SFRA COMO HERRAMIENTA DE EVALUACIÓN DE CONDICIÓN EN TRANSFORMADORES MsC Ing Javier Acevedo
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Algo de Historia del SFRA …. 1978: Dick & Erven, Canada, primer artículo IEEE acerca de SFRA : “Transformer Diagnostic Testing by FRA” . 1980’s: Pruebas de Campo CEGB, UK – SFRA. 1990’s:Desarrollo de Aplicación. 1990’s: Comercialización LVI. 2000: Comercialización SFRA (Doble). 2
Doble y la técnica SFRA…. 1996 Sub-Comité EuroDoble. 1999 Especificación EuroDoble SFRA. 2002 Especificacion Doble SFRA. 2006 IEEE & CIGRE
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Falla de bushings. Ingreso de humedad... Una falla violenta destruyó la mitad del buje. La onda de presión ocasionó que el buje se levantara del domo y volviera a caer. Se movieron o deformaron los devanados como consecuencia de la falla? Como saberlo?
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Cierre en falla...
Se deformaron los devanados como consecuencia de la falla?
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Algunas veces, las cosas no salen bien…. Oye, y ahora que vamos a hacer????
Vamos…??? Yo me pensiono a partir de mañana….. ¡¡La prueba hidrostática del transformador! 6
Cuidado…Impacto!!!! Caída durante una reubicación...
Solo fueron un par de pulgadas!!! 7
Sospechas????
Autotransformador Cuando llegó al sitio de montaje, se encontró la pintura descascarada.
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Mas sospechas…. Retoques de pintura??..Verifique el registrador... El Transformador golpeó dos puentes durante el transporte!
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Cuando realizar SFRA??? Trazas anormales en el registrador de impactos. Incremento gases disueltos (DGA). Operación del esquema de protección. Resultados sospechosos en pruebas eléctricas de mantenimiento (Iexc; capacitancia devanados, Zcoci%). Deformaciones de la cuba. Altas temperaturas de operación. Sonidos o vibración anormales. Explosión de un buje. Fugas y regueros de aceite alrededor del transformador.
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METODOLOGIA DE PRUEBA E INSPECCIÓN…. Diagnóstico de Falla Aseguramiento de Condición
Monitor / detección falla
Normal ?
Inicio
No 10%
Serio ?
Si 2%
No Hacer Nada
Si
No
90%
8%
Técnicas sensitivas de amplio espectro Aplicadas rutinariamente
Hacer algo
Técnicas cuantitativas de enfoque Aplicadas cuando se requiere
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SINTOMAS DE AVERÍAS EN UN TRANSFORMADOR…. Problema Mecánico
Identificador Registrador de Impactos Resultados de Mantenimiento Operación de Protecciones
Dieléctrica (Aislamiento)
(DGA) anual Operación de Protecciones
Térmica
DGA Anual Altas Temperaturas de Operación Resultados anormales en manto Explosion de bushing Deformación cuba Sonido anormal Derrame de aceite
General
Diagnóstico Reactancia de Dispersión SFRA Capacitancia I Excitación Resistencia de Devanados TTR Inspección Visual Factor de Potencia Resistencia de Devanados Resistencia Ohmica Devanados (DGA) Descargas Parciales DGA
Seleccionar un conjunto adecuado de herramientas de diagnóstico.
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Saltó… después de una sacudida. Apertura de la soldadura del borde de la cuba…¡¡¡¡ya podemos verificar que pasó. adentro!!!!...
Cierre en falla 7 años antes, aislamiento degradado, muestreo DGA cada 3 meses. REMOVIDO DE SERVICIO 13
Esto no sería lo ideal….? Este devanado se movió... Ventana
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Desafortunadamente esta es la realidad… Pero, como podemos verificar su condición?
