La falla o el deterioro dieléctrico de Transformadores de Intensidad (TI) en Estaciones Transformadoras (ET) de 500 kV, motivaron el estudio del tema orientado a medir uno de los tipos de solicitaciones transitorias a las que están sometidos los TI en las playas de las ET.
Los transitorios medidos y presentados en el presente trabajo son los que se manifiestan durante la maniobra de apertura y cierre de seccionadores.
Para la medición de los transitorios de tensión generados en las barras, se emplearon sensores de campo eléctrico que no requieren ninguna vinculación galvánica con las barras de la ET.
Este método de medición resulta innovador, dado que su modalidad de sensado de campo permite compatibilizar el gran ancho de banda de medición requerido, con la contaminación electromagnética existente en la playa de la ET. Además es posible la instalación de los sensores sin producir cortes de energía en la ET.
Se midieron los transitorios generados en dos bahías de dos ET. Cada una de las bahías poseía distintos tipos de seccionadores.
Dada la versatilidad de los casos en los que se registraron los transitorios de las maniobras de los seccionadores, es posible indicar que se cubrieron los casos usuales en arreglos de 500 kV para interruptor y medio.
En los registros fue posible encontrar las características de las solicitaciones que inciden en los TI, representadas por las amplitudes de tensión, tiempos de frente, duración y cantidad de reencendidos de arcos.
Conociendo las solicitaciones que se generan en las barras, será posible determinar las corrientes impulsivas que inciden en los TI asociados a la barra.
La captación de los transitorios mediante la medición del campo eléctrico generado, ha sido la base que posibilitó obtener, con la apropiada respuesta, el detalle del fenómeno generado por el reencendido de arcos.
Tanto los sensores de campo eléctrico, fibras ópticas, transductores y registradores resultan de un reducido tamaño y peso, factores que facilitan su transporte hasta el sitio de uso y su correspondiente instalación.
La selección adecuada de los componentes en la construcción de sensores, transductores y otras partes del equipamiento de captación, ha permitido implementar un sistema que registra con 10 MHz de ancho de banda.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Esteban, Daniel A.

Pozo, Miguel Dionisio del

SEDICI - Repositorio de la UNLP

 *mdelpozo@iitree-unlp.org.ar 
 
 
 
 
 
 
MEDICIONES DE TRANSITORIOS DURANTE LAS MANIOBRAS DE 
SECCIONADORES EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS DE 500 KV 
 
 
M. D. del Pozo* D. Esteban P. Issouribehere 
Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ingeniería IITREE 
Argentina 
 
A. Funes A. Ledesma 
YACYLEC 
Argentina 
 
 
 
 
RESUMEN - La falla o el deterioro dieléctrico de Transformadores de Intensidad (TI) en Estaciones 
Transformadoras (ET) de 500 kV, motivaron el estudio del tema orientado a medir uno de los tipos de 
solicitaciones transitorias a las que están sometidos los TI en las playas de las ET. 
Los transitorios medidos y presentados en el presente trabajo son los que se manifiestan durante la 
maniobra de apertura y cierre de seccionadores. 
Para la medición de los transitorios de tensión generados en las barras, se emplearon sensores de campo 
eléctrico que no requieren ninguna vinculación galvánica con las barras de la ET. 
Este método de medición resulta innovador, dado que su modalidad de sensado de campo permite 
compatibilizar el gran ancho de banda de medición requerido, con la contaminación electromagnética 
existente en la playa de la ET. Además es posible la instalación de los sensores sin producir cortes de 
energía en la ET. 
Se midieron los transitorios generados en dos bahías de dos ET. Cada una de las bahías poseía distintos 
tipos de seccionadores. 
Dada la versatilidad de los casos en los que se registraron los transitorios de las maniobras de los 
seccionadores, es posible indicar que se cubrieron los casos usuales en arreglos de 500 kV para interruptor 
y medio. 
En los registros fue posible encontrar las características de las solicitaciones que inciden en los TI, 
representadas por las amplitudes de tensión, tiempos de frente, duración y cantidad de reencendidos de 
arcos. 
Conociendo las solicitaciones que se generan en las barras, será posible determinar las corrientes 
impulsivas que inciden en los TI asociados a la barra. 
La captación de los transitorios mediante la medición del campo eléctrico generado, ha sido la base que 
posibilitó obtener, con la apropiada respuesta, el detalle del fenómeno generado por el reencendido de 
arcos. 
Tanto los sensores de campo eléctrico, fibras ópticas, transductores y registradores resultan de un reducido 
tamaño y peso, factores que facilitan su transporte hasta el sitio de uso y su correspondiente instalación. 
La selección adecuada de los componentes en la construcción de sensores, transductores y otras partes del 
equipamiento de captación, ha permitido implementar un sistema que registra con 10 MHz de ancho de 
banda. 
 
