Inocencio Solteiro, PPTR/AT 17.05.2012 Santiago do … · 2017-09-15 · Protocolo de Comunicación...

Transformers Day Sistema de Monitoreo en Línea

Inocencio Solteiro, PPTR/AT 17.05.2012 – Santiago do Chile / Chile

Buenas Tardes

Nombre,

Cargo Actual,

Background,

Experiencia,

etc.

¿Quién soy yo ?

Agenda

Modelo de Monitoreo

Beneficios Económicos

Beneficios de Instalar Monitoreo en Línea

Sistema de Monitoreo ABB TEC

Plataforma Diseño

Configuración

Sistema CanBus

Parámetros de Monitoreo

Arquitectura de Instalación

Protocolo de Comunicación

TEC Demo

© ABB Group • | Slide 5

Load

Events, alarms Trxf. 1

Trxf. 2

Trxf. 3

…

Trxf. n

Top Oil

T. amb

Tap pos.

Trxf. fingerprint

Ga

s S

en

so

r

H2O

Se

nso

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Bu

sh

ing

LT

C

PD

FR

A/T

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Ma

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MT

MP

Ris

k o

f F

ailu

re

Report

Recommend Actions

Update Risk of Failure

Static data or information

Dynamic data/information

On going development

Offline Databases

Online Sensors

SCADA

Enterprise Statistics

Equations

Expertise Computation

Enterprise

Kelman Minitrans Hydran M2

Kelman Transfix Serveron TM3

New Data

Repositories

Engineering


¿Por qué es importante el Monitoreo en Línea?

Equipamiento críticos,

Alta confiabilidad,

Previsión de capacidad de sobrecarga,

Extender el periodo de mantenimientos,

Reducción de los costos de mantenimientos,

Evita salidas de operación fortuitas,

Aumento de la vida útil del Transformador ,

Reducción de los costos de aseguramiento

del equipo


1. Aumento del tiempo de funcionamiento de los transformadores:

Detección temprana de defectos ocultos

Asistencia en la operación de una unidad “enferma” hasta su reparación /

sustitución

2. Optimizar el mantenimiento:

Planificar acciones de mantenimiento

Prioridades para las acciones de mantenimiento

3. Carga optimizada:

Sobrecarga en condiciones controladas

Tasa de envejecimiento, la humedad, la temperatura

4. Plan de inversiones:

Reparación

Reemplazo

¿Por que hacer el Monitoreo en Línea?

Beneficios Económicos - CIGRE

Cargamento eficiente en la red,

Duración del periodo de interrupción del servicio,

Condición de la vida del Transformador,

Optimización del trabajo de mantenimiento,

Disponibilidad de piezas de repuesto,

Costo del seguro de la flota de Transformadores

Pontos Relevantes que Impacta Costos

Sistema de Monitoreo en Línea

Transformadores Nuevos

Transformadores en Uso

Transformadores Non-ABB

100 años de experiencia.

100% Desarrollado y Fabricado por ABB.

04 años en desarrollo

02 años en laboratorio

02 años en campo

Concepto Fingerprint.

Monitoreo en línea , dados en tiempo real.

Monitoreo periódico.

Sistema inteligente, con diagnóstico,

pronósticos y tendencia de fallas

© ABB Group April 28, 2012 | Slide 13

Puntos de Destaques


TEC Smart TEC Basic


Está basado en un Microprocesador.

Un sistema modular y expansivo.

No necesita de un PC para

almacenamiento de los dados.

Comunicación de los datos a través de

fibra optica.

Fácil de montar y instalar

Basado en una tecnología comprobada.

Protocolo de Comunicación:

IEC 61850

IEC 60870

DNP 3

ModBus

Others

TEC Smart

TEC Basic


Plataforma de Diseño

Sistema Modular y Expansivo

© ABB 22/07/2009 | Slide 16

TC 122, processor board TEC 2.0 TC 110, power supply board Input 85-264 V AC and/or DC

TC130, analogue 4-20 mA board

(8 inputs) TC 140, Pt100 board (4 inputs)

TC 150, digital in board (12 inputs)

TC 101, back plane

TC 170, Display Board Motor Relay Board 6 DO TC 160, Control and output

3 DO, Warning, Alarm & Trip


Pruebas de Fabricación


Información Técnica Generales

TEC Basic


Gabinete del TEC Basic


TEC Smart

Información Técnica Generales


Display

button

Display Status lights

Power supply

board

Processor

board

Space for

extra board

Gabinete del TEC Smart



Incluye las siguientes funciones :

Carga del Transformador

Temperatura del aceite

Corriente de HV and LV

Calculo de Hot-spot en el bobinado HV and LV

Envejecimiento térmico

Gases en el aceite

Humidad en el papel aislante

Configuración Padrón - TEC Smart


OLTC ABB

OLTC no ABB

Controle de resfriamiento

Balance térmico del Transformador

Capacidad de sobre carga

Control de Alarma

Monitoreo de Bushing

Monitoreo de descarga parciales

Monitoreo de gases disueltos en aceite - DGA

Opción Configuración



Varios sensores – Uno cable

Rápida conexión – Cables padrón

Rápida instalación en campo!

