Answers for infrastructure and cities.Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Cable Monitoreo & Diagnóstico Energy Management.

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Author: Juan Francisco Méndez Ruiz
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1 Answers for infrastructure and cities.Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Cable Monitoreo & Diagnóstico Energy Management

2 © Siemens AG 2013. All rights reserved. www.siemens.com/poweracademy Cables para Media y Alta Tensión Javier Mauricio Agudelo B. Ingeniero de Servicios Región Austral Andina

3 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 3 July 2012 FALLA IMPREVISTA Tiempo fuera de servicio Empalmes y terminales de reserva Proceso de detección de falla Sustitución sobre emergencia Motivo de la falla ???

4 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. DIAGNÓSTICO DE SISTEMAS ELÉCTRICOS

5 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 5Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 5

6 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 6 July 2012 DIAGNÓSTICO DE SISTEMAS ELÉCTRICOS MANUFACTURA Montaje Diseño Materia prima Variables de Producción Contaminantes Terminado pantalla Interfases Calidad Temperatura Velocidad

7 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. MECANISMOS DE DEGRADACIÓN PUNTO DE FALLA XLPE AUSENCIA DE PRIMERA CAPA SEMICONDUCTORA FALLA INMINENTE ! Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 7

8 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Metodología del servicio TÉCNICAS EFECTIVAS DE DIAGNÓSTICO EN CAMPO Descargas Parciales Std. IEEE 400.3 ANSI / ICEA / IEC / UL Integridad de la Cubierta ANSI / ICEA / IEC / UL Reflectometría Std. IEEE 400.3 ANSI / ICEA / IEC / UL ANÁLISIS ESTADISTICO VIDA ÚTIL Z(t)V,I(t) GARANTÍA !!! Tangente Delta Std. IEEE 400 ANSI / ICEA / IEC / UL Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 8

9 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. TÉCNICAS EFECTIVAS DE DIAGNÓSTICO EN CAMPO Descargas Parciales Std. IEEE 400.3 ANSI / ICEA / IEC / UL GARANTÍA !!! Tangente Delta Std. IEEE 400.2 ANSI / ICEA / IEC / UL VLF/OSW CONDICIÓN GLOBAL CONDICIÓN ESPECÍFICA Metodología del servicio

10 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. REFLECTOMETRÍA DE BAJA TENSIÓN

11 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Author / DepartmentPage 11 Metodología del servicio 2013-31-07 Reflectometría en el dominio del tiempo

12 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Author / DepartmentPage 12 Metodología del servicio 2013-31-07 Reflectometría en el dominio del tiempo

13 Sector Energy Siemens

14 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. VLF (Very Low Frequency) OSW - OWTS Oscillating Wave 60/50 Hz Resonante Page 142013-31-07 Metodología del servicio

15 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 152013-31-07

16 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved.

17 Metodología del servicio Std. IEEE 400.2 2013 Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF) (less than 1 Hz) Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 17

18 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Ensayo de Cables – GST (Apantallado) Std. IEEE 400.2 – 2013 Factor de Disipación Metodología del servicio Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 18

19 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 19Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 19

20 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Author / Department Metodología del servicio Std. IEEE 400.2 – 2013 Factor de Disipación 2013-31-07Page 20

21 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Interferencias externas o PD (corona, PD en la superficie externa de los aisladores, PD en conexiones HV, PD en sistemas cercanos) Fenómeno de identificación de PD (identificar la naturaleza y las actividades características) Evaluación de los riesgos (evaluación de los peligros relacionados con un determinado fenómeno de PD) Diagnóstico Correcto ENSAYO DE DESCARGAS PARCIALES IEEE 400.3 Metodología del servicio Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 21

22 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Proceso de Disparo de Descargas Parciales Un fotón choca con una molécula de gas en el vacío Si la energía del fotón es muy grande, se genera un par de Ion+/Electrón- Si el campo generado es lo suficientemente grande, el electrón puede accionar una avalancha de electrones (PD) Ánodo + Cátodo, - Ion Electron Cátodo, - Ánodo, + EoEo

23 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. V ignición -V ignición

24 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. MEDICIÓN DE DESCARGAS PARCIALES

25 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 25 July 2012

26 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Page 26 July 2012 MEDICIÓN DE DESCARGAS PARCIALES Patrón nq 

27 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Reflectometría en el dominio del tiempo de Descargas Parciales Tiempo Pulso1st 2nd pulso (reflección) 3rd pulso (refleccion) t1t1 t2t2 t3t3 xL-x V P =Velocidad de propagación t PROP =2L/v P (v P ≈ 175 m/µs) t 1 =x/v P, t 2 =(2L-x)/v P t 2 -t 1 =(2L-2x)/v P =t PROP -2x/v P x=[t PROP -(t 2 -t 1 )]v P /2

28 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Author / Department Metodología del servicio 1289,4 m 1021,2 m 2013-31-07Page 28

29 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. ¿Por qué medir Descargas Parciales? Índice de calidad del aislamiento Vida útil del cable Análisis de variables de diseño del cable Detección puntual de fuentes de DP Ahorro en corrección de fallas por DP Obtención de patrones de DP Metodología del servicio Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 29

30 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 30Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 30 Experiencias S/E Celsia L 701 / 110 kV

31 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 31Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 31

32 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 32Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 32

33 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 33Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 33

34 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 34Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 34

35 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 35Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 35

36 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 36Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 36

37 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 37Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 37

38 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. 20XX-XX-XXAuthor / DepartmentPage 38Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 38 ISCM ® – Cable Monitoring Distributed Temperature Monitoring Connecting available DTS systems in ISCM Partial Discharge Monitoring - based on Time Domain Reflectometry (TDR) - a phase related depiction of PD provides information about the degradation - according to the standards IEC 60270 and IEC 60885-3 S/E Termobarranquilla TB03 C 110 kV

39 Restricted © Siemens AG 2013 All rights reserved. Javier Agudelo Ingeniero de Servicios Energy Management Autopista Medellín km 8.5 La Vega Tenjo - Cundinamarca Phone: +57 (1) 294.3044 Fax: +57 (1) 294.2592 Mobile: +57 3168786120 E-mail: [email protected] [email protected] Answers for infrastructure and cities. Javier Agudelo / ICSGSE2013-31-07Page 39