Palabras clave: Maniobra de seccionadores; transitorios rápidos, Estaciones Transformadoras, técnica 
de medición, fibra óptica, transformadores de intensidad. 
   
XIII ERIAC 
DÉCIMO TERCER ENCUENTRO 
REGIONAL IBEROAMERICANO DE CIGRÉ 
24 al 28 de mayo de 2009 
Comité de Estudio A3 - Equipamiento de Alta Tensión 
XIII/PI-A3 -08 
Puerto Iguazú 
Argentina 
2 
 
 
1 INTRODUCCIÓN 
Se realizaron mediciones de los transitorios de tensión durante las maniobras de cierre y aperturas de 
seccionadores, con el fin de establecer las solicitaciones a que son sometidos los Transformadores de 
Intensidad en el momento que el seccionador asociado es abierto o cerrado como parte de una operación 
normal dentro de una Estación Transformadora. 
El fenómeno en cuanto a la solicitación que recibe el TI, depende básicamente de la tensión del sistema y de 
las características de las barras asociadas, siendo los parámetros más influyentes la capacidad a tierra y las 
inductancias del circuito. 
Las mediciones in-situ permiten dar un primer paso para conocer las corrientes inyectadas al TI como 
consecuencia de las maniobras en seccionadores en la instalación real. 
Las solicitaciones en los TI con transitorios del tipo impulsivos, están contempladas con el carácter de 
“Informativo” en el Anexo B de la Ref. [1]. 
Los reencendidos que se manifiestan en el proceso de apertura de un seccionador entre los contactos que se 
desplazan desde el cierre hasta la apertura completa o viceversa, generan perturbaciones en tensión, que por 
lo general son claramente percibidos auditivamente como descargas reiteradas en aire. Una vez iniciadas las 
descargas o tren de arcos, pueden durar algunos segundos, dependiendo de las características del 
seccionador, su velocidad de accionamiento y diseño constructivo de los contactos fijo y móvil. 
La Ref. [2] no contempla especificaciones, para los seccionadores, que acoten las solicitaciones que se dan 
en servicio y que se manifiestan como tensiones impulsivas reiteradas en cada operación del seccionador. 
Las mediciones se realizaron en dos Estaciones Transformadoras de 500 kV del tipo exterior, la ET Rincón 
de Santa María y la ET Resistencia.  
La ET Rincón posee en 500 kV, siete campos o bahías de Líneas, cuatro campos de Reactores derivación y 
un campo de Transformador.  
La ET Resistencia posee, en 500 kV, dos campos de Líneas, dos campos de Reactores derivación y dos 
campos de Transformadores. 
Ambas Estaciones poseen las configuraciones de Interruptor y medio. 
En base a la tarea realizada se han podido medir sin intervenir galvánicamente en la barra y con una 
aceptable exactitud, el tipo de solicitación que genera el Sistema en los bornes de los TI. La solicitación en el 
propio TI dependerá de la forma constructiva del aparato y del pedestal soporte. 
 
2 SISTEMA DE MEDICIÓN Y REGISTRO 
2.1 Sistema 
Las dificultades, tales como la imposibilidad de utilizar transformadores de tensión por la respuesta 
necesaria para los transitorios esperados en las descargas de arcos durantes las maniobras de los 
seccionadores y los consecuentes reencendidos y las perturbaciones electromagnéticas indeseadas en 
un lugar altamente “contaminado” como lo es una playa de una Estación Transformadora, llevaron a 
emplear el sistema descripto a continuación. 
La selección adecuada de los componentes ha permitido implementar un sistema de transducción 
con 10 MHz de ancho de banda. En la Ref. [3], se encuentra una aplicación que sirvió como 
guía para implementar el Sistema aquí presentado. 
2.2 Sensores 
El sistema se compone de dos sensores de campo eléctrico con salida para fibra óptica totalmente 
autónomos merced a su alimentación con baterías recargables, una unidad receptora de dos canales 
de fibra óptica con sus respectivas salidas eléctricas de señal, para el equipo de registro, y un 
cargador de baterías dual para la recarga de las baterías de los sensores. 
2.3 Transductores y registrador 
El transductor correspondiente al punto de medición se encuentra incorporado al gabinete del sensor. 
Este conjunto resulta de reducido tamaño y peso. En la Foto Nº 1 se observa el conjunto. 
3 
La vinculación, entre el sensor - trasductor y el receptor  es realizada con un enlace por fibra óptica. 
De esta forma se eliminan las posibles perturbaciones acopladas en los cables de medición 
permitiendo además la instalación del equipo de registro en un sitio distante para minimizar los 
acoplamientos indeseados sobre él. 
Las fibras ópticas utilizadas son multimodo de 62,5/125 µm de 100 metros de longitud pudiendo 
ampliarse la distancia hasta 1000 metros si fuera necesario. El sistema de registro se completó con 
un osciloscopio de 300 MHz de ancho de banda con memoria digital (Foto Nº 2). 
  