? 15
Evolución de una falla en un transformador….Un ejemplo
Oscilograma de un evento de cortocircuito que causó una posterior falla del transformador. Tomado de “Short Circuit Duty of power transformer, TheABB Approach; G.Bertagnolli
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Simetría de devanados y cortocircuito. Fuerzas axiales y de compresión de devanados contra el núcleo como función del valor de la asimetría axial entre devanados. Tomado de “Short Circuit Duty of power transformer, TheABB Approach; G.Bertagnolli
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SFRA Teoría y Práctica En un dispositivo pasivo hay tres componentes básicos: resistencias condensadores bobinas
Así, si podemos medir cambios en la respuesta en frecuencia de un devanado causado por su desplazamiento, entonces podemos detectar si presenta algún desplazamiento o deformación.
Cada uno de ellos tiene una respuesta diferente ante una señal AC. Su respuesta es bastante relacionada con su geometría. 18
SFRA Teoría y Práctica Medición realizada V signal
50 Ω Coax Cable de señal
V in
V out Impedancia, Z
50 Ω Coax Cable de Medición de Referencia
50 Ω Coax Cable de Medición de Prueba
Respuesta en dB’s = 20 log10(Vout/Vin)
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SFRA Teoría y Práctica Haciendo los cálculos para la caída de tensión y la impedancia teniendo en cuenta los efectos de la impedancia en los cables, la función de transferencia resultante es: En función de la tensión (medición):
En función de la impedancia (gráfico):
50 V out( jω) H ( jω ) = H( jω) = Vin( jω) Z ( jω ) + 50
50 Magnitud = 20 log Z ( jω ) + 50 20
SFRA Teoría y Práctica Haciendo los cálculos para la caída de tensión y la impedancia teniendo en cuenta los efectos de la impedancia en los cables, la función de transferencia resultante es:
50 Magnitude = 20 log Z ( jω ) + 50
Fase = tan
−1
(V
out
V in
)
Valor de Z (Ω )
Resultado de la relación
Resultado (dB)
0
1
0
450
0,1
-20
4.950
0,01
-40
49.950
0,001
-60
499.950
0,0001
-80
4.999.950
0,00001
-100 21
SFRA Teoría y práctica. Cada caída de 20 dB significa que estamos viendo un décimo del valor inicial de Vout/Vin Respuesta en dB’s = 20 log10(Vout/Vin)
+20 dBs 0
Vout = 10 * Vin
-20
Vout = 0.1 * Vin
-40
Vout = 0.01 * Vin
-60
Vout = 0.001 * Vin
Vout = Vin
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Respuesta SFRA de un Capacitor y una Bobina.
Capacitancia
Inductancia Capacitancia e Inductancia Combinadas 23
Un transformador es mas complejo… Devanado de Alta C
H
Un transformador real tiene muchas capacitancias e inductancias CHL
CT RH
LH
Devanado de baja
CT RH
LL CT
CL
CH
LH
CHL
RL
CL
CH
CHL
RL
LL CT
CL
Cada combinación LC da una resonancia particular 24
Conexión del Equipo de Prueba Pinza roja conectada a bushing H1
A tierra
Pinza negra conectada a bushing H0
El flange o borde metálico de los bushings debe quedar aterrizado a través de las pinzas negras con cinta verde
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Conexión del Equipo de Prueba La norma IEC 60076-18, en su anexo A, contempla tres métodos de aterrizamiento de los flanges de bushings. Doble ofrece cables de prueba con facilidad de aterrizamiento de los flanges bajo el método 1 contemplado en dicho anexo.
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Mediciones….. Cuantas y en cuales devanados??? Conexiones – verifique cada devanado por separado: HV – cada fase LV – cada fase Medición de Cortocircuito…preferiblemente desde devanado de alta con cada uno de los devanados de baja cortocircuitados independientemente. No demanda mucho tiempo...
