ing. william j. henao jornadas técnicas de abb en chile, 4

96
© ABB Group June 19, 2013 | Slide 1 Ing. William J. Henao Jornadas Técnicas de ABB en Chile, 4 de Junio, 2013 Interruptores Tanque Muerto Aplicaciones, Monitoreo en Línea Maniobras Sincronizadas

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© ABB Group June 19, 2013 | Slide 1

Ing. William J. Henao – Jornadas Técnicas de ABB en Chile, 4 de Junio, 2013

Interruptores Tanque Muerto Aplicaciones, Monitoreo en Línea Maniobras Sincronizadas

Centros de desarrollo y producción, Normas

Portafolio de interruptores PM, Aplicaciones

Diseño y calificación sísmica IEEE 693-2005

Apertura y cierre sincronizados SCSTM

Monitoreo en Línea - CBSTM

Redes Inteligentes – Gestión y Salud de Activos

Conclusiones

3

8

14

17

45

89

94

Agenda

© ABB Group

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 3

Centros de desarrollo y producción Normas

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 4

Centros de desarrollo

Oerlikon - Suiza GIS

Baden – Suiza

Cámaras de Extinción

Mt. Pleasant - EEUU Tanque muerto

Ludvika -Suecia Tanque vivo

Gross Auheim Mecanismo

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 5

Mount Pleasant, PA – EE. UU.

Producción media anual de 1000 - 1200 interruptores

desde 72.5 kV hasta 800 kV

Certificada ISO 9001/14001, OSHA

Inagurada en 2003

San Luís Potosí, SLP - México

Producción media de 100 a 150 interruptores anuales de

72.5 y 145 kV, 40 kA, mando tripolar,

Certificada ISO 9001/14001, OSHA

Inagurada en 2009

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 6

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 7

Normas

ANSI / IEEE

C37.04-1999: IEEE Standard Rating Structure for AC High-Voltage Circuit Breakers

C37.06-2000: AC High-Voltage Circuit Breakers Rated on a Symmetrical Current Basis— Preferred Ratings and Related Required Capabilities

C37.09-1999: IEEE Standard Test Procedure forAC High-Voltage Circuit Breakers Rated on a Symmetrical Current Basis

IEC

62271-100 2008: High-voltage alternating-current circuit-breakers

62271-1 2007:Common specifications for high-voltage switchgear and controlgear standards

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 8

Portafolio de Interruptores tipo PM Aplicaciones

Portafolio de interruptores tipo PM Tripolares y Monopolares con sincronismo

© ABB Group

72PM/I: 72,5 kV, 40 kA, 3150A

145PM/I, 145PMC: 170 kV, 63 kA, 5000A

242PMR/I, 242PMG/PMI-B: 245 kV, 90 kA, 5000A

550PM: 550 kV, 80 kA, 4000A

800PM: 800 kV, 63 kA, 4000A

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 10

245PMI/PMG63-B Monopolar/Tripolar Collahuasi, Quebrada Blanca

245 kV

1050 kV LIWL (BIL) / 460 kVrms/1min

a tierra (interruptor cerrado/abierto)

1200 kV LIWL (BIL) /530 kV rms

(interruptor abierto entre terminales)

Funcionalidad Híbrida Interruptor –

desconectador

Aisladores poliméricos (CFE)

4500 m.s.n.m.

2 ciclos (60 Hz)

63 kA

4000 A

0.5 g por IEEE 693-2005

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 11

245 PMR/PMRI 40 – 20/30/40 Colbún, El Abra

245 kV

900 / 1050 kV LIWL (BIL)

Hasta 4000 A

40 kA, 3 ciclos

Operación uni-tripolar con opción de operación monopolar sincronizada

Monitoreo En-Línea (on-line) opcional

Calificación sísmica: Alta 0.5g por IEEE 693-2005 (1g proyectada)

Aisladores poliméricos (Guatemala)

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 12

123-170 kV

Funcionalidad Híbrida interruptor -

desconectador

750 kV LIWL

860 kV BIL (interruptor abierto)