Foto Nº 1.- Sensor de campo Foto Nº 2.- Receptor de fibra óptica dual y 
osciloscopio de registro 
 
3 CARACTERÍSTICAS DE LAS INSTALACIONES 
3.1 Resumen 
Las bahías o campos de las Estaciones Transformadoras (ET) donde se realizaron las mediciones 
cubrieron variantes tanto en las capacidades asociadas a las barras, como así también la inclusión de 
seccionadores diferentes y con diferentes tiempos para completar las maniobras de apertura y cierre. 
3.2 Detalles de los campos o bahías en cada ET donde se efectuaron las mediciones 
La Fig. 1 muestra los diagramas de las bahías 10 y 2, de la ET Rincón de Santa María. 
 
500 kV
500 kV
TI I
Zona A Zona B
S1
S2
I
Campo 10
5SA10 5JB10 5DB10 5SB10  
500 kV
500 kV
TI I
Zona A Zona B
S1
S2
I
Campo 2
5SA02 5JB02 5DB02 5SB02  
Fig. 1 Diagramas de los campos de la ET Rincón de Santa María 
 
Las distancias entre fases son de ocho metros en todos los casos.  
Para los  campos 10 y 2, la distancia entre aparatos y alturas de las barras, son: 
q  S1 a barra alta (23 m) : 2,5 m horizontales 
q  S1 a TI : 4,5 m 
q  TI a I : 5,5 m 
q  I a S2 a barra baja (15 m): Fase R 22 m; Fase S 13 m; Fase T 4 m 
q  Alturas de barras: Altas 23 m; Bajas 15; Conexiones de equipos 9 m 
 
 
La Fig. 2 corresponde a las bahías 3 y 5 de la ET Resistencia. 
4 
500 kV
500 kV
TI I
ZONA A
SSp
Sp
TI SSp1
5SC04 5JC04 5DC03 5JC03
2
5SC03
CAMPO 3
FASES R y S
 
Reactores
Barra A
TI I
ZONA A
SV
Sp
TI1
5SB05 5JB05 5DA05 5JA05
2
CAMPO 5
FASES R y S
 
Fig. 2 Diagramas de los campos de la ET Resistencia 
 
Para el campo 3, las distancias entre aparatos y alturas de las barras, son: 
q  S1 a barra alta (23 m) : 1,5 m horizontales 
q  S1 a TI04 : 9 m 
q  TI04 a I : 1,5 m 
q  I a TI03 : 1,5 m 
q  TI03 a S2 : 2 m 
q  Alturas de barras: Altas 23 m; Bajas 15; Conexiones de equipos 9 m 
 
Para el campo 5, las distancias entre aparatos y alturas de las barras, son: 
q  S1 a barra alta (23 m) : 2,5 m horizontales 
q  S1 a TI1 : 5 m 
q  TI1 a I : 1,5 m 
q  I a TI2 : 1,5 m 
q  TI2 a S2 a barra baja (15 m): Fase R 22 m; Fase S 13 m; Fase T 4 m 
q  Alturas de barras: Altas 23 m; Bajas 15; Conexiones de equipos 9 m 
 
4 MEDICIONES REALIZADAS 
4.1 Versatilidad de las mediciones 
Para el campo 10, Fig. 1 se efectuaron maniobras de cierre en el seccionador S1. En los registros de 
la Fig. 3, se muestra el inicio del tren de arcos para la fase R. 
En el caso a) corresponde a la perturbación en la zona A y el b), para la misma maniobra, el registro 
en la zona B. 
  
a) Registro TEK20001 Zona A b) Registro TEK20000 Zona B 
Fig. 3.- Registros de cierre en la fase R, campo 10. Barrido total 200 ms 
La Foto Nº 3 muestra la ubicación de los sensores para los registros de la Fig. 3. 
 
Para el campo 10, se muestra en la Fig. 4 el cierre del seccionador 5SA10, registrando en la zona A 
de la Fig. 1. En a) el inicio de los arcos al acercarse los contactos del seccionador y b) en un tiempo 
intermedio de la operación que en este caso, las descargas finalizaron a los 1240 ms. 
5 
  
a) Inicio del cierre b) Estado a los 790 ms del inicio 
Fig. 4.- Registro TEK 00007. Cierre en la fase R, campo 10, zona A. Barrido 200 ms 
 
  
Foto Nº 3.- Campo 10 Foto Nº 4.- Campo 2 
Sensores en la misma fase. Zona A y B Sensores en las fases R y T. Zona B 
Para el campo 2, Foto Nº 4, los registros se muestran en la Fig. 5: a) al inicio de la separación de los 
contactos del seccionador y b) al finalizar las descargas. 
  
a) Inicio de la apertura b) Final de la apertura 
Fig. 5.- Registro TEK23003. Apertura en la fase R, campo 2, zona B. Barrido total 200 ms 
 
6 
4.2 Duración y tiempos de frente de los transitorios 
En la Fig. 6 se observa: a) el transitorio que se repite en cada reencendido de los arcos, se extingue 
en algunas decenas de microsegundos. b) el frente del escalón de tensión de un transitorio. 
  