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Recomendaciones a tener en cuenta con ciertos tipos de conexiones. Si el transformador tiene un devanado terciario de compensación (delta) con dos terminales exteriores accesibles, estos deberán estar cortocircuitados y aislados de tierra. En conexiones estrella o “Y” formadas externamente por los terminales de cada devanado, se deberá registra la forma de conexión del punto de la estrella al momento de realizar la prueba. 28
Recomendaciones a tener en cuenta con ciertos tipos de conexiones. En devanados de baja tensión, pueden presentarse desviaciones en las trazas entre 20 Hz y 20 kHz debido a diferencias en longitud de terminales del devanado regulador. Se debe tener cuidado en la polaridad de la inyección de la señal de medición (no es lo mismo probar H1-H2 que H2-H1) ya que pueden surgir diferencias en las trazas en el rango superior de frecuencias. SFRA como herramienta de Evaluación de Condición en Transformadores29
Interpretación – Que hacer con tantas gráficas???? Experiencia: Ciertos rangos de frecuencia indican diferentes problemas <2kHz: Núcleo Deformación, Circuito abierto, Espiras en Cortocircuito & Magnetismo Residual
2kHz a 20kHz: Desplazamiento de un devanado respecto a otro, estructura de fijación
400kHz a 2MHz: Movimiento de cables de salida de devanados
20 kHz a 400kHz: Deformación de devanados principales o regulador
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Respuesta Típicas de un devanado conexión “Y” Tres fases de un transformador Respuestas de baja frecuencia siguen el patrón esperado.
Respuestas en alta frecuencia muestran variaciones comunes entre fases.
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Respuestas Típicas de un devanado en conexión ∆ “Delta”. Tres fases de un Transformador Respuestas en baja frecuencia son diferentes a las de devanados en “Y”
Respuestas en alta frecuencia son similares entre fases; esto es común-
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Conexiones..SFRA en circuito abierto. Prueba normal con devanado baja abierto. Devanado de Alta Señal y referencia
Devanado de Baja
R pequeña
R pequeña
Núcleo
M5100
R alta
Este modelo solo aplica para bajas frecuencias. 33
Análisis SFRA en circuito abierto. Asegúrese que las resonancias se igualan razonablemente. Esto toma práctica. Verifique la frecuencia mas alta: Si en el rango de 2MHz no se igualan las trazas, verifique la puesta a tierra del bushing. Si la puesta a tierra del bushing no esta bien fija, puede afectar una gran porción de la traza. 34
La influencia de la magnetización del núcleo…. Si sospecha de la influencia de magnetismo remanente en las trazas, desmagnetice el núcleo. No hay afectación de índices de correlación por magnetización. 35
Trazas SFRA en posición neutro OLTC….
Dos resultados SFRA en la posición neutra OLTC.
Desde arriba (traza en azul); desde abajo (traza en blanco).
La respuesta varía si la posición previa del OLTC esta hacia arriba o hacia abajo - así que es importante registrar esta información. 36
Trazas SFRA y OLTC….
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Análisis SFRA en circuito abierto. Si hay magnetización, solo se verá afectada la zona de baja frecuencia de las trazas. No ignore los resultados de las pruebas, pero considérelos. Desmagnetice el transformador. Verifique posible magnetización midiendo Iex. (verifique cumplimiento de patrón de Iexc). 38
Conexiones..SFRA en corto-circuito. Prueba normal con devanado en cortocircuito. Devanado de Alta Señal y Referencia
Devanado de Baja
R pequeña
R pequeña
Núcleo
M5100
R alta
Este modelo solo aplica para bajas frecuencias.
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Análisis SFRA en corto circuito Cortocircuitar secundarios entre sí. No cortocircuitar secundarios múltiples o múltiples secundarios entre sí. Probar cada fase Fase A Fase B Fase C 40
Variaciones en trazas de cortocircuito. Se recomienda realizar una medición de impedancia en cortocircuito trifásica. Puede realizar una prueba equivalente monofásica repitiendo las pruebas y solo cortocircuitando el devanado de baja apropiado. Puede realizar una medición de cortocircuito desde el lado de baja (con el lado de Alta tensión cortocircuitado). Mediciones por fase y por el lado de baja tensión son útiles en investigaciones y diagnósticos de condición avanzados. 41
Análisis de trazas de cortocircuito. Solo analice la “caída inductiva” Esta caída define el modelo de inductancia del devanado primario. Muy similar a la medición de reactancia de cortocircuito.
