RE RECONECTADOR ECONECTADOR OVR-3 ABB PASA SEVERAS PRUEBAS PRUEB BAS AMBIENTALES AMB BIENTALES Los efectos ambientales am ambientale m les pueden reducir drásticamente la vida de cualquier producto producto pr r to o uuso exterior. Por esta razón han sido desarrol lla lada ad s pruebas prruebas tales como la IEC 61109 para predecir la desarrolladas vida de de unn pproducto r ducto expuesto a radiación ultra violeta, ciclos ro frec cuentes es de d humedecimiento y secado, condiciones de viento frecuentes vari va r abble le, contaminantes y otras condiciones ambientales. variable, La norma IEC 61109, Anexo C proporciona un método para La comparar y seleccionar los aisladores de “mejor comportamiento” en base de un determinado medio ambiente. Desafortunadamente, las pruebas referidas en IEC 61109, ANSI C29.11, y otras normas similares, no son capaces de reproducir adecuadamente el envejecimiento en ambientes con múltiples variantes tales como Florida (USA), South África, y otras áreas de alta contaminación. Como resultado de esto muchas empresas de servicio público ejecutan pruebas de envejecimiento natural en ambientes severos ubicados dentro de sus territorios de servicio. Estas pruebas proporcionan resultados precisos que demuestran la verdadera capacidad de un producto para soportar envejecimiento por múltiples factores ambientales. Uno de tales sitios de prueba es la Koeberg Insulator Pollution Test Station (KIPTS), que es operada por ESKOM Electric Utility. KIPTS está ubicada a 17 millas (27 km) al norte de Cape Town, South África y se caracteriza por tener: x Veranos secos x Fuertes vientos x Alta exposición a rayos ultra violeta Pluviosidad estacional x Niveles extremadamente altos de contaminación marina e industrial (sal, etc.) ambientalles y es Esto hace de KIPTS un sitio ideal para pruebas ambientales ssitio itio iti reconocido como tal en todo el mundo como el primer si natural de prueba de envejecimiento. OVR-3 en KIPTS Niveles dee contaminación contami c minación mi i En promedio, pro omedio, o,, el e índice de contaminación (conductividad de contaminación) en KIPTS promedia 2000 μS/cm (5000 -cm). -ccm) m). ) Esto constituye un nivel de contaminación “Muy alto” según IEC 60815. De hecho, el índice de co ontam min inación en KIPTS es más menos seis veces más alto que el valor requerido para ser clasificado como nivel contaminación ddee ccontaminación ontaminación “Muy alto”. C omparación de índices comunes de contaminación Comparación Nivel de contaminación (IEC 60815) Liviano Mediano Alto Índice de contaminación (µS/cm) 0 – 75 76 – 200 201 – 350 < 0.06 0.06 – 0.12 0.12 – 0.24 Muy alto > 350 > 0.24 ESDD (mg/cm2) Distancia de fuga especifica m1nima requerida (mm/kV1) 16 20 25 31 ABB OVR = 36 @ 27 kV Envejecimiento de producto (Efectos ambientales combinados) El envejecimiento del producto ocurre al doble de laa tasa2 de 5000 horas de la Prueba IEC 61109 en KIPTS. Adicionalmente, toda prueba ambiental se ejecuta en una de las siguientes tensiones de sistema: 11 kV, 24 kV, 33 kV, 66 kV, y 132 kV. Exámen visual Los siguientes exámenes visuales se ejecutan cada tres meses: x x x x x Hidrofobicidad – De acuerdo con el método STRI. Degradación de material - Cuarteado, rajado, descolorido, empolvado, descortezado y descascarado Erosión eléctrica – Pérdida, rajadura, exposición de núcleo y cambios de superficie de material Arqueo superficial – Rutas carbonizadas (ennegrecidas), conductivas formadas a lo largo de un ai aaislador isl s ador como resultado de la exposición a esfuerzos de campo eléctrico, contaminación e inadecuadaa selecciónn