Apertura. a) Transitório completo Cierre. b) Frente del escalón de tensión 
Fig. 6.- Operación del seccionador 5SA10. Fase R, Campo 10 
La cantidad de operaciones en los seccionadores fueron entre cuatro y quince 
Los tiempos de frente medidos se registraron entre los valores indicados en la Tabla I 
TABLA I. TIEMPOS DE FRENTE DE LAS PERTURBACIONES 
Tiempo de frente medido 
[ns] CAMPO 
Cierre Apertura Valor promedio del campo 
10 500 a 600 550 a 560 560 
02 780 810 800 
03 760 a 780 760 770 
05 740 a 780 700 a 720 740 
De los registros se deduce que los tiempos de frente resultan independientes de la amplitud del 
escalón de tensión y del tipo de operación que se esté desarrollando, cierre o apertura de los 
seccionadores. 
4.3 Cantidad de reencendidos 
La Fig. 4 a) y b), permite apreciar para un cierre, que a medida que transcurre el tiempo, al reducirse 
la longitud del arco, los transitorios se reducen de amplitud y se incrementa la cantidad de ellos por 
cada período de la frecuencia del sistema. Sobre el final del arco se pueden contar entre diez y once 
transitorios por período. 
Las características del fenómeno son similares cuando se efectúa una operación de apertura del 
seccionador, excepto que se invierte la secuencia de los transitorios, es decir que el mayor número 
de arcos ocurre al inicio y el mínimo a final del evento, Fig. 5 a) y b). 
4.4 Duración de los transitorios 
Los tiempos de arco medidos se registraron entre los valores indicados en la Tabla II 
TABLA II. TIEMPOS DE ARCOS MEDIDOS 
Tiempo promedio de arco medido 
[ms] 
CAMPO 
Cierre Apertura 
Desviación [σ] 
Cierre / apertura 
10 1235 1780 26 / 131 
02 345 720 25 / 40 
03 1886 1880 18 / 77 
05 1310 1822 93 / 251 
 
7 
Conclusiones de los registros anteriores 
CAMPO 10: 
q  La operación de apertura es 545 ms más lenta que la de cierre. 
CAMPO 02: 
q  La operación de apertura es 375 ms más lenta que la de cierre. 
CAMPO 03: 
q  Las operaciones de apertura y de cierre tienen duraciones similares. 
CAMPO 05: 
q  La operación de apertura es en promedio 512 ms más lenta que la de cierre. 
q  Existe una dispersión importante en los tiempos de arco durante las operaciones de 
apertura. 
4.5 Amplitud de la tensión de los transitorios 
Utilizando la totalidad de los registros de larga duración (4 segundos) realizados durante las 
operaciones de cierre y apertura de los seccionadores, se determinó la amplitud máxima (∆Umáx) de 
los escalones de tensión en cada operación. Los resultados se presentan en la Tabla III. 
TABLA III. AMPLITUDES MÁXIMAS DE LAS TENSIONES MEDIDAS 
Amplitudes de tensiones medidas 
∆Umáx  
[kV] 
CAMPO 
Cierre Apertura Valor máximo 
10 590; 530; 500; 470; 440; 420; 410 560; 530; 480; 400 590 
02 520; 450 620; 600 620 
03 660; 630; 610; 600 600; 590; 570 660 
05 570; 560; 500; 540; 500; 490; 420 660; 610; 580; 570; 560; 520; 480 660 
 
Puede observarse que el seccionador del Campo 03 genera escalones de tensión de valores 
superiores durante las maniobras. 
5 CONCLUSIONES 
Se ha podido captar un tipo de transitorio, que si bien es originado por una maniobra, tiene asociados 
tiempos de frente o frecuencias compatibles con fenómenos de descargas atmosféricas. 
En el presente trabajo fue posible establecer mediante mediciones in situ, parámetros característicos de las 
perturbaciones que generan las operaciones de los seccionadores. 
Se enumeran a continuación la información considerada relevante por haber sido varios los modelos de 
seccionadores involucrados, como así también haber podido medir en dos Estaciones Transformadoras con 
algunas diferencias constructivas entre ellas. 
TIEMPO DE FRENTE: 
• El tiempo de frente no depende del tipo de operación que se realice con el seccionador, 
sea una apertura o un cierre. 
o Comparativamente el tiempo de frente en el Campo 10 resulta 35 % más breve 
que en el Campo 02. 
o En los Campos 03 y Campo 05, el tiempo de frente promedio medido es 
prácticamente igual en ambas bahías (736 ns y 768 ns respectivamente) 
TIEMPO DE ARCO: 
• En el Campo10 la duración del intervalo de arco durante el cierre de los seccionadores es 
3,6 veces mayor que en el Campo 02. (1235 ms y 345 ms respectivamente). 
8 
• En el Campo 10 la duración del intervalo de arco durante la apertura de los seccionadores 
es 2,5 veces mayor que en el Campo 02. (1730ms y 720 ms respectivamente). 
• En el Campo 03 la duración del intervalo de arco durante las operaciones de cierre y 
apertura de los seccionadores es prácticamente igual mientras que en el Campo 05 la 
duración del intervalo de arco durante la apertura es en promedio 1,4 veces mayor que 
durante el cierre (1822 ms y 1310 ms respectivamente). 
AMPLITUDES DE LOS ESCALONES DE TENSIÓN: 
• Los valores máximos de los escalones de tensión en los cuatro campos son similares y se 
encuentran en el rango de los 590 kV a 660 kV. (Diferencia del orden del 10 %). 
 
