Resumen de Manual de Procedimientos para mantenimiento predictivo a máquinas eléctricas en subestaciones.

1. PREDICTIVO DE
SUBESTACIONES
ELECTRICAS
MANUAL DE PROCEDIMIENTOS

2. OBJETIVOS
 El objetivo general de
este manual de
mantenimiento
predictivo en
subestaciones
eléctricas, es proveer
las directrices y
procedimientos básicos
relacionados con el
equipo y/o máquinas
eléctricas dentro de
estas instalaciones,
además de establecer
los aspectos generales y
las tareas implicadas en
la realización de un
buen mantenimiento.

3. CONTENIDO
 Procedimientos de
Mantenimiento.
 Inspecciones
 Estándares ASTM
 Buenas Prácticas
 Muestreo
 Pruebas de aceite
dieléctrico

4. INTRODUCCION
 A través de todos estos
procedimientos y métodos están
considerados los aspectos de seguridad en
el trabajo, cuya práctica es primordial para
la integridad física del personal
involucrado en la implementación de estos
procedimientos y recomendaciones.
El presente manual describe los procedimientos de
mantenimiento de las tres áreas más
importantes, a decir:
- Mantenimiento de transformadores
- Mantenimiento de elementos auxiliares
- Uso y mantenimiento de aceites aislantes

5. CONCEPTOS
Pregunte la razón de realizar una prueba de
mantenimiento predictivo, del proceso de
toma de decisiones ante los resultados, qué
hacer con los resultados, hay problemas con
este tipo de pruebas, ha prevenido esta
prueba algún problema, cuáles son las
consecuencias de no hacer las pruebas.
¿Cuál es el costo (desde el punto de vista
monetario, de confiabilidad y de seguridad)
de esta prueba comparada con el costo del
problema.
¿Cada cuanto tiempo hacer la prueba?
Los siguientes son aspectos que hay que
tener presente:
1. Planifique y discuta, el plan y trabajo
2. Haga énfasis en la seguridad en el trabajo
3. Considere las condiciones del tiempo
4. Tabulación e informe de resultados.
Exponga el propósito de las pruebas
3. FILOSOFÍA DEL MANTENIMIENTO
Es importante tener conciencia de que
el mantenimiento eléctrico es una
práctica beneficiosa para la
confiabilidad del sistema, si este es
hecho en una forma lógica y eficiente.
MANTENIMIENTO PREDICTIVO
Es una técnica para pronosticar el
punto futuro de falla de un
componente de una maquina,
utilizando instrumentos
especializado de diagnostico, de tal
forma que dicho componente pueda
reemplazarse, con base en un plan,
justo antes de que falle. Así, el
tiempo muerto del equipo se
minimiza y el tiempo de vida del
componente se maximiza.

6. PROCEDIMIENTOS
4.1 PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO
Aislamiento
Realizar pruebas de aislamiento a los devanados, mufas
(“bushings”) y aceite dieléctrico, entre primario-tierra, primario-
secundario, y secundario-tierra si el transformador esta
desconectado tanto de los conductores primarios y
secundarios. Utilizando un megaohmimetro a 5000 voltios
(megger), y para resultados la siguiente tabla dada por el
fabricante:

7. •Tomar muestras del aceite para determinar la cantidad de agua, rigidez dieléctrica
e impurezas.
• Algunos estándares aplicables son ASTM D877, ASTM1816, ASTM3487
•Las muestras deben ser tomadas en el fondo del tanque principal del transformador, en
el fondo de cada tanque conservador, en el fondo del cambiador de derivaciones (si
estuviere separado del tanque principal) y en el fondo de cada derivador.
Procedimientos
• Cuando se realicen pruebas de aislamiento en los embobinados, deberá
asegurarse que todos los bushings estén cortocircuitados.
•Deberán asegurarse las conexiones cuando se hagan las pruebas eléctricas.
Los devanados deben cortocircuitarse con una conexión sólida para prevenir
variaciones en los resultados
Si cualquier ajuste o inspección interna se requiere, notar lo siguiente:
•Se debe hacer mediciones eléctricas y mecánicas antes y después del
mantenimiento.
• Los resultados de estas mediciones deben ser comparados y cualquier
discrepancia debe resolverse antes de retornar el transformador a servicio.
4.2 Pruebas estándares del aceite