Hasta 40 kA

3 ciclos

Hasta 3150 A

C2 (IEC/ANSI), M1 (M2 en progreso)

Calificación sísmica: Alta 0.5g por IEEE 693-2005

123/145/170 PMC 40- 12/20/31 Tripolar Minera Valle Central

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 13

72 PMI 40 – 30 Licitación de Transelec TRA-001/2013

72,5 kV kV

350 kV LIWL (BIL)

3150 A

40 kA

Operación monopolar sincronizada para cierre de bancos de condensadores

Tres (3) mecanismos HMB-1.0

Calificación sísmica: Alta 0.5g por IEEE 693-2005 (1g proyectada)

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 14

Diseño y calificación sísmica IEEE 693 – 2005

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 15

Norma IEEE 693 – 2005 Niveles de calificación sísmica

1. Alto – 0.5g. Este nivel ha sido aplicado generalmente a las zonas sísmicas mas activas y de mayor intensidad en el oeste de los EE.UU.

2. Moderado – 0.25g. Este valor ha sido generalmente aplicado a zonas sísmicas de aceleración mas baja y menos activas en en este y centro de los EE.UU.

3. Bajo – 0.1g o menor. Este valor aproximadamente corresponde a una carga sísmica horizontal estática de 0.2g en ANSI C37.09 para el diseño y ensayo de aisladores y bushings de alta tensión.

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 16

Earthquake Response Spectra at 2 % damping

0.1

1

10

0.1 1 10 100

Frequency, Hz

Sp

ectr

al A

ccele

rati

on

, G

's

.5 G Sine Beat

IEEE 693

IEC 1166

LA 94

SF 89

Kobe 95

Espectro de respuesta requerido (RRS) Sismos de 1g

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 17

Apertura y cierre sincronizados SCS

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 18

Sincronizador Switching Control Sentinel (SCS)

Nuevo Dispositivo Microprocesado para Cierres y Aperturas sincronizadas (Point-On-Wave) basado en el SCU

+/- 1 ms de precisión

Diseñado para interruptores de operación uni-tripolar (monopolar)

Caja NEMA-1

Probado para:

Interferancia electromagnética

Condiciones ambientales

No pierde información ante una desenergización

Protocolos Modbus y TCP/IP

Software de usuario CB Insight™

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 19

Condiciones de alarma y luces indicadoras

LED

Alimentación

(siempre ON)

LED Reloj

(intermitente)

LEDs de

comunicación (indican

comunicación interna

o externa

LED alarma problema

LED de advertencia

LED de

cond. normal

Causas

de alarma

Todas las alarmas

son configurables

Las alarmas de

advertencia o

problema se indica

con reles separados

La logica de condicion

normal o invertida es

seleccionable por el

usuario

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 20

Principio de cierre sincronizado

cierreT

cierreT

Mando de cierre

Tiempo mas

cercano para

buscar el blanco

Blanco

retardo

Tiempo de energización

de la bobina

retardo

tiempo

Tensión

Onda sinusoidal de tensión

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 21

Evaluación de las operaciones de cierre sincronizado

actual

Te

nsió

n

tiempo

Vp

eak

planeada

pendiente = m

Error

electrico

Error

Mecánico

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 22

Diagrama funcional del cierre sincronizado

Testándar

Ttemp

Tvolt

Tadapt

Tcierre

Lógica de

Cierre

sincronizado

Tensiones de fase Mando de cierre

Evaluación de

La realimentación

Corrientes de fase

Interruptor / TC

-

Emecánico

Gi

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 23

Objetivo con corrimiento de cero

w(t)

u(t)

Corrimiento del zero para minimizar el pre-encendido T

ensió

n

time

w(t)

u(t)

Objetivo incorrecto

Tensió

n

tiempo

Cierre rapido es requerido

w(t)

u(t)

Tensió

n

tiempo

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 24

Tiempo de cierre (ms)

52

46

40 -40 0 40 80

Temperatura (Celsius)

