seminario transformadores de potencia

Proyecto: 98094

SSeemmiinnaarriioo::

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PPootteenncciiaa..

PONENTE

ANDRÉS TABERNERO

Director de Proyectos de unitronics electric,

Andrés Tabernero tiene 20 años de

experiencia en el diseño y fabricación de

equipos de medida para máquinas eléctricas

rotativas y transformadores de potencia. Es

además responsable del área de formación de

unitronics electric y ha sido responsable de la

instalación de sistemas de monitorización de

descargas parciales en varias centrales

térmicas convencionales y de ciclo

combinado.

PROGRAMA

Introducción

Unitronics electric, Megger. Objetivos del Seminario

El Transformador de Potencia en Campo.

Acercamientos On-Line.

Técnicas actuales de Predictivo.

Técnicas On-Line.

Aceites: Físico-Químicos, Gases…

Técnicas Off-Line.

Relación, Vcc(%), Resistencia, Aislamiento…

Últimas Técnicas reconocidas.

Técnicas On-Line.

Aceites: Sistemas On-Line, Furanos…

Descanso.

Técnicas Off-Line.

Respuesta en Frecuencia. Espectroscopía.

Bibliografía: Ruegos y preguntas.

Ensayos de Predictivo en Transformadores de Potencia. El Transformador de Potencia es un fantástico ingenio eléctrico de alta fiabilidad. Aun así requiere un mínimo programa de Mantenimiento que ha demostrado ser más eficiente si incluye una acertada política de enfoque Predictivo. La realidad es que no existe una uniformidad de criterios a la hora de implantar estas políticas de Predictivo aunque es cierto que cuando falla el Transformador es cuando se replantea esta política. Este seminario pretende dar un poco más de luz en este sentido.

Esta documentación es propiedad de UNITRONICS, S.A.U. y no

puede ser copiada, fotocopiada, reproducida o transmitida a terceros

bajo ningún tipo de soporte físico o informático sin la debida

autorización de UNITRONICS, S.A.U.

La información aportada en este seminario se considera lo más

exacta posible. En cualquier caso, UNITRONICS no se hace

responsable de daños directos o indirectos producidos por malas

interpretaciones, imprecisiones u omisiones en el mismo.

UNITRONICS, S.A.U. es una compañía certificada

ISO9001.

19101003

Copyright , UNITRONICS, S.A.U.

Seminario de Predictivo en Transformadores de Potencia.

TP0_Seminario_Recepcion.ppt 1

Técnicas de Predictivo en Transformadores de Potencia.

Cádiz, 30 de Noviembre de 2010 .

Andrés Tabernero unitronics electric

1

Técnicas de Predictivo en Transformadores de Potencia.

2

• IntroducciónUnitronics electric, Megger. Objetivos del Seminario.

• El Transformador de Potencia en Campo.• Técnicas actuales de Predictivo.

� Tecnicas On-Line.� Aceites: Fisico-Químicos, Gases…

� Técnicas Off-Line.� Relación,Vcc(%), Resistencia, Aislamiento…

• Últimas Técnicas reconocidas.� Técnicas On-Line.

� Aceites: Sistemas on-line, Furanos…• Descanso.

� Técnicas Off-Line.� Respuesta en Frecuencia. Espectroscopia.

• Bibliografía: Ruegos y preguntas.

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• Unitronics nace en 1963 acercando a España losúltimos avances tecnológicos en los sectores eléctrico –electrónico – proceso de datos.

• Hoy día el grupo unitronics consta de 2 empresas:� unitronics comunicaciones. Líder indiscutido

nacional de comunicaciones, multimedia, seguridady teleconferencia.

� unitronics, s.a.u. Líder nacional en el sector de lainstrumentación electrónica, con tres áreasfundamentales:�unitronics electric

� unitronics visión artificial� unitronics telecom.

¿Qué es unitronics?



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• UNITRONICS, S.A.U. integra los siguientes elementosen su infraestructura de apoyo al cliente:

� Soporte a la venta.� Departamento de Investigación y Desarrollo.� Departamento de Mantenimiento.� Gestión de Producción.� Personal entrenado para Instalaciones.� Laboratorio Calibración (con acreditación ENAC en

áreas óptica y eléctrica).� Formación abierta y a empresas.

¿Qué es unitronics, s.a.u.?

5

• UNITRONICS, S.A.U. lanzó en 2007 la marcaunitronics electric para promoción internacional .

