORES MÁXIMOS/MÍNIMOS DE VOLTAJE, PERMITIDOS, DURANTE LA OPERACIÓN DEL MOTOR
DescripciónValor Mínimo
Medido CIBANO 500
ValorMínimo Permitido
(IEC 62271-1)Evaluación
Voltaje mínimo durante toda la operación del
motor117.37 VDC 106.25 VDC Aprobado
En la TABLA N° 4.31, se obseda, que el voltaje mínimo, medido por el equipo analizador
de interruptores CIBANO 500, durante toda la operación de motor se encuentra dentro de
lo establecido por la norma IEC 62271-1.
En la Fig. 4.6, se muestra el comportamiento de la corriente, voltaje y tiempo total de
operación del motor que requiere para la carga del resorte de cierre del
interruptor de potencia tripolar de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1. Se obseda que al
principio del funcionamiento del motor, la corriente de arranque es alta, provocando
en ese instante el menor valor de voltaje de alimentación del motor, siendo este
valor de 117.37 VDC. La corriente de arranque disminuye rápidamente hasta un valor
promedio de 2.4 A, este valor promedio se mantiene por unos segundos (hasta t=3.0
s). A los 3 segundos de operación del motor, nuevamente la corriente aumenta; en
esta etapa, el incremento de la corriente se debe a que en ese instante el motor
inicia la carga del resorte de cierre del interruptor, llegando hasta un pico de
corriente de 7.19 A de consumo (en el instante “t=5.91 s”) que es cuando el motor
realiza mayor esfuerzo, para luego disminuir el consumo de corriente hasta que el
resorte es cargado completamente (aproximadamente en t = 8.17 seg.) yelm otordeja
de consumir corriente.
Máxima corriente durante la carga del resorte. I = 7.19 AErncui |farar
HCaída de tensión durante el arranque. V = 117.37
Tensión de Alimentación al M otor Vn = 125 Vd.c
í-Máxima caída de tensión durante la carga del r e ír te . V = 120.59 Vdc
'I I I I | I I I I I I M | I I M ] 11 M 11 M I | I I T F 11 1 1 1 ] 1 T 11 J t T T T J t T T t [ t 'TT
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c i l C2i € M - c m ATJns WH 5.91$2 i . l l A 7J9A 47J14A
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í
Fig. 4.6 Medida de la Corriente y Tiempo de Operación del Motor, durante la Carga del Resorte.<x><x
89
4.6 Presupuesto y Tiempo de Ejecución de las Pruebas
Para el desarrollo del presente informe fue necesario la ejecución de pruebas de
diagnóstico al interruptor de potencia de 72.5 kV, modelo EDF-SK1-1, serie 700-14-704
fabricado por la empresa ABB, lo que requirió contar con el equipo analizador de
interruptores CIBANO 500, personal calificado (mano de obra) para el manejo, instalación
del equipo de pruebas e interpretación de resultados. El presupuesto requerido para la
ejecución de las pruebas (incluye personal y equipamiento) e interpretación de los
resultados fue el siguiente:
TABLA N° 4.32, PRESUPUESTO PARA EL DIAGNÓSTICO DEL INTERRUPTOR DE
POTENCIA DE 72.5 kV, MODELO EDF-SK1-1, SERIE 700-14-704
PRESUPUESTO - PRUEBAS A INTERRUPTOR DE POTENCIA
Item Designación Unidad CantidadPrecio
UnitarioImporteParcial
Totales por Item
RECURSOS HUMANOS Y EQUIPAMIENTOEquipo de Pruebas CIBANO 500 día 1 $ 3 M M $300.00Personal Operador y Especialista horas 4 S20.OT S80.MPersonal Superoisor de Seguridad horas 4 S20.OT $80.1X1Personal Técnico Uniero horas 4 S20.OT S80.M $540.00
UCENICAS DESO^WARE, INTERPRETACIÓN Y ANAUSIS DE RESULTADOSPrueba de Tiempos de Operación 1 50.OT S50.OTPrueba de Resistencia de Contactos Estática
1 40.OT $40.00
Prueba de Resistencia Dinámica de Contactos
1 60.00 S60.M
Prueba de Voltaje Mínimo de Operación de las bobinas 1 40.OT ^O.OT
Prueba de Corriente del Motor 1 40.00 &0.OT $230.00Costo Directo
Gastos Generales (30%)
Utilidad (35%) Sub Total
I.G.V. (18%) Total
$^0.00$231.00
$1,M1.00$350.35
$1,351.35$243.24
$1,594.59
En la TABLA N° 4.32, se muestra a detalle el precio (en US$) de cada uno de bienes
utilizados para la ejecución de las pruebas al interruptor de potencia de 72.5 kV, modelo
EDF-SK1-1, serie 700-14-704. Los precios unitarios, considerados, son referenciales.
En el diagrama 4.1, se muestra el diagrama de Gantt para el desarrollo délas
pruebas al interruptor de potencia de 72.5 kV. Modelo EDF-SK1-1, serie 700-14-704.
