11 de noviembre de 2021 + Casos de Éxito
Contexto
- Un nuevo transformador Dyn1, 16 MVA, de 138/13,09 kV fabricado en el 2019 llegó a su destino de servicio, donde un equipo de pruebas especializado llevó a cabo un conjunto completo de pruebas de aceptación, incluida una prueba de factor de potencia (FP) a frecuencia de línea (FL) a 10 kV. Se analizaron los resultados para determinar la condición del transformador antes de la puesta en marcha.
Resumen
- El transformador recién llegado se probó en campo con el DELTA4000 de Megger. Todos los valores de factor de potencia (factor de disipación) a frecuencia de línea estuvieron dentro de los límites y se registraron pérdidas bajas a 10 kV. Estos resultados se muestran en la Figura 1.
Además del aislamiento del devanado del transformador en general, se realizó la prueba de FP FL en todos los bushings. Los resultados estuvieron dentro de los límites aceptables, como se muestra en la Figura 2.
Los resultados de las pruebas revelaron que el valor general de FP de CHL a 1 Hz se elevó en comparación con los observados en otros transformadores nuevos que acababan de salir de la fábrica.
Dada la información del FP a 1 Hz, el cliente realizó pruebas adicionales, incluida la respuesta dieléctrica en banda angosta (NB DFR) para el aislamiento general del devanado (Figura 5).
A pesar de que la respuesta NB DFR del transformador tiene buenos valores de FP FL y a 10 Hz, se reveló un aumento significativo a 1 Hz, lo cual no se espera para un transformador nuevo recién enviado de fábrica. Cuando el cliente nos envió la información para solicitar asesoramiento, nuestra sugerencia fue realizar una prueba que evaluara tanto la humedad en el aislamiento sólido como la conductividad del aislamiento líquido. Se utilizó la prueba de respuesta de frecuencia dieléctrica completa con el equipo IDAX300 de Megger.
La prueba de respuesta de frecuencia dieléctrica (DFR, del inglés Dielectric Frequency Response) realizada en CHL con el IDAX300 (Figura 6) confirmó que el aislamiento general estaba en buenas condiciones, pero no tan buenas como se esperaba para un transformador nuevo durante las pruebas de puesta en marcha. Para una unidad nueva, se sugiere que el porcentaje de concentración de humedad en el aislamiento sólido no supere el 1 % y la conductividad del aislamiento líquido (σ) esté por debajo de 0,37 pS/m.
Como se describe en CIGRE TB 445, sección 5.6.2, la humedad en el aislamiento representa un riesgo para los transformadores de tres maneras. Acelera el envejecimiento del papel, reduce la rigidéz dieléctrica del aceite y aumenta el riesgo de burbujear durante una sobrecarga repentina o un esfuerzo térmico. Los experimentos de laboratorio reportados por CIGRE TB 445 se presentan en la Figura 7
El propietario del transformador programó un proceso de secado dedicado para esta unidad con el objetivo de alcanzar menos del 1 % de humedad en el aislamiento sólido siguiendo las recomendaciones de especialistas de Megger y del documento CIGRE TB 445.
Puntos de referencia:
- Las pruebas de FP FL, factor de potencia a 1 Hz (DF) y NB DFR, como parte de los procedimientos de puesta en marcha en terreno, son mecanismos efectivos para:
- Para un transformador de potencia nuevo con aceite mineral, el valor típico de FP a 1 Hz (20 °C) está entre 0,2 y 0,5 % y para un bushing nuevo de papel impregnado en aceite (OIP) de alta tensión, el típico FP a 1 Hz (20 °C) está entre 0,2 y 0,4 %.
- Un análisis del espectro completo (DFR) con el IDAX300S o IDAX322 es el método definitivo para determinar el estado del aislamiento sólido y líquido.
- Para un transformador nuevo, se recomienda que el límite de humedad sea menor que el 1 % y que el límite para la conductividad del aislamiento líquido sea menor que 0,37 pS/m.
- Baja humedad al comienzo del servicio del transformador es fundamental para su durabilidad, fiabilidad y funcionamiento seguro en terreno.
Referencia de productos:
DELTA:
- Instrumento dedicado para pruebas de Capacitancia y Factor de Potencia (o FD) hasta 12 kV. Adicionalmente para pruebas de AT de relación de transformación y corriente de exitación.
- Respuesta Dieléctrica en Frecuencia de Banda estrecha (NB DFR de 1 a 505 Hz).
- Corrección Individual de Temperatura (ITC)
- Detección de Dependencia de Tensión (VDD)
TRAX + TDX
- Instrumento multifuncional para pruebas en Transformadores y otros equipos de subestación.
- Respuesta Dieléctrica en Frecuencia de Banda estrecha (NB DFR de 1 a 505 Hz).
- Corrección Individual de Temperatura (ITC)
- Detección de Dependencia de Tensión (VDD)
IDAX + VAX
- Instrumento de prueba DFR de Megger (IDAX) y amplificador de tensión (VAX).
- Proporciona el análisis del contenido de humedad, conductividad del aceite y FP/FD; además de realizar NB DFR.
- Cuando se usa con el VAX o se actualiza al IDAX322, una salida de alta tensión de 1,4 kV rms asegura velocidad y fiabilidad en entornos de alta interferencia.
- La culminación de más de 20 años de experiencia en el diseño de equipos de prueba DFR y dominio en el ámbito técnico.
Créditos: Casos de estudio de Megger
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