• unitronics electric representa en España las másreconocidas marcas en el sector eléctrico mundial.

¿Qué es unitronicselectric?

6


SISTEMA EDA. Electronic Dielectric Analyzer



7


SISTEMA ETP. Evaluador de Transformadores de Potencia.

8

EXPERIENCIA DE unitronics electric

• 14 años desarrollando equipos de medida para elsector eléctrico.

• 13 años de ensayos de campo.• Desarrollo de programas expertos de diagnóstico y

tendencias para máquinas rotativas y transformadoresde potencia.

¿Qué experiencia tiene unitronics electric?

9


• Gran experiencia en medidas, problemasde medida, implementación deprotocolos, interpretaciones y diagnósticos.

• 7 años formando profesionales del sector eléctrico.Formación en Mantenimiento Predictivo y Diagnósticocon alta componente práctica en:

� Máquinas Rotativas.� Transformadores de Potencia.� Baterías.




10


• Asociados a los foros internacionales de normalización:IEEE, CIGRE,…

• Colaboración activa en foros internacionales conpresentación de papers, experiencias prácticas…

� INSUCON 2006 (Birminghan).� HYDRO 2007 (Granada).� CIGRE 2008 (París).� CIGRE 2010 (París).� ARWtr (IEEE/CIGRE) 2010 (Santiago de Compostela).


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• Núcleo de negocio: productos y servicios para medida enel sector eléctrico.

• En 2009 adquiere dos empresas que complementan elcatálogo: Programma y Pax Diagnostix.

• Representante en España: unitronics electric.• Clientes en España: Eléctricas, industria…

¿Quién es Megger?

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OBJETIVOS DEL SEMINARIO

• Revisar el estado actual de la tecnología deMantenimiento Predictivo en Transformadores dePotencia.

• Presentar las técnicas tradicionales de Predictivo y suimplementación a través de ensayos de campo.

• Revisar las últimas te´cnicas reconocidas de Predictivo yel camino por recorrer.

• Plantear la búsqueda de uniformidad de criterios encuanto a la implementación de Predictivo.

¿Por qué este seminario?



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El Transformador de Potencia en Campo.

• Distinción Fábrica / Campo:

� En Fábrica. Se ejecutan ensayos para comprobar que eltransformador cumple con los más exigentes standard decalidad.

� En Campo. Aparecen condicionantes específicos del mediode aplicación. Se aprovechan las paradas para realizarensayos off-line a realizar con unos requisitos:

� El equipamiento de ensayos debe de caber en elmaletero de un vehículo = transportable.

� No es viable realizar los mismos ensayos que en fábrica.� Ensayos normalizados / reconocidos.� Equipo de medida comercial de medida con marcado CE.

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Ensayos Off-Line:

• Ensayos Off-Line:

� Precisan de la retirada de servicio del Transformador ciertotiempo para ejecutar los ensayos.

� Estos ensayos tienen demostrada Fiabilidad y Utilidad.� Hay normas concretas que definen los mismos en dos

entornos:� En Fábrica. A través del Estándar IEC 60076.� En Campo. A través del Estándar IEEE 62-1995.

15

Ensayos On-Line:

• ¿ Y los ensayos On-Line?, ¿Cómo deberían ser?, ¿Pordonde va el futuro?...:

� No necesitar de personal ni mantenimiento para suoperación.

� Máxima fiabilidad (>30años operación del Transformador).� No complejos de interpretar ni gran cantidad de datos.� Inmunes a interferencias.� Útiles: Técnicas probadas y reconocidas.� Establecer bases de datos para crear criterios de

diagnóstico…



16

Notas:

17

Notas:

18

Notas:


TP1_Tecnicas_Actuales.ppt 1

TTéécnicas de Predictivo en cnicas de Predictivo en Transformadores de Potencia.Transformadores de Potencia.

TTéécnicas actuales.cnicas actuales.

11

22



Técnicas On-Line.Aceites: Físico-Químicos, Gases…

Técnicas Off-Line.Relación,Vcc(%), Resistencia, Aislamiento…

• Últimas Técnicas reconocidas.Técnicas On-Line.

Aceites: Sistemas on-line, Furanos…• Descanso.

Técnicas Off-Line.Respuesta en Frecuencia. Espectroscopia.



● El Transformador de Potencia es una excelente Máquina Eléctrica con alta eficiencia de conversión energética y alta fiabilidad.

