Descarga parcial y porque es importante hacer pruebas

La prueba de descarga parcial (DP), también conocida como prueba de DP, se realiza para evaluar la salud del aislamiento eléctrico. La DP se describe mejor como una falla de una parte de un sistema de aislamiento, para soportar el campo eléctrico que se le aplica. Esto puede ser el resultado de un mal diseño, mala mano de obra, materiales defectuosos, contaminación o envejecimiento. Durante décadas se ha reconocido que las pruebas de descargas parciales son un método excelente para determinar la salud de los activos eléctricos. Ha sido bien documentado que el 85% de las fallas disruptivas en activos HV/MV están relacionadas con la actividad de descarga parcial (PD).

Se ha demostrado que las técnicas en línea, no invasivas y no destructivas para el monitoreo y la inspección brindan el nivel de detalle necesario para la evaluación de la condición sin afectar la operación del sistema. Lo discutiremos más adelante en este artículo.

Ahora existen técnicas para probar activos de media y alta tensión. Las celdas de metal y las barras, las equipos activos y barras GIS, los activos con aislamiento de aire (aisladores, pararrayos, casquillos, etc.), así como los cables extruidos y con aislamiento de papel, pueden probarse en línea sin cortes.

¿Qué es la Descarga Parcial?

La descarga parcial es una descarga disruptiva de parte del sistema de aislamiento, debido a un campo eléctrico localizado mayor que la capacidad de resistencia dieléctrica de esa parte donde el sistema de aislamiento en general sigue siendo capaz de soportar el campo eléctrico aplicado. En otras palabras, la descarga parcial es una descarga eléctrica o chispa que une una pequeña porción del aislamiento entre dos conductores. Una vez presente, la actividad DP, siempre aumenta.

Teoría de descargas parciales

Un efecto de esta descarga disruptiva es un pulso de corriente de alta frecuencia que viaja a través de la capacitancia del aislamiento (C1 y C3). Este pulso de corriente es de baja energía debido a su corta duración (microsegundos), pero puede afectar negativamente el aislamiento y eventualmente causar fallas catastróficas.

¿Qué produce la descarga parcial?

La ruptura por descarga parcial del aislamiento produce: luz, calor, olor, sonido, ondas electromagnéticas y corriente eléctrica HF.

¿Dónde puede ocurrir la descarga parcial?

• Cualquier aislamiento (Aire, Aceite, Sólido, GIS)
• Amplia gama de voltajes (3kV a 769kV y más)
• Cubículos de celdas metal clad, para interiores y exteriores
• Aislantes en interiores y exteriores
• Cajas de cables de transformadores
• Cables MT/AT
• Transformadores
• SF6 GIS / Relleno de aceite / Aislamiento de aire

 

¿Cuáles son los tipos de descarga parcial?

• Descarga parcial superficial, que ocurre a través de la superficie del aislamiento, que es la forma más común de DP. La descarga parcial superficial se ve afectada por el aire salado y la humedad.
• Descarga parcial interna ocurren en defectos, vacíos o cavidades dentro del aislamiento sólido.
• Descarga parcial corona se produce en dieléctricos gaseosos en presencia de campos no homogéneos. Descarga parcial de corona del conductor directamente al aire y se encuentra más comúnmente en activos eléctricos al aire libre.
• La descarga de contacto ocurre en metal flotante en condiciones de alto campo. Ocurre a partir de un elemento conectado a tierra que se vuelve sin conexión a tierra, como un perno suelto, una conexión a tierra oxidada o un metal que se encuentra en el campo eléctrico.

¿Qué técnicas de prueba de descargas parciales en línea están disponibles?

La detección de descargas parciales en MT/AT, como celdas, conductos de barras, cables, etc., es mucho más fácil si podemos hacerlo en vivo sin interferir con el suministro. Las formas más prácticas giran en torno a la detección de diferentes señales de frecuencia. El uso de una combinación de sensores garantiza que se puedan identificar fácilmente diferentes tipos de DP.

-Los métodos ultrasónicos (acústicos) son particularmente efectivos para encontrar DP de superficie y corona. Las emisiones acústicas de la actividad de DP normalmente tienen una frecuencia demasiado alta para el oído humano, es decir, ultrasónicas. A medida que empeora la DP, la frecuencia a veces disminuye hasta el rango audible. El uso de un micrófono ultrasónico direccional es la forma más sensible de detectar DP cuando hay una ruta de aire entre la fuente y el micrófono. Los sensores ultrasónicos de contacto se pueden utilizar para cámaras selladas.

- Los voltajes Transitorios de Tierra (TEV) genera DP– pulsos electromagnéticos de alta frecuencia. Los métodos TEV son particularmente efectivos para encontrar DP internos. Las señales de TEV viajan a través de las superficies internas de los equipos y escapan al exterior a través de aberturas en la estructura metálica, p. juntas La actividad de DP se puede detectar colocando un sensor TEV en el exterior del tablero de distribución para medir estos pulsos. Esta técnica y los primeros sensores fueron desarrollados por el Dr. John Reeves de EA Technology en la década de 1970.

-UHF es ideal como método de detección sin contacto para señales de descargas parciales electromagnéticas en patios de distribución de terminales abiertos, sistemas de cable y redes de distribución.

-Las pruebas de cables en línea HFCT/RFCT se pueden realizar utilizando transformadores de corriente de alta frecuencia (HFCT) o sistemas de prueba basados ​​en transformadores de corriente de radiofrecuencia (RFCT) que miden los pulsos de DP que se abren camino hacia la tierra de un cable externo. La ventaja es que el cable se puede mantener en servicio y la prueba es rápida y requiere muy pocos recursos como los que requeriría una prueba fuera de línea.