Sistema Can-bus

TEC Smart Transductor

de Corriente

HydroTEC 1001+

Termómetro

de aceite

Terminación Terminación

Top

Aceite

Bottom

Aceite

Ambiente

Sombra

Ambiente

Sol

HydroTEC 1001+

CAN bus - 24V

Posición

OLTC

Energía

Controle Resfriamiento

Velocidad

moto ventiladores

Protección

Corriente

Bushings

Fibra optica H-S

Kelman

Control de los moto ventiladores

proporciona bajo sonido

Posibilidad de tener sobre

velocidad durante la sobre carga


Sistema Can-bus en el Transformador

No se necesitan

de computadora

especial

Con doble

lenguaje


Pantalla Principal - Amigable


Corriente de Carga

MotoVentiladores

Bombas

Gases Disueltos: HYDRAN

Humedad del Aceite

Temp. Ambiente

Temp. del Aceite

Cambiador bajo Carga

Capacitancia Bujes

Corriente Motor

Relé Buchholz

Temp. del Aceite

Corriente Motor

Sensores con entrada Analógica de 4-20 mA

Parámetros Monitoreado


Pocos Sensores Alta funcionalidad

Temperatura del aceite - Top

• Temperatura Hot-spot

• Carga

• Edad

• Balance térmico

• Control resfriamiento

Transductores de Corriente

• Temperatura Hot-spot

• Carga

• Edad

• Control resfriamiento

• Vida de los contactos


Temperatura del aceite - bottom


Temperatura Ambiente

• Sol

• Sombra

Gases y Humidad

• Tendencias

• Temperatura

Cambiador bajo carga (OLTC)

• Posición

• Vida de los contactos

• Temperatura


• Humidad OLTC


RI2 losses high voltage winding kW 89.5 32.2

RI2 losses low voltage winding kW 131.0 47.2

RI2 losses tertiary winding kW N/A N/A

Eddy losses in high voltage winding kW 8.3 3.0

Eddy losses in low voltage winding kW 9.55 3.4

Eddy losses in tertiary winding kW N/A N/A

Calculated values for type test AF AN (When applicable)

Top oil temperature rise °C 56.5 58

Average oil temperature rise °C 41.5 49

No load loss at test kW 124 124

Load losses at test - 764 275

Tap-changer position - -2X2.5%(2) -2X2.5%(2)

Current high voltage winding A 510.5 306.3

Current low voltage winding A 1600 960

Current tertiary voltage winding A N/A N/A

Hot-spot temperature high volt. wind. °C 74.3 67.5

Hot-spot temperature low volt. wind. °C 75.3 67.5

Hot-spot temperature tertiary volt. wind. °C N/A N/A

Temperature gradient high volt. wind. °C 17.8 (3) 9.5(3)

Temperature gradient low volt. wind. °C 18.8(3) 9.5(3)

Temperature gradient tertiary volt. wind. °C N/A N/A

Mass parameters

Cu-Mass of high voltage winding kg

Cu-Mass of low voltage winding kg

Cu-Mass of tertiary winding kg

Free oil kg

Oil in insulation kg

Core steel mass kg

Other steel mass (tank, yoke plate, etc.) kg

Paper mass kg

Type test values AF AN (When applicable)

Ambient temperature °C

Top oil temperature rise °C

438

3337 kg/limb

N/A

99915

4000

67000

4461 kg/limb

89049

Dados del Diseño – Concepto Fingerprint


Temperaturas del Transformador


Lectura de los Gases y Humidad


Lectura de la Vida de los Contacto y Temperatura


Lectura del Torque del Motor - OLTC


Lectura de la Temperatura -OLTC


Predicción del Hot-spot Bajo Condiciones de Sobrecarga


Pronostico de Carga y Envejecimiento - 24h


Capacidad de Sobrecarga

Visualiza capacidad de sobre cargas

Bajeado en dados do transformador, temperatura ambiente e condiciones de cargamento


Temperatura Hot-spot

No precisa termómetro tradicional no bobinado

Calculo de la temperatura Hot-spot

• Bobinado Alta Tension

• Bobinado Baja Tension

• Bobinado Terciário


Control y Monitoreo del Resfriamiento

Controla hasta 6 grupos de ventiladores

Inicia con top oil, hot-spot o manualmente

Todos los grupos son usados durante el mismo

tiempo

Programación para inicio semanal de los grupos

Se muestra el tiempo de servicio de cada grupo

Tiempo de retraso entre el inicio de cada unidad

Si un grupo falla, el siguiente es

automáticamente iniciado.