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Causas de variación en trazas de cortocircuito. Variación en resultados puede ocurrir cerca de los 20 Hz debido a variación en la resistencia de las puntas de cortocircuito. Puede indicar la necesidad de verificar el valor de resistencia óhmica de los devanados. Variación en la “caída inductiva” es debida a variación en la impedancia del devanado. La fase central puede ser ligeramente diferente. Se espera que la atenuación de todas las fases estén dentro de un rango de 0.5 dB. 43
Comparativo trazas SFRA Circuito Abierto y Corto Cto. Traza (devanado corto)
Sc en
Traza OC (circuito abierto)
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NORMA IEC 60076-18 MEDICIÓN DE RESPUESTA EN FRECUENCIA
Date
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Alcance y Definiciones Importantes. La norma cubre la técnica de medición y el equipo de medida usados en la medición de respuesta en frecuencia ya sea en fábrica o en sitio. La norma es aplicable a las mediciones de respuesta en frecuencia en transformadores, reactores, transformadores reguladores o equipos similares. Los términos SFRA y FRA son comúnmente usados y se refieren al uso de una fuente de voltaje con barrido de frecuencia o una fuente de impulso de tensión. Siempre y cuando el equipo de medición cumpla con las especificaciones del parágrafo 5 de esta norma, la norma puede aplicarse a ambos métodos. 46
Alcance y Definiciones Importantes. Línea base: Medición de respuesta en frecuencia realizada a un equipo para proveer una base de comparación para futuras mediciones sobre el mismo equipo y en la misma configuración.
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CIRCUITO DE MEDICIÓN.
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MODOS DE MEDICIÓN COMUNES. Medición final a final (end to end): Medición hecha sobre una sola bobina (fase) con los terminales fuente y referencia (Vin) conectados a un extremo y el terminal de respuesta (Vout) conectado al otro. Medición final a final en corto circuito: Medición hecha sobre una sola bobina (fase) con los terminales fuente y referencia (Vin) conectados a un extremo del devanado y el terminal de respuesta (Vout) conectado al otro. El otro devanado sobre la misma fase debe estar cortcircuitado.
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MODOS DE MEDICIÓN COMUNES. Medición capacitiva entre devanados: Esta medición se realiza sobre dos bobinas adyacentes (de la misma fase) con los terminales fuente y referencia conectados a un extremo de una bobina y el terminal de respuesta (Vout) conectado a la otra bobina. Los otros terminales de ambas bobinas permanecen flotando. Esta medición no es aplicable a devanados que tengan un terminal común. Medición inductiva entre devanados: Esta medición se realiza sobre dos bobinas adyacentes (de la misma fase) con los terminales fuente y referencia conectados a un extremo de una bobina del devanado de mayor tensión y el terminal de respuesta (Vout) conectado un terminal de la otra bobina. Los otros terminales de ambas bobinas permanecen aterrizados.
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CONDICIONES DEL EQUIPO BAJO PRUEBA. En pruebas de fábrica, el equipo debe estar completamente ensamblado con todos los bushings, sin embargo los radiadores y demás equipos auxiliares no requieren estar instalados. El equipo no debe estar conectado a ningún barraje o línea. Los TC´s , si no están conectados al sistema de protección, deben estar cortocircuitados y aterrizados. Transformadores con elementos constructivos particulares como bushings tipo aceite-SF6 que no puedan ser probados en su configuración final en fábrica se deberán probar solo en sitio, sin embargo, se admite realizar pruebas en fábrica y en sitio bajo configuraciones particulares para confirmar la condición después del transporte. 51
CONDICIONES DEL EQUIPO BAJO PRUEBA. Si el transformador va a estar conectado a un barraje aislado en aire o gas, se recomienda realizar dos mediciones iniciales, una sin el barraje conectado y otra con el barraje conectado y el seccionador de tierra final aterrizado. No se recomienda realizar las mediciones de SFRA en situaciones en que la temperatura cambie rápidamente como por ejemplo inmediatamente después de un termo-vacío o un regeneramiento de aceite.
