INSPECCION CON TENSION DE AISLADORES
POLIMERICOS Y FERRETERIA EN LINEAS DE
TRANSMISION DE 220 KV DEL
DEPARTAMENTO DE TRANSMISION NORTE
RED DE ENERGIA DEL PERU S. A.
Autores:
ING. JOEL R. ELIZARBE CORDOVA
TCO. WALTER CAPURRO RAMIREZ
TCO. LUCIO CASTRILLON CORNEJO
TCO. FRANCISCO GODOY LINARES
TCO. NESTOR FLORES AYALA
TCO. LUIS LOPEZ CORNEJO
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CONTENIDO
Introducción
1. Antecedentes
2. Planificación de actividades
3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
4. Inspección de aisladores con tensión
5. Conclusiones y recomendaciones
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Introducción
El área de Líneas de Transmisión del Departamento de Transmisión
Norte de la empresa Red de Energía del Perú S. A. empresa filial del
Grupo ISA, tiene como filosofía de trabajo la permanente búsqueda de
nuevos métodos para inspeccionar y analizar el estado de aisladores
y ferreterías de las líneas bajo su responsabilidad.
Es así que hemos venido desarrollando diversos prototipos para poder
inspeccionar los aisladores sin tener que sacar de servicio las líneas
que operamos.
El presente trabajo presenta las diversas etapas que hemos
desarrollado hasta llegar a obtener un equipo de inspección de
aisladores en caliente muy económico y confiable.
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1. Antecedentes
Características
medioambientales del terreno
que atraviesan las líneas del
DTN:
• Clima seco la mayor parte
del tiempo y húmedo por las
noches.
• Suelo desérticos con alta
presencia de salitre.
• Fuertes vientos en dirección
oeste – noreste
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1. Antecedentes
La línea de transmisión L-2238 Chiclayo – Piura en 220 kV, entró en
servicio comercial a mediados del año 1992 y en el lapso de cinco
meses salió fuera de servicio 42 veces por bajo aislamiento
Fallas en líneas del DTN 1991 - 2001
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1. Antecedentes
Distancia al mar de la L-2238, estudios de Dessau Soprin, 1997 – 1999
Distancia al Mar en km
GC
70
5
60
4
50
40
3
30
2
20
1
10
50
100
150
200
250
300
350
Numero de Torres
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400
450
1. Antecedentes
Niveles de contaminación de la L-2238, estudios de Dessau Soprin, 1997 – 1999
Distancia al
Mar en km
NC
70
5
60
4
50
40
3
30
2
20
1
10
50
100
150
200
250
300
350
Numero de Torres
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400
450
1. Antecedentes – Lavado de aisladores
Métodos empleados para reducir tasa de fallas:
• Lavado en caliente de aisladores,
• Aplicación de grasa silicona,
• Montaje de aisladores poliméricos y
• Aplicación de goma silicona.
Lavado en caliente
Restauración del nivel de aislamiento
Desventajas del lavado en caliente:
• Poca efectividad, volver a lavar las mismas cadenas entre los 10 y
15 días, es decir que habían tramos que se lavaban en forma
continua.
• Altamente costosos
• Riesgos de disparo de la líneas
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1. Antecedentes – Lavado de aisladores
CRITERIOS DE EVALUACION DE EFLUVIOS EN AISLADORES
NIVEL DE
EFLUVIOS
DESCRIPCION
1
Puntos de ionización (descargas) de color azulino sobre la parte
inferior del primer aislador, cerca al pin y/o próximo al conductor
2
Puntos de ionización de más de un aislador de color azulino/naranja
sobre la cadena de aislador.
3
Puntos de ionización a lo largo de toda la cadena de aisladores sin
descargas parciales, color azulino/naranja.
4
Descargas parciales fugaces entre sectores, de color naranja.
5
Descarga eléctrica total (flash over) color naranja lo largo de toda la
cadena.
El lavado, limpieza o renovación de silicona debe programarse cuando está en nivel 4.
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1. Antecedentes – Engrasado de aisladores
A partir del año 1993 se redujo el número de fallas, sin embargo se
tiene el inconveniente de tener que sacar de servicio a las líneas para
su renovación.