8. INSPECCIONES
4.3 Componentes primarios – Verificaciones visuales y audibles
Verificar lo siguiente con respecto a deficiencias o daños mecánicos en
general: niveles de
aceite, estado de la pintura, niveles de ruido, escapes etc.:
Radiadores
Tanques de conservadores
Tanque principal
Mufas (“bushings”)
Terminales
Barra de aterrizaje H y X
Válvulas de alivio
Terminales de aterrizaje
Válvulas
Placa de valores y datos nominales
Pararrayos

9. 4.4 Componentes auxiliares –
Relé de presión súbita
Prueba la operación funcional de este relé.
Monitores de temperatura del aceite
Verificar su calibración y la funcionalidad de las operaciones que deben accionar
(ventiladores, alarmas etc.).
Monitores de temperatura de los devanados
Verificar su calibración y la funcionalidad de las acciones que deben hacer
(ventiladores, alarmas etc.).
Monitores del nivel de aceite
Asegurarse de su funcionamiento y de que envíen los alarmas apropiadas.
Ventiladores
Realizar verificación de operación, prueba del megaóhmetro y prueba de carga
(corrientes de arranque y de servicio).
Bombas
Realizar verificación de operación, prueba del megaóhmetro y prueba de carga
(corrientes de arranque y de servicio).
– Verificaciones funcionales y de calibración

10. PRACTICA
 4.5 PRÁCTICA – MANTENIMIENTO
 Durante el mantenimiento de maquinas eléctricas como p. ej.
Transformadores reductores de voltaje, monofásicos ó
trifaásicos inmersos en aceite, se debe observar y se
recomienda lo siguiente:
 4.5.1 Aspectos de seguridad
 Los trabajadores deben usar la adecuada protección contra
caídas, cuando esté a alturas mayores de 2.5 metros.
 Los transformadores deben aterrizarse apropiadamente
 Cintas-bandera deben colocarse para delimitar las áreas
energizadas y desenergizadas

11. USO Y MANTENIMIENTO DE ACEITES
5.1 MUESTREO DE ACEITES AISLANTES
5.1.1 Objetivo
Al hacer pruebas de aislamiento de aceite, es
posible detectar que el aceite necesita:
a) Reacondicionamiento: para remover agua,
carbón, lodo, fibras que podrían disolver o
suspender el aceite.
b) Reciclado: para reducir la acidez del aceite
que ha sido degradado por oxidación, o
para remover ciertos contaminantes
(aparte del agua) que podría resultar en
un factor de disipación más alto.
5.1.2 Recipientes de muestras
Los recipientes de muestras que se
recomiendan consisten en
simplemente una lata metálica de un
0.25 litros o de vidrio protegido de la
luz e impactos. Esto porque este tipo
de recipiente:
-Se puede sellar fácilmente
-En él la muestra es inmune a la
oxidación por la luz solar
-Es la medida requerida para la
prueba de rigidez dieléctrica D1816
-No se quiebra fácilmente

12. MUESTREO
5.1.3 Muestreo
1) Llene la lata de la muestra con una
pequeña cantidad de aceite
(alrededor de 1/4).
Invierta la lata varias veces para
embarrar todo el interior de la lata.
¡NO BATA
EL ACEITE EN LA LATA! Luego vacíe la
lata completamente de su
contenido.
2) Llene la lata una última vez con el
aceite a ser probado. Ajuste la
válvula de
muestreo para que el aceite fluya a la
lata en un chorro estable, con el
mínimo de
turbulencia. Luego cuando la lata esté
completamente llena, ponga el
tapón y
asegúrese de que quede bien cerrado.
3) No extraer muestra cuando llueva ó
haya alta humedad (<75%).
4) Drene ¼ de litro para lavar punto de
dreno.
5.1.4 Puntos de muestreo
Tipo de equipo Puntos de muestreo
Transformadores de potencia Fondo del tanque principal
Fondo del conservador
Fondo del cambiador de tap
Fondo de todos los diversores
Interruptores de mínimo aceite Fondo de los interruptores
Fondo de la columna, si está llena
Interruptores de volumen de aceite Fondo del tanque
Parte de arriba del tanque

