Prácticas de seguridad en el manejo de equipos de alta presión a bordo de buques
I. Estructura y composición del cuadro de distribución principal de alta tensión
1. Interpretación de esquemas unifilares de los sistemas eléctricos de alta tensión de los buques
Mediante el esquema unifilar del sistema eléctrico de alta tensión del software de simulación, se comprenderá la composición y los principales equipos del sistema eléctrico de alta tensión. Comparándolo con el cuadro de distribución de alta tensión de la simulación, se aprenderá la disposición de los equipos de conmutación. La figura 11-1 muestra el esquema unifilar del sistema eléctrico de alta tensión de un buque.
Figura 11-1: Esquema unifilar del sistema eléctrico de alta tensión de un buque
(1) Identificación de los equipos esenciales:Leer el esquema unifilar e identificar los principales equipos de alta tensión, como generadores de alta tensión, interruptores automáticos de alta tensión, seccionadores de alta tensión, interruptores de puesta a tierra de alta tensión, barras colectoras de alta tensión y transformadores de alta tensión.
(2) Identificación de la carga:En el esquema unifilar, identifica las principales cargas de alta tensión.
(3) Conexión del sistema:En el esquema unifilar, indíquese la relación de conexión entre el sistema de alta tensión y el de baja tensión.
Análisis lógico:Como se muestra en la figura 11-1, la barra colectora de alta tensión está dividida en dos tramos, a babor y a estribor, mediante dos interruptores de conexión de barras de alta tensión: HBUS TIE1 y HBUS TIE2; los dos generadores principales están conectados directamente a la barra colectora de alta tensión de babor (HBBA), mientras que los otros dos generadores principales están conectados directamente a la barra colectora de alta tensión de estribor (HBBB); la configuración de la subestación eléctrica de alta tensión del buque es de tipo monobús segmentado.
El busbar de alta tensión de babor (HBBA) y el de estribor (HBBB) transforman, a través de los transformadores de alta tensión TR1 y TR2 respectivamente, la alta tensión de 6.600 V en baja tensión de 400 V, con lo que alimentan el busbar de baja tensión de 400 V (MBB). El bus de alta tensión de babor (HBBA) y el de estribor (HBBB) alimentan, respectivamente, a los transformadores de alta tensión de propulsión PTR1 y PTR2, situados en babor y estribor, y estos, a su vez, suministran energía a los motores eléctricos de propulsión principales del buque.
2. Identificación de los componentes de los cuadros de distribución de alta tensión de los buques
Los sistemas eléctricos de alta tensión de los buques suelen reducir la alta tensión a baja tensión mediante transformadores de alta tensión, con el fin de suministrar energía a las cargas del sistema eléctrico de baja tensión del buque. Además de los cuadros de control de los generadores, los cuadros de control de sincronización y los cuadros de carga, también hay cuadros de transformadores reductores y cuadros de conexión de barras colectoras, entre otros.
- (1) Aislamiento estructural:Cada pantalla cuenta con un solo circuito; en su interior dispone de estructuras funcionales aisladas entre sí, como la sala de interruptores, la sala de cables y la sala de baja tensión.
- (2) Sistema de interbloqueo de las cinco medidas de prevención:En el interior se aplican requisitos operativos estrictos de protección mediante enclavamientos, conocidos comúnmente como las “cinco medidas de prevención”.
- (3) Canal de descarga del arco:La parte superior cuenta con un canal de descarga de arco y una placa de despresurización, que sirven para liberar de forma segura los gases nocivos y los iones metálicos en caso de que se produzca un arco eléctrico en el interior.
- (4) Tipo de interruptor:En la gran mayoría de los casos se utilizan interruptores de vacío extraíbles, interruptores de SF₆, etc.
- (5) Seccionamiento de barras:De acuerdo con los requisitos de la norma CCS, debe dividirse en al menos dos secciones independientes. El cuadro de elevación (o cuadro de conmutación de la línea principal) es una estructura específica propia de los cuadros de distribución de alta tensión.
- (6) Protección por relés:Las funciones de protección específicas de la alta tensión, como la diferencia longitudinal, la secuencia cero y la puesta a tierra del rotor, se implementan mediante relés multifunción digitales independientes.
Figura 11-2: Imagen real de un cuadro de distribución de alta tensión
Figura 11-3: Esquema de la estructura interna de un cuadro de distribución de alta tensión, en el que se muestran la cámara de interruptores, la cámara de barras, etc.Dado que el punto de apertura de los interruptores no es visible desde el exterior, para garantizar la seguridad del personal de mantenimiento, se han conectado en serie entre el generador principal, la desconexión de la barra colectora y los interruptores del transformador y la barra colectoraInterruptor de aislamiento. Al mismo tiempo, se han instalado varios dispositivos en las líneas de suministro y distribución eléctricaInterruptor de puesta a tierra, y asegúrese de que las líneas de contacto no estén bajo tensión.
II. Detección de alta tensión
Consultar el estado de los indicadores de alta tensión de los generadores conectados a la red y los que no lo están.Indicador de alta tensión en servicioEs un dispositivo de seguridad de advertencia que se instala directamente en equipos eléctricos de alta tensión. La tensión nominal de la alta tensión se clasifica en los siguientes niveles: 3 kV, 6 kV, 10 kV, 27,5 kV y 35 kV.
Como se muestra en la figura 11-4, cuando el equipo está bajo tensión de funcionamiento, el indicador parpadea. Este dispositivo sirve para evitar errores de manejo eléctrico. El indicador de presencia de alta tensión está compuesto por un sensor, cables y un indicador con LED.Procedimiento operativo:Al pulsar el botón de autocomprobación del indicador del generador que no está en funcionamiento, se enciende el indicador de bloqueo y, tras unos segundos, se apaga, lo cual es normal.
Cuando el grupo electrógeno está en funcionamiento, también se pueden leer en el cuadro de instrumentos parámetros como la tensión, la corriente y la potencia (como se muestra en la figura 11-5).
Figura 11-4: Indicador de alta tensión y botones de prueba
III. Normas fundamentales de las “cinco medidas de prevención” en los sistemas eléctricos de alta tensión
Contenido concreto de las “cinco medidas de prevención” para los cuadros de distribución de alta tensión de los buques:
IV. Prácticas de manejo y gestión de los cuadros de distribución de alta tensión
Los principales aspectos de la gestión operativa incluyen: verificación de instrucciones, prueba de luces de prueba, prueba de aislamiento, prueba de luces de puesta a tierra, registro de parámetros y prueba de las funciones de alarma del sistema, entre otros.
Inspección del panel del transformador reductor de tensión
Tal y como se muestra en la figura 11-8, compruebe las lecturas de tensión y corriente, así como el estado del interruptor automático. Gire el interruptor para controlar el modo de funcionamiento y la apertura y cierre del interruptor. Observe el indicador luminoso «ES» para confirmar el estado de la conexión a tierra.
Figura 11-8: Cuadro del transformador reductor n.º 1
Prueba de iluminación y de aislamiento
Tal y como se muestra en la figura 11-9, pulse el botón de prueba de lámparas para comprobar el estado de los indicadores generales. Pulse el botón de prueba de aislamiento y observe si la aguja del megaohmímetro del cuadro de distribución se desplaza hacia el 0 para confirmar su funcionamiento.
Figura 11-9: Prueba de iluminación y de aislamiento del cuadro de alimentación n.º 1
