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La Nota Energética

La importancia de la espectroscopia dieléctrica en transformadores de potencia

Los transformadores de potencia son y continuarán siendo los activos más costosos que se utilizan en la transmisión y distribución de energía eléctrica. Sus propietarios esperan una larga vida de servicio sin interrupciones no planificadas. Para cumplir esta actividad, el transformador tiene que estar en condiciones saludables que deben verificarse por medio del diagnóstico.

Si los resultados no son óptimos, se colocará en pie el emprendimiento de acciones para evitar fallas. Uno de los grupos de métodos de diagnóstico lo constituyen las mediciones dieléctricas. Su finalidad es identificar el estado del aislamiento del transformador de potencia. La integridad de sus aislamientos es un requisito básico para un funcionamiento correcto y seguro.

Espectroscopia-Dielectrica
Espectroscopia Dielectrica

Durante las últimas décadas, se han desarrollado diferentes tipos de mediciones dieléctricas. La base común de todas estas técnicas de medición de diagnóstico dieléctrico es que no son invasivas e identifican la capacitancia y las pérdidas del aislamiento en el que se aplican.

La medición (DFR) es una técnica de prueba fuera de línea no intrusiva y no destructiva desarrollada como una herramienta de diagnóstico avanzada. Se puede realizar en el dominio de frecuencia para determinar el contenido de humedad del aislamiento sólido del transformador y la conductividad del aislamiento líquido.

Todos los métodos de respuesta dieléctrica reflejan los mismos fenómenos fundamentales de polarización y conducción en el aislamiento del transformador.

Factores-Afectan-Valor-FP-Frecuencias
Factores que afectan el valor de FP a diferentes frecuencias

El sistema de aislamiento papel-aceite es un compuesto de dos medios dieléctricos diferentes, donde un líquido aislante con conducción iónica se mezcla con un sólido impregnado menos conductor (pressboard o papel). El sistema de aislamiento tiene su propia respuesta dieléctrica, que no sólo refleja las propiedades de cada material, sino también la forma en que se combinan. Por lo tanto, la disposición geométrica del sistema de aislamiento, su estado térmico, el estado del aislamiento sólido, el estado y el tipo de aceite, todos tienen un impacto significativo en la respuesta dieléctrica.

La representación de la respuesta dieléctrica en el dominio de frecuencia se denomina respuesta de frecuencia dieléctrica (DFR). Los resultados se pueden mostrar como parámetros asociados con varios circuitos equivalentes, incluyendo capacitancia y factor de potencia (o factor de disipación) en función de la frecuencia. La prueba también se conoce como espectroscopia de dominio de frecuencia (FDS).

Representación-Gráfica-Condición-Aislamiento-Sólido
Representación gráfica de la condición de aislamiento solido

En Transequipos dentro de nuestro servicio de técnicas o pruebas complementarias de diagnóstico a transformadores en campo; contamos con espectroscopía dieléctrica en el dominio de la frecuencia FDS, para concer más sobre esta técnica, da CLIC AQUÍ

Referencias:
[1] M. Koch, Reliable Moisture Determination in Power Transformers, Sierke Verlag, 2008.

[2] CIGRE, Technical Brochure 254: Dielectric Response Methods for Diagnostics of Power Transformers, CIGRE, 2002.

[3] CIGRE, Technical Brochure 445: Guide for Transformer Maintenance, 2011.

[4] M. Krueger and M. Koch, A fast and reliable dielectric diagnostic method to determine moisture in power transformers, in IEEE International Confrerence on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD), 2008.

[5] W. S. Zaengl, Dielectric spectroscopy in time and frequency domain for HV power equipment. I. Theoretical considerations, IEEE Electrical Insulation Magazine, vol. 19, no. 5, pp. 5-19, 2003.

[6] W. S. Zaengl, Applications of Dielectric Spectroscopy in Time and Frequency Domain for HV Power Equipment, IEEE Electrical Insulation Magazine, vol. 19, no. 6, pp. 9-22, 2003.


Ing. Jaime Herrera Benjumea
Director Técnico y de Operaciones
Transequipos S.A.

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