Sweep frequency response analysis test as tool for distribution transformers management

Distribution transformers used in secondary substations are strongly affected during faults in low voltage grids. Transformers are expected to survive a number of short circuits without failure but, once any significant winding deformation or core damage is produced, the service life and the likelihood of surviving further short circuits is greatly reduced because of locally increased electromagnetic stresses. Given the need for diagnosing failures and quickly putting the unit back into service it is evident that a complete set of tests, as done in power transformers’ condition assessment, is not an option. The main objective of this paper is to present Sweep Frequency Response Analysis (SFRA) test as an alternative to assess the mechanical condition of distribution transformers. For this purpose, a special design of a distribution transformer was used to simulate some failure modes and improve interpretation criteria.Facultad de Ingenierí

Asymptotic expansions for high-contrast linear elasticity

We study linear elasticity problems with high contrast in the coefficients using asymptotic limits recently introduced. We derive an asymptotic expansion to solve heterogeneous elasticity problems in terms of the contrast in the coefficients. We study the convergence of the expansion in the H1 norm

Ensayos de respuesta en frecuencia (SFRA): interpretación y analisis de las configuraciones de ensayo

Uno de los principales desafíos en la gestión de vida de los transformadores es determinar cuáles ensayos son los óptimos para cada caso en particular y cuál es su frecuencia de ejecución. A excepción de la cromatografía en el aceite, la mayoría de los ensayos se orientan a parámetros o partes específicas del transformador. En este sentido, el ensayo de Análisis de Respuesta en Frecuencia (Sweep Frequency Response Analysis, SFRA) es uno de los selectos ensayos que permite una evaluación global del transformador: estructura del sistema de aislamiento, contactos (uniones, soldaduras, etc.) núcleo magnético, etc. Esta prueba se caracteriza por determinar la condición mecánica del transformador a partir del ensayo de diferentes parámetros, con señales de baja energía y amplio espectro en frecuencia. Las normativas internacionales respecto a la prueba de SFRA están orientadas a establecer una guía normalizada para la ejecución e interpretación de resultados. Las normas IEC e IEEE proponen metodologías de pruebas indicando cuáles son las diferentes configuraciones de ensayo en los transformadores. A partir de ello, y con el fin optimizar el diagnóstico, resulta fundamental comprender qué parámetro se ensaya con cada una de estas configuraciones y cuál es la interpretación a frecuencia industrial en cada caso. En el presente trabajo, se presenta una guía orientada a interpretar el significado físico de cada una de las configuraciones de ensayo indicadas en IEC e IEEE y cómo relacionarlas con otros ensayos eléctricos que se realizan a frecuencia industrial.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Fallas en terminales termocontraíbles de media tensión

Esta publicación presenta la experiencia del IITREE en el análisis de diferentes fallas de terminales termocontraíbles de cables de media tensión. Se describe la metodología y procedimiento del desarme forense de los terminales. A la vez, se realiza la evaluación del estado en que fueron encontrados los componentes de los mismos durante la búsqueda de evidencias de las causas de falla. Finalmente se presentan comentarios y conclusiones referidas a las hipótesis de falla y recomendaciones generales para su mitigación.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Análisis de IEEE C57.152 y TB 445 de CIGRE para el diagnóstico de la condición de transformadores de potencia

En la actualidad y a nivel internacional, en lo que se refiere al diagnóstico de la condición de transformadores, se cuenta con la norma IEEE C57.152 del año 2013 (“Guía de diagnóstico para ensayos en campo de transformadores, reguladores y reactores inmersos en aceite”) y con el documento técnico de CIGRE N°445 de 2011 ("Guía para el mantenimiento de transformadores”). Si bien el objetivo de ambos documentos es el mismo, resulta de interés analizar el enfoque diferente con que abordan los criterios de diagnóstico. IEEE C57.152 clasifica los ensayos por componente, mientras que CIGRE 445 los clasifica por categoría. En el presente trabajo, se realiza un análisis comparativo de criterios, clasificación, procedimientos y valores de aceptación entre los dos documentos de referencia de mayor relevancia a nivel internacional.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Efectos de la condición del núcleo magnético en las respuestas del Análisis de Respuesta en Frecuencia

Los transformadores de potencia conforman el grupo de los activos más significativos en los sistemas eléctricos. La integridad y las adecuadas condiciones operativas de los mismos dependen de una gran cantidad de componentes internos que deben funcionar adecuadamente en su conjunto. Uno de estos componentes, de particular importancia para el buen desempeño de la unidad, es el núcleo magnético. Una manera de evaluar la condición interna del material magnético es utilizando la prueba de Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA), por medio de la cual es posible obtener información relevante sobre su estado mecánico. En este trabajo se compararon curvas de respuesta en frecuencia obtenidas de diferentes máquinas y ante distintas condiciones mecánicas del núcleo magnético.Facultad de Ingenierí

Efecto de la temperatura en ensayos estáticos de motor de media tensión

Los grandes motores de media tensión suelen tener como objetivo accionar los mecanismos principales y procesos críticos de una industria, por lo que es preciso establecer un programa de mantenimiento adecuado. El correcto diagnóstico de estas máquinas puede ayudar a prevenir una salida intempestiva. Esto se traduce en una reducción de los costos asociados a la pérdida de productividad y la reparación o reemplazo de la máquina afectada. En el presente trabajo se presenta un caso de estudio de un motor de media tensión, al cual se le realizaron diversos ensayos a diferentes temperaturas para obtener un diagnóstico de la condición general de su aislamiento estatórico. El objetivo de los ensayos realizados a diferentes temperaturas fue el verificar el comportamiento de los parámetros más representativos que caracterizan el aislamiento de los motores: resistencia de aislamiento, tangente delta y descargas parciales. Se presentan los fundamentos principales de las pruebas realizadas y finalmente un análisis comparativo de los resultados obtenidos en diferentes condiciones térmicas del sistema de aislamiento.Facultad de Ingenierí