sábado, diciembre 05, 2009

Analisis de descarga de rayos-caso Neshuya

La zona de Neshuya esta ubicada en el distrito de Curimanam a orilllas del rio Aguaytia, siendo en principio, una zona geografica de altas descargas atmosfericas. En particular las plantaciones de palmas, son un factor agravante. La palma, es de forma simetrica cilindrica casi perfecta, casi sin tallo, con hojas multiples con forma bien alargada y con puntas en el extremo superior. Cuando se dan las tormentas, con lluvia, se comportan como multiples "atraerrayos" tipo "franklin".

Como la linea Neshuya a Curimana, la tenemos muy cerca de las palmas, a lo largo de varios kilometros(aprox 15 KM), pues estan atrayendo descargas directas en el entorno de la linea. Estas corrientes, que son instantaneas, viajan por la linea "queriendo" descargar lo mas pronto posible, rompiendo los aisladores tipo PIN, pues su BIL es bajo (150 KV) comparado con los frentes de las ondas de rayo, del orden de 400-450 KV. Pero estas ondas tambien descargan por los pararrayos de las subestaciones, pues no tenemos pararrayos intermedios (deberiamos tenerlos en algunas estructiras en los tramos criticos). Como los pararrayos son de clase 1, de poca capacidad de disipacion de energia, y de marca poco confiable, de baja calidad y confiabilidad de operacion, se quedan los con"pegados" y explotan cuando se les reconecta.

Recomiendo utilizar descargadores clase 2, o clase 3, en zonas de alta densidad de descargas como la zona de Neshuya-Curimana.

El reporte de la inspeccion es el siguiente:

El dia de ayer martes 28, realize la inspeccion de la subestacion particular de Aguaytia Energy, en la localidad de Neshuya, Km 60 de la Av. Federico Basadre, 3 km hacia Curimana, con la participacion del tecnico Manuel Upari y el Ing. Miguel Romero, del Area de Ingenieria de la Gerencia de Operaciones, contando con un megometro de 15 Kv de la Gerencia Comercial y un telurometro digital de la Gerencia de Operaciones, adicionalmente de un Multitester.

En el lugar, se inspecciono y midio la resistencia de puesta a tierra de los dos pozos existentes en dicha subestacion particular. La inspeccion dio conformidad plena y el valor medido fue de 3.65 y 3.25 ohms, en cada caso, siendo estos valores suficientes para su funcion.

El Tecnico, Manuel Upari, subio a la plataforma de los equipos, en la estructura monoposte, inspeccionando visualmente los equipos. Los cut outs, estan en posicion abiertos,conformes sin huella alguna de descargas tipo flash over, ni de cortocircuito a tierra o entre fases. Los bushing y carcasa del transformador y del transformix, los encontro conformes, de manera similar a los cut outs. Los pararrayos actuaron bajo descarga con visibles huellas de haberse quedado "pegados", en su ultima actuacion, los de las fases "R" y "T", habiendose retirado las tres conexiones con el borne de los cut outs, para aislar el cortocircuito generado por esta falla.

Se procedio a medir el aislamiento a tierra del transformador y el transformix, con el megometro de 15 Kv, en la escala de 10 KV, asi como con el multitester portatil. En ambos casos los resultados fueron conformes.
De lo informado por el vigilante de Aguaytia Energy, con posicion permente en su garita, a escasos 10 metros de la subestacion, con buena visibilidad, los hechos habrian sucedido asi:

El viernes 24 de noviembre-06, a aprox. 2.30 AM, despues de varias horas de tempestades en la zona, el servicio de interrumpio en la subestacion, sin mediar evento visible alguno de falla en ese lugar. El mismo viernes a las aprox. 06 PM, personal de EU de Curimana, a la subestacion y viendo que todo aparentemente estaba conforme con sus cut outs cerrados normalmente, se dirigio a los seccionamiento del Km 60, procediendo a cerrarlos hacia Curimana. Hubo dos intentos durante los cuales los dos transformadores iniciaron su actuacion normalmente, pero el servicio se interrumpia a los dos o tres segundos. En el segundo ocurrieron las explosiones de los pararrayos y el desprendimiento del cable que une los bornes superiores del cut out central y el pararrayo central (fase "S"). No hubo tercer intento.

El personal de EU, habrio los seccionadores y visualizo los dos pararrayos quemados (fases "R" y "T"). El sabado 25, hacia el medio dia llego personal tecnico de EU, de la Gerencia Comercial de Pucallpa, a la subestacion de Aguaytia Energy. Los tecnicos de EU, reportan una fisura en uno de los bushing del transformix. Durante su inspeccion ocurrio un contacto entre el conductor que unia el pararrayo netral con su respectivo cut out, que quedo descolgado, y el bushing del transformix., con visualizacion de descarga. Asi, deciden retirar las tres conexiones de pararrayos y cut outs. Del analisis que realizo, concluyo en que lo que ocurio fue lo siguiente:

Durante las horas de tormenta de la noche del jueves 23 y la madrugada del viernes 24, hubieron sobretenciones atmosfericas y quizas descargas directas a la linea, que en su conjuncion generaron actuacion del pararrayos, sin marca, clase 1, instalado en dicha subestacion. La mala calidad del aislador ocaciono que los contactos de dos de ellos quedaran pegados en algun momento (2.30 AM del viernes), ocacionando un cortocircuito entre dos fases ("R y "T").

Cuando el viernes a las 06 PM, se intenta reponer, suponiendo erroneamente, que todo estaba conforme en la subestacion de Aguaytia Energy, no ingresa la carga por el cortocircuito existente. Los transformadores no tenian porque haberse dañado, salvo si en las labores de inspeccion del viernes 25, la descarga por contacto inadecuado del conductor suelto con el bushing del transformix, lo hubiera ocacionado.

Como conclusion de la evaluacion, debe reemplazarse los tres pararrayos, por otros de clase 2, considerando la alta frecuencia de fenomenos atmosfericos en la zona, y de marca reconocida. La responsabilidad es del cliente, pues la instalacion del pararrayos sin marca y presumiblemente de mala calidad, ocaciono que se pegaran sus contactos, estableciendo un cortocircuito entre fases.

En general tambien evalue las condiciones en que opera las lineas de 22,9 KV en la zona. Lo que esta claro es que el bajo aislamiento de la linea para enfrentar las sobretensiones atmosfericas, asi como la ausencia de
recloser en la radial (en SEPI y en un punto intermedio, por su longitud y ser selectivo en aislar la falla) y derivaciones principales como Curimana y Tornavista. Para aumentar el aislamiento tendria que cambiarse progresivamente y monitoreando sus efectos, comenzando por los tramos mas criticos, de los aisladores tipo pin, por otros tipo line poste, polimerico, de un BIL externo del orden de 250 a 300 KV (superior alos 150 KV del existente). Para ser selectivo en el aislamientop de la falla, asi como la pronta repsosicion del  servicio, por ser fenomenso transitorios del orden de una milesima de segundo, aunque pueden darse muchas veces durante las tormentas, se instalen un recloser en CampoVerde (luego de las derivaciones de Nueva Requena y Tornavista), un seccionador fusfible en la derivacion de Tornavista.

En la zona de mayor efectos identificada en el tramo de Neshuya a Curimana los pararrayos deben ser clase 2, por su mator capacidad de disipar mayores energias de descargas atmosfericas y estar ello asociadas a marcas mas confiables. Seria tambien recomendable, instalar pararrayos clase 2, en por lo menos cuatro estructuras de dicho tramo de linea, pues ahora no se tiene ninguno (en las tres fases).