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CONEXIONES Y VERIFICACIONES ANTES DE LA PRUEBA. Los terminales de medida (fuente + referencia y respuesta) deben conectarse a los respectivos terminales primarios del equipo bajo prueba. Los cables de tierra deberán estar conectados cerca a los respectivos terminales de medición. Si el procedimiento lo especifica, se deberá realizar un chequeo o verificación a cero (zero check measurement) como una medición adicional. Todas las puntas de medición deberá conectarse entre sí a uno de los terminales primarios el equipo medido lo mismo que los terminales de tierra. La medición así realizada indicará la respuesta en frecuencia del circuito de medición. La verificación a cero no es una calibración pero brinda información acerca de la mas alta frecuencia a la que la medición es confiable.
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CONEXIONES Y VERIFICACIONES ANTES DE LA PRUEBA. La norma recomienda repetir siempre la primera medición al final de la sesión de mediciones con el fin de verificar la repetibilidad de la medición. El desempeño adecuado del equipo puede verificarse de tres formas distintas: Realizando una medición con las puntas de medida en corto y otra con las puntas en circuito abierto. En la primera, la traza obtenida no debe desviarse mas de 0.3 dB alrededor de los 0 dB a lo largo del rango total de frecuencia de la medición. En la segunda medición (circuito abierto), la atenuación debe ser menor de -90 dB a lo largo del rango total de frecuencia de la medición. Usando una caja de calibración que a través de varias mediciones, cubra el rango comprendido entre -10 dB y – 80 dB. Usando un procedimiento sugerido por el fabricante siempre y cuando cubra el rango definido anteriormente. 54
ESCOGIENDO LA CONFIGURACIÓN DE LA MEDICIÓN. La norma considera como “estandarizadas” las mediciones final a final en circuito abierto. Otras mediciones como interdevanados capacitivas e inductivas o final a final en cortocircuito son consideradas adicionales. POSICIÓN DEL TAP DEL CAMBIADOR: En un cambiador OLTC, se deberán realizar como mínimo dos mediciones, una en la posición con el mayor número de vueltas y otra con el devanado regulador fuera del circuito de medición. Para autotransformadores con devanado regulador extremo, las mediciones deberán realizarse en: el devanado serie con el mínimo número de vueltas del devanado regulador incluido. El devanado común con el máximo número de vueltas del dev regulador. El devanado común con el mínimo número de vueltas del dev regulador. 55
ESCOGIENDO LA CONFIGURACIÓN DE LA MEDICIÓN. Para posiciones neutro del OLTC, la medición deberá realizarse viniendo de la posición de menor voltaje excepto si se especifica otra cosa. Para transformadores con DETC, la posición para la realización de la medida será la posición de servicio. TRANSFORMADORES CON CONEXIÓN ESTRELLA O AUTOTRANSFOMADORES se deberá probar energizando el terminal de alta tensión. Los devanados con conexión estrella y punto neutro aterrizado internamente se deberán medir como devanados en conexión delta. Si las fases de un devanado delta pueden independizarse completamente, se preferirá esta configuración para la medida. 56
ESCOGIENDO LA CONFIGURACIÓN DE LA MEDICIÓN. Si se tiene un devanado estabilizador en conexión delta, se deberá realizar la medición con la delta cerrada y flotante (no aterrizada). En devanados delta, las conexiones se harán formando parejas iniciando desde la letra menor y la letra siguiente y continuando en rotación cíclica. Para efectos de la medición SFRA, los reactores deberán tratarse como un devanado conectado en estrella. Para documentar completamente la medición, en cada una se deberá registrar la posición del tap al momento de la medición, la posición que tenía anteriormente y la denominación de los terminales donde se conectaron los cables de medición.