● Por otro lado es un elemento crítico en la misión de las redes eléctricas.

33

TTéécnicas actuales de cnicas actuales de Predictivo.Predictivo.

● En cualquier caso, es una máquina ”activa” que requiere un acertado programa de Mantenimiento. Si este Mantenimiento tiene una orientación Predictiva, los resultados a medio y largo plazo serán incluso mejores en cuanto a Fiabilidad, Seguridad de Operación y Producción.



44


● En CAMPO, existe un grupo de ensayos enfocados a Mantenimiento Predictivo / Detección de averías que están históricamente establecidos.

● La norma que regula estos ensayos es la IEEE Std 62-1995. «Guía IEEE para Diagnóstico en campo de Transformadores de potencia Papel-aceite».

Cableado de un ensayo de Resistencia de Bobinados.

55


● Técnicas On-Line.Aceite Aislante.

● Técnicas Off-Line.Ensayo Vacío:Relación de Transformación. Grupo de Conexión.Corriente de vacío.Ensayo Cortocircuito: Vcc(%).Resistencia de bobinados.Aislamiento:

Resistencia de Aislamiento.Índice de Polarización.Tensión de Reabsorción.Tangente de Delta.

66

TTéécnicas actuales de cnicas actuales de Predictivo. Predictivo. OnOn--Line.Line.

● Aceite Aislante.Ensayos Físico-Químicos: Rigidez dieléctrica, Tensión interfacial, Acidez, Inhibidores Oxidación, Agua, Color, Aspecto, Densidad, Azufre corrosivo, Lodos, Tangente de Delta…

TÉCNICAS ON-LINE.

Equipo marca Megger, modelo OTS60PB. El típico «Chispómetro» usado para determinar la rigidez dieléctrica en el aceite.



77


● Aceite Aislante.Ensayos Físico-Químicos: Propiedades básicas del aceite como medio dieléctrico y difusor de calor.

Accesorio Megger: Oil Test Cell. Celda de ensayo para la determinación En Campo de la tangente de delta en el aceite. Complemento del equipo de Tangente de Delta.

88

TTéécnicas actuales de cnicas actuales de Predictivo. Predictivo. OnOn--LineLine

● Aceite Aislante.Ensayos de Gases Disueltos (Cromatografía).

Se toma una muestra conforme a la norma!!!.Se lleva a laboratorio para su análisis.

Método de muestreo de aceite para la evaluación de gases: UNE-EN 60567

99


● Aceite Aislante.Ensayos de Gases Disueltos (Cromatografía).

Se evalúa el contenido de ciertos gases en ppmconforme a la norma.

Triángulo de Duval.

Evolución de gases.



10101010

TTéécnicas actuales de cnicas actuales de Predictivo. Predictivo. OffOff--Line.Line.

TÉCNICAS OFF-LINE.

● Técnicas Off-Line.Ensayo Vacío:

Relación de Transformación.Grupo de Conexión.Corriente de vacío.

Ensayo Cortocircuito: Vcc(%).Resistencia de bobinados.Aislamiento:

Resistencia de Aislamiento.Índice de Polarización.Tensión de Reabsorción.Tangente de Delta.

Sistema ETP de unitronics

electric.

11111111


● Técnicas Off-Line.Ensayo Vacío: Relación, Corriente de vacío.

Se inyecta u1 por alta.Se recoge Io por alta=Corriente de Vacío.Se recoge u2 por baja: n=u2/u1. (Recorrer todo el Regulador).Revisión del Grupo de Conexión.

12121212


● Técnicas Off-Line.Ensayo Vacío: ¿Qué nos ayuda a detectar?.

Pantalla de medidas de ensayo de Relación.

Cortos entre espiras.Cortes en bobinado.Fallos en regulador.Problemas en el núcleo. ¡Io!



13131313


● Técnicas Off-Line.Ensayo de Cortocircuito: Zcc -> Vcc(%).

Se inyecta u1 por alta.Se recoge I1 por alta.Deducir Vcc(%).

Inyección por alta en el ensayo de cortocircuito. La baja precisa un corto de calidad¡¡.

14141414


Movimientos debidos al transporte (FRA).Desplazamiento entre bobinados y al núcleo.Confirma problemas en bobinado.Aumento de flujos de dispersión.

● Técnicas Off-Line.Ensayo de Cortocircuito: ¿Qué ayuda a detectar?

