Sistema de diagnostico para la detección de descargas parciales de un transformador de 7.5 / 9.375 MVA basado en emisiones ultrasónicas

Propuestas de Investigación de Ingeniería Eléctrica
Sistema de diagnostico para la detección de descargas parciales de un transformador de 7.5 / 9.375 MVA basado en emisiones ultrasónicas
Coronel Ozuna Erik David
1. Introducción

1.1 Antecedentes
Una descarga parcial es un fenómeno de ruptura eléctrica que está confinado y localizado en la región de un medio aislante, entre dos conductoresque se encuentran a diferente potencial, así cuando el material aislante es sometido un potencial, y debido a la presencia de un campo eléctrico que tiende a concentrarse en las cavidades, se produce la ionización del gas presente en éstas, dando origen a una descarga eléctrica.

Su origen, inicia durante el proceso de fabricación ,donde puede quedarse cantidades de gas aprisionadas en elmaterial formando cavidades, al montar un aislante alrededor de piezas conductoras por descuido, imperfecciones, dificultades constructivas, pueden quedar cavidades entre el dieléctrico sólido y conductores, los aislantes plásticos en el proceso de fraguado, pueden dejar burbujas gaseosas en su interior; así como también errores de diseño en el sistema de aislamiento y el envejecimiento de losaislamientos

Las descargas parciales se originan en el interior de aislantes sólidos, líquidos y gaseosos. Estas descargas son responsables directas de la degradación progresiva que se produce en los materiales dieléctricos utilizados en los sistemas de aislamiento de los equipos y componentes de alta tensión. La degradación originada depende de la naturaleza del aislamiento, de manera que losmateriales de naturaleza orgánica o compuesta son muy sensibles al fenómeno, mientras que los inorgánicos se degradan menos.

Las descargas parciales son un problema inevitable bien conocido, y tienen forma de pulsos de corriente de pequeña amplitud y duración muy corta. Si estas descargas se producen y pasan desapercibidas tienen consecuencias muy graves. La clave para prevenir cualquier problemaderivado de ellas es su detección y medida predictiva.
La presencia de una falla imprevista provoca perdida de continuidad del sistema del cual forma parte el transformador de potencia, la detección de cualquier tipo de falla ha generado la necesidad de establecer programas de mantenimiento predictivo que involucren un sistema de monitoreo en línea y permita el reemplazo de materiales que no seencuentren en condiciones de operación.
El monitoreo ofrece información importante tanto en el área operativa como en la de mantenimiento, con la información recopilada se construyen bases de datos para su análisis y consecuentemente un diagnostico y control de acuerdo a la tendencia de la maquina. Por tanto, un control riguroso permite además, pérdidas económicas por reparaciones en los equiposeléctricos, pérdidas de eficiencia y seguridad, e interrupción de suministro de energía que se pueden prevenir mediante pruebas en los equipos eléctricos en el momento apropiado.
Por ello, es necesario contar con un conjunto de acciones organizadas y sistematizadas destinadas a alcanzar y mantener un nivel óptimo en el desempeño de las maquinas estáticas. Los modelos de diagnostico se refieren alagrupamiento inteligente de datos relacionados, incluyendo valores estadísticamente significativos y tendencia, que son procesados para generar un conocimiento más completo de la condición del equipo y las acciones recomendadas a tomar.
1.2 Estado del arte
Se han desarrollado diversos trabajos que han permitido implementar métodos de monitoreo y diagnostico. [1] Navidad Mencia David, Octubre 2009,propuso un sistema multiplexado de adquisición de señales ultrasónicas con aplicación en emisión acústica de descargas parciales. Para realizar la adquisición de estas señales se dispone de un módulo de adquisición de dos canales analógicos simultáneos de 100 MSps cada uno y con una resolución de 14 bits.
[2] Sancho Blázquez Álvaro, presento en Diciembre del 2010 en Madrid, un proyecto con...