80

Tensión de control (Volts)

120 140 100

Tiempo de reacción de la bobina (ms)

30

15

0

Algoritmo de control - Compensación

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 25

Operación monopolar Tres (3) mecanismos de operación

245 kV, 50/63 kA, tipo 245PMI

and mayores, los mecanismos

vienen montados exteriormente

245 kV, 40 kA tipo 245PMRI y

menores, los tres (3) mecanismos

HMB 1.0 vienen alojados

interiormente dentro gabinete de

control del interruptor

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 26

Energización de bancos capacitivos

Transitorios de tensión

Impactan las cargas de los usuarios

(Calidad de energía)

Pueden perforar el aislamiento de los

equipos

Transitorio de corriente

Elevadas tensiones en los secundarios de los transformadores

Interferencia con los circuitos de control y protección

Los efectos son aun moyores en la energización de condensadores “back-to-back”

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 27

Cierre no controlado y cierre sincronizado en bancos capacitivos

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

Retardo de la

Energización de la bobina de cierre

Te

nsó

n [p

.u.]

SINCRONIZADO

time [s]

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -2

-1

0

1

2

Te

nsió

n [p

.u.]

NO CONTROLADO (PEOR CASO)

tiempo [s] Incepción

de

corriente

Mando de cierre

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 28

Cierre de banco capacitivo en Y aterrizada

CC

CC

CC

SCS

-120º

-240º

J3/1

J3/ 2

J3/ 3

J3/ 4

J3/ 5

J3/ 6

J1/1

J1/ 2

J1/ 3

J1/ 4

J1/ 5

J1/ 6

-120º

-240º

-120º

-240º

0

º

-

12

-

24

J2/11 12 13 14 15 16

Pole 1

Pole 2

Pole 3

Bushing

CT’s

SCU

CT’s

Capacitor

Bank

PT’s

Operating

Mechanism

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 29

Maniobra de Banco de capacitores en , no aterrizada

CC

CC

CC

SCS

-120º

-240º

-120º

-240º

-120º

-240º

0

º

-

12

-

24

J3(1)

J3(2)

J3(3)

J3(4)

J3(5)

J3(6)

J1(1)

J1(2)

J1(3)

J1(4)

J1(5)

J1(6)

J2(11) 12 13 14 15 16

Pole 1

Pole 2

Pole 3

Bushing

CT’s

SCU

CT’s

Capacitor

Bank

PT

Operating

Mechanism

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 30

Secuencia de cierre sincronizado para bancos capacitivos

V(0°)

V(-120°)

V(-240°)

120°

vo

lta

ge

time

vo

lta

ge

V(0°)

V(-120°)

V(-240°)

90°

one-cycle delay

(optional)

Aterrizado

No Aterrizado

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 31

Energización de líneas de transmisión

Transitorios de tensión

Impactan las cargas de los

usuarios (Calidad de energía)

Pueden perforar el aislamiento

de los equipos

Transitorios de corriente

Elevadas tensiones en los secundarios de los transformadores

Interferencia con los circuitos de control y protección

Solución tradicional: Resistencias de pre-inserción

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 32

Cierre sincronizado de líneas de transmisión y cables

CC

CC

CC

SCS

-120º

-240º

-120º

-240º

0

º

-

12

-

24

J2(11) 12 13 14 15 16

Pole 1

Pole 2

Pole 3

Bushing

CT’s

PT PT

Trans. Line

or Cable

Trans. Line,

Cable

or Bus

Side 1

Side 2

Side 1 Side 2

Operating

Mechanism

J3(1)

J3(2)

J3(3)

J3(4)

J3(5)

J3(6)

J1(1)

J1(2)

J1(3)

J1(4)

J1(5)

J1(6)

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 33

Energización de Reactores

Transitorios

Altas corrientes de energización

Contenido de armónicos

Corriente de secuencia cero excesiva

Operación del relé de protección

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 34

Cierre no controlado y sincronizado para reactores

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -2

-1

0

1

Tiempo [s] Retardo de

La bobina de energización

i(t) u(t)

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -2

-1

0

1

2

2

NO CONTROLADO (PEOR CASO)

SINCRONIZADO Tiempo [s]

Te

nsió

n / c

orr

ien

te [p

.u.]