6 REFERENCIAS 
[1] .- Norma Internacional IEC Publicación 60044-1 Edición 1.2 / 2003-02 
“Transformadores de medida – Parte 1: Transformadores de Intensidad”. 
[2] .- Norma Internacional IEC Publicación 62271-102 Primera edición / 2003 
“Equipamiento de alta Tensión – Parte 102: Seccionadores y seccionadores de 
puesta a tierra para corriente alternada”. 
[3] .- “Application of Fibre Optics to the Measurements of Corona Losses in UHV 
Experimental Lines”. Third Internacional Symposium on High Voltaje Engineering. 
Milan, August 1979. L. Thione, G. Costa, E. Elli (CESI – Milano, ITALY). A 
Manzini, A. Centemeri (ENEL CREL Milano, ITALY). 


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Mediciones de transitorios durante las maniobras de seccionadores en estaciones transformadoras de 500 KV

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

 *mdelpozo@iitree-unlp.org.ar       MEDICIONES DE TRANSITORIOS DURANTE LAS MANIOBRAS DE SECCIONADORES EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS DE 500 KV   M. D. del Pozo* D. Esteban P. Issouribehere Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ingeniería IITREE Argentina  A. Funes A. Ledesma YACYLEC Argentina     RESUMEN - La falla o el deterioro dieléctrico de Transformadores de Intensidad (TI) en Estaciones Transformadoras (ET) de 500 kV, motivaron el estudio del tema orientado a medir uno de los tipos de solicitaciones transitorias a las que están sometidos los TI en las playas de las ET. Los transitorios medidos y presentados en el presente trabajo son los que se manifiestan durante la maniobra de apertura y cierre de seccionadores. Para la medición de los transitorios de tensión generados en las barras, se emplearon sensores de campo eléctrico que no requieren ninguna vinculación galvánica con las barras de la ET. Este método de medición resulta innovador, dado que su modalidad de sensado de campo permite compatibilizar el gran ancho de banda de medición requerido, con la contaminación electromagnética existente en la playa de la ET. Además es posible la instalación de los sensores sin producir cortes de energía en la ET. Se midieron los transitorios generados en dos bahías de dos ET. Cada una de las bahías poseía distintos tipos de seccionadores. Dada la versatilidad de los casos en los que se registraron los transitorios de las maniobras de los seccionadores, es posible indicar que se cubrieron los casos usuales en arreglos de 500 kV para interruptor y medio. En los registros fue posible encontrar las características de las solicitaciones que inciden en los TI, representadas por las amplitudes de tensión, tiempos de frente, duración y cantidad de reencendidos de arcos. Conociendo las solicitaciones que se generan en las barras, será posible determinar las corrientes impulsivas que inciden en los TI asociados a la barra. La captación de los transitorios mediante la medición del campo eléctrico generado, ha sido la base que posibilitó obtener, con la apropiada respuesta, el detalle del fenómeno generado por el reencendido de arcos. Tanto los sensores de campo eléctrico, fibras ópticas, transductores y registradores resultan de un reducido tamaño y peso, factores que facilitan su transporte hasta el sitio de uso y su correspondiente instalación. La selección adecuada de los componentes en la construcción de sensores, transductores y otras partes del equipamiento de captación, ha permitido implementar un sistema que registra con 10 MHz de ancho de banda.  Palabras clave: Maniobra de seccionadores; transitorios rápidos, Estaciones Transformadoras, técnica de medición, fibra óptica, transformadores de intensidad.    XIII ERIAC DÉCIMO TERCER ENCUENTRO REGIONAL IBEROAMERICANO DE CIGRÉ 24 al 28 de mayo de 2009 Comité de Estudio A3 - Equipamiento de Alta Tensión XIII/PI-A3 -08 Puerto Iguazú Argentina 2   1 INTRODUCCIÓN Se realizaron mediciones de los transitorios de tensión durante las maniobras de cierre y aperturas de seccionadores, con el fin de establecer las solicitaciones a que son sometidos los Transformadores de Intensidad en el momento que el seccionador asociado es abierto o cerrado como parte de una operación normal dentro de una Estación Transformadora. El fenómeno en cuanto a la solicitación que recibe el TI, depende básicamente de la tensión del sistema y de las características de las barras asociadas, siendo los parámetros más influyentes la