Análisis de descargas parciales (DP) no intrusivo
Qué es una descarga parcial
Es una descarga eléctrica localizada en un elemento aislante que no une por completo el espacio entre dos conductores con diferente potencial. Puede ocurrir en equipos de media y alta tensión. En ingeniería eléctrica, la descarga parcial (PD) es una ruptura dieléctrica localizada en una pequeña región de un aislamiento sólido o líquido sometido a alto esfuerzo de tensión. La actividad de DP, desde su detección, siempre va a aumentar.
Dónde ocurren
Ocurren por un campo eléctrico elevado y no uniforme. Típicamente se encuentran en el aislamiento de líneas de alta tensión, transformadores, turbinas, barras de energía dentro de gabinetes, pararrayos, conmutadores, bobinas de alta tensión, disyuntores y condensadores. Son comunes en instalaciones de generación de electricidad, redes de transmisión y redes de distribución.
Nuestro servicio
Analizamos descargas parciales en todo tipo de aislamientos: alternadores, generadores, motores, transformadores, cables y otros. También rentamos equipos de descarga parcial con técnico. Nuestro laboratorio está en Monterrey, Nuevo León, México, y podemos trasladarnos a otros estados de la República.
La prueba de descarga parcial
Los métodos de diagnóstico dieléctrico aportan pruebas sobre los cambios en el estado del aislamiento y son clave para la calidad, la seguridad y la confiabilidad de los transformadores de potencia. Incluyen la medición de la respuesta dieléctrica, el análisis de respuesta en frecuencia, la resistencia del aislamiento, la capacitancia, el factor de disipación y las descargas parciales, entre otros.
Por qué importa medir las DP
Una descarga de tipo PD puede dañar el aislamiento circundante por erosión. Los gases corrosivos que emite también dañan el aislamiento y las piezas metálicas, y crean zonas adicionales sujetas a descargas. A la larga, el medio aislante puede fallar y producir llama, daños en los aparatos, interrupciones del suministro, incendios y explosiones.
Las DP pueden dañar el aislamiento de las bornas y los devanados de los transformadores de potencia mucho antes de que falle el aislamiento, y causar interrupciones costosas. Por eso es importante reconocer la fuente de las DP, encontrarla y eliminarla cuando sea necesario. El sistema de medición de DP da a los ingenieros de prueba información muy sensible para detectar hasta los puntos débiles más pequeños del aislamiento.
Medición en transformadores de potencia
Existen varias pruebas en el aislamiento de las bobinas y de las bornas de un transformador para medir las DP, y una prueba para localizar el origen de las DP en el aislamiento de las bobinas.
Las pruebas y configuraciones específicas se determinan por el tipo de transformador y por la norma conforme a la cual se mide. Según el tipo de bornas, el sistema de análisis se conecta a la toma capacitiva de las bornas o a un condensador de acoplamiento externo, lo que permite medir DP eléctricas en el transformador. Las DP se miden en V (según las normas IEEE) o en pC (según la norma IEC 60270). En entornos con mucha interferencia suelen aplicarse técnicas avanzadas de supresión de ruido para minimizar los datos irrelevantes.
Las DP también pueden medirse dentro de la cuba de transformadores con aislamiento líquido con sensores de ultraalta frecuencia (UHF). La medición UHF sirve para verificar los resultados: los pulsos de DP de una medición eléctrica en las bornas se aceptan solo si también hay un pulso UHF procedente de la cuba. Para la gestión continua de riesgos puede instalarse un sistema en línea de monitoreo del estado dieléctrico que evalúe de forma continua el aislamiento de las bornas y los transformadores.
Localización acústica de defectos
Una vez detectada la actividad de DP, las mediciones acústicas permiten localizar con precisión los defectos. Se realizan tras detectar una DP en las pruebas de aceptación en fábrica y forman parte de los diagnósticos in situ durante la vida útil de los transformadores de potencia. Conocida la ubicación exacta, las medidas correctivas pueden planificarse y ejecutarse de forma eficiente para evitar la falla.
Se instalan magnéticamente varios sensores acústicos en la superficie de la cuba. Cada sensor mide el tiempo de propagación de la señal acústica desde la fuente de DP hasta la pared de la cuba. La ubicación del defecto se calcula con las diferencias de tiempo, la posición de los sensores y la velocidad de propagación, comparando los datos de todos los sensores de forma simultánea. La norma IEEE C57.127-2007 describe el flujo de trabajo típico de una medición acústica.