sfra teoria y_analisis megger

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  • 1. SFRA Anlisis de la Respuesta deBarrido de Frecuencia 1
  • 2. Mecnica del Transformador Un transformador esta diseado para soportar ciertas cargas mecnicas. Los limites de diseo pueden ser excedidos debido a: Fuerte impacto mecnico Transporte Movimientos ssmicos Fuertes impactos elctricos Fallas en el sistema Fallas en los conmutadores Falla de sincronizacin La resistencia mecnica del transformador se debilita con el paso del tiempo Aminora la capacidad de soportar estrs mecnico Incrementa el riesgo de fallas por problemas mecnicos Incrementa el riesgo de problemas de aislamiento 2
  • 3. Por qu se analiza la condicin mecnica? Para detectar posibles desplazamientos del ncleo y deformaciones en los devanados debido a: Grandes fuerzas electromagnticas por corrientes de falla Transporte y reubicacin de la unidad Si estas fallas no se detectan a tiempo, el problema puede evolucionar y terminar en fallas trmicas o dielctricas que provoque la perdida del transformador Periodicidad en las pruebas es esencial 3
  • 4. Deteccin de Fallas con SFRA Fallas en devanados Deformacin Desplazamiento Corto circuito Fallas de ncleo Movimiento Puesta a tierra Fallas/ cambios mecnicos Estructuras de fijacin Conexiones 4
  • 5. Fundamentos de la Prueba SFRA Prueba con el equipo fuera de servicio El transformador se analiza como como un circuito de filtro RLC complejo La respuesta del circuito de filtro se mide en un gran numero de frecuencias sobre un extenso rango de frecuencias y se lo grafica como una curva de magnitud de respuesta Los cambios en el circuito de filtro pueden detectarse y mediante comparacin en el tiempo Este mtodo es nico por su capacidad para detectar una variedad de fallas en los devanados o en el ncleo en una sola prueba 5
  • 6. SFRA Cmo funciona? Una serie de seales de bajo voltaje se aplican al transformador en varias frecuencias Se mide amplitud y fase en las seales de entrada y salida La relacin entre las dos seales provee la respuesta de frecuencia o funcin de transferencia del transformador De la funcin de transferencia se pueden derivar una serie de trminos como una funcin de frecuencia: Magnitud Fase Impedancia / admitancia Correlacin 6
  • 7. SFRA Cmo funciona (2) El circuito RLC posee una impedancia diferente a diferentes frecuencias. La funcin de transferencia para todas las frecuencias es la medida de la impedancia efectiva del circuito RLC. Cualquier deformacin en la geometra del sistema, cambia el circuito RLC, el cual a su vez cambia su impedancia y por ende, su funcin de transferencia a diferentes frecuencias. Estos cambios dan una advertencia sobre posibles daos en el transformador. 7
  • 8. SFRA Resultados Regiones de Frecuencia Problemas en el transformador pueden detectarse en diferentes rangos de frecuencia Problemas en el ncleo Devanados abiertos/corto circuito Winding Malas conexiones/incremento and tap resistencia leads Cambios en la impedancia de Corto-circuito Winding interaction and deformation Deformaciones en los devanados Core + windings Desplazamiento de devanados frecuencias Movimiento de los devanados y conexionado del conmutador 8
  • 9. 10 0 Winding -10 structure Core -20 influence influenceMagnitude, dB -30 -40 -50 -60 Earthing Interaction leads -70 A phase between influence B phase windings -80 C phase -90 1 2 3 4 5 6 7 10 10 10 10 10 10 10 Frequency, Hz 9
  • 10. Rangos de frecuencia para medicin SFRACIGRE 342 Limite de Baja Limite de Alta Categora Frecuencia Frecuencia Transformadores de Potencia, Uw < < 50 Hz 2 MHz 100 kV Transformadores de Potencia, Uw > < 50 Hz 1 MHz 100 kV Comparacin de mediciones anteriores y/o mtodos/practicas que < 50 Hz 500 kHz no se cien at estndar de CIGRE 10
  • 11. Rangos de frecuencia para medicin SFRAEjemplos Limite de Baja Limite de Alta Frecuencia Frecuencia Eskom 20 Hz 2 MHz ABB 10 Hz 2 MHz 100 Hz 1 MHz Por defecto el instrumento debe cubrir el rango 20 Hz 2 MHz 11
  • 12. Comparative testsTransformador A Basado en Diseo Basado en TiempoTransformador A Transformador B Basado en el Tipo Constructivo 12
  • 13. Comparaciones Basadas en Tiempo (Las pruebas se levan a cabo en el mismo transformador en diferentes periodos de tiempo) Esta es la prueba mas eficaz Desviaciones entre curvas son fcil de detectar Basadas en el Tipo Constructivo (Las pruebas se llevan a cabo en transformadores de un diseo similar) Se requiere un conocimiento especifico sobre el objeto de prueba y sus posible modificaciones Desviaciones menores no son necesariamente un signo de problemas en la unidad Basado en Diseo (Las pruebas se realizan en los terminales de los devanados y boquillas de idntico diseo) Se requiere un conocimiento especifico sobre el objeto de prueba y sus posible modificaciones Desviaciones menores no son necesariamente un signo de problemas en la unidad 13
  • 14. Filosofa de las Mediciones SFRANuevas mediciones = Medicin de Referencia Entra en Servicio Se requiere pruebas adicionales 14
  • 15. Mediciones de Referencia Cuando el transformador es nuevo Se adquiere los datos durante las pruebas de puesta en marcha de unidades