Incepción

de corriente Mando de

cierre

i(t)

u(t)

Te

nsió

n / c

orr

ien

te [p

.u.]

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 35

Secuencia de cierre para un banco de reactores en paralelo

V(0°)

V(-120°)

V(-240°)

120°

vo

lta

ge

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 36

Energización de transformadores

Transitorios

Altas corrientes de energización

Saturación del nucleo

Intensas fuerzas magnéticas

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 37

Cierre no controlado y sincronizado de transformadores Te

nsió

n / C

orr

ien

te [p

.u.]

NO CONTROLADO (PEOR CASO)

CIERRE SINCRONIZACO

tiempo [s]

tiempo [s]

Te

nso

ión / C

orr

ien

te [p

.u.]

Retardo de la bobina

De energización de cierre

Mando de cierre

i(t)

i(t)

u(t)

u(t)

Incepción

de corriente

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1

-1

0

1

2

3

4

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1

-1

0

1

2

3

4

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 38

Maniobra de banco de reactores en paralelo

CC

CC

CC

SCS

-120º

-240º

-120º

-240º

-120º

-240º

0

º

-

12

-

24

Pole 1

Pole 2

Pole 3

Bushing

CT’s

SCU

CT’s

Shunt

Reactors

PT’s

Operating

Mechanism

J3(1)

J3(2)

J3(3)

J3(4)

J3(5)

J3(6)

J1(1)

J1(2)

J1(3)

J1(4)

J1(5)

J1(6)

J2(11) 12 13 14 15 16

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 39

Energización de Transformador

CC

CC

CC

SCS

-120º

-240º

-120º

-240º

-120º

-240º

0

º

-

12

-

24

J2(11) 12 13 14 15 16

Pole 1

Pole 2

Pole 3

Bushing

CT’s

SCU

CT’s

Transformer

PT’s

Operating

Mechanism

J3(1)

J3(2)

J3(3)

J3(4)

J3(5)

J3(6)

J1(1)

J1(2)

J1(3)

J1(4)

J1(5)

J1(6)

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 40

Apertura sincronizada Corriente de Carga

Maximizar el tiempo del arco bajo la condición de corriente

de carga para maximizar la resistencia al TRV

Se reducen las probabilidades de re-encendido

I I

Distancia de los contactos

TRV TRV

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 41

Minimizar el tiempo del arco bajo la condición de corriente de falla para

minimizar el gasto de los contactos I I

Apertura sincronizada

Corriente de falla

Minimizar el tiempo del arco bajo la condición de corriente

de falla para minimizar el gasto de los contactos

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 42

Comunicación usando RS232

modem RS232 Linea telefonica

Conexión de fibra optica

dym

ec

dym

ec

DS-100

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 43

Internet

Comunicación Usando Ethernet

fiber optic connection

f.o. lin

k

CBS

ethernet hub Company Network

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 44

Software de comunicación – Control del SCS http://www.abb.com/product/db0003db002618/a6f0e027307d6db9c1257559006714b7.aspx?productLanguage=us&country=US

www.abb.com

High Voltage Products

Circuit Breaker

Dead Tank Circuit Breaker Product

Range

After Sales Support

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 45

Monitoreo en Línea CBSTM – Circuit Breaker Sentinel

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 46

CBSTM - Monitoreo en-línea Diagnóstico y monitoreo para interruptores en SF6

Contactos de cámara

SF6

Sistema de gas SF6

Sistema Mecánico

M

Controles eléctricos

y auxiliares

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 47

0 SF6

Circuitos auxiliares y de control

Monitoreo de la bobina de cierre

Monitoreo de la bobina de disparo ppal.

Monitoreo de la bobina de disparo sec.