En el diagrama 4.1, está conformado por cuatro (04) hitos: Instalación del equipo
analizador de interruptores ( con un tiempo de ejecución de 2.5 horas), ejecución de
las pruebas (con un tiempo de ejecución de 1 horas), desinstalación del equipo
analizador de interruptores (con un tiempo de ejecución de 1 hora) y análisis de
resultados (con un tiempo de ejecución de 2.5 horas).
tí 0 biotti dito*co nro %mrn o íi .i✓ ra TODE OÓNMPRUEMS DE 85 h ^ mié 10W 0
DIA^ OT AUN I ^PTOR DE M/K/14Iv UB r ^ ^ EDFBl-1
>í CTWADEIEOTAIACIÓNDEIEWIPODE 2.Sh^ mié 1 &M/K/14
' •/ Instalràn de 1« r ulos CB CM2 en lhora mk 1 Dada uno de lastras dd mtenuptw de M/tt/14to®rà
4 s InstaladAn dri Qhleadate fi»r>a yd» Q-S toras mfc 1 8ramunfc fo, enoe la mteutos CT CM2, M/re/i4el luto de dd deproebavd
: s / Rnrárnlento de los tosde ltora mí im Aen^ ràn de las tobira y motor en el M/fc/14toblero te del de
6 / ™>AMEiKuafore^rai s Itoa mtóM/M... 21 / Ej ttn de la pruete de Tiempsde 0.2 horas mk 1 5}
M/«/148 / f I o. ! i- 02 s m£ im 6
M/O/149 ✓ te la de R^^rà 02 horas mí ím, 7
Dìn a de Contorta M/«/1410 ✓ dela prueta devoto Minimo 0.2 horas m« 8
de O rràn de ls M/M/1411 ✓ E #n te la de Comente del 0.2 toras mí $
Motor MM/14¡ 12 ✓ ctmam DEi ruAa dei ewpo de1 toa mfé 4
M/re/i4✓ Dd^^dte te los mtetfa CBMQ de 05 toas mí im mate ima dete fa» delln pta de M/W/14
poterà| 14 fó aaón de todo obleado de tera 05 toras mí vm 13
yte comunicación entred de M/re/14^eb»y d te torà
✓ DE I^L U ^ y 4 mié 12KINrarnE tyK/1416 Potete Tfem i de Ote Sn 0.5 toras mí04M_ 14n Pruete deRe&t &deCm to 0.5 toras mí im 15.M/M/1418 / tostate Resterà Dínámia de ltora mí i<m 161Contorta M/06/14tí ✓ Pruebade Vokak Minimo de O rràn 0.5 toras mí 17
de la Btoinv M/K/1420 ✓ Proeta de toriate del Motor 0.5 toas mí04/06/_ MI21 ✓ de Informe 1 tora miéM/06/.- 2 OÍ
Provato: o2W710/Tarn ♦
Hto ♦ mm Hitoiraw V dur te
Diagrama N° 4.1, Desarrollo de las pruebas e interpretación de los resultados o
CONCLUSIONES YRECOMENDACIONES
Conclusiones
1. En el presente informe de suficiencia se analizó los resultados de las pruebas de
tiempo de operación, medida de la resistencia de contactos (estática/dinámica),
voltaje mínimo de operación de las bobinas de cierre/apertura y corriente del motor
para diagnosticar la confiabilidad de uno de los equipos más importantes, de las
subestaciones eléctricas, como es el interruptor de potencia, que para este caso en
particular fue de 72.5 kV, marca ABB, modelo EDF-SK-1-1.
2. El contar con el software “Primary Test Manager” para la obtención, análisis de las
mediciones fue de gran ayuda, debido a la facilidad en la interfaz del uso del software
y la información que este muestra. De igual forma el contar con el equipo CIBANO
500 como analizador de interruptores, con su fuente de tensión/corriente regulable
incorporada, fue muy beneficioso, minimizando el cableado para las pruebas, lo que
permitió ejecutar las diferentes pruebas en un menor tiempo.
3. Al obtener resultados de mediciones de tiempos de operación de apertura y cierre de
cada fase del interruptor de potencia dentro de lo establecido por el fabricante, se
concluye que el sistema mecánico de apertura y cierre está funcionando
correctamente, permitiendo que los contactos principales y de arco del interruptor de
potencia sufran menores daños durante una operación de apertura o cierre, de igual
forma, las instalaciones de transformación, de transmisión y de distribución.
4. Al obtener resultados de mediciones de tiempos de sincronización de las fases, del
interruptor de potencia, dentro de lo establecido por la norma IEC 62271-100 y el
fabricante (manual del interruptor); se concluye que el sistema mecánico de
operación simultanea (eje común de operatividad) está funcionando correctamente,
controlando así, la sobretensión producida durante una operación e cierre de los
contactos móvil y el fijo, pudiendo dañar el aislamiento del interruptor de potencia.
5. Al obtener resultados de mediciones de resistencias estáticas, del interruptor de
potencia, hasta un 15% por encima de los resultados de las pruebas prototipo
(pruebas FAT), pero dentro de lo establecido por la norma IEC 62271-1 (límite
superior del 20% del resultado de la prueba prototipo); se concluye que los contactos
92
principales no se encuentran dañados o desgastados por las operaciones de cierre,
apertura o durante una falla, minorando la pérdida de energía por efecto joule.
6. Al obtener resultados de mediciones de voltajes mínimos de operación de las
bobinas de apertura y cierre del interruptor de potencia, dentro de lo establecido por
el fabricante (manual del interruptor) y la norma IEC 62271-1; se concluye que las
bobinas de cierre y apertura se encuentran en óptimas condiciones, garantizando su
funcionamiento en condiciones nominales y permite establecer valores mínimos de
voltaje en los sewicios auxiliares
7. Durante la operación del motor, se obtuvo un valor de corriente de operación del
motor ligeramente superior (+1.26%) al resultado de las pruebas prototipo (pruebas
FAT); esta diferencia no implica principios de daños en el motor, ya que la diferencia
es mínima, pudiendo ser por la diferencia de equipos analizadores usados. El
resultado de la medición del voltaje de alimentación del motor (durante la operación
del mismo), se mantuvo dentro de lo especificado en la norma IEC62271-1.
