SUBDIRECCIÓN DE TRANSMISIÓN Procedimiento Procedimient o para medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico
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probador se conecta a una fuente de 120 V A.C. Con estas mediciones se puede calcular el factor de potencia; en la figura B1, se muestra el circuito eléctrico. El probador tiene un rango máximo de 100,000 mVA, (40 mA), a 2,500 V y sirve para probar equipo eléctrico primario como transformadores, interruptores, generadores, boquillas, apartarrayos, líquidos aislantes, cables, transformadores de instrumento, capacitores, etcétera.
Anexo B Operación de los equipos de medición de Factor de Potencia B1 Equipo Doble tipo MEU 2.5 kV B1.1. Descripción general del equipo “Doble” tipo MEU 2.5 kV
Este probador es un instrumento de corriente alterna, diseñado para pruebas de aislamiento, mide los Volts Amperes y las pérdidas en Watts a un potencial de prueba hasta 2,500 V, cuando el
I C AMPLI FI CADOR IC
IR
CAPACI TOR PATRON TRANSFORMADOR EL EVADOR DE
EQUIPO BAJ O PRUEBA
CP
RP
ALTOVOLTA ALTOVOLTAJJ E
I T A 120 VAC
RA C R
RB
B
Figura B1 Diagrama esquemático simplificado del equipo de medición tipo MEU 2.5 kV.
El equipo completo consiste de un probador, caja de accesorios, cables de prueba para alto voltaje y celda de prueba para líquidos aislantes. En la
figura B2 se muestra el equipo de medición
preparado para su uso, así como los medidores y selectores de dicho equipo.
Figura B2 Equipo de medición marca “Doble” tipo MEU-2.5 kV. 1980 Tomo II
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El probador está montado en una caja que contiene los aparatos para controlar y suministrar el alto voltaje de acuerdo con los datos de placa del equipo bajo prueba. Así mismo, contiene el circuito de medición, el amplificador, los medidores y otros componentes como el interruptor reversible y el interruptor selector de escalas. La caja de accesorios contiene la extensión de 120 V C.A., la extensión con interruptores de seguridad, cables de tierra, cables con pinzas, collares, conductores y fusibles. La conexión entre el equipo bajo prueba y el equipo probador se hace a través del cable de
BLI NDAJ E DE GUARDA
BLI NDAJ E DE TI ERRA
TERMI NAL DE TI ERRA
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medición (HV), el cual tiene dos blindajes concéntricos al aislamiento del conductor central, ver figura B3. El cable está equipado con mufas en ambos extremos y tiene terminales para la medición de circuitos de guarda y tierra. El circuito de medición es el conductor central y termina en el gancho de la mufa. El circuito de guarda se conecta al primer blindaje, el cual termina en el primer anillo metálico de la mufa. El circuito de guarda está prácticamente a potencial de tierra y se usa para evitar que entren corrientes indeseables a los medidores. El circuito de tierra es el blindaje exterior, el cual termina en una base de aluminio cerca de la mufa.
TERMI NAL DE GUARDA
CONDUCTOR DE ALTO VOLTAJ E
GANCHO DE PRUEBA DE ALTO VOLTAJ E
CAMI SA AI SLANTE DE GUARDA A TI ERRA
CAMI SA AI SLANTE DE ALTO VOLTAJ E A GUARDA
NOTA: cuando esta mufa se inserta en el aparato, la conexión del conductor central y los diferentes blindajes se efectúan automáticamente.
Figura B3 Cable de medición de alto voltaje del equipo “Doble” (mufa exterior).
. El cable de baja tensión (LV) está integrado por tres conductores protegidos por un blindaje, a uno de ellos se conecta una pellizqueta en el extremo. Los otros dos conductores se ponen en corto circuito al blindaje. En el otro extremo del cable de baja tensión se encuentra una mufa terminal conectada internamente al interruptor selector de bajo voltaje (LV), esto facilita que la 1980 Tomo II
función de la prueba se logre aterrizar, guardar o no aterrizar (UST) el espécimen a probar. La celda o copa de aceite consiste en un recipiente diseñado para hacer mediciones de factor de potencia a líquidos aislantes; esta celda básicamente es un capacitor que utiliza como dieléctrico el líquido bajo prueba.
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B1.2 Preparación del equipo Doble tipo MEU 2.5 kV
voltaje de medición corresponde a un valor cero.
a) Por
El interruptor del circuito se pasa a la posición de encendido (ON).
seguridad del personal y equipo, primeramente se debe aterrizar con el cable de tierra, conectando éste a la caja y a la red de tierras de la instalación y verificando que el equipo bajo prueba se encuentre firmemente aterrizado a esa misma red y debe ser la última en retirarse. Así mismo, debe comprobarse que la fuente de alimentación de 120 V C.A., con que se alimenta el equipo de medición, debe tener su neutro aterrizado a esta red.
b) La clavija de la extensión de 120 V C.A. se
inserta en el receptáculo localizado en el lado izquierdo del equipo. El foco piloto color verde se encenderá y la aguja del medidor debe estar inestable mientras se calienta el amplificador en aproximadamente 30 segundos. c) El conector del cable de alta tensión se inserta
en el receptáculo localizado del lado derecho del equipo. Debe asegurarse que el candado fije el aro de aluminio de la mufa.
