Bogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería Eléctrica · 2022
Evaluación del deterioro del aislamiento en cables XLPE de 15 kV usados en líneas de distribución subterránea mediante la ejecución de ensayo de envejecimiento
El aumento actual de la demanda de energía Eléctrica y la obligación de cumplir con la normativa, junto con la confiabilidad y la continuidad en el suministro, han alentado a los fabricantes de conductores eléctricos a enfocarse en diseñar cuidadosamente sus productos, prestando especial atención a las propiedades eléctricas de los materiales. El uso de cables aislados XLPE en líneas de transmisión subterráneas en sistemas de Media y alta tensión se ha incrementado en las ciudades debido a las necesidades urbanas, ambientales y de confiabilidad. Esto también está relacionado con el hecho de que existen redes aéreas que, al estar expuestas a factores externos como rayos, cometas, vegetación, animales, etc., pueden llegar a provocar interrupciones en el servicio o impactar el ambiente. El hecho de que la tecnología de transmisión sea implementada con cables aislados hace necesario evaluar el comportamiento de sus componentes en funcionamiento a largo plazo, en especial se debe analizar su aislamiento. Para esto, es necesario implementar un método de análisis del envejecimiento de estos elementos, funcionando en ciclos de carga durante un cierto período de tiempo, y así poder determinar la confiabilidad, durabilidad y tiempos críticos para la falla de estos. De esta forma, este documento representa el desarrollo de un prototipo que permite realizar pruebas de envejecimiento a conductores con aislamiento XLPE de 15 kV. (Texto tomado de la fuente)
Texto completo 78 páginas con texto de 80
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Contenido
- Introducciónp. 15
- 1. Marco teóricop. 19
- IEC 60840:2020p. 19
- 1.1.1 Condiciones generales de la pruebap. 19
- 1.1.2 Circuito de inducción de corrientep. 20
- 1.1.3 Circuito de tensión aplicadap. 22
- Envejecimiento de cables XLPEp. 23
- 1.2.2 Instalación y agentes ambientalesp. 24
- 1.2.3 Operaciónp. 24
- 1.2.4 Tiempo de serviciop. 25
- Resistencia de aislamientop. 25
- índice de polarización (IP)p. 27
- Tangente deltap. 14
- 2. Ensayo de envejecimiento a cable aislado XLPEp. 34
- Metodología de ensayop. 34
- 2.1.1. Consideraciones generalesp. 34
- 2.1.2. Equipos y materialesp. 35
- 2.1.3. Preparación de la muestrap. 36
- 3. Diseño y construcción del prototipo de ensayop. 42
- Sistema de tensión aplicadap. 42
- Sistema de inducción de corrientep. 44
- 3.2.1. Transformador de corriente (CT)p. 45
- Prototipo finalp. 46
- 4. Ejecución del ensayo y resultadosp. 48
- Realización del ensayop. 48
- Monitoreo de variables eléctricas y resultadosp. 51
- 4.2.1. Resistencia de aislamientop. 25
- 4.2.2. Índice de polarizaciónp. 14
- 4.2.3. Tangente deltap. 14
- 5. Conclusiones y recomendacionesp. 55
- Conclusionesp. 55
- Recomendacionesp. 56
- Anexo A: Hoja de especificaciones cable XLPE 15 kVp. 57
- conductores de alta tensiónp. 59
- ejecución del ensayo de envejecimientop. 76
- Bibliografíap. 79
- de prueba y cable "dummy" [4]p. 21
- subterráneosp. 23
- Figura 1-3: Equipo de medición de resistencia de aislamiento (mega óhmetro)p. 26
- Figura 1-4: Representación gráfica del factor de disipación o tangente deltap. 31
- cables XLPE operando a diferentes temperaturasp. 32
- morado) y real (amarillo) para un cable XLPE de 15 kVp. 33
- Figura 2-1: Inspección visual y caracterización de la muestra bajo ensayop. 37
- Figura 2-2: Corte y remoción de la cubierta exterior del cable XLPEp. 38
- Figura 2-3: Remoción apantallamiento cable XLPEp. 38
- Figura 2-4: Instalación terminales cable XLPE, para calibre 2/0 AWGp. 39
- Figura 2-5: Resultado final de instalación de terminales premoldeados cable XLPEp. 39
- ensayo, derecha cable dummy)p. 40
- Figura 3-1: Circuito sistema de tensión aplicadap. 42
- Figura 3-2: Montaje sistema de tensión aplicadap. 44
- Figura 3-3: Esquema general sistema de inducción de corrientep. 45
- Figura 3-4: Transformador de inducción de corrientep. 45
- AWGp. 46
- energización inicial del circuito de inducción de corrientep. 49
- Figura 4-2: Perfil de energización inicial para la muestra de cable XLPE 15 kVp. 50
- Figura 4-4: Medición de resistencia de aislamiento para cable XLPE de 15 kVp. 51
- Figura 4-5: Medición de índice de polarización para cable XLPE de 15 kVp. 52
- Figura 4-6: Medición de Tangente delta para cable XLPE de 15 kVp. 54
- NETA ATS – 2017p. 27
- Tabla 1-2: Valores mínimos recomendados de IPp. 29
- Tabla 1-3: Mediciones de Tan δ para cable XLPE en operaciónp. 33
- Tabla C-1: Medición de resistencia de aislamientop. 76
- Tabla C-2: Medición de índice de polarizaciónp. 77
- Tabla C-3: Medición de tangente deltap. 78