60
1991
1992
1993
1994
1995
1997
1998
1999
2000
2001
1996
57
50
40
28
30
27
19
20
14
18
14
8
10
5
4
2 2 2 3
5
4 3 3 4
2 1
4 3 3
1
0
L-2234
L-2236
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L-2238
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1. Antecedentes – Instalación de aisladores poliméricos
Ventajas:
• Reducción del número de salidas de servicio por mantenimiento,
• Reducción del número de días de lavado;
Desventajas:
• Los aisladores de anclaje empezaron a fallar, ocasionando
deservicios de las líneas.
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1. Antecedentes – Engomado de aisladores
Con el fin de optimizar costos por mantenimiento, se aplicó en forma
experimental la goma silicona en 3 estructuras de la L-2238 en el año
1996 y es así que para garantizar la operatividad de las líneas se
viene aplicando goma silicona en aisladores nuevos que se están
instalando en reemplazo de los aisladores poliméricos de anclaje,
para ello se ha tomado como referencia el estado de equipos de la
Celda de Acoplamiento en 220 kV de la SE Chiclayo Oeste que fueron
recubiertas con goma silicona Sylgard, en el año 2001.
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1. Antecedentes
A partir del año 2004 se produjeron roturas de aisladores poliméricos
por tracking o fractura frágil, principalmente en estructuras de anclaje.
El 2010 se produjo la rotura de un aislador polimérico de suspensión,
hecho que obligó al Grupo ISA, del cual forma parte REP, a diseñar
estrategias de solución de este problema, de acuerdo a la Política de
Calidad.
Fallas en Líneas de Transmisión del DTN que provocaron
caídas de conductor al 31.12.10
Rotura de
aisladores
poliméricos
14
77.8%
Corrosión de
pines
2
11.1%
Empalme
defectuoso
2
11.1%
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2. Planificación de actividades
A
V
P
H
P: Efectuado por ISA, nueva metodología de actividades con TcT.
H: Efectuado por REP, medición de efecto corona con TsT
V: Efectuado por REP, inspecciones de aisladores y ferretería
con TcT.
A: Efectuado por REP, cambio de aisladores con TcT.
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2. Planificación de actividades
Para efectuar la inspección de los aisladores poliméricos se tenía que
sacar de servicio las líneas de transmisión y emplear un promedio de
5 personas para esta actividad con un rendimiento de alrededor de 6
cadenas de anclaje.
Por el número de aisladores poliméricos instalados en las líneas del
DTN, esta actividad se hacía inmanejable, razón por la que el equipo
de Líneas DTN, se puso como meta el tratar de optimizar esta
actividad.
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2. Planificación de actividades
LINEA
AISLADORES DE ANCLAJE
Lavables
Poliméricos
Engrasado
Engomado
TOTAL
L-2280
72
72
L-2249
270
270
L-2248
120
120
L-2238
66
L-2236
L-2234
24
L-2233
102
24
192
22
114
38
174
6
90
6
126
294
24
318
228
L-2232
48
108
72
L-2216
498
72
180
102
852
L-2215
510
162
174
6
852
L-2214
42
48
12
102
L-2213
42
48
12
102
Total
1,230
1,222
780
176
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3,408
16
2. Planificación de actividades
LINEA
AISLADORES DE SUSPENSION
Lavables
Poliméricos
Engrasado
Engomado
TOTAL
L-2280
321
321
L-2249
942
942
L-2248
861
1
222
918
96
409
505
111
314
668
927
147
1,074
L-2238
517
L-2236
L-2234
243
L-2233
862
3
1,660
L-2232
531
558
345
1,434
L-2216
934
252
201
1,387
L-2215
934
237
216
1,387
L-2214
246
45
69
360
L-2213
246
45
69
360
Total
3,651
4,617
2,689
3
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10,960
17
3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
A fin de poder tener idea de cómo se encontraban los aisladores se
empleó una cámara de detección de efecto corona o emisión de
fotones Daycor, para ello, el DTN, estableció una tabla de calificación
de criticidad del estado de los aisladores poliméricos
NIVEL
RANGO
1
< 500
2
501 - 2000
3
2001 - 3000
4
> 3000
RECOMENDACIÓN
Ninguna
Inspeccionar con pértiga y espejo, cuando sea
posible
Inspeccionar con pértiga y espejo, lo mas
antes posible. Limpiar manualmente
Verificación inmediata con pértiga y espejo,
para programar cambio de aislador
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3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
Detección de
fotones en T-189,
fase Superior de
L-2236
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3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
Inspección
en T-160,
L-2236
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3. Inspección de aisladores con cámara de efecto corona
Los datos obtenidos con la cámara de efecto corona, se trasladaron a
una Planilla de Medición de Emisión de Fotones.
