Planificación de la sustitución de casquillos de alta tensión en paradas de mantenimiento

Por qué la sustitución de los casquillos de LV requiere una planificación, y no una reacción

Un pasamuros de baja tensión conduce la corriente a través de la pared del depósito del transformador, al tiempo que mantiene la separación dieléctrica respecto a la superficie del depósito conectada a tierra. Se basa en un sellado por compresión entre la carcasa y la brida del depósito para mantener el aceite aislante en el interior y la humedad en el exterior; la deformación permanente de la junta debida a los ciclos térmicos repetidos es una causa habitual del envejecimiento de los pasamuros. Las diferencias detalladas en cuanto a selección y construcción se tratan en la página de ZeeyiElec accesorios para transformadores página del producto.

En nuestras implantaciones en más de 200 instalaciones de transformadores, el deterioro de los pasacables de baja tensión rara vez se detecta a tiempo. Las fugas de aceite, las microfisuras en la carcasa o una tendencia al alza del tan δ (factor de pérdida dieléctrica) suelen ser los primeros signos visibles y, para cuando aparecen, el pasacables ya ha superado su plazo óptimo de sustitución. Considerar la sustitución como una tarea reactiva, provocada por un fallo, implica una interrupción no planificada del servicio, la adquisición de repuestos bajo presión de tiempo y un tiempo de inactividad impredecible.

La sustitución planificada durante una parada programada de mantenimiento permite evitarlo. De este modo, los plazos de suministro —que suelen oscilar entre 4 y 8 semanas para los pasacables de baja tensión con la potencia nominal adecuada— pueden discurrir en paralelo con el funcionamiento normal, y se mantiene predecible la duración de la interrupción del servicio. IEC 60137:2017 (La cláusula 7-9, que abarca los ensayos rutinarios, la resistencia dieléctrica, el tan δ y los requisitos de descargas parciales) regula los requisitos de ensayo que deben cumplir los pasamuros en este rango de tensión, y consultarla al especificar los recambios —en lugar de dar por sentado que se trata de un “reemplazo equivalente”— — ayuda a detectar aquellos casos en los que la capacidad nominal del pasamuros original ya no se ajusta a la carga actual. El resto de este artículo aborda la evaluación, la planificación de repuestos, la secuenciación y las pruebas de aceptación.

Evaluación previa a la parada: decidir qué casquillos hay que sustituir

No todos los casquillos LV cuya parada está prevista necesitan ser sustituidos. Una evaluación estructurada previa evita tanto la sustitución innecesaria como los costes innecesarios en repuestos.

Indicadores de estado que hay que comprobar previamente

• Estado visual: pequeñas grietas o fisuras en las carcasas, manchas de aceite en la junta de la brida
• Indicadores del lado del aceite (unidades con aceite): nivel de aceite en relación con las marcas de la mirilla; decoloración que indica sobrecalentamiento
• Pruebas eléctricas: Tendencia de tan δ: un valor que se sitúe, en general, entre 0,3 y 0,5 puntos porcentuales por encima del valor de referencia suele indicar la presencia de humedad interna o el deterioro del aislamiento, aunque el umbral de referencia depende del tipo de pasamanto.
• Par de apriete/integridad de la junta: cualquier caso en el que se hayan vuelto a apretar los mismos tornillos de la brida indica que la junta ya no sella correctamente

Factores relacionados con la edad y el historial de carga

Los casquillos de LV que funcionan cerca de la corriente indicada en la placa de características envejecen más rápidamente, ya que los ciclos térmicos aceleran la deformación permanente de las juntas. En diversos proyectos de sustitución de casquillos, las unidades de más de 15-20 años que funcionan con un factor de carga elevado de forma continuada representan una proporción desproporcionadamente alta de los fallos no planificados, incluso cuando su estado visual parecía aceptable.

[Opinión de un experto: Cómo utilizar la guía de selección durante la evaluación]

• Comprueba que los valores nominales de tensión y corriente del casquillo instalado coincidan con los del transformador actual placa de identificación, no la original
• El hecho de que se detecte aquí una discrepancia en la clasificación constituye en sí mismo un motivo para sustituir el equipo, independientemente de su estado físico.
• En Mapa completo de selección de accesorios para transformadores es útil para esta verificación cruzada
• Para conocer las diferencias en el ciclo de trabajo entre LV y MV en la misma unidad, consulte el Guía de selección de casquillos LV vs MV

Documenta el resultado de cada casquillo (sustitución / seguimiento / sustitución si el tiempo lo permite) antes de la fecha prevista para la parada; esta lista sirve de base para la adquisición de repuestos.

