Los interruptores son, con diferencia, la mayor fuente de incidencias en una subestación, y un interruptor que no abre, o que abre tarde, deja expuesto todo lo que protege. Este vídeo resume seis webinars técnicos sobre interruptores y aparamenta: qué falla, qué se le escapa al mantenimiento cíclico y qué añade de verdad un monitor en continuo.
Ideas clave
- Entre el 83 y el 90 % de los problemas son mecánicos, en todas las clases de tensión.
- Los defectos aparecen entre dos revisiones, y varios no se ven en un ensayo con el interruptor fuera de servicio.
- La corriente de la bobina de disparo retrata el mecanismo: el diagnóstico es una comparación con la firma sana, no un umbral.
- El relé de protección describe la falta; el monitor describe el interruptor.
- En el SF6, un manómetro solo avisa cuando ya se ha perdido mucho gas; en la aparamenta lo que falla es el aislamiento, y lo detectan las descargas parciales.
Por qué importa tanto el interruptor
Una apertura lenta o fallida expone todo el sistema a la corriente de falta. La maniobra incorrecta de un interruptor es a menudo la causa raíz del fallo de un transformador, de modo que un transformador solo es tan fiable como el interruptor que lo protege. Y un interruptor que pasa años cerrado no da ninguna señal de su estado hasta el día en que se le pide que dispare.
Casi siempre es mecánico
Las cifras citadas en las sesiones proceden de las guías de EPRI para la extensión de vida de subestaciones:
| Origen del problema | Proporción de los problemas notificados |
|---|---|
| Mecánico | 83–90 % |
| Circuitos auxiliares y de control | 8–15 % |
| Circuito eléctrico principal | 1–5 % |
Las principales causas son la pérdida de lubricación, la falta de mantenimiento y el envejecimiento, y el síntoma que de verdad se puede medir es un aumento del tiempo de interrupción.
Lo que se le escapa al mantenimiento cíclico
Los problemas aparecen entre intervalos: la lubricación que se degrada y alarga el tiempo de interrupción, el fallo de las resistencias calefactoras y la condensación en el armario de control, las fugas hidráulicas y neumáticas que provocan un número excesivo de arranques del motor, la pérdida de SF6 y la entrada de humedad por juntas deterioradas, los fallos de las bobinas de disparo y de cierre, y los contactos auxiliares que se agarrotan o se corroen. El ensayo de tiempos y recorrido los detecta, pero exige dejar el interruptor fuera de servicio, así que se hace pocas veces.
Cada ensayo fuera de servicio tiene además un punto ciego. El de tiempos y recorrido necesita un descargo; la resistencia de contactos no ve el desgaste de los contactos de arco, porque no son los que se miden; el factor de potencia se ve influido por las condiciones ambientales y la contaminación. El primer disparo es el ensayo que detecta lo que los demás no ven.
La corriente de la bobina es el mecanismo hablando
En línea, la medida central es la corriente de la bobina de disparo. Cada inflexión de la forma de onda es una pieza del mecanismo que se mueve: la corriente empieza a circular por el contacto 52a, el núcleo móvil alcanza velocidad, golpea el trinquete, llega al amortiguador y, por último, el 52a abre y el circuito se interrumpe. Capturada a 128 muestras por ciclo, se resuelve al milisegundo y se guarda como una forma de onda que puede superponerse a la anterior.
Por eso el diagnóstico es una comparación y no un umbral. Cuando la lubricación se seca, la primera mitad de la forma de onda es idéntica a la referencia sana y todo lo que viene después del trinquete llega tarde. Si se maniobra el interruptor una segunda vez, el tiempo de interrupción mejora, y eso mismo es la firma de un problema de lubricación y no de trinquete. Si no se hace nada, empeora progresivamente.
Relé o monitor: uno describe la falta, el otro el interruptor
El relé de protección ya registra el disparo, así que ¿para qué añadir nada? Porque, del mismo disparo, el relé da el tipo de falta, la distancia a la falta, el tiempo de interrupción de ese evento concreto y el estado del interruptor, mientras que el monitor añade lo que el relé no puede ver: el tiempo de arco y el tiempo de apertura, la forma de onda de la corriente de la bobina, el I²t acumulado por polo (el desgaste de contactos que se va sumando), el motor y la energía almacenada, y el estado de las resistencias calefactoras y del armario.
De cada captura salen las cifras con las que se juzga un interruptor: tiempo de interrupción, tiempos de apertura y cierre por mecanismo de contacto, tiempo de arco y recebados.
El gas: un manómetro avisa cuando ya se ha ido
Los manómetros y los densostatos necesitan que alguien vaya a leerlos, y solo dan alarma después de una pérdida importante. Un sensor registra la tendencia de la pérdida, prevé los días que faltan para la alarma y para el bloqueo, y convierte la pérdida de masa acumulada en el informe de emisiones que hay que presentar. Debe medir la densidad y el punto de rocío a la vez, no solo la presión: la presión varía con la temperatura, mientras que la densidad es lo que el equipo realmente necesita.
Cuando el gas se analiza en lugar de solo medirse, las sesiones dan cuatro motivos —recepción, seguridad, modos de fallo, desgaste de componentes— y una decisión al final: el gas no contaminado se almacena y se reutiliza, el ligeramente contaminado se filtra y se vuelve a analizar, y el muy contaminado se regenera o se destruye.
Aparamenta: aquí el enemigo es el aislamiento
En la aparamenta cambia el modo de fallo. En torno a tres cuartas partes de los fallos están relacionados con el aislamiento, y los provocan la humedad, el polvo, los contaminantes y la edad. Los síntomas son el efecto corona, los contorneos superficiales en barras y aisladores y, finalmente, el cebado. Los sensores de descargas parciales —condensadores de acoplamiento y transformadores de corriente de radiofrecuencia— detectan estos problemas dieléctricos en una fase incipiente. Además eliminan un riesgo: menos motivos para extraer un interruptor para ensayarlo significa menos exposición a arco eléctrico y menos desgaste de los conectores.
En qué coinciden las seis sesiones
- El fallo es mecánico y se desarrolla entre visitas de mantenimiento.
- El relé describe la falta; solo el monitor describe el interruptor.
- El diagnóstico es una comparación con la propia referencia de ese interruptor.
- El gas necesita un registro de tendencia, no un manómetro al que alguien tenga que ir a mirar.
- El valor está en programar las reparaciones en lugar de ensayar durante los descargos.
Equipos relacionados
El monitor de rendimiento de interruptores BPM de Dynamic Ratings captura en servicio las corrientes de las bobinas de disparo y de cierre. Para el trabajo fuera de servicio, consulte nuestros analizadores de interruptores, los detectores de fugas de SF6 y la gama de detección de descargas parciales. Si desea hablar de la monitorización de sus propios interruptores, contacte con nuestros ingenieros.