Pruebas de Factor de Disipacion Factor de potencia Aislamientos

 

PRUEBAS DE FACTOR DE POTENCIA O DISIPACION DE AISLAMIENTOS

Realizamos pruebas de Factor de potencia o tan delta a aislamientos hasta 10kV. Pruebas a doble frecuencias  45HZ/55HZ   47.5HZ/52.5HZ  55HZ/65HZ   57.5HZ/62.5HZ. Utilizamos equipos automaticos de ultima generacion.

Nuestro videos en youtube:

Factor de potencia a transformadores.

Factor de potencia a aceites aislantes.

Hacemos diferentes pruebas de factor de potencia. Podemos realizar el ¨Tip Up Test¨ donde graficamos la perdida dielectrica y la absorcion dielectrica con funcion a diferentes voltajes aplicados para ver el proceso de ionizacion y deducir si hay descargas parciales e identificar el envejecimiento del muro aislante deacuerdo al IEEE Std 286-2000.

El analisis del factor de potencia a aislamientos es una forma de prueba de CA que aplica voltaje y mide la Corriente de fuga / pérdida de aislamiento eléctrico. Es utilizada para evaluar la integridad de cualquier aislamiento eléctrico.

El factor de potencia se define como el coseno del ángulo de fase entre Tensión y corriente.

Para un aislamiento ideal, el ángulo de la fase es de 90 °. Cos (90) = 0.

Ningún aislamiento es ideal. Existe una pequeña cantidad de flujos de corriente.

A través de todo el aislamiento se denomina corriente de fuga. Corriente de fuga consta de dos componentes.

• Corriente resistiva

• Corriente capacitiva

En condiciones de aislamiento de la vida real, además de la Corriente de capacitancia allí aparece una resistencia (o pérdida) Corriente en fase con la tensión.

En motores el Tip Top Test esta recomendado para tensiones de estator 6600 V y superiores para el estator completo, Esta prueba proporciona una "línea de base" para más adelante en las pruebas de mantenimiento detectar la descarga de corona dentro del sistema de aislamiento. Esta prueba también se puede especificar en bobinas de sacrificio para pruebas de desarrollo, pero los criterios de aceptación deben ser acordados entre el usuario y el proveedor. El factor de potencia prueba de punta ¨Tip Up test¨ por lo general se realiza al 10% y 110% o 20% y 120% del rango de tensión de alimentación de línea a tierra. Los resultados de la prueba se trazan para cada motor y se calcula la desviación porcentual. Cuando múltiples motores del mismo diseño son probados y comparados, los valores de prueba deberían ser similares. Cualquier motor que se desvíe significativamente de los otros deben ser investigado para cualquier potencial problemas con el bobinado o el aislamiento. Tip Top es una excelente prueba para la determinación de contaminación conductiva en un devanado.

Una vez completadas las mediciones, es recomendable comparar los valores con los valores de resultados anteriores y los de referencia mencionados en las normas correspondientes para el activo sometido a prueba. Un aumento en la capacitancia de más del 10 % en comparación con resultados anteriores normalmente se considera peligroso para las bornas. Indica que una parte de la distancia de aislamiento ya está comprometida y el estrés dieléctrico del aislamiento restante es demasiado alto. Una prueba de tip-up adicional de la tensión puede detectar contactos deficientes de las capas de la borna o de la toma de medición. Pueden reconocerse por una disminución del PF/DF. Las mediciones estándar de PF/DF a 50 Hz o 60 Hz solo pueden detectar los efectos de la humedad y el envejecimiento en una etapa avanzada. Realizando la medición en un rango de frecuencias más amplio, estos efectos pueden detectarse en una etapa anterior que permita un mayor tiempo de reacción para programar acciones correctivas.

Si se detecta un alto PF/DF, puede utilizarse el análisis de respuesta dieléctrica como método de diagnóstico adicional. Esta medición dieléctrica de banda ancha puede utilizarse para determinar si el alto PF/DF tiene como causa la humedad o una alta conductividad del aceite.

Procedimiento de prueba eléctrica para determinar la contaminación por sulfuro de cobre en devanados del transformador.

En los últimos años se ha realizado mucho trabajo para determinar si un aceite tiene azufre corrosivo presente. Esto incluye métodos para determinar si el azufre corrosivo reaccionará con el cobre para formar depósitos en el aislamiento del papel y la tendencia de algunos de los aceites que se vuelvan corrosivos con el tiempo y la temperatura. Hasta la fecha, las pruebas de aceite solo pueden proporcionar información sobre las características del propio aceite y no si los devanados del transformador se han comprometido de alguna manera a través de deposición de sulfuro de cobre sobre el conductor o el aislamiento de papel que rodea ese conductor. Como la contaminación por sulfuro de cobre en los devanados puede conducir a la falla (debido aislamiento comprometido) del transformador, es muy importante que la condición de El devanado pueda ser evaluada de alguna manera.

Doble se embarcó en un programa de investigación para determinar qué pruebas eléctricas, si las hubiera, podrían ser usadas para determinar si existió contaminación por sulfuro de cobre en un devanado. Varias técnicas tales como DFR (respuesta de frecuencia dieléctrica), SFRA (frecuencia de barrido) análisis de respuesta), la reactancia de fuga y las mediciones del factor de potencia normal fueron empleados, pero no dieron resultados satisfactorios o información que pudiera ser utilizada como diagnóstico.