Al obtener el resultado de la medición del tiempo de operación del motor, del
interruptor de potencia, dentro de lo establecido por el fabricante (manual del
interruptor), se concluye que el motor de carga del resorte, temporizadores, resorte
de cierre se encuentran en buen estado de funcionamiento.
8. Luego de comparado y analizado los valores medidos, se concluye que el
mecanismo involucrado a las pruebas realizadas del interruptor de potencia tripolar
de 72.5 kV, fabricado por ABB, modelo EDF-SK1-1, con número de serie 700-14
704, se encuentran en buen estado de funcionamiento.
Recomendaciones
1. Durante la instalación del equipo analizador de interruptores
Para obtener resultados más exactos, en la prueba de resistencia de contactos
estática, se recomienda limpiar perfectamente los terminales de conexión de los
interruptores donde se conectaran las pinzas del equipo de prueba, a fin de asegurar
un buen contacto y obtener buenas mediciones.
2. Durante el Desarrollo de las PruebasEs de gran utilidad el poder generar las plantillas de pruebas antes de la ejecución de
la misma, para así poder ahorrar tiempo en campo, y no tener problemas con
tiempos de corte programados.
3. Para el Análisis de los ResultadosContar con una base del historial de pruebas de cada interruptor de potencia,
identificado por la marca, modelo y nivel de tensión, para así poder realizar un
seguimiento de un interruptor en específico.
ANEXOS
ANEXO A: ROUTINE TEST REPORT - INTERRUTOR DE POTENCIA, MARCA ABB,MODELO EDFSK1-1, SERIE 700-14-704
ROUTINETEST REPORT
Page 1 of 9AHBreaker EDFSK1-1 Mechanism: FSA 1 (F)
Customer
ABB S.A. PERU.
Customer reference
0601310055-1 DTD.19.07.2013.
Order No: 5000023309/30 Serial No: 700-14-704
Breaker type EDFSK1-1
Serial number700-14-704
Mechanism type FSA 1 (F)
Serial number700-14-704
Standard IEC 62271-100
Test completed 11/13/2013
We hereby certify that the above objects have passed all routine tests in accordance with the standard referred and with the terms of the contract.
ABB LTD.Circuit Breakers Division Tested by: VNP
Reviewed and Approved by Yashvant Chauhan
ROUTINETEST REPORT
Page 2 of 9AUKBreaker EDFSK1-1Mechanism: FSA 1(F)
Order No:Serial No:
Rated data at 20 Deg C
Rated filling pressure for operation at 0.70 MPa(abs)20 Deg C
Chrck of rating plates: OK
MECHANISM RESULTS
Resistance in ohms of auxiliary circuits at 27.6°CDescription Values
Closing coil 25Opening coil 1 25Opening coil 2 25Antipumping relay 15390Density blocking relay 15130Heater R3 683
All resistances chæked OK
Check of_______________________________________________ApprovedWiring acc. To circuit diagram OKLocal/remote operation OKCounter OKAll adjustments and paint marking OK
{Spring charge at nominal voltageDescription Unit ValuesCharging time s 8.7Motor current A 7.1
On-line motor starter does not trip for 10 consecutive operations. OK
Lowest operating voltageDescription Unit ValuesClose coil 1 VDC 62Trip coil 1 VDC 56Trip coil 2 VDC 50
OK
Power frequency test of auxiliary circuits
1 second 60 Hz 1.0 kV OK
5000023309/30700-14-704
ABBBreaker EDFSK1-1Mechanism: FSA1(F)
ROUTINETEST REPORT
Order No:Serial No:
POLE RESULTS
Resistance in main circuitPhase Unit ValuesA gOhm 32B pOhm 32C pOhm 31
OK
Power frequency test
60 seconds 60 Hz to earth: 140/140 kV OK
Orerpressure test on each pole 1.05 MPa(abs) OK
Tightness test on each pole OK
OPERATING TEST
Test assumptionsFill pressure at 20 Deg C 0.70 MPa(abs)
Operation Voltagelevel
MotorVDC
Close 1 VDC
Trip 1 VDC
Trip 2 VDC
5 Close and Open Min 106 106 88 885 Close and Open Max 138 138 138 1385 Close and Open Norn 125 125 125 1255 Close-Open Norn 125 125 125 1255 O^n-O.3s-Close Norn 125 125 125 125
Operating testAt least 25 operations as above OK
5000023309/30700-14-704
Page 3 of 9
ROUTINETEST REPORT
Page 4 of 9ABSBreakerMechanism:
EDFSK1-1FSA 1 (F)
Order No:Serial No:
5000023309/30700-14-704
Main Test sequence Close Norn.