El switch selector debe estar en la posición intermedia (CHECK). El switch de rango debe estar en la posición más alta (HIGH). El switch de los mVA debe estar en el multiplicador más alto (2,000). El switch de los mW debe estar en el multiplicador más alto (2,000). El switch LV debe estar en la posición de aterrizado (GROUND). El switch reversible debe estar en cualquier posición extrema, ya que en la posición central desconectará la alimentación en el equipo de medición y éste no funcionará. c) El control de ajuste del medidor (METER ADJ )
d) La extensión del interruptor de seguridad se
se debe girar hasta el tope en sentido contrario a las manecillas del reloj.
inserta dentro del receptáculo localizado en el lado izquierdo del equipo.
d) El switch de seguridad del operador se cierra haciendo presión con él. Este switch se localiza
e) El conector del cable de bajo voltaje (LV) se
a un costado de la tapa de la caja protectora del equipo, con lo cual el foco piloto de color verde debe apagarse y energizarse el relé. Si esto no sucede, la polaridad de la alimentación del equipo de medición está invertida y para corregirla basta invertir la clavija de la fuente de alimentación. Si con esto el relé no cierra y la lámpara verde no se apaga se debe usar el capacitor de tierra suministrado con el equipo, para lo cual se conecta al circuito de la fuente uniendo la pinza de la red de tierra y entonces se inserta el enchufe al circuito de la fuente, antes de conectar la extensión de 120 V C.A. del equipo de medición.
inserta en el receptáculo localizado en el lado derecho del equipo, asegurándose de que se fije firmemente con el seguro de dicha clavija. B1.3 Operación del equipo Doble tipo MEU 2.5 kV a) El aparato se conecta al equipo bajo prueba. El
gancho del cable de alta tensión (HV) se conecta a una terminal del equipo bajo prueba y la otra terminal del equipo es aterrizado a través del cable de baja tensión (LV). b) Preparación de los controles del equipo de
medición. El control de voltaje se gira en contra de las manecillas del reloj hasta el tope, con lo cual el 1980 Tomo II
e) El switch de la extensión de seguridad se
cierra, causando que se encienda la lámpara piloto roja.
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f) Observando el vóltmetro el operador debe
k) El valor obtenido en el punto anterior se
elevar gradualmente el voltaje a 2.5 kV girando la perilla del control de voltaje en el sentido de las manecillas del reloj, (el vóltmetro indica el voltaje aplicado al equipo bajo prueba). Si el interruptor general de alimentación del aparato de medición se dispara antes de llegar a 1.25 kV indicados en el vóltmetro del aparato, el equipo bajo prueba podría estar fuera de rango del equipo de medición (La capacidad del equipo de medición no es suficiente para realizar la prueba). Si el interruptor se dispara entre 1.25 y 2.5 kV, la prueba debe realizarse a un voltaje más bajo, para adecuar la capacidad del equipo de medición, ver instrucciones en la punto B3.1 inciso g (pruebas a voltaje reducido).
verifica cambiando al extremo contrario el switch reversible (REV. SWITCH), si se observa alguna diferencia en las lecturas, ésta se debe seguramente a la exposición del equipo bajo prueba a una interferencia electrostática, debido a la cercanía del mismo a líneas o equipo energizado. Si éste es el caso, las dos lecturas obtenidas se promedian, sumándolas y dividiéndolas entre dos, éste es el valor que se registra en el formato de datos de prueba.
g) Lectura y registros de los mVA. h) Con
el switch selector en la posición intermedia (CHECK) y a un voltaje de prueba de 2.5 kV la aguja del medidor de mVA y mW se ajusta para leer 100 (escala plena), girando la perilla de control denominada ajuste de medición (METTER ADJ ).
i) El operador debe mover el switch selector de la
posición intermedia a mVA, y seleccionar la posición del switch de rango hasta obtener en la escala una deflexión que se ubique preferentemente en el tercio medio, el cual se obtiene moviendo el rango y el multiplicador de los mVA. Por ejemplo, con el switch de rango en alto (HIGH) y lecturas en el medidor menor a diez divisiones, se pasa el switch de rango a la mitad (MED). Si en las lecturas del medidor vuelve a obtenerse menos de diez divisiones, el switch de rango se pasa a bajo (LOW). j) El switch del multiplicador de mVA se lleva a la
posición en que el valor medio registre una deflexión tal que ocurra lo más próximo al tercio medio de la escala, en ese momento se anota separadamente este valor.
