Reducción del riesgo de falla en los transformadores de instrumentos de AT en el sistema de transmisión

El sistema SCADA de la empresa de servicio eléctrico indicó una pérdida de tensión en una fase.

20 de julio de 2021  + Casos de Éxito

Contexto

  • El sistema SCADA de la empresa de servicio eléctrico indicó una pérdida de tensión en una fase.
  • El CVT (CVT-1) correspondiente a esa fase específica fue puesto en duda inmediatamente, dado que los CVT de 765 kV proporcionan la información de tensiones a todos los sistemas de control, medición y protección en esa ubicación.

Resumen

  • Las pruebas de Factor de Potencia (FP) y capacitancia a 10 kV a frecuencia de línea (Figura 1) confirmaron la falla de aislamiento C1 de las secciones B2 y B3 del CVT-1 (Figura 2).

Figura 1: Resultados del Delta4000 en C1 de las secciones B1 a B4 del CVT-1 (Observe los porcentajes elevados de FP, las discrepancias importantes de capacitancias entre secciones y los elevados porcentajes de VDF diferentes a cero, lo que indica la dependencia del FP con el voltaje de prueba en las secciones B2 y B3).

  • Para obtener más información, se realizaron pruebas de respuesta dielectrica en frecuencia de banda estrecha (NB DFR, del inglés Narrowband Dielectric Frequency Response) a 250 V, compuestas por mediciones de FP realizadas entre 1 y 500 Hz, en las 4 secciones del CVT-1 (Figura 3).
  • El cliente informó esta falla bastante evidente, como un evento de sobrepresión y reemplazó el CVT-1 por el CVT-1R.
  • El CVT-1R se probó de manera similar. Sus resultados aceptables de las pruebas de FP, capacitancia y NB DFR (Figuras 4 y 5) sirven como referencias normativas útiles para los resultados de las pruebas de CVT.

Figura 3: Prueba de NB DFR en las secciones B1 a B4 del CVT 1 fallado (Observe el porcentaje de FP a 60 Hz en los resultados de la prueba NB DFR a 250 V. Si se compara con el porcentaje del resultado de la prueba de FP a 10 kV en la Figura 1, se confirman las dependencias de tensión significativas y anormales).

Mientras se realizaba el reemplazo del CVT-1, el especialista en pruebas detectó una mancha en la superficie del CVT de la fase adyacente (CVT-2, Figura 6). El CVT-2 reportaba la tensión esperada en el SCADA, pero debido a la falla en el CVT-1 y al fácil acceso a los equipos de prueba, se le realizaron pruebas de FP, capacitancia y NB DFR. Las pruebas revelaron una falla de aislamiento del CVT-2.

Aplicación de respuesta dieléctrica en frecuencia de banda estrecha (NB DFR) en CVT de AT:

Figura 7: Resultados de las pruebas de FP y capacitancia de la sección C1-B1 del CVT-2 manchado

Figura 8:  Resultados de la prueba de FP a 10 kV y frecuencia de línea en C1 de las secciones B1 a B4 del CVT-2 (Observe el porcentaje de FP elevado para la sección C1-B1 [0,25 %], en relación con las otras 3 secciones [~0,08 %]).

Figura 9:  Resultados de la prueba NB DFR de 1 a 500 Hz en el CVT-2 (Observe que todas las unidades conectadas en serie se vieron afectadas y la respuesta dieléctrica presenta una respuesta anormal para las 4 secciones. El resultado de la prueba a 1 Hz de C1 en la sección B1 mostró un comportamiento diferente en comparación con las otras secciones, y se realizó una prueba de FP con variación de tensión para verificar las dependencia de tensión, como se muestra en la Figura 10).

Figura 10: Resultados de la prueba de factor de potencia con variación de tensión para la sección C1-B1 del CVT-2

Figura 11:  Derrame de aceite debido a una perforación en la parte superior de la sección C1-B1 del CVT2

Un desmontaje posterior del CVT-2 confirmó los daños significativos a la sección C1-B1 (Figura 11). Específicamente:

  • Se encontró una perforación en la sección C1-B1
  • Faltaba aceite en la parte superior de la sección C1-B1
  • La integridad del aislamiento estaba en riesgo
  • La relación de transformación no se vio afectada
  • También se reemplazó el CVT-2.

Puntos de referencia:

  • Un CVT en buen estado debe tener un valor de porcentaje de PF muy bajo (a 20 °C), <0,2 % a 1 Hz (Figura 5).
  • La empresa de servicio eléctrico realiza inspecciones visuales mensuales, pero no se observó la fuga de aceite entre las secciones C1 del CVT-2. Las pruebas indicaron su posible falla.
  • Las pruebas de NB DFR se incorporarán en el próximo mantenimiento de rutina de los CVT de la red eléctrica.
  • Los equipos de prueba Delta4000 y TRAX+TDX120 proporcionan pruebas de diagnóstico de aislamiento tando básicas (FP y capacitancia) como avanzadas (NB DFR). Los resultados atípicos de la prueba NB DFR se deben investigar con mayor profundidad con una prueba de Respuesta Dieléctrica en Frecuencia (DFR, del inglés Dielectric Frequency Response) completa con el equipo IDAX 300 de Megger.

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 para pruebas avanzadas DFR de Megger: análisis de contenido de humedad en el aislamiento solido y conductividad del aislamiento líquido. Adicionalmente incluye pruebas de FP/FD a frequencia de línea, y resistencia de aislamiento.
  • Medición rápida y segura en entornos de alta interferencia (Tensión de prueba hasta 1.4 kV rms).
  • Mas de 20 años de experiencia y aplicación de pruebas DFR en campo.
  • Rango de frecuencias ajustable, incluye análisis de FP a 1 Hz.

Créditos: Casos de estudio de Megger 

Para más información sobre estos y otros equipos Megger, puede escribirnos por correo a te.escuchamos@ceica.com, por WhatsApp o utilizando nuestro formulario de contacto

Representantes exclusivos de Megger en Guatemala. 

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