AAVV~~

15151515


● Técnicas Off-Line.Resistencia de Bobinados. ¿Parece muy sencillo?

Se inyecta una corriente 10-20Amp. I1 por bobinado.Se recoge a 4 hilos una V1. Una vez se produce la estabilización!!!!!R=V1/I1. Corrección en temperatura.

Detalle de la medida a 4 hilos.



16161616


● Técnicas Off-Line.Resistencia de Bobinados. ¿Qué detecta?

Aflojamiento de conexiones. Puntos calientes.Defectos en reguladores. Contactos flojos, Alta R…Cortos entre espiras.

17171717


● Técnicas Off-Line.Aislamiento:

Resistencia de Aislamiento / Índice de Polarización.Se inyecta unos 5kV.Se mide Ra=V/I a 1min.IP=R10m/R1m.

ALTA

RCG

A

CP RPBAJA

+ -

......

Modelo del sistema dieléctrico.

Ra debe compensarse en Temperatura. IP no.Nos indicarán problemas genéricos en el aislamiento: Contaminación, humedad, envejecimiento…

18181818



Resistencia de Aislamiento – Índice de Polarización.

Equipo Megger de ensayo de aislamiento MIT1020. Hasta 10kV DC unos 3mA.



19191919



Tensión de Reabsorción.

¡La vida del transformador es la vida del papel.!

El conjunto papel aceite se puede evaluar mediante Rp●Cp con el ensayo Tensión de Reabsorción (RVM).

20202020



Tensión de Reabsorción. Curvas de Tensión de Reabsorción y Constante de Tiempo.

Curva de Tensión de Reabsorción. En rojo Cte. De Tiempo=102seg.

Curva de Resistencia de Aislamiento / IP.

21212121



Tangente de Delta. Se registra capacidad y tangente de Delta para CHL, CL y CH.

Medidas en modos GST / UST.Compensación en Temperatura.



22222222



Tangente de Delta. En Bornes se puede evaluar de modo independiente el aislamiento del borne. Se usaría la toma capacitiva o Hot Collar.

Ensayo Hot Collar.

Toma Capacitiva.

2323

NOTAS:NOTAS:

2323

2424

NOTAS:NOTAS:

2424


TP2_Tecnicas_Evolucion.ppt 1


ÚÚltimas Tltimas Téécnicas Reconocidas.cnicas Reconocidas.

11

22










● Frente a las técnicas anteriores y explorando el mercado constatamos una falta de uniformidad de criterios a la hora de implantar el predictivo.

● En 2010 se presenta en CIGRE París un paper Español con la contribución de varias eléctricas comentando su experiencias en Predictivo de Transformadores de Potencia.

● Se evalúan los ensayos realizados tanto en Off-Line como el futuro de las propuestas On-line.

33




● Presentaremos ciertas evoluciones tecnológicas tanto en sistemas On-Line como Off-Line.

● Desde hace unos 15 años atrás se está trabajando en ciertos ensayos que tienen Reconocimiento internacional y han dejado de estar en fase experimental. Algunos como Respuesta en Frecuencia están incluso de camino hacia norma.

● Presentamos los aspectos que estimamos más relevantes de esta evolución Tecnológica.

44


55

● Técnicas On-Line.Aceite Aislante. Karl-Fisher, Hydran, Furanos.Termografía.

● Técnicas Off-Line.Respuesta en Frecuencia:Espectroscopia del dieléctrico.


66

ÚÚltimas Tltimas Téécnicas Reconocidas. cnicas Reconocidas. OnOn--Line.Line.

● Aceite Aislante.Ensayos Físico-Químicos: Contenido de humedad. Esta prueba restringida hasta hace poco a laboratorio estádisponible en campo en plataforma similar a los probadores de rigidez.

TÉCNICAS ON-LINE.

Equipo marca Megger, modelo KF875. Los reactivos son «de tienda».

Solo requiere inyectar la muestra de 1ml y sale la humedad en ppm.



77


● Aceite Aislante.Ensayos Físico-Químicos:

Contenido de Furanos. La degradación del «papel» en el transformador a través de la humedad, ácidos y sobre todo calor crea unos compuestos derivados furánicos. Se trata de una herramienta útil para evaluar la degradación natural del papel sin abrir el transformador.

Transformador en fin de vida. Altos niveles de furanos. Elevado contenido de agua.