Tiempo de energización de la bobina de

cierre

Tiempo de energización de la bobina de

disparo principal

Tiempo de energización de la bobina de

disparo secundaria

Temperatura del gabinete y del mecanismo

Calentadores (permanentes y controlados

por termostato)

Arranques del motor (total)

Arranques del motor sin operación

Tiempo de operación del motor

Conteo de disparos

Sistema mecánico

Recorrido total (mm)

Tiempo de reacción (ms)

Tiempos de operación (ms)

Velocidad de cierre y apertura

(m/s)

Sistema de Gas SF6

Temperatura del gas/tanque (oC)

Presión compensada del gas SF6. (psi)

Tasa de fuga (1) (psi/s)

Tasa de fuga (2) (psi/min)

Tasa de fuga (3) (psi/h)

Tasa de fuga (4) (psi/día)

Tasa de fuga (5) (psi/mes)

Contactos de la cámara Desgaste de contactos de arco (%)

Desgaste de tobera auxiliar (%)

Desgaste de tobera principal (%)

Recorrido Total (mm)

Corriente de Línea (1) Arms

Corriente de Línea (2) Arms

Corriente de Línea (3) Arms

Entradas y Parámetros de Monitoreo

M

Tanque

muerto Tanque

Vivo

GIS

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 48

Sistema de gas SF6

Desgaste de la cámara

Sistema mecánico

Circuitos de control y auxiliares

Suministro de sistemas desde 1995

Procesamiento matemático avanzado

Alerta cambios en las condiciones de

operación

Almacenamiento de datos

No hay pérdida de datos si se pierde

la alimentación de energía

Almacena hasta 20 eventos

Soluciones con cable o inalambricas

Herramientas de software especificas

Beneficios agregados

La adquisición y análisis de datos ocurre

automáticamente

Optimiza la confiabilidad e identifica

problemas potenciales tempranamente

Elimina la necesidad de mantenimiento

basado en tiempo u operaciones

Circuit Breaker Sentinel, CBS

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 49

Funciones y configuraciones CBS CBS Lite CBS-F6

Contactos de la Cámara Desgaste de contactos de arco (%)

Desgaste de la tobera auxiliary (%) X X

Desgaste de la tobera principal (%) X X

Recorrido total X Simulado

Corriente eficaz (1) kA X X

Corriente eficaz (2) kA X X

Corriente eficaz (3) kA X X

Sistema mecánico Recorrido total (mm) X Simulado

Tiempo de reacción (ms) X Simulado

Tiempo de operación del mecanismo (ms) X Simulado

Velocidad de contactos (ms) X Simulado

Circuitos de control y auxiliar Monitoreo de la bobina de cierre X X

Monitoreo de la bobina principal de disparo X X

Monitoreo de la bobina secundaria de disparo X X

Energización de la bobina de cierre (ms) X X

Energización de la bobina ppal de disparo (ms) X X

Energización de la bobina sec. de disparo (ms) X X

Temperatura del gabinete/mecanismo X X

Arranques del motor (total) X X

Arranques del motor sin operación X X

Contador de disparos x X

Sistema de gas SF6 Temperatura del tanque (gas) (°C) X X X

Presión compensada de SF6 (psi) X X X

Tasa de fuga (1) (psi/s) X X X

Tasa de fuga (2) (psi/min) X X X

Tasa de fuga (3) (psi/hora) X X X

Tasa de fuga (4) (psi/día) X X X

Tasa de fuga (5) (psi/més) X X X

Alarmas de baja presión X X X

Comunicaciones Modbus, DNP 3.0 Serie X X X

Modbus TCP, DNP 3.0 (Ethernet) X Externo Externo

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 50

Monitoreo Contactos de la Cámara

Ing. William Henao - Power Products Service Day - Lima, PERU - Agosto 26, 2011

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 51

Análisis de la operación de disparo

Tiempo de reacción

Velocidad de contactos Zona de

Cal. de

Vel.

Tra

ye

cto

ria

to

tal

Trayectoria de contactos

Tiempo de energización de la bobina de disparo

Tiempo de apertura

Distancia de separación

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 52

Desgaste de los contactos

Contactos de

arco

Tobera Aux.