Las pruebas de descarga parcial en línea también pueden no ser útiles o exitosas para alertar a un fracaso inminente. Esto se debe al hecho de que muchos de los fallos no presentan la gasificación involucrada en una condición de falla incipiente. Por ejemplo, durante la revisión de varias investigaciones de fallas, muestras tomadas para DGA poco antes de la falla (en un caso el día antes) exhibió un perfil de gasificación que era el mismo que en las muestras anteriores y no mostró aumento de gases combustibles asociados a la descarga parcial.

La contaminación por sulfuro de cobre en un transformador está muy localizada en la mayoría de los fallos que han sido revisados. Como tal, la técnica de prueba tendría que estresar el devanado al punto donde esa contaminación localizada se vería como una desviación a partir de un valor normal que generalmente se obtuvo en comparación con un devanado no contaminado.

Investigación continua demostró claramente que una variación de la prueba de Doble factor de potencia empleando voltajes de prueba superiores a 10 kV y hasta 35 kV se obtuvieron resultados muy exigentes. cuando el sulfuro de cobre estaba presente tanto en muestras de investigación como en transformadores reales. Esta prueba se denominó "prueba de alto voltaje o Tip Top test del factor de potencia".

¿Qué es la prueba de voltaje del factor de potencia Tip top Test?

Si el factor de potencia medido aumenta a medida que aumenta el voltaje aplicado, esto es lo que se conoce como factor de potencia Tip Up. La experiencia ha demostrado que los transformadores con buen aislamiento no experimenta Tip Up. El factor de potencia normal se realiza generalmente entre 2 y 10 kV.

¿Porque la prueba Tip Up es importante en esta situación? es porque la humedad y los subproductos polares no influyen la prueba Tip Up. Más bien, Tip Up es causada por descarga, actividad de descarga parcial o de los subproductos resultantes y conductores materiales tales como residuos de metales finos y sulfuro de cobre. Esto la convierte en una excelente prueba para la determinación de contaminación conductiva en un devanado.

Los estudios de laboratorio bajo condiciones controladas demostraron claramente que las pruebas del factor de potencia Tip Up fue el mejor indicador, así como el más sensible y distintivo para la contaminación por sulfuros de cobre. Cuanto más grave sea la deposición, mayor será el factor de potencia y el Tip-Up Consulte la Figura 1.

Como se muestra en la Figura 1, el papel aislante contaminado con cantidades variables de cobre el sulfuro no requirió >10kV para mostrar los efectos de la contaminación por sulfuro de cobre en el factor de potencia de prueba Tip Up. La línea azul representa un papel no contaminado y como tal Muestra una línea recta con voltaje creciente. Las muestras 2 a 4 muestran un aumento en factor de potencia con aumento de la tensión. La cantidad de aumento del factor de potencia (tip-up) está directamente relacionado con la cantidad de contaminación por sulfuro de cobre presente como muestra 4 la mayor contaminación, seguida por el espécimen 3 y luego el espécimen 2 que fue contaminado, pero tiene la menor cantidad.

En experimentos con partes de los devanados contaminados, transformadores y reactores. En sí mismos, la tensión necesaria para lograr la recuperación del factor de potencia siempre fue superior a 10 kV y hasta aproximadamente 30 kV dependiendo del aparato y la configuración.

¿Cómo se realiza el Tip-Up del factor de potencia de alto voltaje? Esta medida se realiza mediante el uso de varias piezas de instrumentación. El uso del Doble M4100 (sistema de medición del factor de potencia) u otros tipos de medición se requieren puentes y sirve únicamente como instrumento de medición y opera en Conjuntamente con una referencia externa y fuentes de alimentación:

La referencia externa, típicamente un capacitor, proporciona los medios para que el M4100 pueda medir la tensión de prueba. El M4100 controla el voltaje, muestra el potencial de prueba y usa el voltaje como referencia para calcular el componentes reales y reactivos de la corriente medida.

 La fuente de alimentación externa, generalmente es un transformador elevador, proporciona la prueba potencial. Si las pruebas se van a realizar en el Modo de muestra a tierra (GST), el la fuente de alimentación debe estar diseñada para permitir que sus pérdidas se resguarden. Para evitar que las pérdidas asociadas con la fuente de alimentación afecten al GST medida, el plano de protección de la fuente de alimentación debe permanecer aislada de tierra y conectada al punto de guarda en la M4100.

CONCLUSIÓN

Los transformadores sospechosos de estar contaminados con azufre corrosivo deben ser sometidos a las pruebas de aceite como se indica en artículos anteriores. Además, la condición de la los devanados (que es el factor limitante en términos de contaminación por sulfuro de cobre) puede ser determinado por el uso de la prueba de Tip Up del factor de potencia de alta tensión. (Doble puede proporcionar un Nota de aplicación que describe los detalles de la prueba con el Doble M 4100). Una vez realizadas las conexiones en el transformador, la prueba es fácil de realizar y solo toma unas pocas horas. Además, no hay requisito de modelar el transformador. Los resultados de las pruebas se definen fácilmente y proporcionarán información sobre si hay o no contaminación conductiva, como el sulfuro de cobre, y proporciona una relativa Indicación sobre la severidad de la contaminación.

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