Planificación de los plazos de suministro de piezas de recambio y de aprovisionamiento

Una vez que la evaluación genera una lista de sustituciones, el proceso de adquisición se convierte en la fase crítica. Los plazos de entrega de los pasacables de baja tensión suelen oscilar entre 4 y 8 semanas para las intensidades nominales estándar, y son más largos en el caso de intensidades nominales poco habituales o de materiales de carcasa poco comunes, por lo que no se puede esperar a que se confirme la fecha de parada para realizar el pedido.

Qué hay que comprobar antes de realizar un pedido

1. Tensión y corriente nominales — comprobado con los datos que figuran en la placa de características del transformador
2. Dimensiones de montaje — la disposición y la separación de los pernos de la brida, ya que las unidades de otros fabricantes no siempre son compatibles de forma directa
3. Material de la carcasa — porcelana frente a polímero, en función de la contaminación del emplazamiento y las condiciones de impacto
4. Kit de juntas y herrajes — Pide juntas nuevas, tornillos de brida y sellador con cada casquillo; reutilizar una junta comprimida va en contra del objetivo.

Durante la puesta en servicio sobre el terreno de redes de distribución de 24 kV y sus terminaciones en el lado de baja tensión, los plazos de parada se han retrasado en repetidas ocasiones porque se daba por hecho que el kit de juntas venía incluido con el pasamuros y no era así. Disponer de un pequeño stock de reserva (1-2 unidades de repuesto además de las de la lista confirmada) es una medida de seguridad razonable ante la posibilidad de que una unidad no supere la inspección de entrada. El Accesorios para transformadores Lista de comprobación RFQ enumera los campos mínimos de especificación que un proveedor necesita para presentar un presupuesto preciso.

Secuencia del proceso de apagado: flujo de trabajo paso a paso para la sustitución

Una vez que los repuestos se encuentran en la obra y se ha confirmado su disponibilidad, los trabajos prácticos siguen una secuencia fija. Saltarse el paso de verificación de la desconexión eléctrica es la causa más habitual de incidentes que casi acaban en accidente durante los trabajos en los pasacables.

Aislamiento y desconexión de la alimentación eléctrica

1. Confirmar el aislamiento según el procedimiento de bloqueo y etiquetado, incluyendo cualquier vía de retroalimentación de baja tensión procedente de la generación aguas abajo o de los barridos interconectados.
2. Comprueba que no haya tensión con un detector de tensión nominal en el propio terminal del pasacables, y no solo en el interruptor situado aguas arriba.
3. Vacíe el aceite o reduzca su nivel por debajo del punto de montaje si así lo requiere el diseño.

Desmontaje e instalación

4. Desconecte y sujete el cableado externo de baja tensión antes de aflojar los elementos de fijación de la brida, para evitar que se sometan a tensión los terminales de los cables.
5. Desatornilla los pernos de la brida siguiendo un patrón en cruz para evitar que la junta se suelte de forma desigual.
6. Coloca la nueva junta en seco (sin sellador, salvo que se especifique lo contrario) y aprieta los pernos de la brida en cruz, normalmente entre 15 y 35 N·m, dependiendo del tamaño del casquillo; un apriete excesivo es una causa habitual de grietas en la carcasa de las unidades de polímero.
7. Vuelve a conectar el cableado de baja tensión, rellena el nivel de aceite y comprueba si hay fugas en las juntas una vez que el aceite se haya asentado.

[Opinión de un experto: Registro del par motor]

• Anota el valor real del par de apriete de cada tornillo, no te limites a indicar que “se ha apretado según las especificaciones”.”
• Este registro resulta útil si surge algún problema con las juntas durante la inspección posterior a la parada.
• El orden de apriete en cruz es tan importante como el valor final del par de apriete

Riesgos habituales en el terreno durante la sustitución y cómo mitigarlos

Riesgos relacionados con las juntas y la manipulación de aceite

• Junta reutilizada o dañada: incluso una junta que parezca intacta puede haber perdido su resistencia a la compresión; instala siempre juntas nuevas
• Superficie de sellado contaminada: los restos de aceite o los residuos presentes en la superficie de la brida impiden que la junta se comprima uniformemente
• Entrada de humedad durante el drenaje: un depósito abierto expuesto al aire húmedo durante un periodo prolongado permite que el aceite restante y el aislamiento expuesto absorban humedad, especialmente en condiciones tropicales o costeras

Riesgo mecánico para los casquillos adyacentes

Los casquillos montados muy próximos entre sí en la misma pared del depósito pueden sufrir tensiones debido al efecto palanca que se aplica al retirar una unidad adyacente. [VERIFICAR LA NORMA: especificaciones del fabricante sobre par de apriete y holgura] deben comprobarse cuando el espacio es reducido, ya que los valores genéricos de par de apriete no tienen en cuenta la reducción de la holgura de trabajo. Concretamente, en las disposiciones de terminales de baja tensión muy próximas entre sí, las grietas en las carcasas de los casquillos adyacentes se han debido, en la mayoría de los casos, al deslizamiento de una llave durante la retirada de la unidad contigua; por eso merece la pena dedicar un minuto más a sujetar el terminal contiguo antes de aplicar el par de apriete.