capacidad a tierra y las inductancias del circuito. Las mediciones in-situ permiten dar un primer paso para conocer las corrientes inyectadas al TI como consecuencia de las maniobras en seccionadores en la instalación real. Las solicitaciones en los TI con transitorios del tipo impulsivos, están contempladas con el carácter de “Informativo” en el Anexo B de la Ref. [1]. Los reencendidos que se manifiestan en el proceso de apertura de un seccionador entre los contactos que se desplazan desde el cierre hasta la apertura completa o viceversa, generan perturbaciones en tensión, que por lo general son claramente percibidos auditivamente como descargas reiteradas en aire. Una vez iniciadas las descargas o tren de arcos, pueden durar algunos segundos, dependiendo de las características del seccionador, su velocidad de accionamiento y diseño constructivo de los contactos fijo y móvil. La Ref. [2] no contempla especificaciones, para los seccionadores, que acoten las solicitaciones que se dan en servicio y que se manifiestan como tensiones impulsivas reiteradas en cada operación del seccionador. Las mediciones se realizaron en dos Estaciones Transformadoras de 500 kV del tipo exterior, la ET Rincón de Santa María y la ET Resistencia.  La ET Rincón posee en 500 kV, siete campos o bahías de Líneas, cuatro campos de Reactores derivación y un campo de Transformador.  La ET Resistencia posee, en 500 kV, dos campos de Líneas, dos campos de Reactores derivación y dos campos de Transformadores. Ambas Estaciones poseen las configuraciones de Interruptor y medio. En base a la tarea realizada se han podido medir sin intervenir galvánicamente en la barra y con una aceptable exactitud, el tipo de solicitación que genera el Sistema en los bornes de los TI. La solicitación en el propio TI dependerá de la forma constructiva del aparato y del pedestal soporte.  2 SISTEMA DE MEDICIÓN Y REGISTRO 2.1 Sistema Las dificultades, tales como la imposibilidad de utilizar transformadores de tensión por la respuesta necesaria para los transitorios esperados en las descargas de arcos durantes las maniobras de los seccionadores y los consecuentes reencendidos y las perturbaciones electromagnéticas indeseadas en un lugar altamente “contaminado” como lo es una playa de una Estación Transformadora, llevaron a emplear el sistema descripto a continuación. La selección adecuada de los componentes ha permitido implementar un sistema de transducción con 10 MHz de ancho de banda. En la Ref. [3], se encuentra una aplicación que sirvió como guía para implementar el Sistema aquí presentado. 2.2 Sensores El sistema se compone de dos sensores de campo eléctrico con salida para fibra óptica totalmente autónomos merced a su alimentación con baterías recargables, una unidad receptora de dos canales de fibra óptica con sus respectivas salidas eléctricas de señal, para el equipo de registro, y un cargador de baterías dual para la recarga de las baterías de los sensores. 2.3 Transductores y registrador El transductor correspondiente al punto de medición se encuentra incorporado al gabinete del sensor. Este conjunto resulta de reducido tamaño y peso. En la Foto Nº 1 se observa el conjunto. 3 La vinculación, entre el sensor - trasductor y el receptor  es realizada con un enlace por fibra óptica. De esta forma se eliminan las posibles perturbaciones acopladas en los cables de medición permitiendo además la instalación del equipo de registro en un sitio distante para minimizar los acoplamientos indeseados sobre él. Las fibras ópticas utilizadas son multimodo de 62,5/125 µm de 100 metros de longitud pudiendo ampliarse la distancia hasta 1000 metros si fuera necesario. El sistema de registro se completó con un osciloscopio de 300 MHz de ancho de banda con memoria digital (Foto Nº 2).   Foto Nº 1.- Sensor de campo Foto Nº 2.- Receptor de fibra óptica dual y osciloscopio de registro  3 CARACTERÍSTICAS DE LAS INSTALACIONES 3.1 Resumen Las bahías o campos de las Estaciones Transformadoras (ET) donde se realizaron las mediciones cubrieron variantes tanto en las capacidades asociadas a las barras, como así también la inclusión de seccionadores diferentes y con diferentes tiempos para completar las maniobras de apertura y cierre. 3.2 Detalles de los campos o bahías en cada ET donde se efectuaron las mediciones La Fig. 1 muestra los diagramas de las bahías 10 y 2, de la ET Rincón de Santa María.  