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CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN. RANGO DE FRECUENCIA Y PUNTOS DE MEDICIÓN: La menor frecuencia de medición debe ser igual o menor a 20 Hz. El valor mínimo de alta frecuencia para equipos de tensión > 72.5 kV debe ser de 1 MHz. El valor mínimo de alta frecuencia para equipos de tensión < 72.5 kV debe ser de 2 MHz. Por simplicidad y para efectos de comparación se recomienda que la mayor frecuencia sea 2 MHz. Debajo de 100 Hz las mediciones se deben realizar cada 10 Hz. Por encima de 100 Hz las mediciones deben hacerse en un número mínimo de 200 por cada década espaciadas lineal o logarítmicamente. Si el operador no desea incluir la zona de baja frecuencia para efectos de diagnóstico de la condición del núcleo, se puede escoger una frecuencia mínima de 5 KHz.
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CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN. RANGO DE MEDICIÓN: +10 A -90 dB del máximo nivel de tensión de la señal de la fuente y con una relación señal / ruido de 6dB sobre el rango total de la frecuencia. EXACTITUD DE LA MEDICIÓN DE AMPLITUD: +/- 0.3 dB entre +10 dB y -40 dB y +/- 1 dB entre - 40 dB y - 80 dB. EXACTITUD DE MEDICIÓN EN FASE: Mejor que +/- 1° entre + 10 dB y – 40 dB. RANGO DE MEDICIÓN DE FRECUENCIA: Entre 20 Hz y 2 MHz. RESOLUCIÓN DE ANCHO DE BANDA: 10 Hz debajo de 100 Hz y menor de 10% de la frecuencia de medición o la mitad del intervalo entre frecuencias adyacentes (la que sea menor).
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CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS DE MEDICIÓN. PROCESAMIENTO INTERNO DE LOS DATOS: Los datos obtenidos no deberá ser “suavizados” por métodos que usen técnicas de frecuencias adyacentes pero se acepta el uso de técnicas de promediado u otras técnicas que usen múltiples mediciones dentro del ancho de banda de resolución de la medición. CALIBRACIÓN: El equipo de medición deberá ser trazable con una referencia estandarizada a intervalos regulares. CABLES DE MEDICIÓN: Se deberán usar cables separados para las señales de fuente, referencia y respuesta. La impedancia característica deberá ser de 50 ohmios y cada punta deberá causar una atenuación menor de 0.3 dB a 2 MHz . La máxima longitud de los cables para un sistema de tipo pasivo será de 30 metros. IMPEDANCIA: La impedancia de medida para la medida del voltaje de respuesta deberá ser de 50 ᾨ +/- 2%. 60
INFORMACION A REGISTRAR SOBRE EL EQUIPO MEDIDO. Los datos deberán registrarse en un archivo de cada medición bajo formato XML 1.0. Deberán incluirse los siguientes datos: Identificador del equipo (secuencia de letras y números). Fecha de la medición (en formato AAAA – MM - DD). Hora de la medición (formato 24 horas HHhMM). Fabricante. Numero de serie del equipo bajo prueba. Identificación del equipo de medición usado. Voltaje pico usado en la medición. Terminal donde se conectó el cable de señal de referencia. Terminal donde se conectó el cable de señal de respuesta. Terminales cortocircuitados (identificación) en formato A-B-C. 61
INFORMACION A REGISTRAR SOBRE EL EQUIPO MEDIDO. Continuación: Terminales aterrizados (identificación). Posición OLTC al momento de la medición. Posición previa del OLTC desde la cual se movió a la actual. Posición del DTEC al momento de la medición. Temperatura del equipo durante la medición (temperatura del aceite en la parte superior). Presencia de aislamiento líquido durante la medición (si el equipo estaba lleno de aceite al momento de la medición). Comentarios relacionados con circunstancias que rodearon la medición (uso de bushings diferentes durante el transporte, si el barraje princia estuvo conectado, si fue probado en plataforma o vagón de transporte). 62
INFORMACION A REGISTRAR SOBRE EL EQUIPO MEDIDO. Continuación: Longitud de la conexión adicional en las puestas a tierra (cuando el cable original de las conexiones de puesta a tierra en los bordes de los bushings del equipo no alcance). Resultados de la medición.