l) Debe registrarse el valor del multiplicador con
el que se obtuvo la lectura de los mVA. m)Lectura y registro de los mW. n) Las pérdidas en mW del equipo bajo prueba, se
miden y registran usando el multiplicador de escala que se requiere para los mW, pero conservando invariablemente el mismo rango con que se obtuvo la lectura de los mVA, (HIGH, MED o LOW). o) Se debe cambiar el switch selector de la
posición mVA a mW. La perilla de ajuste de mW se gira hasta obtener el mínimo valor, sin importar el sentido de giro en esta perilla. El multiplicador mW se reduce sucesivamente (sin cambiar el rango inicial), hasta en tanto se obtenga la mínima lectura y que pueda leerse. Los mW se leen en el medidor en la proximidad de la mitad de la escala. Una vez obtenida esta mínima lectura, se verifica su polaridad con la perilla llamada polaridad (Polarity) con lo cual al girar ésta lentamente en el sentido de las manecillas del reloj, se debe fijar la atención hacia donde tiende a desviarse la indicación de los mW. Si la desviación sucede hacia la izquierda la lectura obtenida se considera positiva; si sucede la desviación de la aguja de los mW hacia la derecha, la lectura se considera negativa. Debe registrarse la lectura obtenida con su signo. p) Registro de la capacitancia MEU 2.5 kV. Debe
registrarse la lectura obtenida en el contador 1980 Tomo II
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de “pF” en la perilla del ajuste mínimo de los miliwatts (mW) y multiplicarla por la constante que corresponda al selector de rango considerado para las lecturas de los mVA (HIGH x 100; MED x 10; LOW x 1). El resultado obtenido es la capacitancia medida. El valor de capacitancia registrado se comprueba con el valor calculado utilizando la constante del equipo multiplicada por los mVA leídos, a través de la siguiente ecuación B1. VI
C =
k =
2
2π f V
[B1] [B2]
donde: VI ,
mVA Leídos
V ,
Voltaje de prueba elevado al cuadrado en Volts.
2
F,
,
Frecuencia del voltaje de la fuente de alimentación (60 HZ)
π
3.1416
k,
Constante del equipo
Nota:
s) Asimismo, anote el multiplicador con que
obtuvo estos valores. Estas diferencias de valores se deben como en la lectura de mVA, a interferencias electrostáticas. t) Regresar los controles a su posición original.
El switch selector se regresa a su posición intermedia (CHECK). El control de voltaje se gira para regresar a cero el voltaje de prueba. Los dos switch de seguridad se abren.
= k × mVA ( pF )
1 2π f V 2
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para pruebas efectuadas a 2,500 V la constante k = 0.425.
q) Inmediatamente después se debe cambiar el
switch reversible a su siguiente posición extrema y ajustar de nuevo a la mínima lectura, una vez establecida verifique su polaridad. Si las dos lecturas obtenidas son positivas, súmelas y divídalas entre dos y ésta será la que registre en el renglón de mW. Si de lo contrario, una lectura es positiva y otra negativa, haga la resta y divida el valor obtenido entre 2 y ésa es la lectura que se registra en el formato de prueba. r) Se registra de nuevo la capacitancia según el
De este modo la señal de la lámpara roja se apaga, encendiéndose la lámpara verde. Los multiplicadores de los mVA y mW, así como el switch de rango se posicionan en sus valores más altos. Si se van a efectuar mediciones subsecuentes a equipos similares en ese momento, los interruptores de los multiplicadores y rango no se moverán. u) Cálculo del factor de potencia al equipo
probado. El factor de potencia en por ciento del equipo probado se calcula de la forma ya conocida. % Factor de potencia =
mW mVA
× 100
[B3]
B2 Equipo Doble tipo M2H 12 kV B2.1 Descripción del equipo “Doble” tipo M2H-12 kV
Es un equipo de corriente alterna diseñado para pruebas de aislamiento eléctrico en campo mediante mediciones de pérdidas dieléctricas, corriente, factor de potencia y capacitancia; aplica voltajes de hasta 12 kV cuando el probador se conecta a una fuente de 120 V, C.A., 60 Hz. El factor de potencia de aislamiento del espécimen bajo prueba se calcula midiendo corriente y pérdidas en Watts, (ver figura B4).
punto B2.1 inciso h. 1980 Tomo II
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Figura B4 Equipo de medición marca “Doble” tipo M2H 12 kV.
Este equipo tiene una capacidad máxima de 200 mA y se recomienda para probar boquillas, mufas, aisladores, interruptores, apartarrayos, aceites aislantes, transformadores de instrumento, transformadores de potencia de cualquier tamaño y cables de longitud aproximada de hasta 100 pies (30.54 m). El equipo consiste de 5 elementos: probador (en dos unidades), cables de prueba para alto voltaje, caja de accesorios y celda de prueba para líquidos aislantes.
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Las dos unidades del probador constan de: tablero de instrumentos, que contienen el vóltmetro, medidor de corriente y Watts, amplificador electrónico y otros componentes, así como caja del transformador, el cual contiene los equipos necesarios utilizados para el control y la alimentación del alto voltaje que se aplica al espécimen. El resto de los componentes son similares a los del MEU-2,500 V.