TEMP.
DISTANCIA
AMBIENTE APROX. AL AIS
°C
LADOR (m)
CANT. DE
FOTONES
Archivo
80
905
100810001
19
80
2,414
100810001
09:26
19
80
2,860
100810001
10/08/2010
09:54
17
80
1,107
100810002
M
10/08/2010
09:54
17
80
3,288
100810002
190
I
10/08/2010
09:54
17
80
2,376
100810002
189
S
10/08/2010
10:16
18
70
2,941
100810003
189
M
10/08/2010
10:16
18
70
2,114
100810003
189
I
10/08/2010
10:16
18
70
4,243
100810003
EST. Nº
FASE
FECHA
HORA
191
S
10/08/2010
09:26
19
191
M
10/08/2010
09:26
191
I
10/08/2010
190
S
190
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4. Inspección de aisladores con tensión
Basándose en los resultados obtenidos con la cámara Daycor, el
Departamento de Transmisión Norte programó la inspección de los
aisladores con pértiga y espejo con aumento, sin embargo no se
podía obtener imágenes para ser analizadas en gabinete.
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4. Inspección de aisladores con tensión
Equipo Liveline modelo LL01, de
la empresa GridSense Inc., la
cual tiene un precio de US
$14,750.00 sin IGV. Esta cámara
tiene la ventaja de tener una
pantalla
de
recepción
de
imágenes a color a distancia y
puede operar hasta niveles de
275 kV.
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4. Inspección de aisladores con tensión
El equipo de Líneas de Transmisión del DTN, enmarcado dentro de
la mejora continua y en su afán de encontrar la mejor manera de
inspeccionar los aisladores poliméricos y determinar su real estado
de conservación, esbozó diversas formas de poder inspeccionar,
incluso con equipos rudimentarios.
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4. Inspección de aisladores con tensión
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4. Inspección de aisladores con tensión
Inspección
en T-146,
L-2236
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4. Inspección de aisladores con tensión
Con los resultados obtenidos
con el prototipo, se esbozaron
algunas mejoras, las que se
tradujeron en la versión final de
este modelo.
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4. Inspección de aisladores con tensión
Inspección
en T-05,
L-2238
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5. Conclusiones y recomendaciones
5.1 Conclusiones
• La aplicabilidad de este equipo, ha sido demostrada en
inspecciones efectuadas a aisladores poliméricos, que luego de
ser cambiados se comprobó el estado crítico en que se
encontraban, como se observa el aislador polimérico de la T-189,
fase Superior, L-2236.
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5. Conclusiones y recomendaciones
5.1 Conclusiones
• La inspección de aisladores empleando el equipo diseñado por el
área de Líneas de Transmisión del DT Norte de REP, es efectuada
siguiendo los requisitos que se tienen para actividades de TcT.
• El costo estimado del equipo diseñado por DTN/LT de REP no
excede los US $ 1,500, mientras que una cámara convencional
oscila entre los US $ 15,000.
• El uso de este equipo permite priorizar el cambio de aquellos
aisladores que se encuentren en condiciones críticas, garantizando
la seguridad del personal y la calidad del servicio eléctrico.
• Para mejores resultados se debe efectuar mediciones de emisión
de fotones y en base a los resultados, programar inspecciones con
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el equipo.
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5. Conclusiones y recomendaciones
5.2 Recomendaciones
• Continuar investigando para mejorar el equipo diseñado por el
área de Líneas del Departamento de Transmisión Norte de Red
de Energía del Perú.
• Emplear masivamente el Equipo de Inspección de Aisladores para
detectar a tiempo aquellos aisladores que pueden poner en riesgo
la continuidad del servicio.
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6. Conclusiones y recomendaciones
33
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MANTENIMIENTO DE LINEAS DE TRANSMISION