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MANTENIMIENTO DE INTERRUPTORES DE ALTA TENSIÓN EN SF6
Caminando hacia la eficiencia

A medida de que se incrementan las exigencias en los equipos eléctricos, es necesario establecer un plan de gestión de activos que permita mantener y aumentar su vida útil.

En el complejo entorno actual, los propietarios de equipamiento eléctrico de Alta Tensión enfrentan desafíos crecientes respecto a la demanda y eficiencia energética, al tiempo que deben cuidar y/o reducir los costos operacionales. En este sentido, el manejo de la energía y una mayor conciencia ecológica han tomado gran importancia dentro de las expectativas para estabilidad y confiabilidad de la red. Es aquí donde la gestión de activos a lo largo del ciclo de vida útil juega un rol crucial.

En lo que respecta a los interruptores de Alta Tensión en SF6, el desafío es mantener y aumentar la vida útil de las instalaciones. Para lograr estos objetivos, se desarrollan actualmente diversas tareas como evaluaciones especializadas in situ, inspecciones periódicas, overhaul de media vida y reacondicionamiento para extensión de vida útil, utilización de relés de sincronización para reducir el estrés dinámico durante las maniobras de operación, y dispositivos de monitoreo en línea. Estos últimos corresponden a sistemas de vigilancia eficiente y proactivos, los que -combinados con un servicio técnico experto en sitio- son la mejor manera de prolongar la vida de los equipos.


Sistemas de monitorización

El monitoreo de alta fiabilidad y de diagnóstico de interruptores es visto actualmente como la solución para disminuir de forma segura los gastos de mantenimiento programados. Estos sistemas de diagnóstico controlados por microprocesadores altamente confiables, se adaptan a demandas muy diversificadas de cada usuario y son consideradas como una respuesta tecnológica para alcanzar un “mantenimiento optimizado” o, en otras palabras, el mantenimiento “just on time”.

Esta idea de recolección de datos está fuertemente encarnada en las técnicas de gestión “Six-Sigma”, que extraen las mejoras prácticas del manejo de operaciones del mundo corporativo. Una técnica de monitorización efectiva es necesaria para proporcionar evaluaciones de seguimiento de las condiciones continuas, para identificar los problemas y, en algunos casos, predecir los fallos y los problemas antes de que se vuelvan críticos.

Algunas de las principales características de los sistemas de monitoreo son las siguientes:

Monitorean continuamente casi todas las condiciones del interruptor, indicando cualquier malfuncionamiento en tiempo real y solicitando -o proporcionando- información a los servicios de mantenimiento.

Calculan la densidad del SF6 con ayuda del algoritmo de Beattie y Bridgeman, la ley de la Física que más se aproxima a los resultados experimentales. Para esto, miden la temperatura y la presión del gas directamente en el tanque. Esto es importante, porque cuando la temperatura baja, el SF6 se licua, y si un técnico añade más cantidad de gas, cuando empieza a hacer más calor, vuelve al estado gaseoso y se expande. Con el tiempo, este procedimiento daña los interruptores convencionales y provoca fugas que, además, resultan perjudiciales para el medioambiente.

Registran los tiempos de operación de cierre y apertura de los interruptores de Alta Tensión. Además, es posible obtener registros de la curva de desplazamiento del contacto principal a través de transductores de movimiento (lineales o rotatorios), pudiendo conocer la velocidad de separación del contacto primario, aceleración, amortiguación, penetración, sobrerecorrido, etc., permitiendo incluso detectar el deterioro en el rendimiento mecánico (como fricción, corrosión, roturas, defectos y fatiga).

Inhiben las alarmas falsas en caso de licuefacción. Calcula las tasas de fuga de SF6 para enviar con antelación un aviso de alarma y bloquear los niveles de umbral. Utilizan un algoritmo matemático para extrapolar una tasa de fuga de gas y predecir el momento óptimo para realizar un relleno de gas eficientemente programado. Estos modelos consideran rangos de histéresis adecuados para evitar errores de estimación.

Pueden monitorear la mezcla de gases (SF6/N2, por ejemplo) a lo largo del tiempo y avisar si la mezcla deja de estar en la proporción requerida.

Son capaces de medir el desgaste eléctrico de los contactos principales, gracias al registro de las corrientes de maniobra durante las operaciones de interrupción. Además, es posible ajustar los planes de mantenimiento en función del número de operaciones de corte y de las corrientes de interrupción.

Un desarrollo significativo en los dispositivos de monitoreo se produjo luego de la publicación del IEC-61850, logrando un estándar de comunicación y almacenamiento de datos. Actualmente se pueden utilizar conexiones TCP/IP y LAN en combinación con la Web, haciendo de las comunicaciones la función más importante de los sistemas de monitoreo.

En conclusión, podemos decir que los actuales sistemas de monitoreo para interruptores de alta tensión hacen mucho más que monitorear, pues calculan, analizan, diagnostican y envían información a los usuarios -dondequiera que estén- tan pronto como se produce una desviación de los parámetros de funcionamiento. Además de la densidad del gas, controlan eficazmente una serie de funciones críticas, como los tiempos de apertura y cierre, tiempos de duración del arco eléctrico, el desgaste de los contactos primarios y las corrientes que se producen durante la conmutación. Toda esta información puede canalizarse eficientemente para ajustar los planes y programas de mantenimiento, a fin de reducir los tiempos de indisponibilidad por fallas o paradas por mantenimiento preventivo o correctivo, además de disminuir eficientemente los costos operacionales de los interruptores de alta tensión, aumentando la confiabilidad y prolongando la vida útil de los equipos.


Por Christian Leiva, LAM Technical Competences & Resources Manager de Alstom Grid Chile. www.alstom.com
Junio 2015
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Comentarios acerca de este artículo
Braulio A. Hernández Ramírez E&E Mantenimiento eléctrico Industrial. (01/08/2018)
Necesito dar mantenimiento preventivo a interruptores SF6 practicamente nuevos (1 año de uso) que recomiendan?
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