Análisis del monitoreo de transformadores en tiempo real

HYDRAN M2

María Eugenia Gómez Blanco

Objetivos:

• Detectar los primeros síntomas de fallas.

• Extender su vida útil.

• Minimizar la cantidad de salidas de servicio no programadas y fallas de los equipos.

• Tomar la decisión de exigir al máximo el transformador, obteniendo mayores ganancias.

• Obtener información en tiempo real para poder llevar a cabo tareas de mantenimiento predictivo.

0 10 20 30 40 50 60

Años

Tasa

de fa

lla%

Sin monitoreo Con monitoreo

Funcionamientocontinuo

Extensión de vida útil

Nivel aceptable detasa de falla

Sin monitoreo

Con monitoreo

Extensión de la vida útil del transfomador

Gases que se generan durante la degradación del aceite aislante

Fault Temperature (ºC)

HYDROGEN H2

METHANE CH4

ETHANE C2 H6

ETHYLENE C2 H4

ACETYLENE C2 H2

GA

SC

ON

STIT

UE

NT

S

250 750 1000 1250 1500 1750500 2000

Gases que se generan durante la degradación del papel aislante

Fault Temperature (ºC)

GA

S C

ON

STIT

UE

NT

S

200 250 300100 500400

CARBON MONOXIDE CO

CARBON DIOXIDE CO2

¿Cómo se puede lograr continuidad entre los Análisis de Gases Disueltos

(DGA)?

????DGA DGA

HYDRAN M2Sistema para monitoreo continuo, en tiempo real, de

contenido de gases disueltos y humedad en aceite de transformador.

Principio de funcionamiento del Hydran M2

H 2

CO

SIGNALH 2

CO

O

2

V+ _

CELL

MEMBRANE

SIGNAL from RH% sensor

Sensor de humedad

Sensor de gases

Instalación en una sola válvula

- Fácil instalación: - No requiere válvula adicional para el monitoreo de contenido humedad y gases disueltos en el aceite.- No requiere tubería: disminuye las posibilidades de pérdida de aceite.

- Mínimo mantenimiento: - No emplea bomba: no posee partes móviles.

Hydran M2

• Medición HYDRAN de gases disueltos en el aceite del transformador (0-2000PPM):(H2) 100% + (CO) 18% + (C2H2) 8% + (C2H4) 1.5%

• Medición de contenido de humedad en el aceite: % RH (0-100%)

Hydran M2

El monitor es una herramienta de gran valor para la detección de situaciones peligrosas tales como:– Presencia de gases clave disueltos en el aceite del

transformador (H2 + CO), los cuales se producen durante la degradación del material aislante (papel y/o aceite).

– Ingreso de humedad en el transformador.– Condiciones temporarias de alta humedad durante el

ciclo de refrigeración.– Degradación anómala del papel aislante, mediante la

detección del incremento de contenido total de humedad en el aceite del transformador.

Software de gestión

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

13-04-96 27-04-96 11-05-96 25-05-96 08-06-96

PPM

Tormenta eléctricaFalla del interruptor

Lectura del HYDRAN

Desenergización del transformador

Transformador: 138/69kV 150 MVA

Calentamiento y posterior quemado del papel aislante.

Transformador: 500kV 80MVA

40

45

50

55

60

65

70

75

80

18:30 18:45 19:00 19:15 19:30 19:45 20:00 20:15 20:30 20:4531-Dec-92

PPM

Se elimina la cargadel transformador

Se desenergiza el transformador

Condición de falla del conmutador bajo carga.

Lectura del HYDRAN

100

300

500

700

900

May-95 Jul-95 Sep-95 Oct-95 Dec-95 Feb-96 Mar-96 May-96 Jul-96 Aug-96

Picos de carga diarios

PPM

500

0

Transformador: 735/230kV

Lectura del HYDRAN

Conclusión: la carga no puede superar los 500MW.

Los modelos de cálculo permiten presentarle importante información al

operador acerca del estado de funcionamiento del transformador:

- Son algoritmos matemáticos basados en las guías de carga de IEC e IEEE.

- Emplean la información provista por diferentes sensores sobre el

transformador.

Modelos

- Potencia aparente.- Temperatura de punto caliente.- Temperatura de burbujeo. - Temperatura de condensación. - Envejecimiento de la aislación. - Contenido de humedad en el papel.- Diferencial de temperatura del aceite en el

conmutador bajo carga.- Posición del conmutador bajo carga. - Estado del circuito de refrigeración y cómputo

del tiempo de funcionamiento.- Eficiencia del circuito de refrigeración.

Modelos de cálculo

Intellix MO 150

Sistema para monitoreo y control continuo, en

tiempo real, del transformador.

SISTEMA PARA MONITOREO INTEGRAL:Intellix MO 150

RMC 40

FO Multimodo

Sensor de Temperatura Ambiente

Sensor de Temperatura de montaje magnético x 3

Transductor de Señal de tensión

Transductor de corriente x 3

Intellix MO 150

Hydran M2

Transductor de Posición del Conmutador Bajo Carga

PC – Intellix MO 150 Host

Ethernet

Gabinete (IP65)

Tiempo real

Adquisición de datos en tiempo real

Modem

DNP 3.0 vía RS 485 óEthernet

Integración de sistemas y comunicaciones

Centro de control

Los sistemas para monitoreo son de gran utilidad tanto para el operador como para el

personal de mantenimiento: les permite tomar decisiones acertadas acerca del

régimen de trabajo al que se someterá al transformador y también tomar acciones de mantenimiento predictivo, en base al mayor

conocimiento del estado de la aislación.

Conclusión:

¡Muchas gracias!