500 kV500 kVTI IZona A Zona BS1S2ICampo 105SA10 5JB10 5DB10 5SB10  500 kV500 kVTI IZona A Zona BS1S2ICampo 25SA02 5JB02 5DB02 5SB02  Fig. 1 Diagramas de los campos de la ET Rincón de Santa María  Las distancias entre fases son de ocho metros en todos los casos.  Para los  campos 10 y 2, la distancia entre aparatos y alturas de las barras, son: q  S1 a barra alta (23 m) : 2,5 m horizontales q  S1 a TI : 4,5 m q  TI a I : 5,5 m q  I a S2 a barra baja (15 m): Fase R 22 m; Fase S 13 m; Fase T 4 m q  Alturas de barras: Altas 23 m; Bajas 15; Conexiones de equipos 9 m   La Fig. 2 corresponde a las bahías 3 y 5 de la ET Resistencia. 4 500 kV500 kVTI IZONA ASSpSpTI SSp15SC04 5JC04 5DC03 5JC0325SC03CAMPO 3FASES R y S ReactoresBarra ATI IZONA ASVSpTI15SB05 5JB05 5DA05 5JA052CAMPO 5FASES R y S Fig. 2 Diagramas de los campos de la ET Resistencia  Para el campo 3, las distancias entre aparatos y alturas de las barras, son: q  S1 a barra alta (23 m) : 1,5 m horizontales q  S1 a TI04 : 9 m q  TI04 a I : 1,5 m q  I a TI03 : 1,5 m q  TI03 a S2 : 2 m q  Alturas de barras: Altas 23 m; Bajas 15; Conexiones de equipos 9 m  Para el campo 5, las distancias entre aparatos y alturas de las barras, son: q  S1 a barra alta (23 m) : 2,5 m horizontales q  S1 a TI1 : 5 m q  TI1 a I : 1,5 m q  I a TI2 : 1,5 m q  TI2 a S2 a barra baja (15 m): Fase R 22 m; Fase S 13 m; Fase T 4 m q  Alturas de barras: Altas 23 m; Bajas 15; Conexiones de equipos 9 m  4 MEDICIONES REALIZADAS 4.1 Versatilidad de las mediciones Para el campo 10, Fig. 1 se efectuaron maniobras de cierre en el seccionador S1. En los registros de la Fig. 3, se muestra el inicio del tren de arcos para la fase R. En el caso a) corresponde a la perturbación en la zona A y el b), para la misma maniobra, el registro en la zona B.   a) Registro TEK20001 Zona A b) Registro TEK20000 Zona B Fig. 3.- Registros de cierre en la fase R, campo 10. Barrido total 200 ms La Foto Nº 3 muestra la ubicación de los sensores para los registros de la Fig. 3.  Para el campo 10, se muestra en la Fig. 4 el cierre del seccionador 5SA10, registrando en la zona A de la Fig. 1. En a) el inicio de los arcos al acercarse los contactos del seccionador y b) en un tiempo intermedio de la operación que en este caso, las descargas finalizaron a los 1240 ms. 5   a) Inicio del cierre b) Estado a los 790 ms del inicio Fig. 4.- Registro TEK 00007. Cierre en la fase R, campo 10, zona A. Barrido 200 ms    Foto Nº 3.- Campo 10 Foto Nº 4.- Campo 2 Sensores en la misma fase. Zona A y B Sensores en las fases R y T. Zona B Para el campo 2, Foto Nº 4, los registros se muestran en la Fig. 5: a) al inicio de la separación de los contactos del seccionador y b) al finalizar las descargas.   a) Inicio de la apertura b) Final de la apertura Fig. 5.- Registro TEK23003. Apertura en la fase R, campo 2, zona B. Barrido total 200 ms  6 4.2 Duración y tiempos de frente de los transitorios En la Fig. 6 se observa: a) el transitorio que se repite en cada reencendido de los arcos, se extingue en algunas decenas de microsegundos. b) el frente del escalón de tensión de un transitorio.   Apertura. a) Transitório completo Cierre. b) Frente del escalón de tensión Fig. 6.- Operación del seccionador 5SA10. Fase R, Campo 10 La cantidad de operaciones en los seccionadores fueron entre cuatro y quince Los tiempos de frente medidos se registraron entre los valores indicados en la Tabla I TABLA I. TIEMPOS DE FRENTE DE LAS PERTURBACIONES Tiempo de frente medido [ns] CAMPO Cierre Apertura Valor promedio del campo 10 500 a 600 550 a 560 560 02 780 810 800 03 760 a 780 760 770 05 740 a 780 700 a 720 740 De los registros se deduce que los tiempos de frente resultan independientes de la amplitud del escalón de tensión y del tipo de operación que se esté desarrollando, cierre o apertura de los seccionadores. 4.3 Cantidad de reencendidos La Fig. 4 a) y b), permite apreciar para un cierre, que a medida que transcurre el tiempo, al reducirse la longitud del arco, los transitorios se reducen de amplitud y se incrementa la cantidad de ellos por cada período de la frecuencia del sistema. Sobre el final del arco se pueden contar entre diez y once transitorios por período. Las características del fenómeno son similares cuando se efectúa una operación de apertura del seccionador, excepto que se invierte la secuencia de los transitorios, es decir que el mayor número de arcos ocurre al inicio y el mínimo a final del evento, Fig. 5 a) y b). 