Tobera

Principal

Desgaste de la

Tobera Aux. Desgaste de a tobera principal

Cálculo de desgaste de la cámara

Trayectoria de contactos

Iniciación del arco Tobera Aux. Expuesta al arco

Tobera principal expuesta al arco

Corriente de fase

I2

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 53

Monitoreo Sistema Mecánico

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 54

CBS Análisis de la operación de cierre

Tiempo de reacción

Velocidad de contactos Zona de

Cal. de

Vel.

Tra

ye

cto

ria

to

tal

Trayectoria de contactos

Tiempo de energización de la bobina de cierre

Tiempo del mecanismo

Distancia de unión

CBS Lite Análisis de la operación de cierre con curva simulada1

Trayectoria del contacto

Contacto Auxiliar - B

Contacto Auxiliar - A

Velocidad de los contactos = x / t

x

t

Tiempo de

reacción

Tra

yecto

ria t

ota

l

Dis

tancia

de

Cie

rre/A

pertu

ra*

Tiempo de cierre

(mecanismo) x

A *

xB *

Reco

rrid

o d

e los c

on

tacto

s d

e la c

ám

ara

*

*) Ajustes

1) Patente pendiente

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 56

Análisis de operación C/A

Tiempo de reacción

Velocidad de contactos

Tiempo del cierre

Zona

de cal.

de Vel.

Tra

ye

cto

ria

to

tal

Trayectoria de Contactos

Tiempo de Bobina de Cierre Tiempo de Bobina de Disparo

Energizacion Bobina de Cierre

Energización Bobina de Disparo

Distancia de unión y separación

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 57

Monitoreo Circuitos auxiliares y de control

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 58

Condición de las bobinas

12 V

Lbobina

C1 S1

CBS

250 s

12

V

Bobina buena

Bobina abierta

Bobina corto

circuitada

Referencia

No dispara el

interruptor

Tolera Monitoreos

de bobina

adicionales

Trabaja con

diferentes tipos de

bobinas

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 59

Análisis de Contactos Auxiliares

Operación de Cierre

Operación de Apertura

Operación C/A

Contacto B

Contacto A

Contacto B

Contacto A

Contacto B

Contacto A

Contacto B

Contacto A

Operación de Cierre (Ausencia de información )

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 60

Monitoreo Sistema de gas SF6

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 61

1

2

3

4

5

6

7

Dinámico

5

3

Presión compensada por temperatura

SF6

líquido

SF6 gaseoso

Tnominal

pcomp

T1

p1

T2

p2

Temperatura

Pre

sió

n

Curva de liquefacción

Cuasi-estacionario

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 62

Tendencia de fuga de gas

Meses

Días

Horas

Minutos

Tiempo

Pre

sió

n C

om

pen

sada p

or

la T

em

pera

tura

No hay Tendencia

Tendencia inconsistente

Tendencia Clara

Tendencia Mensual

Se necesita ver la tendencia de fuga en varios patrones de tiempo

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 63

Monitoreo Sensores

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 64

Sensores de trayectoria

Sensor fijo

Fuente de Luz

Detector de Luz

Disco ranurado móvil (HMB)

Peinilla ranurada para el HMB (resorte-hidraulico)

Disco ranurado móvil (FSA-2: Resorte-Resorte)

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 65

Transformadores de Corriente de Línea

Conectan en los TC integrados con la carga.

Valores nominales:

2.0 A

5.0 A

Resolucion: 1% del valor nominal

Rango: hasta 20 veces el valor nominal sin saturar.