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Características: a) Capacidad para efectuar pruebas a cualquier
voltaje entre 2 y 12 kV a escala completa. b) Capacidad para utilizarse en campo bajo
condiciones de inducción electromagnética y electrostática. c) Cuenta con medios para efectuar mediciones a
dispositivos aterrizados y sin aterrizar. d) Cuenta con instrumentos que permiten las
lecturas directas del voltaje aplicado, corriente total de carga, pérdidas dieléctricas y capacitancia. e) Construcción robusta. f) Cuenta con un dispositivo de seguridad para
protección del operador y ayudante. g) Posee un circuito de guarda que no requiere
compensación para uso general en transformadores. Esto permite mediciones directamente del aislamiento a tierra y entre devanados (CH, CL, CHL, etc.). B.2.2 Preparación del equipo tipo M2H - 12 kV a) Se debe instalar el probador sobre una
superficie nivelada y colocar en la parte superior la caja de medición interconectándolas como se observa en la Fig. B.4, mediante el cable preparado para tal fin. b) Por seguridad del personal y del equipo,
primeramente conecte la tierra del equipo, asegurándola con un giro de media vuelta a la derecha. Al terminar las mediciones esta conexión es la última en retirarse en una secuencia inversa. c) Verifique
que el ICC se encuentre desconectado; inserte la clavija de la extensión de 120 V C.A. en el receptáculo localizado en el frente de la caja del equipo. De ese modo, se enciende la lámpara piloto verde como indicación de que el suministro de C.A. ha sido conectado. Por otro lado se observa una
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deflexión instantánea de la aguja del medidor analógico de corriente y potencia. d) La terminal de alta tensión (HV) se inserta en el
receptáculo localizado en el lado derecho del probador hasta que quede perfectamente asegurado el aro de aluminio de la terminal a la caja, con lo que se aterriza también la malla de blindaje del cable. e) La extensión con switch de seguridad se
inserta en el receptáculo localizado en el lado derecho del probador. Este switch lo debe operar un ayudante que actúa como supervisor de seguridad. f) Dos terminales de bajo voltaje (LV) son
provistas para ser usadas en cualquiera de los circuitos de medición (tierra, guarda y UST). Las terminales vienen identificadas por los colores azul, rojo y se insertan en el receptáculo del color correspondiente al frente del probador. B.2.3 Operación del equipo tipo M2H 12 kV a) Antes de proceder a efectuar las conexiones
para realizar la medición, se debe asegurar que el equipo a probar esté desenergizado, descargado y aislado completamente del sistema. b) El gancho del cable de alta tensión (HV) se
conecta a la terminal del equipo a probar. c) El cable y/o los cables de baja tensión (LV) se
deben conectar a las terminales del equipo bajo prueba de acuerdo con la medición que se requiera realizar (GROUND, GUARD, UST ), así como las conexiones externas necesarias. d) Preparación de controles del equipo de
medición. El control de voltaje se gira en contra de las manecillas del reloj hasta el tope, con lo cual el voltaje de prueba corresponde a un valor cero. El interruptor del circuito se pasa a la posición de encendido “ON”.
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El switch selector debe estar en la posición intermedia (CHECK). El switch reversible debe estar en una posición extrema, ya que en la posición central desconecta la alimentación en el equipo de medición y éste no funciona. El switch multiplicador de corriente debe estar en el multiplicador más alto (100). El switch multiplicador de Watts debe estar en el multiplicador más alto (1K). El switch ICC debe estar en la posición “OFF”. El switch LV se coloca en la posición deseada. El control de ajuste del medidor METER ADJ , se debe girar hasta el tope en sentido contrario a las manecillas del reloj. e) Se energiza el equipo bajo prueba.
Los interruptores de seguridad se cierran con lo cual se encienden los focos piloto de color ámbar y rojo respectivamente. El operador debe observar el vóltmetro y elevar gradualmente el voltaje a 10 kV girando la perilla de control de voltaje en el sentido de las manecillas del reloj, (el vóltmetro, indica el voltaje aplicado al equipo bajo prueba). Si el interruptor general de alimentación del equipo de medición se dispara antes de llegar a 2 kV indicados en el vóltmetro del aparato, el equipo bajo prueba estará fuera del rango del equipo de medición. La capacidad del aparato de medición no es suficiente para realizar la prueba, si el interruptor se dispara entre 2 y 10 kV. La medición debe realizarse a un voltaje menor de 10 kV para adecuar la capacidad del equipo de medición. NOTA: El equipo de medición M2H está equipado con un dispositivo especial de seguridad el cual previene que sea aplicado alto voltaje inmediatamente después que ha sido abierto el switch local del operador. En otras palabras, una vez abierto el switch local (o si accidentalmente se desconectasen las 1980 Tomo II
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terminales de voltaje o tierra), el voltaje aplicado se abate a cero y no podrá restablecerse, sino hasta que el control de voltaje se ha regresado completamente a la izquierda (hasta cero). f) Se verifica el equipo de medición.
Con el voltaje de prueba y el selector en posición “CHECK”, la aguja de medición de Watts y corriente se ajusta a 100 mediante la perilla METER ADJ . Se coloca el switch de reversa en su otra posición extrema “ON” para invertir la polaridad del voltaje de la fuente. Se verifica de nuevo el 100 de la escala anterior. Si la lectura ha cambiado más de una división, debe ajustarse con el control METER ADJ . El ajuste final debe ser tal que la lectura promedio para ambas polaridades del interruptor reversible sea 100. g) Lectura y registro de los miliAmperes.
Se mueve el interruptor selector de la posición intermedia CHECK hacia el lado del multiplicador de corriente (I), CURRENT MULTIPLIER . Se gira el selector multiplicador de corriente (empezando con la escala más alta) hacia la izquierda hasta obtener un valor en el cual la máxima deflexión de la aguja quede lo más cercano al centro de la escala, efectuándose la primera lectura. El switch reversible se coloca en su posición extrema “ON ” y una segunda lectura (sin modificar la posición del multiplicador de corriente) se debe efectuar. El promedio de estas dos lecturas se multiplica por el multiplicador de corriente seleccionado y este producto es la corriente calculada, que se anota en el formato correspondiente. NOTA: Estas dos lecturas de corriente encontradas deben ser razonablemente
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similares y el multiplicador de corriente el mismo para cada caso, si no es así podría ser indicio de presencia excesiva de interferencia. h) Lectura y registro de la potencia (W).