4.4 Duración de los transitorios Los tiempos de arco medidos se registraron entre los valores indicados en la Tabla II TABLA II. TIEMPOS DE ARCOS MEDIDOS Tiempo promedio de arco medido [ms] CAMPO Cierre Apertura Desviación [σ] Cierre / apertura 10 1235 1780 26 / 131 02 345 720 25 / 40 03 1886 1880 18 / 77 05 1310 1822 93 / 251  7 Conclusiones de los registros anteriores CAMPO 10: q  La operación de apertura es 545 ms más lenta que la de cierre. CAMPO 02: q  La operación de apertura es 375 ms más lenta que la de cierre. CAMPO 03: q  Las operaciones de apertura y de cierre tienen duraciones similares. CAMPO 05: q  La operación de apertura es en promedio 512 ms más lenta que la de cierre. q  Existe una dispersión importante en los tiempos de arco durante las operaciones de apertura. 4.5 Amplitud de la tensión de los transitorios Utilizando la totalidad de los registros de larga duración (4 segundos) realizados durante las operaciones de cierre y apertura de los seccionadores, se determinó la amplitud máxima (∆Umáx) de los escalones de tensión en cada operación. Los resultados se presentan en la Tabla III. TABLA III. AMPLITUDES MÁXIMAS DE LAS TENSIONES MEDIDAS Amplitudes de tensiones medidas ∆Umáx  [kV] CAMPO Cierre Apertura Valor máximo 10 590; 530; 500; 470; 440; 420; 410 560; 530; 480; 400 590 02 520; 450 620; 600 620 03 660; 630; 610; 600 600; 590; 570 660 05 570; 560; 500; 540; 500; 490; 420 660; 610; 580; 570; 560; 520; 480 660  Puede observarse que el seccionador del Campo 03 genera escalones de tensión de valores superiores durante las maniobras. 5 CONCLUSIONES Se ha podido captar un tipo de transitorio, que si bien es originado por una maniobra, tiene asociados tiempos de frente o frecuencias compatibles con fenómenos de descargas atmosféricas. En el presente trabajo fue posible establecer mediante mediciones in situ, parámetros característicos de las perturbaciones que generan las operaciones de los seccionadores. Se enumeran a continuación la información considerada relevante por haber sido varios los modelos de seccionadores involucrados, como así también haber podido medir en dos Estaciones Transformadoras con algunas diferencias constructivas entre ellas. TIEMPO DE FRENTE: • El tiempo de frente no depende del tipo de operación que se realice con el seccionador, sea una apertura o un cierre. o Comparativamente el tiempo de frente en el Campo 10 resulta 35 % más breve que en el Campo 02. o En los Campos 03 y Campo 05, el tiempo de frente promedio medido es prácticamente igual en ambas bahías (736 ns y 768 ns respectivamente) TIEMPO DE ARCO: • En el Campo10 la duración del intervalo de arco durante el cierre de los seccionadores es 3,6 veces mayor que en el Campo 02. (1235 ms y 345 ms respectivamente). 8 • En el Campo 10 la duración del intervalo de arco durante la apertura de los seccionadores es 2,5 veces mayor que en el Campo 02. (1730ms y 720 ms respectivamente). • En el Campo 03 la duración del intervalo de arco durante las operaciones de cierre y apertura de los seccionadores es prácticamente igual mientras que en el Campo 05 la duración del intervalo de arco durante la apertura es en promedio 1,4 veces mayor que durante el cierre (1822 ms y 1310 ms respectivamente). AMPLITUDES DE LOS ESCALONES DE TENSIÓN: • Los valores máximos de los escalones de tensión en los cuatro campos son similares y se encuentran en el rango de los 590 kV a 660 kV. (Diferencia del orden del 10 %).  6 REFERENCIAS [1] .- Norma Internacional IEC Publicación 60044-1 Edición 1.2 / 2003-02 “Transformadores de medida – Parte 1: Transformadores de Intensidad”. [2] .- Norma Internacional IEC Publicación 62271-102 Primera edición / 2003 “Equipamiento de alta Tensión – Parte 102: Seccionadores y seccionadores de puesta a tierra para corriente alternada”. [3] .- “Application of Fibre Optics to the Measurements of Corona Losses in UHV Experimental Lines”. Third Internacional Symposium on High Voltaje Engineering. Milan, August 1979. L. Thione, G. Costa, E. Elli (CESI – Milano, ITALY). A Manzini, A. Centemeri (ENEL CREL Milano, ITALY). 

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/36345/Documento_completo.pdf?sequence=1

Mediciones de transitorios durante las maniobras de seccionadores en estaciones transformadoras de 500 KV

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