Salida:

0 - 1.414 VAC

0 - 2.000 V peak

Caida de tension: 70.7 mV a corriente nominal

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 66

Sensores de temperatura

Dispositivos de Temperatura Resistivos (RTD)

Aleacion de cobre niquelado

Cambio de resistencia: 38.5 / 100 °C

Ubicaciones: tanque, mecanismo, gabinete

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 67

Transformadores de los calentadores

Miden la corriente del calentador

Determinan la condicion ON/OFF

Conjuntos de 3 y 4 TCs

Relación = 1000:1

Se muestra con la regleta terminal

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 68

Sensor de presión

Sensor de 4-20 mA

Diseño resistente mecanicamente

Se monta opuesto al manómetro

Precisión de 0,5 psi.

Escala 0 – 150 psig

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 69

Auto diagnóstico

Alarma por

Pérdida de señal del sensor

Pérdida de comunicación

interna

Pérdida de alimentación

(opcional)

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 70

Monitoreo Software de trabajo CB Insight

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 71

CB Insight

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 72

CB Insight - Condiciones

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 73

CB InsightTM – Registro de eventos

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 74

CB InsightTM - Sensores

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 75

CB Insight – Tarjetas de control

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 76

CB InsightTM - Operaciones

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 77

CB Insight – Oscilograma

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 78

CB Insight - Información

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 79

Redes Inteligentes Gestión y Salud de Activos

Internet

Comunicación Ethernet

fiber optic connection

f.o. lin

k

CBS

ethernet hub Company Network

Comunicación RS232

modem RS232 phone line

fiber optic connection

d

ym

ec

dym

ec

DS-100

CBS

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 82

Comunicaciones Convertidores externos de RS-232

1. Transceiver optico SEL2800M (RS232 a Fibra)

2. Servidor de dispositivo serial MOXA Nport 5110 (RS232

a Ethernet)

3. Convertidor electronico B&B (RS232 a RS485)

1 2 3

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 83

Solución inalámbricas a 900 MHz para equipos de la subestación

Tecnología FHSS (Frequency hopping spread spectrum technology)

Soporte comunicaciones Ethernet y Serial

Dispositivos de largo y corto alcance

Hasta 60 millas del sitio

Soporta la comunicación entre polos de interruptores de polos montados en estructuras separadas (550, 800 kV) y la sala de control

Din Rail

Mount

Comunicaciones Dispositivos inalámbricos a 900MHz FreeWave

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 84

Comunicaciones Dispositivos celulares Sierra

Solución de telefonía celular para

equipos de subestación

Comunicaciones dispositivo-a-dispositivo

Seguridad incorporada

IPSec VPN

GRE tunneling

Soporta comunicaciones Ethernet

Requiere de red de telefonía celular

Movistar

Telcel

Tigo

Vodafone, etc

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 85

Monitoreo de Equipos

Reportes

Conectividad CMMS

Acceso remoto via tecnologia Remote access via web technology

Software 800xA Asset Optimization Optimización de Activos

Completa optimización de equipo para:

Interruptores de alta tensión en SF6

DTB, LTB, GIS, GCB…

Monitoreo en tiempo real facilita la implementación de medidas correctivas rapidas y confiables

Herramientas de visualización para analisis y reportes facilitan la determinacion de la causa del problema

Integracion de interfaces

CMMS (SAP PM, Maximo, others)

Historians (PI, others)

Auto notificación de alarma

SMS (Mensaje de texto) & correo electronico

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 86

Dispositivo de monitoreo

Documento

De la Salud

Del Activo

Asset

Monitor Asset

Monitor Monitoreo

De Activo Text

Messaging

EMail

Monitoreo de la Salud o Condición del interruptor

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 87

CBS CBS CBS-F6 OLM GIS GSM600 CBS

Subestación

Comunicaciones

Asset

Optimization Historian

Protocolos soportados

incluyen: OPC (DA,HDA),

Web Services, ODBC, ODA…

Protocolos soportados

incluyen: DNP3.0, IEC-

61850, ModBus…

Nivel ERP,

Programación

de

Mantenimiento

Monitoreo

Extendido de

Interruptores

(Mantenimiento

predictivo)

Detección

de la

condición

básica

Celular

Acceso

remoto

Wireless 900Mhz

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 88

Tecnologías

informáticas

CIS

Comms

GIS

Monitoreo de equipos

(transformador,

interruptor, etc)