El switch selector (multiplicador de Watts (W)) se mueve hacia el lado derecho, el multiplicador de corriente debe permanecer en la misma posición y el switch multiplicador de Watts debe estar en la posición del mayor rango.
obtenido entre 2 y es la lectura que se anota en el formato de prueba. Anote asimismo el multiplicador obtenido con estos valores (que deberá ser el mismo para ambos casos). NOTA: En caso de que el aparato esté provisto de indicador de polaridad automático y la lectura del medidor sea de dos divisiones o menos, la polaridad se debe verificar como sigue:
El control WATTS ADJ , se gira en el sentido en que se observe un decremento de lectura registrada en la carátula, hasta el valor mínimo.
Con la perilla del ajustador de Watts incrementar el valor de la lectura a un valor mayor de dos divisiones. Girar en sentido de las manecillas del reloj la perilla del ajustador del medidor de Watts.
Se reduce sucesivamente el multiplicador de Watts hasta en tanto se obtenga la mínima lectura lo más cercano posible a la mitad de la escala. Se reajusta el control WATTS ADJ , para asegurarse que el valor obtenido es el mínimo. Obtenida esta lectura mínima, se verifica su polaridad con la perilla llamada “Polarity”. Esta perilla se gira lentamente en sentido de las manecillas del reloj, se debe fijar la atención hacia donde tiende a desviarse la aguja; si es hacia la izquierda la lectura obtenida se considera positiva y si es hacia la derecha, se considera negativa. Debe registrarse la lectura obtenida con su signo. Inmediatamente después, se debe cambiar el switch reversible a su siguiente posición extrema y ajuste de nuevo la mínima lectura conservando el mismo multiplicador de la lectura anterior; una vez establecida se debe verificar su polaridad. Si las dos lecturas obtenidas son positivas, se suman y dividen entre 2 y se registra en el renglón de los Watts. De lo contrario, si una lectura es positiva y otra negativa, haga la resta y divida el valor
Observar y registrar la polaridad que marque el medidor. Registro de la capacitancia
Para este cálculo debe leerse el contador de picofaradios (pF) y Watts anotados en los pasos anteriores y debe multiplicarse el promedio de estas dos lecturas por el factor que señale la casilla CAP MULT ubicada arriba del selector CHECK . NOTA: El valor de capacitancia registrado se comprueba con el valor calculado utilizando la constante del equipo multiplicada por la corriente leída, a través de la siguiente ecuación:
I = 2π f C V C =
k =
Tomo II
I
[B4] = k × mA ( pF )
2π f CV
[B5]
I 2π f CV
[B6]
donde: I,
1980
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Corriente leída en miliAmperes
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V, Voltaje de prueba en Volts f,
Frecuencia del voltaje de la fuente de alimentación (60 Hz)
π,
3.1416
k,
Constante del equipo
Nota:
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probador. El panel de la pantalla de cristal líquido LCD y los controles e interruptores del panel frontal tienen su significado con la operación de los controles del operador del equipo probador. a) Remueva todas las tierras de seguridad del
objeto bajo prueba que va a ser probado.
para mediciones efectuadas a 10,000 V la constante k = 265.
i) Regresar los controles a su posición original.
El switch selector se regresa a su posición intermedia CHECK . El control de voltaje se gira para regresar a cero el voltaje de prueba.
b) Para almacenar los datos, inserte la llave de
datos en el receptáculo del panel frontal y gire un cuarto de vuelta en sentido de las manecillas del reloj. c) Cierre el interruptor principal. La lámpara
blanca de POWER debe encender. La pantalla de inicio aparecerá; realizar el autodiagnóstico, antes que la pantalla de prueba sea desplegada.
El switch multiplicador de Watts se gira a la izquierda hasta su tope (máximo multiplicador).
d) Ajuste el control del CONTRAST si desea un
Los dos interruptores de seguridad se abren, apagándose las señales de las lámparas roja y ámbar y encendiéndose la lámpara verde.
en la primera pantalla de prueba para ver si los ajustes para realizar las mediciones son de la manera deseada. Si es necesario presione el botón de MENU para realizar los cambios necesarios.
