Extracción de componentes de corriente de excitación monofásica
Mejora de la capacidad de diagnóstico de la prueba de corriente de excitación y pérdidas en los transformadores de potencia
Introducido en 2017, la extracción de los componentes de la corriente de excitación abre la puerta a una nueva mejora del diagnóstico de los circuitos electromagnéticos. Tradicionalmente, el análisis de datos de la corriente de excitación y de pérdidas monofásica se basa en la corriente total, las pérdidas y el factor de potencia. En algunas unidades, la prominencia de la componente de corriente capacitiva enmascara el comportamiento de la componente inductiva, dando lugar a incertidumbres de los criterios de diagnóstico. El método permite la separación de los componentes esenciales de la corriente total medida y el informe de los tres, es decir, los componentesIR,IL eIC.
La corriente total medida (Imedición) durante una prueba de corriente de excitación y pérdidas está compuesta por tres componentes de corriente, identificados en la Fig. 1 comoIR,IL eIC. En la mayoría de las unidades con Imedición de retraso, los patrones se pueden predecir conociendo el tipo de núcleo e inspeccionando el diagrama eléctrico de la placa de datos. En ciertos casos, sin embargo, la presencia de carga capacitiva distorsiona los patrones de corriente esperados, haciendo que las conclusiones del diagnóstico sean menos seguras. El método que extraeIL eIC, permite evaluar el circuito electromagnético libre de los efectos de la carga capacitiva.
Figura 1. Circuito equivalente de un transformador en vacío
Origen de los componentes de la corriente
Comprender el fenómeno que dicta el comportamiento de los componentes de la corriente es esencial para el análisis de datos. A continuación se ofrece una breve sinopsis.
Corriente inductiva -IL
La corriente inductiva es una función de la carga inductiva total presente durante la prueba de corriente de excitación y pérdidas monofásica. Los objetivos de IL son dobles: 1) mantener el núcleo magnetizado; por lo tanto, está influenciada por los cambios de reluctancia que encuentra el flujo en el núcleo; y 2) suministrar carga inductiva interna.
Corriente resistiva -IR
La finalidad de IR es suministrar las pérdidas disipadas en el transformador durante la prueba. Estas pérdidas se deben principalmente a histéresis y a pérdidas por corrientes inducidas (corrientes de Foucault o de Eddy) en los núcleos magnetizados. En la mayoría de los casos, el patrón de IR, cualitativamente, sigue al de IL. IR tampoco se ve afectada por IC. Por lo tanto, cuando la interpretación de Imedición se ve afectada por las distorsiones del patrón debido a las magnitudes relativas de IL e IC, IR puede servir como un indicador de diagnóstico útil.
Corriente capacitiva – IC
El objetivo de IC es suministrar la carga capacitiva interna. Esto incluye la corriente que representa la carga capacitiva total acoplada inductivamente y la corriente total que se filtra a tierra.
Extracción de componentes de la corriente de excitación presentada por Doble Test Assistant
Históricamente, los datos empíricos informados por Doble Test Assistant (DTA) incluían la corriente total, las pérdidas y una indicación sobre si la corriente es de retraso o de adelanto. La nueva generación de DTA permite una extracción automática de los componentes de la corriente total a través de un algoritmo integrado con datos adicionales que ahora incluye las corrientes inductiva, resistiva y capacitiva, así como el factor de potencia y el ángulo de fase (Fig. 2). Con ello, se mejora la capacidad de diagnóstico de la prueba, ya que ahora los datos se pueden evaluar sin el impacto de la carga capacitiva.
Por ejemplo, el análisis de IL e IR debe seguir las pautas para Imedición de retraso. Es decir, el patrón de fase esperado en las unidades de tres y cinco patas tipo núcleo y tipo coraza es de dos lecturas altas similares y una lectura inferior (2H1L), donde esta última se obtiene en la fase situada en la pata central del núcleo. Otros tipos de núcleo y configuraciones de bobinado pueden dar lugar a patrones diferentes.
Figura 2. Extracción de componentes de la corriente de excitación presentada por Doble Test Assistant
Ventajas de la extracción de componentes de la corriente de excitación monofásica
- El uso de componentes de corriente de excitación extraídos mejora nuestra capacidad para evaluar la condición del sistema electromagnético sin la influencia de la carga capacitiva.
- Se espera que una mayor investigación sobre el uso del método permita comprender mejor el impacto que la ubicación y la naturaleza de la falla tienen sobre cada uno de los componentes de la corriente.
- En última instancia, esto mejorará la capacidad de diagnóstico de la prueba de corriente de excitación y pérdidas en los transformadores de potencia.
Más información:
- Producto: Software DTA
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