Operati ormalaWrvrv CJOSPCOill I Tuo coi12 5 V D C 1 2 5 V D C
Coniaci tim ^ In msMain Contact Hme Qosed/O^red Clos^/OM radA1 50.5B1 50.1C1 50.2Aux. Contact time Qosed/Orered Closed/Ornrnd Aux-^ln
1a 56.6 6.1Mb 32.4 -18.1
Travel rerametersD ^rio tio i Urit T1Travel speed 1 m/s 2.8Contact Stroke mm 64.6^»Travel mm 4.5Rebounce mm 1.0
TEST REPORTROUTINE Page 5 of 9
Order No: 5000023309/30Serial No: 700-14-704
Main Testsequence Open Nom.
Operation dataM rtor C lrae ra il- Trio coil 112 5 V D C 1 2 5 V D C
Contact times In msMain Contact time Closed/O^rod Closed/OrerodA1 27.1B1 27.4C1 27.0^ x . Contact time Q o s ^ /O ^ ro d C los^ /O ^rod Aux-^ln
1a 20.6 -6.51b 35.9 8.8
Travel parametersDescriptira Urit T1Travel speed 1 m/s 3.4Contact Stroke mm 65,0OverTravel mm 2.4Rebounce mm 0.5Damwna time ms 11.5
ABUBreaker EDFSK1-1Mechanism: FSA 1 (F)
ROUTINETEST REPORT
Page 6 of 9ABBBreaker EDFSK1-1Mechanism: FSA 1 (F)
Order No: 5000023309/30Serial No: 700-14-704
Main Test sequence Open Norn.
Operation dataMrtor C im e roll - Trip coi 2125 V D C 125 V D C
Contact times In msMain Contact time Closed/Owred Closed/OrnredA1 26.3B1 26.7C1 26.3
Contact time Closed/O^red C los^ /O ^red Aux-toln1a 19.8 -6.51b 35.2 8.9
Travel ^rametersi De^riotiro Urti T1] Travel 1 mis 3.4Conlact Stroke mm 64.9
i OverTravel mm 2.3iRebouncë mm 0,5J Damano time ms 11.6
ROUTINETESTREPORT
Page 7 of 9ABBBreaker EDFSK1-1Mechanism: FSA 1 (F)
Order No:5000023309/30Serial No: 700-14-704
Main Test sequence Close-Open Nom.
Bl
Cl la
“ ib"
Cltee rail 1125 VDC
Trip eoa 1125 VDC
Contact times in msMain Contacttime Oosed/OroMd C los^/O ^rndA1 50.0 34.2Bl 49.7 34.3C1 49.8 34.4Aux. Contact time C los^/O ^rod Closed/O^rnd Aux-^ln
1a 56.4 21.6 6.41b 32.4 60.0 -17.6
TEST REPORTROUTINE Page 8 of9
Order No: 5000023309/30Serial No: 700-14-704
Main Test sequence Close-Open Norn.
Operatic dataMrtor Clœe œil 1 Trio coil 2125 VDC 1 1 2 5 VDC 125 VDC
Coniaci limes in msMain Contact time Qosed/Owmd Closed/Ornred
rsi 50.2 33.2B1 49.9 33.2C1 49.9 33.5
Contact time Closed/Owmd Closed/O^red Aux-^ln1a 56.0 21.4 5.8
rib 32.4 59.3 -17.8
AMBreaker EDFSK1-1Mechanism: FSA1(F)
ROUTINETESTREPORT
Page 9 of 9ABIBreakerMechanism:
EDFSK1-1FSA 1(F)
Order No:Serial No:
5000023309/30700-14-704
MainTest sequence Open-O.3s-Close Nom.
O p e r a t i o n d a t a
hi dim I Ctose ûûi'i 1 I Tr© CQil 1125 VDC 1 125 VDC 1 125 VDC
Contact times in m3Main Contact time Closed/O^rod Closed/O^redA1 27.1 323.6B1 27.3 323.0C1 27.0 323.4
Contact time aosed/Orerod Clos^/Owrnd ta x -^ ln1a 20.5 335.9 -6.61b 35.8 297.1 8.7
ANEXO B: SCHEMATIC DIAGRAM FOR (36 - 72.5 kV), SF6 CIRCUIT BREAKER TYPE EDFSK1-1 WITH SPRING DRIVE MECHANISM FSA 1-1 (F)
Vf e
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34 35
COn 37 36
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a < ÙJ 69S
5 S t ^ Æ |! = 7is |T - A
E i— 7 2 «
1 o o o
X 1
TE R M IN AL TY PE:U K 6N M AKE: PHOENIX
D IA G ^^U BASED O N i E C ^ 1 7 ^ .L O ^A L REM OTE SWRCH W REM OTE CIR CUS B R E A K S W O F F " POSOTON.AUXILIARY C R C U R " O F F “ .D R A ^ W ^H O U T G AS P R ^ S U R E .SPRWG D S ^ ^ G E D -
N O T E :- W RING TO B E DONE W RH T I^ E D C U .W R E (GREY FOR DC CKT. BLACK TO R A C C K T ., GREEN + YELLO W FOR EAR TH W G .)
FOR CO N TR O L CKT.2 :-2 ^ S Q .M M .F O R M O T O T CKT.3:-4.0 ^ MM. FOR D ^O R & PANEL E A R T H S .4 > A L L m P 'T C M ^ O T N G H O ^ S T O B E BLOCKED
WITH RUBBER GROMMAT.
® T E R M W ^ FOR CUCTOMER C ^ ^ C T I O N .
“B ^ 1 ^ SCHEMATIC DIAGRAM FOR (3&-72.5KV),
SF6 O R C U ff BREAKER EDF 8 K W WffH S W IN G DRWE M E C H ^ E M FSA
I 4 I ~ABB Limited
T
R E F .D T C .