88



Contenido de PCBs. La presencia de BifenilosPolicrorados (en su momento los mejores aceites aislantes) debe verificarse para asegurar estar por debajo de los límites legales.

Molécula base de los PCB.

99



Azufre corrosivo. La presencia tanto de partículas metálicas como de azufre corrosivo facilitan la posibilidad de que se produzcan cortos en ciertas zonas. Bobinado de 4 años

(azufre corrosivo).

Se producen sulfuros metálicos conductores que dañan el papel y generan superficies conductoras reduciendo la rigidez dieléctrica.



1010


● Aceite Aislante.Ensayos Gases Disueltos (Cromatografía): Hay equipos que permiten registrar la evolución de gases.

Equipo marca GE, modelo Hydran M2.

1111


● Termografía.Los precios de los sistemas termográficos han caído significativamente. Se pueden aprovechar para Predictivo.

Tornillería en borne mal ajustada.

1212


● Descargas Parciales On-Line.En campo los niveles de interferencia son elevados. Para medidas fiables no sirven los sistemas de fábrica. Dos opciones.

UHF.Ultrasonidos.

Diagrama acumulativo de un sistema de DP por ultrasonidos.

También otros acercamientos para bornes.



1313

ÚÚltimas Tltimas Téécnicas Reconocidas. cnicas Reconocidas. OffOff--Line.Line.

● Tangente de Delta.Este ensayo no es nuevo. Si es novedad la excelente reducción de tamaño para mismas prestaciones del nuevo tangente de delta de Megger.

TÉCNICAS OFF-LINE.

Delta 4000.Casi una tercera parte de peso y tamaño que el anterior.El más ligero del mercado 36Kg.

Equipo marca Megger, modelo Delta 4110

1414


● Tangente de Delta.Entre las mejoras adicionales de este nuevo equipo están:

Corrección en Temperatura.Chequeo de variación de voltaje (tip-up).El más rápido del mercado.1-500Hz.Versión con PC embebido.Modo automático con PowerdB.Fiable con alta interferencia 50Hz.

Equipo marca Megger, modelo Delta 4310

1515


TÉCNICAS OFF-LINE.FRA. Respuesta en Frecuencia.



1616


● Respuesta en Frecuencia.Este ensayo evalúa el conjunto bobinados -núcleo -aislamiento del Transformador. El resultado es un grupo de firmas único para cada máquina en particular.

El Transformador es un circuito complejo R-L-C.Se realiza un barrido a cada fase en frecuencia (1Hz…10MHz) con una fuente de tensión u1 y registrando las atenuaciones u2 a u1.

1717


● Respuesta en Frecuencia.Diagrama de inserción de tensión / recogida.

u1u2

1818


● Respuesta en Frecuencia.Grupo de curvas = FIRMA.

La respuesta de cada una de las curvas se denomina FIRMA identificativa y es única para cada transformador.Se sacan curvas que pueden detectar estos cambios y graficarlos superponiendo fases (similares – central).Lo ideal es que la firma no tenga cambios.Los cambios se pueden comparar: en el tiempo, entre máquinas o entre fases.



1919


● Respuesta en Frecuencia.Ejemplo de FIRMA.

Cada transformador tiene su Firma personalizada que servirá de referencia para futuros ensayos.

2020


● Respuesta en Frecuencia.Se trata de un ensayo de campo muy usado para detectar problemas en el transformador. Es único para detectar problemas en núcleo, bobinado, mecánicos y otras faltas…

Movimientos en el núcleo.Puesta a tierra de núcleo con fallas.

2121


● Respuesta en Frecuencia.

Deformaciones de bobinados.Desplazamiento de bobinados.Colapso parcial de bobinado.

Otros fallos detectables:



2222


● Respuesta en Frecuencia.Otros fallos detectables:

Pandeo de flejes de fijación.Estructuras de fijación rotas.Espiras cortocircuitadas y bobinados abiertos.

2323


● Respuesta en Frecuencia.Problemas de Transporte:

Transportista Malo.

Transportista Bueno.

2424


● Respuesta en Frecuencia.Problemas de Transporte:

El método FRA es una buena forma de garantizar que no hubo daños durante el transporte.Se hacen ensayos en Fábrica y campo.Cotejando ambos se podrían detectar deformaciones…



2525


● Respuesta en Frecuencia.Equipo de Megger (Pax comprada por Megger):

2626


● Respuesta en Frecuencia.Diagrama de conexionado:

2727


● Respuesta en Frecuencia.Software completamente Guiado a través de plantillas:



2828


● Respuesta en Frecuencia.Software. Potentes herramientas de Zoom / Comparación:

2929


● Respuesta en Frecuencia.Software. Potentes herramientas de Diagnóstico:

Diagnóstico conforme a DL/T911-2004 (Norma china).