13. MUESTREO
5.1.5 Frecuencia de muestreo
El siguiente cuadro resume la
frecuencia con que se debe efectuar
el muestreo de aceite:
5.1.6 Frecuencia de muestreo
según los resultados de las
pruebas
En transformadores (después de
1945, excepto aquellos con
bobinas barnizadas)
Excepciones
Los siguientes equipos son
muestreados anualmente, sin
importar los resultados de las
pruebas:
− Todos los transformadores
y los reactores en plantas
industriales, donde la
confiabilidad a largo plazo es
fundamental para la
producción.

14. 6.0 PRUEBAS DE ACEITE
6.1 Agua disuelta contenida en el aceite
El agua puede estar presente en diferentes formas, como sigue:
− Agua libre
− Agua emulsificada o suspendida
− Agua disuelta
− Agua químicamente unida, asociada con aceite oxidado
El método estándar para medir el contenido de agua en una muestra de aceite es el llamado
Karl Fischer Test ASTM D1533.
6.2 Pruebas de rigidez dieléctrica ASTM D877
Esta ha sido la prueba tradicional en Norteamérica por muchos años. El electrodo consiste de dos
discos de cobre de 25.4 mm de diámetro y separados por un espacio de 2.54 mm.
Este arreglo de electrodos es sensitivo a aceites con alto contenido de agua. Un problema que
este arreglo presenta es que las orillas filosas de estos discos a veces hacen presión en el aceite,
lo que obviamente no debería ocurrir en un equipo que está bien diseñado.
ASTM D974 - NEUTRALIZACIÓN
Esta prueba se usa para medir la concentración de ácidos orgánicos que pueden resultar de la
oxidación del aceite. La medición involucra una dosificación con hidróxido de potasio (KOH) usado
para neutralizar los ácidos en el aceite. Por ello, la cantidad de neutralización se expresa en
miligramos de KOH por gramo de aceite. Tambien se utiliza para medir la acidez el medidor de PH
digital que nos da una lectura directa del grado de acidez del aceite.

15. PRUEBAS ACEITE
6.4 Viscosidad
Como el caso de la gravedad específica, la viscosidad de un aceite aislante variará poco en
función del tiempo, pero es un parámetro que identifica el tipo de aceite.
6.5 Sedimentación libre - ASTM D1904
Esta es una prueba de vida acelerada donde el número de horas de vida es determinado en el
punto en el tiempo cuando la primera sedimentación aparece. La muestra de aceite es mantenida
a 95 ° C y se bombea oxigeno a través del aceite en presencia de cobre, como catalizador.
6.6 Punto de flameo e incendio
Esta prueba es llevada a cabo usando una Cleveland Open Cup, como se describe en ASTM
D92. El punto de flameo es la temperatura a la cual la prueba encenderá el vapor del aceite. El
punto de incendio es la temperatura a la cual la prueba encenderá el aceite.
6.3 Densidad
La densidad o gravedad específica se mide en
relación al agua. Los materiales que tienen una
densidad menor que 1.0 son más livianos que
el agua. La gravedad específica variará poco
en función del tiempo o de la condición de un
aceite específico. Sin embargo, la densidad es
un parámetro que debe buscarse cuando se
trata de identificar el tipo de aceite aislante.

16. PARAMETROS TIPICOS DE UN ACEITE DIELECTRICO NUEVO
Refinería (Esso)
Nombre Voltesso 35
Gravedad específica a 15.5 ° C 0.855
Punto de versión -51
Calor específico Btu/lb 0.448
Viscosidad a 37.8 ° C 9.71
D877 kV 35
D1816 (2.04 mm) kV
Constante dieléctrica 2.2
Factor de disipación a 25 ° C 0.03
Punto de saturación ppm a 21 ° C 46
Punto de flameo ° C 157
Punto de incendio ° C 177
Destilación 10% a ° C 304
95% a ° C 391
Presión de vapor a 31 ° C Torr 0.002
Agente neutralizador mg KOH/gm of oil 0.02