1HYB990030-211
3
Bill of Material
•S e ©oft
i lm
K«f 1|ls€3
S L. IT E M D E S IG N A T IO N D E S C R IP T IO N M A K E
1 •EH HEATER M O U N T l^ ANGLE
2 •STK1 S TB K E R (A S P E R R E Q D .)
3 *DM-ra SF6 GAS D EN SfîYM O NITO R TRAFAGMKM
A +DM-X0re) T E R M N ^ BLOCK IN DM ..
5 +OM-.F3 ADD W BL^CK MCB-F3 A B B O R EQUI.
6 ♦OM-.F4 ADD ON B LTC K MCB-F4 A B B O R E Q U I.
7 +^M-F3 2 POLE MCB-MOTOR ABB OREQ UI.
8 +^M-F4 2 P ^ E MCB-MEATER ABB O R E Q U I.
9 ♦ ^ • K l ANTIPUMPWG RELAY A B ^ ^ H R A C * O R EQUL
10 ^ P E R V E l W RELAY A B ^ C H M C K O R EOUI.
11 + ^ -M 1 SPRING C H A R G E ^ 1 ^ 0 ^ ^ ^ ^ ^ ^ A G N ^ O R B E S & C O M P L Y LTD OR EQU.
12 H E A ^ΠR -TO W A ^ HORN GWBH & C O KG EQUIVALENT
13 ,W -S 1 AUXLW RY SW ffCH E L M &
14 M OTOR L IM TS W n G H ELUEX
15 ♦ ^ ^ 1 2 LOCAL R E ^ O T SELEC TO R S W . BACO/KRAUS & NAM ER OREO UI.
16 + ^ S 1 3 T O O T R tt . S W TRIP C L ^ E . B A C O ^ ^ A U S & NAIMER OR EQUI.
17 TER M N A L K .œ K -U K 0 N PH O ENK
18 +OM-Y1 O . O S E W L ABB-5TOW
19 +OM-TC T R P -I C O t ^ B -5 W W
20 + O M '^ TRIP-II COIL ^ B -S W W
"BSc"B OT1M4 APPARTUS L B T FOR (36*72.^V),
8P6 «RC^Un- BREAKER "H^PE EOF SKi-1 WETH SBRINO DRIVEM ECHANGM FSA 1-1(F).
I ï I
I'M B ABB L im i t i
REF. O TG . 1H YB 9^M 0-2!
1HYB990030-21
ANEXO C: MANUAL DEL PRODUCTO CORTACIRCUITO EXTERNO (REV A), MODELO TANQUE ACTIVADO, TIPO EDFSK1-1
MANUAL, DE PRODUCTO Cortacircuito Externo Modelo deTanque activado TipoEDFSK 1-1
J L I I I Im P I P
Manual de Producto1HYB800001-25SP
EDF SK 1-1Con el mecanismo operativo Tipo FSA
1HYB800001-27SP Rev. APágina 1
Valores FuncionalesSF6CORTACIRCUITO- DE TIPO ED-SK 1-1 CON MECANISMO OPERATIVO DE TIPO FSA 1
Tiempo de cierre max. 60msTiempo de Apertura max 35 msTiempo - cierre- apertura *) max. 40ms
Resistencia de circuito principal a través de la unidad de interrupción:Max. 50 pw en la corriente clasificada 2500 A.
(*) El tiempo de Cierre - Apertura significa el tiempo durante el cual los contactos principales están cerrados en una operación del cierre cuando se conecta simultáneamente el sobrevoltaje de disparo a través de un contacto auxiliar.
A i l i l
1HYB800001-37SP Rev. APágina 20
A inspeccionar Intervalo de inspección Medidas/instrucciones herramientas
6. 15 años o 5,000 operaciones mecánicas de cierre- apertura
Verifica la resistencia de cortacircuito.Circuito principal de corriente' Mediciónde
Resistencia
Puente de resistencia, corriente de prueba min. 100 A DC.
Cortacircuitos que se operan solamente >100 operaciones de cierre- apertura/añ después de 6-8 años o 2,500 operaciones mecánicas de cierre-apertura.
Valor de resistancia como especificado en las instrucciones aplicables de ensamblaje para el cortacircuito en cuestión.Valores altos permitidos para operación frecuente con corrientes pequeñas (<400A).Cálculo de la resistencia permitida:
R . R n [ ' ; ]
R = Incremento permitido en la resistencia
Rn= Resistencia max. como especificada en los valores operativos
ln= Corriente de régimen como especificado en la placa de datos
l= Corriente para la cual se calcula la resistencia.
7a.Mecanismo Posición abierta.
15 años o 5,000 operaciones mecánicas de cierre- apertura
Inspección de hoyos de referenicia en la palanca externa y bastidor de mecamisno. Vea las instrucciones aplicables de ensamblaje para el cortacircuito en cuestión
7b.Tiempor de operación• Tiempode apertura• Tiempo de cierre• Tiempode cierre-
15 años o 5,000 operaciones mecánicas de cierre- apertura
Medición con cronómetro electrónico. Voltaje nominal de operación.Para tiempos, Vea las instrucciones aplicables de ensamblaje para el cortacircuito en cuestión
apertura• Desviación entre las
fases
La desviación máxima de tiempo entre las fases 4 ms cuando cierre y 3 ms cuando abre.