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EVALUACIÓN DE TRAZAS (ANEXO B DE LA NORMA). Comparación línea base.
con
Comparación unidad gemela.
con
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EVALUACIÓN DE TRAZAS (ANEXO B DE LA NORMA). Comparación con unidades hermanas.
Comparación fases.
entre
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EVALUACIÓN DE TRAZAS (ANEXO B DE LA NORMA).
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EFECTO DE UN DEVANADO TERCIARIO DE ESTABILIZACIÓN.
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Casos de Estudio
Date
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CASO DE ESTUDIO # 1 ESPIRA EN CORTO
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Respuesta Normal Tres respuestas normales a circuito abierto
Las tres fases responden diferente a bajas frecuencias
Resultados como se esperaban y aceptables 70
Espira en Cortocircuito. Después de un incidente – un año después... Una fase tiene una clara caída inductiva asociada con la medición en cortocircuito.
La variación es un claro indicador de una espira en cortocircuito en la fase A 71
Otro caso de Cortocircuito. Un cortocircuito se ve desde todos los devanados
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CASO DE ESTUDIO # 2 DEFORMACIÓN RADIAL
73
Deformación radial Claro desfasaje a la izquierda a frecuencia crítica
74
Deformación Radial Mire cambios en “f” y en “dB” Efecto similar en unidad hermana con la misma avería.
75
Deformación Radial.
Claro abombamiento en el devanado 76
Deformación Radial. Falla por compresión del devanado, también conocida como deformación radial. Incremento esperado en la combinación LC del devanado visto como un desfasaje a la izquierda de la resonancia en el rango de media frecuencia. Consecuente incremento en la impedancia del devanadovisto en resultados de prueba de cortocircuito.
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Caso de Estudio # 3 Colapso Axial
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Desplazamiento axial de un devanado 0
Amplitude in dB
-10
Fase en buen estado!
-20 -30 -40 -50 -60 -70 0
0.5
1
Frequency in MHz 22/11/94
8/11/01
79
Desplazamiento axial de un devanado Ratcliffe SGT3 T4681 AEI A phase N to LV Tap 15 0
No tan Buena!
Amplitude in dB
-10 -20 -30 -40 -50 -60
Ligero desplazamiento a la derecha
-70 0
0.5
1
Frequency in MHz 22/11/94
8/11/01
80
Desplazamiento axial de un devanado
81
Desplazamiento axial de un devanado
Piezas dispersas bajo un devanado colapsado
82
Desplazamiento axial de un devanado.
Un buen devanado muestra poca variación cerca a 1 MHz. Devanados fallados muestran un claro desplazamiento a la derecha de las frecuencias – como se esperaba. Se necesitan claros resultados para detectar problemas a frecuencias > 1 MHz.
83
Caso de Estudio # 4 Falla de bushing de baja tensión (habrá fallado el devanado interno???)
84
Descripción del caso. Pararrayos falla cerca del bushing X2. Bushing X2 es de una marca y tipo diferente de los bushings X1 and X3 La falla del pararrayo causó fundición del cobre del conductor que cayó sobre el bushing X2. Al momento de la prueba el cobre no había sido removido. No hay trazas de pruebas anteriores. El operador esta bien entrenado en la ejecución de pruebas (no hay lugar a errores de ejecución).
85
Trazas obtenidas. Efecto del cobre derretido sobre X2
86
Otros casos
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Transformador con aceite y sin aceite.
Lleno de aceite Sin aceite
88
Transformador con núcleo y tanque aterrizados y sin aterrizar. En fábrica con conexión de puesta a tierra segura
En la plataforma de tren sin aterrizaje permanente
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CONCLUSIONES M5K SFRA fué capaz de detectar un número de condiciones defectuosas que incluyen: • Corto entre espiras • Deformación radial de devanados • Colapso axial de devanados. • Defectos en puesta a tierra interna de núcleos y tanque. • Fallas externas sin afectación interna de devanados. Doble continua trabajando en la identificación de patrones que faciliten y confirmen la ocurrencia de deformaciones mecánicas en devanados de transformadores y máquinas rotativas.
90
Gracias
Date
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