j) Cálculo del factor de potencia al equipo
probado. El factor de potencia en porciento, se calcula de acuerdo con la expresión: % FP =
% FP =
Watts×10−1 miliVolt − Amperes miliWatts
miliVolt − Amperes
ó
× 100
B.3 Medidor de factor de potencia Delta-2000 B.3.1 Operación del medidor de factor de potencia Delta-2000
Un operador que se encuentre familiarizado con lo contenido en el Manual de Operación AVTM672001A para DELTA – 2000 (Equipo Probador Automático de Aislamientos Cat. No. 672001), los ajustes de prueba y la operación del equipo probador puede realizar el ajuste de las mediciones, siguiendo el procedimiento de operación condensado de la tapa del equipo 1980 Tomo II
mejor ángulo de visibilidad. e) Examine la operación de los bloques de estado
f) A esta vez, el operador puede imprimir el
encabezado o puede introducir los datos de identificación del equipo, ID. No. y/o la Temperatura utilizando el lector de código de barras opcional. La introducción de los datos debe realizarse antes de que las mediciones sean completadas. Presione el botón de HEADER para enviar el encabezado de registro a la impresora. Presione el botón ID. NO. para introducir el Número de Identificación de la prueba. El operador puede introducir este número por medio del lector de código de barras. Si el botón de ID. NO. es presionado inadvertidamente, el operador puede salir presionado directamente el botón bajo la palanca CANCEL de la pantalla. Presione el botón TEMPERATURE para introducir la temperatura, el operador puede introducirla también por medio del lector de código de barras. Si el botón de temperatura es
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presionado inadvertidamente, el operador puede salir presionando directamente el botón bajo la palabra CANCEL de la pantalla. g) Seleccione la configuración de puntas de
medición de bajo voltaje deseada, presionando el botón apropiado UST/GST. La configuración de puntas seleccionadas aparecerá en la línea superior de la pantalla de pruebas. h) Los siguientes siete modos son posibles,
utilizando las puntas de medición azul o rojo, y pueden ser seleccionadas por el operador: UST: Tierra Rojo, Medición Azul UST: Tierra Azul, Medición Rojo UST: No Aterrizada, Medición entre Rojo y Azul GST: Sin Guarda GST: Guarda Azul, Tierra Rojo GST: Guarda Rojo, Tierra Azul GST: Guarda Rojo y Azul, No aterrizado GST: Guarda Rojo y Azul, No aterrizado UST= Objeto bajo prueba No aterrizado GST= Objeto bajo prueba Aterrizada i) Cierre los interruptores de seguridad. j) Ponga el Control de Alto Voltaje a Cero. k) Presione el botón blanco de HV ON cuando
este listo para energizar el circuito de Alto Voltaje. La lámpara roja de encendido se iluminará y los símbolos indicadores de presencia de voltaje aparecerán en la pantalla. ADVERTENCIA: Ahora, se encuentra presente el alto voltaje en las terminales del objeto bajo prueba.
l) Ajuste el control de alto voltaje para obtener el
voltaje de medición deseado. Los valores del voltaje de prueba y la corriente son mostrados en la pantalla. 1980 Tomo II
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NOTA: Si excede los 200 mA, el mensaje “MAXIMUN kVA REACHED – USE INDUCTOR” (Máximo kVA extendido – Use el Inductor) aparecerá. Si la corriente excede los 210 mA, el alto voltaje se apagará y el mensaje “OVERCURRENT TRIP OUT – PRESS ENTER TO CONTINUE” (Disparo de salida protección de sobre corriente – Presione Enter para continuar) aparecerá. Si el ajuste del control de alto voltaje es cambiado de manera accidental durante la medición el mensaje de error “SETTING OF HIGH VOLTAJE CONTROL HAS CHANGED, PRESS ENTER TO CONTINUE” (El ajuste del control de alto voltaje ha cambiado, presione Enter para continuar) aparecerá en la pantalla.
m)Presione el botón de MEASURE cuando este
listo para realizar la medición. Esto hará que se encienda la luz roja de operación (a la derecha del botón de MEASURE ) e inicializará la medición de la prueba. Cuando la prueba esté completada, el voltaje de medición es removido desde el objeto bajo prueba y los resultados son desplegados en la pantalla. La luz roja de HIGH VOLTAGE ON permanecerá encendida, indicando que el circuito de alto voltaje esta habilitado. La operación de la lámpara roja puede ser parada. n) En este punto, el operador puede enviar el
encabezado de registro directamente a la impresora presionando el botón que se encuentra debajo de la palabra HEADER en la pantalla. El operador puede también seleccionar guardar los datos de prueba directamente en la llave de datos, presionando el botón que se encuentra debajo de la palabra RECORD en la pantalla (Si la opción de PRINT&STORE , los resultados también serán enviados a la impresora). o) El operador puede ahora escoger realizar otra
medición. Si los interruptores de seguridad han sido removidos (abiertos), presione el botón NEW TEST para que aparezca la primera
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pantalla. En este caso, regrese al paso e y repita el procedimiento. Si los interruptores de seguridad han permanecido cerrados, al presionar el botón de NEW TEST aparecerá la pantalla de “nueva prueba”. Si este es el caso el operador puede entonces seleccionar otra configuración de las puntas y presionar el botón apropiado de la configuración de las puntas de bajo voltaje (La nueva configuración de las puntas de medición aparecerá en la línea superior de la pantalla). p) Presione el botón de RECALL VOLTAGE para
reaplicar el alto voltaje (el mismo voltaje que el de la prueba anterior) al objeto bajo prueba sin la necesidad de ajustar a cero el circuito de alto voltaje (si es necesario, reajuste el control de alto voltaje para obtener el voltaje de medición deseado). Al presionar el botón de RECALL VOLTAGE aparecerá la segunda pantalla de prueba. ADVERTENCIA: Ahora, se encuentra presente el alto voltaje en las terminales del objeto bajo prueba.