• Tiempos de conexión• Humectación de
contacto
La desviación máxima de tiempo entre los puntos de desconexión en la misma fase, 3 ms cuando cierre y 2 ms cuando abre.Vea el manual de mantenimiento para el mecanismo operativo.
1HYB800001-37SP Rev. APágina 21
A inspeccionar Intervalo de inspección Medidas/instrucciones herramientas
8a.Disponibilidadoperacional
Seguridad Operacional
Relé anti-bombeo
15 años o 5,000 operaciones mecánicas de cierre- apertura.
15 años o 5,000 operaciones mecánicas de cierre-apertura
Medición de voltaje mínimo de operación.Voltaje de operación de cierre para la espira: < 85% de valor nominal. Voltaje de operación de apertura para la espira: < 70% de valor nominal.La unidad del suministro variable de la energía CC.Debe ser posible a realizar una operaciónde cierre - apertura al voltaje de régimen con el impulso de cierre que dura 30 sin que ocurra el bombeo,Es decir, cuando el cortacirctuito abre y cierra repetidamente.El voltaje más bajo operacional del relé debe ser medido.
8b.Corriente de Motor
15 años o 5,000 operaciones mecánicas de cierre-apertura. La corriente de motor será medida
hasta el fin de carrera tensora. Vea las instrucciones aplicables de ensamblaje para el cortacircuito El tiempo max. de tensionado: 15 s. El motor debe de ser capaz de tensionar los resortes a 85% de voltaje nominal (IEC).Vea el manual de mantenimiento del mecanismo operativo.Inspección de nivel de aceite.
8c. 15 años o 5,000 operaciones Se puede chequear el nivel deAmortiguador mecánicas de cierre-apertura aceite para quitar el amortiguador o
por medio de una prueba ultrasónica
ANEXO D: INTERNATIONAL STANDARD IEC 62271-100/62271-1, HIGH VOLTAGE SWITCH GEAR AND CONTROLGEAR - PART 100: ALTERNATING-CURRENT
CIRCUIT-BREAKERS
62271-100 © IEC:2008 - 6 9 -
5.19 X-ray emission
Subclause 5.19 of IEC 62271-1 is applicable
5.20 Corrosion
Subclause 5 .2 0 of IEC 62271-1 is applicable.
5.101 Requirements for simultaneity of poles during single closing and single opening operations
When no special requirement with respect to simultaneous operation of poles is stated, the maximum difference between the instants of contacts touching during closing in the individual poles shall not exceed a quarter of a cycle of rated frequency. If one pole consists of more than one interrupter unit connected in series, the maximum difference between the instants of contacts touching within these series connected interrupter units shall not exceed a sixth of a cycle of rated frequency. Where closing resistors are used, the maximum difference between the instants of contacts touching during closing in the individual closing resistors shall not exceed half a cycle of rated frequency. If on one pole more than one individual closing resistor is used, each assigned to one of the interrupter units which are connected in series, the maximum difference between the instants of contacts touching within these series connected closing resistors shall not exceed a third of a cycle of rated frequency
When no special requirement with respect to simultaneous operation of poles is stated, the maximum difference between the instants of contacts separating during opening shall not exceed a sixth of a-cycle of rated frequency. If one pole consists of more than one interrupter unit connected in series, the maximum difference between the instants of contact separation within these series connected interrupter units shall not exceed an eighth of a cycle of rated frequency.
N O T E F o r a c irc u it -b re a k e r h a v in g s e p a ra te p o le s , th e re q u ire m e n t is a p p lic a b le w h e n th e s e o p e ra te in th e s a m e co n d itio n s ; a fte r a s in g le -p o le re c lo s ln g o p e ra tio n th e co n d itio n s o f o p e ra tio n fo r th e th re e m e c h a n is m s m ay not be th e s a m e .
5.102 General requirement for operation
A circuit-breaker, including its operating devices, shall be capable of completing its rated operating sequence (4.104) in accordance with the relevant provisions of 5.5 to 5.9 and 5.103 for the whole range of ambient temperatures within its temperature class as defined in Clause 2 of IEC 62271-1.
This requirement is not applicable to auxiliary manual operating devices; where provided, these shall be used only for maintenance and for emergency operation on a dead circuit.
Circuit-breakers provided with heaters shall be designed to permit an opening operation at the minimum ambient temperature defined by the temperature class when the heaters are not operational for a minimum time of 2 h.
5.103 Pressure limits of fluids for operation
The manufacturer shall state the maximum and minimum pressures of the fluid for operation at which the circuit-breaker is capable of performing according to its ratings and at which the appropriate low- and high-pressure interlocking devices shall be set (see 5.9). The manufacturer shall state the minimum functional pressure for operation and interruption (see 3.7.157 and 3.7.158).