3030


● Respuesta en Frecuencia.Software. Importar:

DobleOmicornHPY otros…

Al comparar mediciones realizadas con otros fabricantes prestar especial atención a las prácticas de medida, cableado y puesta a tierra.Puede exportar medidas a:

Doble (SW ver. 2.3)Otros bajo pedido.



3131


● Respuesta en Frecuencia.Diagnóstico.

Núcleo + arrollamientos

Deformaciones de arrollamientos

Derivaciones y conexiones

3232


● Respuesta en Frecuencia. Ejemplo:Comparación basada en el tiempo:

”Distorsión obvia” según norma DL/T911-2004 (falta tierra del núcleo)

3333


● Respuesta en Frecuencia.Comparación basada en el tiempo (tras reparación):

”Normal” según norma DL/T911-2004 (restablecida puesta a tierra del núcleo)



3434


● Respuesta en Frecuencia.Entre los acercamientos normativos están los siguientes:

IEEE PC57.149TM/D4. Draft Trial-Use Guide for the Application and Interpretation of Frequency Response Analysis for Oil Im. 2007 (Draft)Cigre WGA2.26, 2008. Mechanical-condition assessment of Transformer Windings using FRA.DL/T 911-2004. Frequency Response Analysis on Winding Deformation of Power Transformers. Republic of China.Propias de fabricantes. ABB Std V.5.

3535


TÉCNICAS OFF-LINE.DFR. Respuesta en Frecuencia Dieléctrica.FDS. Espectroscopía en el Dominio de la Frecuencia.

3636


● Evaluación del Dieléctrico.La mínima técnica establecida para evaluar el dieléctrico es Raislamiento e Índice de Polarización.Una técnica óptima para evaluar más a fondo es el ensayo de Tensión de Reabsorción (RVM). Es un ensayo en DC que nos da una curva del predominio RC. Está establecida y tiene valores empíricos de diagnóstico para curvas y constante de tiempo.Otro alcance es el de la medida de capacidad y tgδ.La técnica que presentamos ahora es la ejecución de la medida de capacidad y tgδ en un rango útil de frecuencias (Hasta KHz).



3737


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico. Espectroscopía del Dieléctrico. Una técnica Trabajada para la evaluación del dieléctrico.Los cambios en el dieléctrico afectan a capacidad y tgδ.La medida de tgδ se puede realizar no solo de modo tradicional a 50Hz sino en Barrido de Frecuencia. Esto aporta información adicional sobre:

Características de aislamiento.Efectos de envejecimiento.Influencia de Temperatura.…

3838


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Medida tradicional / Barrido de frecuencia (FDS).

Tgδ

Frecuencia

50 Hz1 mHz 1kHz

Tgδ

Frecuencia50 Hz1 mHz 1kHz

3939


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Como cambia el factor de potencia con la frecuencia.

Frecuencia

Factor potencia

0.32 a 0.02 Hz

0.0031 a 50 Hz



4040


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Qué afecta a la respuesta en frecuencia.

- Conductividad aceite +

-Hum

edad

+

-Hum

edad

+

- Temperatura +

4141


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Un valor de tgδ no es suficiente para decidir con acierto.La respuesta en Frecuencia del dieléctrico cuenta la historia.

Transformador húmedo con aceite bueno

Transformador seco con aceite viejo (alta

conductividad)

Igual valor de FP a 50Hz

4242


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.¿Por qué evaluar el dieléctrico?. ¿Por qué medir la humedad?Un transformador con bajo contenido de humedad es comparable a una persona sana.

El transformador se puede cargar con confianza con riesgos de avería.Una persona sana puede trabajar sin riesgo de un ataque de corazón.

Un transformador húmedo es como una persona con sobrepeso, con arterias obstruidas.

Un transformador con humedad precisaría limitar la carga para evitar formar burbujas.La humedad en el aislamiento incrementa la tasa de envejecimiento.