de de dieléctrico. Perforación – Una perforación creada en un material aislante después de un largo perio periodo odo do de erosión. eros osió sió i n. Relación de distancia de fuga del aislamiento (fase a tierra) dividida para la máxima tensión (fase a fase) aplicada el equipo de interés. Según especificación ESKOM SCSPVAC13 – Rev 1A (página 2). Exámen eléctrico Se monitorea monitorean an co ccorrientes rrientes de ffuga rr uga para detectar cualquier degradación eléctrica que pueda haber experimentado el m mat aterial i de prueba prueeba (sistema (sistem ma de aislamiento). Si la corriente de fuga resistiva de una muestra excede aunque sea material pocos mili¬am mperios, ééste mp ste puede estar dañado. Las corrientes de fuga se muestrean a 2 kHz, y el registro de datos st mili¬amperios, se inicia cu uando las ccorrientes orrientes de fuga se incrementan porr arriba de 1 mA. Las muestras se pueden energizar con cuando una de las ass siguientes siguien eenntes tensiones de sistema: 11 kV, 24 kV, 33 kV, 66 kV, y 132 kV (La tensión real del sistema fue 13.9 kV kV (24 ( 4 kV/3) (2 kV fase a tierra para el reconectador OVR-3 de 27 kV). KI IPTS ha observado que muestras que conducen continuamente más de 600 mA de corriente de fuga a menudo KIPTS flam fl ameea ea y pueden fallar. Por lo tanto, cualquier muestra que conduce una corriente de fuga mayor que 750 mA es ean flamean re eti tirada del circuito energizado por un fusible. Si la muestra quema 3 fusibles, ésta falla la evaluación de KIPTS. retirada T ambién se monitorea la carga eléctrica. Incrementos súbitos en carga eléctrica pueden predecir la ocurrencia de También actividad eléctrica indeseable tal como descargas corona y flameo de una muestra. Parámetros de prueba del medio ambiente x x x x x x x La prueba en KIPTS se ejecuta como sigue para reconectadores de 27 kV: Para ambientes con contaminación altaa a muy alta (ciclo de un año) Para ambientes marino e industrial Para ambientes con contaminación liviana a media (ciclo de invierno) Para ambientes en tierra no costeros Según especificaciones ESKOM SCSPVAC13 y SCSPVAC19 Energizado a 13.9 kV fase a tierra (24 kV fase a fase) Los parámetros ambientales para la prueba del OVR-3 son como sigue: x x x x x x Rango de temperatura: 32oF - 100oF (0oC - 38oC) Radiación ultra violeta natural (UVB monitoreada – Típicamente 100-350 μW/cm2) Pluviosidad: 0.2 - 1 in (5 - 26 mm) por día; Máx = 3.5 pulg (90 mm) por día Rango de humedad: 15 – 95 % Índice de contaminación: 2000 μS/cm (Ver arriba) Condiciones de viento variable: 0 - 25 mph (0 - 11 m/s) Dada la información de arriba, ABB ha decidido que KIPTS proporciona el ambiente real más severo del mundo para probar el reconectador OVR. El OVR-3 de 27 kV se probó en KIPTS durante un año, entre Mayo 2004 a Abril 2005. Sitio de prueba KIPTS Resultados R esultados de p prueba rueba del OVR-3 ABB en KIPTS: PASO – Probado Pro robado ro o par ara uso en ambientes marino e para industrial al PASO O - No No hay hay reportes de señales de erosión, arqueo su uperficcia ial, rajaduras o perforaciones de material. superficial, PA ASO - No existe más de un ejemplo de corriente de PASO fu de aislamiento que exceda 750 mA (Únicamente se fuga permiten 3 ejemplos). PASO – Prueba de contaminación alta a muy alta Sin daños al actuador magnético ¾ APROBADO – Para ambientes marinos e industriales ¾ APROBADO – Para ambientes en tierra no marinos ¾ El gabinete de acero inoxidable de alta tensión y los componentes internos no fueron corroídos aún con el calentador apagado durante toda la prueba Sin daños a borneras o indicadores.