Table B.1 - Tolerances on test quantities for type tests
Subclause Designation of the test Test quantity Specified test value Test tolerances/ limits of test values
Reference to
6.2 Dielectric tests
6.2.6 .1and6.2 .7 .1
Pow er-frequency voltage tests T e s t voltage (r.m .s. value) R ated short-duration pow er-frequency withstand voltage
± 1 % IE C 62271-1, IE C 60060-1
Frequency - 45 H z to 65 Hz IE C 60060-1
W ave shape P eak value t r.m .s. value = V2 ± 5 %
6.2 .6 .2and6 .2 .7 .3
Lightning im pulse voltage tests P eak value Rated lightning im pulse withstand voltage ± 3 %
Front tim e 1,2 ^ ± 3 0 %
Tim e to half-value 50 ^s ± 2 0 %
6.2 .7 .2 Switching im pulse voltage tests P eak value R ated switch im pulse w ithstand voltage ± 3 %
Front time 250 ^s ± 2 0 %
Tim e to half-value 2 500 ^s ± 6 0 %
6.2.11 Voltage tes t as condition check using standard switching im pulse voltage P eak va lue of switching im pulse voltage S ee 6 .2 .1 1 ± 3 % IE C 60060-1
Front rime 250 ^ ± 2 0 %
Tim e of half-value 2 500 ^ ± 6 0 %
Using T R V circuit of T10 P eak value of switching Im pulse vo ltage S ee 6 .2 .11 ± 3 %
Tim e to peak Standard value for T10 (see T a b le 14) + M 0 0, - 1 0 h
6.3 R adio interference voltage tests Test voltage See 6 .3 of IE C 62271-1 ± 1 % IE C 60060-1
6.4 M easurem ent of the resistance of the main circuit
DC test current IK - 50 A S 7 0 c s rated normal current
IE C 62271-1
250 - 62271-100 ©
IEC 2008
IS/IEC 62271-1: 2007Table 5 ^ Alternating current voltageThree-phase, three-wire or fouwire systems Single-phase, three-wire systems Singlephase, two-wire systems
V 120 120 (220) 230* (240) 277 347
V ^ 120/208 (220/380) 230/400* (240/415) 277/480 347/600
V 1 2 0 / 2 4 0 ^ ^ ^ ^ ^ ^
NOTE 1 The lower values in the first column of this table are voltages to neutral and the higher values are voltages between phases. The lower value in the second column is the voltage to neutral and the higher value is the voltage between lines. NOTE 2 The value 230/400 V indicated in this table should be, in the future, the only IEC standard voltage and its adoption is recommended in new systems. The voltage variations of existing systems at 220/380 V and 240/415 V should be brought within the range 230/400 V ^ 10 %. The reduction of this range will be considered at a later stage of standardization.
4.8.3 Tolerances
The relative tolerance of a.c. and d.c. power supply in normal duty measured at the input of the auxiliary equipment (electronic controls, supemsion, monitoring and communication) is 85 % to 110 %. For supply voltages less than the minimum stated for power supply, precautions shall be taken to prevent any damage to electronic equipment and/or unsafe operation due to its unpredictable behaviour. For operation of shuntopening releases, the relative tolerance shall comply with the requirements of 5.8.
4.8.4 Ripple voltage
In the case of d.c. supply, the ripple voltage, that is the peak-to-peak value of the a.c. component of the supply voltage at the rated load, shall be limited to a value not greater than 5 % of the d.c. component. The voltage is measured at the supply terminals of the auxiliary equipment. IEC 61000-4-17 applies.
4.8.5 Voltage drop and supply interruption
IEC 61000-4-29 (d.c. supply voltage) and IEC 61000-4-11 (a.c. supply voltage) should apply to electrical and electronic components. As far as supply interruptions are concerned, the system is considered to perform correctly if ^ ^ ^ there are no false operations; there are no false alarms or false remote signaling; any pending action is correctly completed, even with a short delay.
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IS/IEC 62271-1: 20076.2.10 Dielectric tests on auxiliary and control circuits
The dielectric test on auxiliary and control circuits is covered under 6.10.6.
6.2.11 Voltage test as condition check
When the insulating properties across open contacts of a switching device after the making, breaking and/or mechanical/electrical endurance tests cannot be verified by visual inspection with sufficient reliability, a power-frequency withstand voltage test in dry condition according to 6.2.6.1 and 6.2.7.1 across the open switching device at the following value of powerfrequency voltage may be appropriate, if not othewise stated in the relevant product standards. For equipment with rated voltages up to and including 245 kV: ^ 80 % of the value in Tables 1a or 1b, column 3, for isolating distance and 80 % of the value in column 2 for other equipment.
For equipment with rated voltages from 300 kV and above: ^ ^ 100 % of the value in Tables 2a or 2b, column 3, for isolating distance; 80 % of the value in Tables 2a or 2b, column 2, for other equipment.
NOTE 1: The reduction of the test voltage is motivated by the insulation coordination margin in the rated test voltage values, which takes ageing, wear and other normal deterioration into account, and by the statistical nature of the flashover voltage. NOTE 2 Condition-checking tests of the insulation to earth may be required for enclosed devices of certain design. In such cases a power-frequency test with 80 % of the values in column 2, of Tables 1 and 2, respectively, should be performed. NOTE 3 The relevant product standard can specify that this condition-checking test is mandatory for certain types of equipment.
6.3 Radio interference voltage (r.i.v.) test
This test applies only to switchgear and controlgear having rated voltages of 123 kV and above and shall be made when specified in the relevant product standard. Radio interference voltage test is regarded as EMC emission test and covered under 6.9.1. Between 1 kV and less than 123 kV the r.i.v. effects are of a low level and are negligible.
6.4 6.4.1 Measurement ofthe resistance of circuits Main circuit
A measurement of the resistance of the main circuit shall be made for comparison between the switchgear and controlgear type tested for temperature rise and all other switchgear and controlgear of the same type subjected to routine tests (see 7.3). The measurement shall be made with d.c. by measuring the voltage drop or resistance across the terminals of each pole. Special consideration shall be given to enclosed switchgear and controlgear (refer to the relevant standards). The current during the measurement shall have any convenient value between 50 A and the rated normal current.NOTE Experience shows that an increase of the main circuit resistance cannot alone be considered as reliable evidence of bad contacts or connections. In such a case, the measurement should be repeated with a higher current, as close as possible to the rated normal current.