Temperatura mas estable.


Control de Eventos


Control de Eventos con Pronostico


Processor board - TC 122

Temperature and

Moisture sensors

Condicione del Gabinete



Monitoreo Bushing – IDD/Doble

Capacitancia

Tangente delta

Calisto 9 – Morgan Schaffer

Individual 8 gases

Humidad Sistema TEC

Termal

Corrientes

Resfriamientos

OLTC

TCP/IP

Fibra óptica

Descripción General del Sistema



Conexión del Sistema

© ABB 22/07/2009 | Slide 45

Conecta hasta 9 unidades del TEC

Relación de carga, Temperatura aceite y Status del los eventos.

El aumento de la resolución de los valores almacenados

Archive SQL

Paginas Web extendidas

24h pronostico

Todos señales

Pronósticos de eventos

Protocolo de comunicación

IEC60870-5-101

IEC60870-5-104

IEC 61850

DNP 3.0

MODBUS

etc

Mantenimiento

Backup de los dados

Servidor

Red Cliente TCP / IP

TEC Servidor Workstation Nr. 1 Workstation Nr. n

…

Transformador

Sala de Control / Remoto

TEC Smart Temperatura ambiente

Sombra

Control

Cabinet

Top Oil

Temp. CT

HydroTEC 1001+

Usando link do SCADA

IEC 61850, DNP3 o IEC 60870

Ofrecido como una opción Station equipment, not

part of monitoring scope


Solución Básica – TEC Smart

Solución mínima recomendada para supervisión del Transformador

Cables de Cobre / CANBUS

Comunicación TCP/IP

Conexión Fibra Óptica

Supervisão Acesso Remoto

pelo Centro Serviço ABB

Workstation Nr. 1 Workstation Nr. n

…

Con

tato

s a

uxili

are

s

pa

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larm

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tem

a S

CA

DA

TEC Basic Temperatura Ambiente.

(Sol / Sombra)

Control

Cabinet

Top Oil

Temp. CT

HydroTEC 1001+

Control

Resfriamiento

OLTC

Monitoreo


Solución mínima recomendada para supervisión del Transformador

Solución Básica – TEC Basic







IEC 61850, DNP3 o IEC 60870


pelo Centro Serviço ABB TEC Servidor

Transformador

Sala de Control / Remoto Red Cliente TCP / IP

Workstation Nr. 1 Workstation Nr. n

…


Solución Alternativa – TEC Basic







IEC 61850, DNP3 o IEC 60870


pelo Centro Serviço ABB TEC Servidor

Transformador

Sala de Control / Remoto Red Cliente TCP / IP

AC

onta

tos a

uxili

are

s

para

sin

ais

de a

larm

es

do s

iste

ma S

CA

DA

TEC Basic

Control

Cabinet

Top Oil

Temp. CT

HydroCal 1008

8-gas + Humedad

Monitoreo Bushing

IDD or eq. Sistema PD

Power Diagnostix or eq.

Necesitas la máxima confiabilidad, tomar total control de su transformador

Control

Resfriamiento

Temperatura Ambiente.

(Sol / Sombra)

OLTC

Monitoreo


Instalación del Sistema en Transformador en Uso


Transformador 3 Φ, S/N 60247, ABB

Potencia: 300MVA

Tensión: 230 / 138 / 13,8 kV



Recepción de los Materiales Instalación de la Fibra óptica



Instalación de la Fibra entre el Gabinete TEC y Sala de Control



Gabinete del Trafo Conexión de la Fibra



Instalación del Gabinete TEC

Installation in the Old Transformer


Instalación del Sensor de Gases



Sensor Temperatura Aceite – PT100

Temperatura aceite - Bottom


Temperatura aceite - Top


Instalación Sensor Temperatura Ambiente ( Sol y Sombra)



Pruebas y Comisionamiento



Sistema listo y Operando


Ejemplos de Analizador de Gases


Ejemplos de Sensor de Bujes


Ejemplos de Monitoreo Descarga Parciales


Ejemplos de Monitoreo Temperatura directa del Bobinado

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