4343


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Humedad en Transformadores de Potencia.El sistema aislante de un Transformador de Potencia consiste en celulosa impregnada de aceite y aceite libre. Casi toda la humedad está en la celulosa, por ejemplo:

25 toneladas de aceite con contenido de agua de 20ppm=0.5Kg.2.5 toneladas de celulosa con contenido de agua del 3%=75Kg.

El contenido de humedad en aceite (es cási constante en la celulosa) varía con la temperatura y estado de envejecimiento del aceite.

4444


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Migración de la Humedad en Papel <->Aceite.

Muestra de aceite tomada a 200C4.0% agua = 6 ppm1.0% agua = 3 ppm

4545


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.La Humedad cambia la permitividad relativa del papel.

Permitividad relativa



4646


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.La Humedad acelera el envejecimiento.

Aislamiento seco (0.5%) @ 900C = 40 años

Aislamiento medio húmedo (2.0%) @ 900C = 4-5 años

4747


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.La Humedad limita la carga.

100

150

200

250

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5

Hot

test

Spo

t Tem

pera

ture

(OC

)

Moisture in Insulation (% wt)

0.5% humedad (Nuevo) = 2000C punto caliente3.0% humedad = 1200C punto caliente

Limita la máxima temperatura de carga / punto caliente para comienzo de burbuja (IEEE Std C57.91-1995).Conocer el contenido de humedad permite tomar la decisión correcta:

Dejarlo como estáSecar.Reemplazar.Deshechar o reubicar

4848


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Interpretación del contenido de humedad.

<0.5% Transformador nuevo.0.5-1.5% Aislamiento seco.1.5%-2.5% Aislamiento medio húmedo.2.5%-4% Aislamiento húmedo.>4% Aislamiento muy húmedo.

Interpretación de contenido de humedad de aislamiento sólido (% de peso de agua por peso de celulosa).



4949


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Proceso de estimación de humedad.

Medir la tgδ a 1KHz y a 2mHz.Enviar los resultados al SW MODS.Ingresar temperatura de aislamiento (en parte superior del aceite).MODS iguala la curva medida a curva de modelo (automáticamente) variando los parámetros que afectan la forma de la curva para buscar la mejor coincidencia.

Relación de aislamiento sólido / aceite en bobinado.Humedad en aislamiento sólido.Conductividad del aceite.

5050


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Proceso de estimación de humedad.

Valores típicos:X = % barreras en ducto principal (15-55%)Y= % espaciadores en la circunferencia (15-25%)

Celulosa: Color azulAceite: Color rojo

5151


Curva medidaClic derecho

Seleccionar Send to…MODS



5252


Curva medida

% espaciadoresCantidad aceite

Curva modelo

% Barreras

5353


2. Ingresar temperatura

1. Chequear todas las cajas

de texto

3. Clic Auto match

5454


Resultado!



5555


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Equipo de Megger.

0-200Vp, 0-50mA0.0001Hz-7KHz10pF-100uF

SW IDAX para control y análisis de medidas.SW MODS para evaluación de humedad en papel.

5656


● Respuesta en Frecuencia del Dieléctrico.Diagrama de la medida:

V

A

Hi

Lo

Ground CHL

CL CH

( ) ( )( )ωωω

IUZ = ( ) ( )εε

ω′′′

⇒ and PF tand,,C

Z

Mide a varias frecuenciasUsa la ley de Ohm:

5757

ÚÚltimas Tltimas Téécnicas Reconocidas. cnicas Reconocidas. Tratamiento de los datos.Tratamiento de los datos.

● ¿Cómo tratamos los datos?.Existen muchos acercamientos, muchos de ellos a través de bases de datos propietarias o adaptadas.Se hace necesario un standard que consiga:

Interface directo a cada instrumento de medida.Tendencias para predictivo.Informes adaptables (+200 industriales x defecto).Proceso de la información. Ecuaciones, correcciones, tablas, etc.Seguimiento de la información.Proceso distribuido.



5858

ÚÚltimas Tltimas Téécnicas Reconocidas. cnicas Reconocidas. Tratamiento de los datos.Tratamiento de los datos.

● El futuro sigue este camino. Standard.Los instrumentos ya tienen su driver para powerdB.

59595959










60606060

• IEEE Std 62-1995. “IEEE Guide for Diagnostic Field Testing of Electric Power Apparatus –Part 1: Oil Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors”.

• “Service Handbook for Transformers”. Grupo Internacional de Trabajo. ABB.

• Gracias por vuestro interés.

• ¿[email protected]


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