q) El operador puede ahora escoger realizar otra
prueba. Si los interruptores de seguridad han sido removidos (abiertos), presione el botón NEW TEST para que aparezca la primera pantalla. En este caso, regrese al paso e y repita el procedimiento. Si los interruptores de seguridad han permanecido cerrados, al presionar el botón de NEW TEST aparecerá la pantalla “nueva prueba”. Si este es el caso el operador puede entonces seleccionar otra configuración de las puntas y presionar el botón apropiado. r) Presione el botón de RECALL VOLTAGE para
reaplicar el alto voltaje (el mismo voltaje que el de prueba anterior) al objeto bajo prueba sin la necesidad de ajustar a cero el circuito de alto voltaje (si es necesario, reajuste el control de alto voltaje para obtener el voltaje de prueba deseado). Al presionar el botón de RECALL
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VOLTAGE aparecerá la segunda pantalla de prueba. s) Presione el botón MEASURE para iniciar la
siguiente prueba. Los nuevos resultados de prueba serán desplegados. El número de pruebas será incrementado por cada prueba realizada cuando la llave de datos se encuentra insertada. t) Repita los pasos todas veces que desee repetir
pruebas o para seleccionar un modo de prueba diferente UST/GST (la configuración de las puntas de bajo voltaje), o los cambios de voltaje de prueba. u) Cuando
las pruebas estén completadas, regrese el control de alto voltaje a la posición de cero, presione el botón rojo de HIGH VOLTAGE OFF , (Apagado de Alto Voltaje), o abra un interruptor de seguridad, y ponga el interruptor principal en OFF (Apagado). En caso de emergencia Máxima capacitancia medible:
La tabla B.3.1 muestra la capacitancia medible. Este puede ser incrementado hasta 1.1 µF a un voltaje de prueba de 10 kV utilizando el (Opcional) Inductor Resonante. El alto voltaje puede ser interrumpido inmediatamente presionando el botón rojo de HIGH VOLTAGE OFF (apagado del alto voltaje), o abrir uno de los interruptores de seguridad, o apagando el interruptor principal. ADVERTENCIA: Descargue las terminales del objeto con una pértiga de descarga en todas las partes vivas, verifique que las conexiones de tierra se encuentran perfectamente antes de desconectar las puntas. Siempre desconecte los cables de prueba del objeto bajo prueba antes de desconectarlos del equipo de medición. El cable de tierra del equipo debe ser el último en ser desconectado
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Tabla B.3.1 Máxima capacitancia medible Voltaje de Prueba (kV)
2.5 & menor 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 12.0 Supresión y interferencia:
condiciones
Capacitancia Máxima (µF)
Capacitancia Máxima (µF)
(100 mA de servicio continuo)
(200 mA para 15 minutos)
60 Hz
50 Hz
60 Hz
50 Hz
0.11 0.066 0.052 0.044 0.033 0.026 0.022
0.11 0.080 0.062 0.053 0.040 0.031 0.026
0.11 0.11 0.11 0.088 0.066 0.052 0.044
0.11 0.11 0.11 0.106 0.080 0.062 0.053
máximas
de
facilitar esta operación en caso necesario. d) Conectar entre sí el Controlador M4000 y el
Un circuito de cancelación de interferencia automático que evita al operador problemas de operación de equipo probador en interferencias de hasta 765 kV, cuando opera directamente bajo o cerca de líneas vivas o buses de traba. B.4 Medidor de factor de potencia M4000 B.4.1 Operación del medidor de factor de potencia M4000
Instrumento adecuado.
M4000
utilizando
el
cable
e) Conectar el gálibo de seguridad" SAFETY STROBE" al Instrumento M4000. El
Instrumento funcionará igualmente si no se realiza esta operación. f) Conectar el sensor de temperatura y humedad relativa "REMOTE SENSOR" al Instrumento
diferentes cables del M4000 ha sido diseñado para que únicamente acople el cable correspondiente.
M4000. Este sensor registra automáticamente la temperatura y humedad relativa en el lugar que se esté realizando la prueba. Este sensor dispone de un imán que debe ser adosado a una estructura de acero puesta a tierra, y debe situarse de tal modo que refleje fielmente la temperatura y humedad relativa en el lugar de la prueba. El Instrumento M4000 funcionará igualmente si no se realiza esta operación.
b) El cable de seguridad de puesta a tierra es la
g) Conectar los dos pulsadores de seguridad
primera conexión que debe realizarse antes de comenzar una prueba y la última en desconectarse una vez finalizadas.
h) Conectar, cuando sea necesario, uno o los dos cables de baja tensión "LOW VOLTAGE LEADS",
El equipo de análisis M4000 está diseñado para realizar pruebas en campo a equipos de alta tensión. B.4.2 Conexiones del M4000 a) Cada uno de los puntos de conexión de los
c) Conectar
el Controlador M4000 y el Instrumento M4000 a la tensión de red 220 V empleando los cables adecuados. El carro de transporte incluye tomas de corriente para
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"SAFETY SWITCHES" al Instrumento M4000.
rojo o azul, al Instrumento M4000. i) Conectar el cable de alta tensión "HIGH VOLTAGE" al Instrumento M4000.