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IS/IEC 62271-1:2007The measurement of the d.c. voltage drop or the resistance shall be made before the temperature-rise test, with the switchgear and controlgear at the ambient air temperature and after the temperature-rise test when the switchgear and controlgear has cooled to a temperature equal to the ambient air temperature. The measured resistances after the test shall not be increased by more than 20 %. The measured value of the d.c. voltage drop or the resistance shall be given in the type-test report, as well as the general conditions during the test (current, ambient air temperature, points of measurement, etc.).
6.4.2 6.4.2.1 Auxiliary circuits Measurement of the resistance of auxiliary contacte class 1 and class 2
One sample of each type of class 1 and class 2 auxiliary contacts shall be inserted into a resistive load circuit through which flows a current of 10 mA when energized by a source having an open circuit voltage of 6 V d.c. with a relative tolerance of measured according to test 2b of IEC 60512-2. The resistance of the closed class 1 and class 2 auxiliary contacts shall not exceed 50.NOTE On contact materials, oxidation which decreases the effective current-carrying capabilities may occur. This results in an increased contact resistance or even no conduction at very low voltage while no problems are obsewed at highervoltage. This test is intended to verify the contact performance under these low-voltage conditions. The assessment criterion takes into account the non-linearity of the resistance. The 50 value results from statistical considerations and has already been taken into account by users. 0-15 % and the resistance
6.4.2.2 Measurement of the resistance of auxiliary contacts class 3
One sample of class 3 auxiliary contacts shall be inserted into a resistive load circuit through which flows a current 10 mA when energized by a source having an open circuit voltage 30 mV d.c. and the resistance measured according to IEC 61810-7. The resistance of the closed class 3 auxiliary contacts shall not exceed 1.
6.5 6.5.1 Temperature-rise tests Condition of the switchgear and controlgear to be tested
Unless othewise specified in the relevant standards, the temperature-rise test of the main circuits shall be made on a new switching device with clean contacts, and, if applicable, filled with the appropriate liquid or gas at the minimum functional pressure (or density) for insulation prior to the test.
6.5.2 Arrangement of the equipment
The test shall be made indoors in an environment substantially free from air currents, except those generated by heat from the switching device being tested. In practice, this condition is reached when the air velocity does not exceed 0,5 m/s. For temperature-rise tests of parts other than auxiliary equipment, the switchgear and controlgear and their accessories shall be mounted in all significant respects as in service, including all normal covers of any part of the switchgear and controlgear (including any extra cover for testing purpose, for example cover surrounding a busbar extension), and shall be protected against undue external heating or cooling.
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IS/IEC 62271-1: 2007A visual inspection of actuators, interlocks, locks, etc., shall be made. Components for auxiliary and control circuits inside enclosures shall be checked for proper mounting. The location of the means provided for connecting external wiring shall be checked to ensure that there is sufficient wiring space for spreading of the cores of multi-core cables and for the proper connection of the conductors. The conductors and cables shall be checked for proper routing. Special attention shall be given to ensure that no mechanical damage can occur to conductors and cables due to the proximity of sharp edges or heating elements, or to the movement of moving parts. Furthermore, the identification of components and terminals and, if applicable, the identification of cables and wiring shall be verified. In addition, the conformity of auxiliary and control circuits to the circuit diagrams and wiring diagrams shall be checked and the technical data provided by the manufacturer (for example, number of free auxiliary contarts and the class of each one, number, type and capacity of contacts other than auxiliary and control contacts, electrical power of shunt releases, etc.).
7.2.2 Functional tests
A functional test of all low-voltage circuits shall be made to verify the proper functioning of auxiliary and control circuits in conjunction with the other parts of the switchgear and controlgear. The test procedures depend on the nature and the complexity of the low- voltage circuits of the device. These tests are specified in the relevant IEC standards for switchgear and controlgear. They shall be performed with the upper and lower limits values of the supply voltage defined in 4.8.3. Operation tests on low-voltage circuits, subassemblies and components can be omitted if they have been fully tested during a test applied to the whole switchgear and controlgear.
7.2.3 Verification of protection against electrical shock
Protection against direct contact with the main circuit and safe accessibility to the auxiliary and control equipment parts liable to be touched during normal operation shall be checked by visual inspection. Where visual inspection is not considered sufficient, the electrical continuity of earthed metallic parts should be checked as detailed in 6.10.3.
7.2.4 Dielectric tests
Only power frequency tests shall be performed. This test shall be made under the same conditions as those detailed in 6.2.10. The test voltage shall be 1 kV with a duration of 1 s.
7.3 Measurement of the resistance ofthe main circuit
For the routine test, the d.c. voltage drop or resistance of each pole of the main circuit shall be measured under conditions as nearly as possible similar, with regard to ambient air temperature and points of measurement, to those under which the corresponding type test was made. The test current should be within the range stated in 6.4.1. The measured resistance shall not exceed 1 , 2 ^ R u , where R u is equal to the resistance measured before the temperature-rise test.7.4 Tightness test
Routine tests shall be performed at normal ambient air temperature with the assembly filled at
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