UTN : Ricardo Crivicich Alfredo Láttero Gustavo Villa Juan Carlos Contigiani Leandro Carabajal Diego Noez

1. Equipo de trabajo UTN : Ricardo Crivicich Alfredo Láttero Gustavo Villa Juan Carlos Contigiani Leandro Carabajal Diego Noez Edenor : Eloy Creichmon Víctor Antelo Gustavo Asta Víctor Cedrón Ricardo Casas

2. Proyecto COF Objeto del análisis : Cable OF

3. Proyecto COF Problema Ubicar pérdidas provocadas por fallas propias en la vaina de plomo o por acciones de terceros que la dañan Extensión del problema • 1035 Km de cable OF (3 x 345 Km) soterrados • 427 tramos hidráulicos

4. Proyecto COF Magnitud del problema • Elevada indisponibilidad de las líneas por : • Ineficiencia de la técnica actual de localización: congelamientos sucesivos con método de la bisección...

5. Proyecto COF Magnitud del problema • Elevada indisponibilidad de las líneas por : • ...seguido del procedimiento de reparación.

6. Proyecto COF Magnitud del problema • Elevada indisponibilidad de las líneas por : • Ineficiencia de la técnica actual • Interrupciones de los trabajos por necesidad de cubrir picos de carga • 97 congelaciones promedio anuales históricas • 550 MU$S gasto anual promedio • Zonas densamente pobladas • Insatisfacción de los vecinos frentistas por rotura de veredas y calles • Sobrecarga de cables y transformadores de respaldo durante el proceso de búsqueda

7. Proyecto COF Equipamiento disponible al inicio del proyecto • Sistema de monitoreo continuo centralizado, con indicación, registro y alarma por baja presión .

8. Proyecto COF Métodos hidráulicos considerados • Método de 1 Fase • Método de las 3 Fases

9. Método de 1 Fase Ref: Burgess-Brailsford – IEEE ProceedingsVol 184 – Marzo 1987 B (1-x) . L L : longitud del tramo hidráulico 0 < x < 1 C Q hB x . L A • Hipótesis: • Flujo laminar • Fluido incompresible • Velocidades pequeñas • Validez de la ecuación de Hagen Poiseuille para la pérdida de presión entre dos secciones

10. Método de 1 Fase Alimentando por A y aplicando la ecuación de Bernouille entre los extremos A y B Invirtiendo la posición de alimentación:

11. Método de 1 Fase Valores típicos (un solo extremo @ 450 lts/mes)) Aplicación especial : caso de disponer de por lo menos de 1 fase sana • La medición es más sencilla • El punto 0,0 es un punto seguro de la recta

12. Método de 3 Fases Ref: -LuGuoJunTransmission and Distribution Conference and Exposition, 2001 IEEE/PES – Pag 882 - 886 vol.2 -GrupoProyectoCOF – UTNFRGP L - X P L Qp X A B C QA QB QC Aplicando la ecuación de Bernoulli sucesivamente, asumiendo igualdad de presiones y despreciando efectos secundarios del flujo térmico:

13. Proyecto COF – Métodos hidráulicos Métodos de cálculo – Ventajas y desventajas • Método de 1 Fase • No requiere fases sanas • Relativamente preciso y confiable • Susceptible de emplearse bajo carga (técnica en experimentación) • Fuertemente afectado por el flujo térmico • Método de las 3 Fases • Compensa parcialmente el flujo térmico • Rapidez de ejecución • Requiere sacar la terna de servicio • Requiere dos fases sanas

14. Proyecto COF – Métodos hidráulicos Estrategia adoptada para el proyecto • Desarrollar ambos métodos (1 y 3 Fases) en paralelo • Plantear tres etapas : laboratorio, tendido especial e instalación real • Mantener el tendido especial como banco de pruebas hasta el cierre del proyecto • Medir presiones con transductores de alta precisión • Medir flujos mediante caudalímetros volumétricos especiales • Controlar las presiones por un sistema de control automático con PLC virtual • Indicar y registrar las variables por un sistema SCADA

15. Proyecto COF – Métodos hidráulicos 2904 m SE Malaver Aplicación práctica • Cálculo inicial por alguno de los dos métodos • Localización de la falla por: • Presencia de puntos singulares cercanos • Congelamiento para ajustar la posición en caso de pérdidas en otras partes del cable

16. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de laboratorio • Control automático con sistema SCADA y PLC • Transductores de presión independientes Set P PA Paire PT Set P ±∆P PC PT

17. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de laboratorio • Circuito tubos de poliamida de Φ = 8 mm

18. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de laboratorio • Armado de sellos y tableros

19. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Estrategia de implementación • Pantalla del sistema Scada y tableros terminados

20. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de laboratorio • Método de 1 Fase – Últimas mediciones – Agosto 2010 Largo del tramo: 240 mts Posición pérdida calculada : 106 mts Posición pérdida real : 103 mts

21. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de laboratorio Resumen últimos ensayos Método de 3 Fases – Últimas mediciones – Agosto 2010

22. Proyecto COF • Etapa de tendido especial • Inicio: Septiembre 2010 • Lugar : SE Morón

23. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de tendido especial • Esquema del circuito Caudalímetro 2 Caudalímetro 1 483 483 Caudalímetro 3 600m 345m 600S 345E 450m 345S 600E Pérdida Pulmones

24. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de tendido especial • Diferentes condiciones encontradas respecto del laboratorio: • Inercia de la mayor masa de aceite • Comportamiento elástico de la vaina • Comportamiento elasto-plástico del papel impregnado • Flujo térmico por calentamiento solar • Asimetría del flujo térmico por diferencias de largos de bobinas • Mayor error esperable por diferencia entre diámetros de tubo y cable

25. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de tendido especial • Reducción del efecto térmico • Colocación de aislaciones y media sombra

26. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de tendido especial • Ensayo del método de 1 Fase – Diciembre 2010 Xcalc = 786 mt Xreal = 770 mt

27. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de tendido especial • Ensayo del método de las 3 Fases – Diciembre 2010 Posición de la pérdida Real : 312 mts Calculada : 355 mts

28. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Cable 39 Fase S Sección II desde subida Rafael Castillo • 12 de Diciembre 2010

29. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Cable 39 Fase S Sección II desde subida Rafael Castillo • 12 de Diciembre 2010

30. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Cable 39 Fase S Sección II desde subida Rafael Castillo • Resultados de 4 ensayos método de 3 fases 980 mts 944 mts Error ajuste de parámetros en SCADA 824 mts 1011 mts

31. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Cable 39 Fase S Sección II desde subida Rafael Castillo • Resultados de ensayo de 1 Fase Posición calculada : 1011 mts Posición de pérdida real : 1002 mts

32. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Preparación de la camioneta de ensayo

33. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Búsquedas sucesivas Cable 678 – Isidro Casanova Fuera de servicio Cable 116 – Palermo En servicio

34. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • El problema de la variación de presiones con la cargas Ejemplo típico de correlación entre presiones y cargas

35. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Criterio de zonas de medición estables (en experimentación) para el método de 1 Fase Detalle de zonas estables

36. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Etapa de instalación real • Resumen de resultados a fines de Julio

37. Proyecto COF – Métodos hidráulicos • Actividad actual • Realización de más mediciones para consolidar las conclusiones • Análisis de resultados para mejorar las predicciones – Influencia de los efectos secundarios del flujo térmico • Instalación de dos DPT´s para mejorar el error en las mediciones de presión • Construcción de caudalímetros de mayor capacidad • Equipamiento de una segunda camioneta para medición en ambos extremos