Las pruebas HIPOT más fáciles

Cómo realizar la prueba de tensión no disruptiva de una GIS con relativamente poco esfuerzo.

Las subestaciones se diseñan, adaptan o amplían cada vez más como subestaciones aisladas por gas (GIS). Hay varias razones para esta tendencia hacia las GIS, tal como la mejor protección de los componentes del sistema contra los procesos de envejecimiento, la contaminación o la corrosión. La menor necesidad de mantenimiento de los componentes y la mayor vida útil asociadas pueden traducirse en menores costes de explotación a largo plazo. Sin embargo, la razón más importante suele ser la ocupación de un espacio significativamente menor. Una GIS puede arreglárselas con una fracción del espacio necesario para un sistema aislado por aire. Allí donde el espacio es muy caro o simplemente no está suficientemente disponible, como en las ciudades, en las plataformas o en el subsuelo, las GIS suelen ser la única opción.

Una prueba HIPOT, o de alto potencial, es una prueba de alta tensión que se realiza para comprobar la capacidad de tensión no disruptiva del aislamiento de una GIS.

En la norma aplicable, la IEC 62271-203, la prueba también se denomina prueba de tensión de potencia-frecuencia. La GIS debe montarse por completo y llenarse con gas a la densidad de llenado nominal durante la prueba. Si la GIS se amplía con nuevas piezas, éstas deberán someterse de nuevo a una prueba dieléctrica en campo. La prueba se supera si el aislamiento puede soportar la tensión no disruptiva durante 60 segundos, con frecuencias de prueba de 10 a 300 Hz.

Aspectos esenciales de las pruebas de tensión no disruptiva

¿Cómo de alta es la tensión de prueba aplicada?

Normalmente, los requisitos de la tensión de prueba se ajustan a las recomendaciones de la norma IEC 62271-203, pero pueden negociarse entre el cliente y el contratista. Normalmente, la tensión de prueba utilizada en campo se incrementa en pasos hasta un máximo del 80 % de la tensión de prueba utilizada durante las pruebas de tipo en fábrica, lo que da como resultado una tensión todavía superior a la tensión nominal. Por ejemplo, la tensión máxima soportada en campo de una GIS con capacidad de 123 kV es de 200 kV.
Nota: Las mediciones de descargas parciales pueden realizarse en el mismo ciclo de pruebas. Una vez realizado el ciclo con la tensión no disruptiva más alta, la tensión de prueba se reduce al nivel aplicable (148 kV para una GIS con capacidad de 123 kV).

¿Cuándo se realizan las pruebas HIPOT?

Antes de la puesta en servicio de una GIS, como parte de las pruebas de tensión (obligatorio)
Después de las ampliaciones del sistema (obligatorio)
Tras la activación de los sistemas de monitoreo de descargas parciales y las mediciones en servicio
Para determinar el estado del aislamiento en los sistemas antiguos, tras las mediciones en servicio

¿Qué otras pruebas se realizan en paralelo?

En la mayoría de los casos, se realizará una medición de descargas parciales (DP) durante una prueba HIPOT, ya que la fuente de alta tensión ya está instalada y el aislamiento de la GIS sólo tiene que someterse al estrés eléctrico de la alta tensión una vez. La medición de la DP puede proporcionar información adicional de diagnóstico y, en caso de que el aislamiento esté debilitado, advertirá a los operadores de pruebas de que no deben aumentar más la tensión de prueba.

¿Cuáles son los retos de las pruebas HIPOT convencionales?

Una prueba de tensión no disruptiva con métodos convencionales requiere componentes de prueba de gran tamaño, que a menudo son difíciles de utilizar en las condiciones de estrechez de una GIS. Además, estos componentes tan pesados, como el transformador SF6 con condensador de acoplamiento, suponen unos costes de transporte considerables.

¿Cómo preparar la GIS para una prueba a frecuencia resonante?

Una prueba a frecuencia resonante requiere un transformador de tensión (TT) con devanado de subtensión reforzado (PowerVT) instalado en la GIS. Un PowerVT instalado permanentemente puede utilizarse como TT durante el funcionamiento normal. Los costes algo más elevados del PowerVT se amortizan normalmente con una sola medición adicional, ya que se eliminan los costes de transporte y uso del transformador de prueba. Sin embargo, un PowerVT también puede conectarse a la GIS sólo durante la duración de la prueba (tenga en cuenta un tiempo de enfriamiento suficiente entre las pruebas para evitar que se dañe el PowerVT).

¿Cuántas secciones pueden medirse con el CPC 100 y el CP RC2?

El sistema de pruebas necesita compensar la capacitancia de la GIS para la inyección de alta tensión mediante el PowerVT. Cuantas más secciones haya, mayor será la capacitancia a compensar.

Conociendo la capacidad de las secciones y la relación nominal del PowerVT, se puede determinar la potencia de inyección necesaria.
En caso de que la potencia de un conjunto CPC + RC2 sea insuficiente, se puede utilizar un segundo conjunto CPC + CP RC2 para duplicar la potencia.