Pruebas posteriores a la sustitución y criterios de aceptación

Antes de volver a conectar la alimentación, comprueba que el nuevo casquillo cumpla los criterios de aceptación, en lugar de dar por sentado que una unidad nueva cumple automáticamente con ellos, ya que aún podría pasar desapercibido un asiento de junta dañado o un defecto de fabricación.

Cheques de aceptación mínimos

Según IEC 60137, los pasamuros aislados para tensiones de CA superiores a 1000 V deben cumplir unos requisitos dieléctricos y de ensayos rutinarios bien definidos, y hacer referencia a esta norma a la hora de definir los criterios de aceptación de los pasamuros de baja tensión garantiza que el plan de ensayos se ajuste a las prácticas reconocidas, aunque las unidades de baja tensión se sitúen en el extremo inferior de su ámbito de aplicación.

Trabajar con un proveedor de casquillos que se adapte a los plazos de parada de la planta

La fiabilidad de la planificación de una parada depende del proveedor que la respalde. Un buje que cumple con las especificaciones sobre el papel, pero que llega con dos semanas de retraso, convierte una sustitución planificada en una medida reactiva. A la hora de evaluar a un proveedor de accesorios para transformadores para pedidos relacionados con paradas técnicas, pregunte cuáles son los plazos de entrega estándar según la potencia nominal, si los kits de juntas y herrajes se envían de serie con el buje y si las dimensiones de montaje están documentadas con la claridad suficiente para confirmar el ajuste antes de que comience el periodo de parada.

ZeeyiElec suministra pasamuros de baja y media tensión, además de accesorios para cables para los equipos que coordinan el mantenimiento tanto del lado del transformador como del lado del cable en la misma ventana de corte. Confirmar la tensión y la corriente nominales, las dimensiones de montaje y el contenido del kit de accesorios antes de realizar el pedido —y prever un pequeño margen de repuestos— es, por lo general, lo que marca la diferencia entre una parada que finaliza según lo previsto y otra que no.

Preguntas frecuentes

¿Con cuánta antelación se debe programar la sustitución de los casquillos de alta tensión antes de una parada de la planta?

Teniendo en cuenta que los plazos de suministro habituales para las potencias nominales estándar oscilan entre 4 y 8 semanas, los pedidos deben realizarse al menos entre 8 y 10 semanas antes de la fecha de parada, con un margen adicional para las potencias nominales o los materiales de carcasa menos habituales.

¿Qué indicadores de estado justifican la sustitución de un pasacables de baja tensión en lugar de seguir supervisándolo?

La aparición de grietas visibles, la filtración de aceite en la brida o un aumento de la constante tan δ de más de aproximadamente 0,3-0,5 puntos porcentuales por encima del valor de referencia suelen justificar la sustitución, mientras que las unidades que se encuentran dentro de los rangos normales de evolución pueden, por lo general, seguir siendo objeto de seguimiento.

¿Cuánto tiempo se tarda normalmente en sustituir un casquillo de LV por unidad durante una parada de la planta?

El tiempo de sustitución de cada pieza varía en función de la accesibilidad y de los requisitos de manipulación del aceite, pero los equipos suelen prever un margen de tiempo definido por unidad para el aislamiento, la retirada, la instalación y la verificación del par de apriete, además de un margen para imprevistos relacionados con el espacio libre de los casquillos adyacentes.

¿Qué piezas de recambio hay que tener en stock antes de comenzar los trabajos de sustitución de casquillos?

Como mínimo, juntas nuevas, pernos de brida y sellador especificado por el fabricante para cada casquillo, además de 1 o 2 unidades de reserva por encima de la lista de recambios confirmada, para cubrir los fallos detectados en la inspección de entrada.

¿Qué pruebas confirman que un pasamuros de baja tensión recién instalado está listo para volver a conectarse a la red eléctrica?

Las mediciones de la resistencia de aislamiento y del tan δ, comparadas con los valores de referencia del fabricante, junto con la comprobación del par de apriete de los pernos de la brida y del nivel de aceite, constituyen las comprobaciones mínimas de aceptación antes de volver a conectar la tensión.

¿Se pueden combinar casquillos de alta tensión de distintos fabricantes en un mismo transformador?

Desde el punto de vista eléctrico, esto suele ser posible si los valores nominales de tensión y corriente coinciden, pero primero deben comprobarse las dimensiones de montaje y la compatibilidad de los elementos de fijación, ya que los patrones de bridas no están estandarizados de forma universal.