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j) Comprobar que dicho cable se ha conectado
correctamente y ha sido enclavado en su conexión correspondiente. Puesta en funcionamiento del M4000 a) Accionar el interruptor del Instrumento M4000
pasando de la posición "O" a “I” b) Accionar el interruptor del Controlador M4000
situado en la parte lateral pasando a la posición "I". (ASEGURARSE QUE ANTES DE REALIZAR ESTA OPERACION LA UNIDAD DE DISCO SITUADA BAJO EL TECLADO ESTE VACIA). B.4.3
Operaciones del M4000
El M4000 puede realizar una prueba en dos modos de ejecución: Modo Clipboard o Modo DTA. En el Modo Clioboard , el usuario puede realizar una o varias pruebas según su elección. Los resultados de dichas pruebas son visualizados automáticamente en forma de tabla. Esta visualización permite al usuario realizar hasta 20 pruebas diferentes, las cuales pueden ser almacenadas en disco y/o impresas. En el Modo DTA, el usuario puede realizar pruebas cuyos resultados son automáticamente grabados en el programa DTA. Para realizar una prueba, el usuario debe crear un nuevo archivo de prueba utilizando el Data Ma1lager de DTA, o puede editar una prueba realizada con anterioridad. El usuario deberá introducir los parámetros requeridos por el programa en la forma que éste los solicite. Para mayor aclaración del Data Mal1ager de DTA Y cómo introducir información, se puede recurrir al “ Manual de instrucciones DTA”. El M4000 posee una gran flexibilidad de operación. El usuario podrá optimizar esta flexibilidad escogiendo el modo de ejecución adecuado, por ejemplo, cambiando parámetros del tipo de prueba, modo de visualización, etc. En principio, DOBLE prepara las opciones de prueba más comunes para realizar en campo, y con un uso normal estas opciones deberían ser 1980 Tomo II
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suficientes. No obstante, una vez que el usuario se ha familiarizado con el M4000, estas opciones pueden ser cambiadas si lo desea mediante la selección CONFIGURATION del MENU. B.4.4
Menú M4000
La barra de menú que muestra la pantalla del Controlador cuando éste es accionado es la siguiente: Help Run Mode Exit
Configuration Diagnostics
Cada una de estas opciones se puede desplegar en varios submenús. Esta operación se puede realizar eligiendo uno de los métodos siguientes: El cursor del ratón se presenta en modo de flecha en la pantalla. Para desplegar los submenús, se mueve la flecha con el sensor del ratón hasta colocarla sobre la opción deseada. Una vez realizada esta operación, se presiona el pulsador del ratón y las nuevas opciones aparecen en la pantalla. Existe la posibilidad de acceder a la barra de menú mediante el teclado, presionando simultáneamente la tecla
y la letra resaltada de cada opción de menú. Por ejemplo, pulsando se activa la opción Help, la de Exit , etc. Una vez desplegadas las nuevas opciones, se puede acceder a ellas mediante el ratón como se explicó anteriormente o bien mediante el teclado, para lo cual se necesita presionar las teclas de cursor Up ( ↑ ) o Down ( ↓ ), según proceda. Una vez puesto el cursor en la nueva opción deseada, se presiona- la tecla o bien la tecla resaltada de la nueva opción.. Por ejemplo “G" para General Help o "S" para Screen Help . Para desactivar las nuevas opciones y volver a la barra de menú inicial, colocar la flecha del ratón fuera de las nuevas opciones de menú y presionar el pulsador del ratón. Para desactivar estas opciones con el teclado, presionar la tecla y aparecerá la barra de menú inicial. En este
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momento la barra de menú sigue activada. Para desactivarla pulsar nuevamente la tecla . Estas opciones sólo aparecen cuando está visible la barra de menú. Si el usuario está en la pantalla
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del Modo DTA, no hay posibilidad de desplegar las opciones del Modo Clipboard , que únicamente aparecen cuando este modo es seleccionado.
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Anexo C Resumen del procedimiento para la medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico ST-CT-002 Procedimiento para medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico ST-CT-002
La finalidad de esta medición es la detección de los parámetros eléctricos de los aislamientos tales como la capacitancia, factor de potencia y pérdidas dieléctricas. Un incremento apreciable de las pérdidas dieléctricas en C.A., (mVA) o factor de potencia de un aislamiento indica deterioro.
En que consiste la medición
Que detecta la medición
Equipo de medición
Cambios en la capacitancia C del equipo indica cambios en las propiedades físicas del aislamiento y desplazamientos en los devanados. El factor de potencia de un dieléctrico es una indicación de sus pérdidas por unidad de volumen. Este factor se incrementa debido a las siguientes condiciones: envejecimiento, contaminación, fallas, esfuerzos eléctricos, degradación, etc. Equipo de medición de factor de potencia
Valores o límites recomendados
Valor límite de FP para transformadores de potencia nuevos es de 0.5%, para transformadores en operación el límite de FP es 1%. Para valores superiores a 1%, el aislamiento debe investigarse.
Comparación de valores
Cualquier incremento en los valores de capacitancia y FP, indica deterioro del aislamiento
Correcciones
Para corregir el FP a 20 °C, el FP medido debe multiplicarse por el factor de corrección mostrado en la tabla 4 de este procedimiento. Factor de potencia ( pérdidas en Watts) (100) FP = (Voltaje de prueba) (corriente total ) Factor de disipación
Ecuaciones para cálculo
Factor de disipación ( FD ) = tan δ =
I R I C
I R , Corriente resistiva (mA) I C , Corriente capacitiva (mA)
Recomendaciones
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Para realizar la comparación con mediciones anteriores, los valores de factor de potencia deben ser corregidos a 20 °C. En transformadores de potencia, el devanado de bajo voltaje normalmente no se prueba. Para realizar la medición en transformadores de potencial, se deben poner en corto circuito las dos boquillas del devanado de alta tensión y se aterriza solo una terminal del devanado de baja tensión para evitar cortos circuitos durante las pruebas cruzadas de comprobación. Para pruebas de factor de potencia en aceite aislante, se debe tenerse especial cuidado de que la muestra sea efectivamente representativa. Para muestreo, vea el procedimiento ST-CT-006. Diciembre 2007 Manual de transformadores y reactores de potencia