Gestión de

trabajo

Mobile Data

Seguridad

Integración de las tecnologías operativas e

informáticas

Infraestrutura de Medición Avanzada (AMI)

Smart Meters Network Management

Meter Data Management Communications

Manejo de Red de Distribución (DGM)

D-SCADA DMS OMS FDIR VVO Advanced Apps

Dist. Auto. Feeder Automation Sensors Communications

Centro de Evaluación de Red y Equipos (AHC)

Monitores y Sensores Comunicaciones Substation Automation

Análisis Dashboard Gestión de Activos Gestión de Trabajo

Frente de Distribución de

las tecnologías de Red

Vehículos

eléctricos

Almacenamiento

de energía

Generación

distribuida

Respuesta de

demanda

PA, LV

Arquitectura Global de las Redes Inteligentes La visión global de ABB del “Smart Grid”

PS, Trilliant

Industrial

Defender

Ventyx

Ventyx

Ventyx

Ventyx

Ventyx PPMV, PPHV

PPHV, PPTR Power Systems

Power Systems COE

DA&M, ECOtality

PS, DA&M, PPMV

GIS

DA&M, LV, PP Ventyx

Trilliant, Freewave, MDS

Manejo de Red de Transmisión (TGM)

HVDC FACTS HV Cables Energy Storage SCADA/EMS

Wide Area Monitoring HV Optical Sensors PMUs Sub.Automation

Power Systems Ventyx PPHV

DE

RM

S &

VP

P V

en

tyx

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 89

Gestión y Salud de Activos Referencias

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 90

ITAIPU – Proyecto de Refaccion del CBS Aplicación en una Subestación encapsulada a Gas

Descripción deProyecto:

Itaipu estaba procurando por un

Sistema Basado en la Confiabilidad

construido en base a los Monitoreo

“on-line” y Analisis de Datos para

efectivamente Articulo:

http://www.abb.com/cawp/seitp202/2c

2c1dac21f8c834c12577cf0040187d.a

spx

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 91

KCPL – Proyecto de Refacción del CBS LTB Aplicado en un interuptor Tanque Vivo

Cliente: Kansas City Power & Light

Alcance: (2) CBS para ASEA 362kV LTB

Descripcion del Proyecto:

Sistema de Monitoreo para soportar

una aplicacion nuclear critica.

Reducciones en fallas para reducir

las fallas y aumentar la confiabilidad

del interruptor

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 92

RG&E – Proyecto de Refaccion del CBS / 800xA Aplicacion en tanque muerto

Cliente: Rochester Gas & Electric

Alcance: (18) CBS en ABB 362/121kV DTB con una plataforma

de Software de Optimizacion Asset 800xA

Descripcion del Proyecto:

Mejoramiento en las practicas de

mantenimiento elimina rutinas

costosas en la base instalada de

interruptores

Incluye dispositivos celulares Sierra

en sus comunicaciones

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 93

Monitoreo el Línea Conclusiones

1. Monitoreo “on-line” optimiza el mantenimiento predictivo

de los equipos

2. Integra los equipos como nodos de información a las

Redes Inteligentes para optimizar su operacion y

mantenimiento

3. La Plataforma software Asset integra bases instaladas de

varios interruptores para sistematizar el mantenimiento

“on-line” de los mismos

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 94

Interruptores de Tanque Muerto Conclusiones

© ABB Group June 19, 2013 | Slide 95

Conclusiones

1. Solución compacta ideal para subestaciones en

anillo e inetrruptor y medio con funcionalidad

híbrida de interruptor-seccionador

2. Excede las exigencias sísmicas mas severas

para terremotos de hasta 1g

3. No requiere el uso de TCs aislados en aceite.

Elimina costos de mantenimiento y fallas

catastroficas potenciales.

4. Apertura y maniobra sincronizadas

5. Monitoreo en línea, Gestión y Salud de Activos

6. Aisladores poliméricos optimizan el uso en

ambientes, sísmicos y muy contaminados