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  • Emisin Acstica en transformadores de

    potencia1

    Ajusco 15, Colonia Portales, Delegacin Benito Jurez, C.P. 03300, Mxico, D.F.

  • 2

    Equipo mas caro en la subestacin Muchos aos en operacin Primera indicacin de un problema: Gases Disueltos Comenzar investigacin para determinar el origen de los

    gases Sacar el equipo de operacin para realizar las pruebas en

    lnea son cada vez mas difciles. Entre mas informacin se obtiene con el transformador en

    lnea, mejor se planean acciones futuras.a) Anlisis de Gases disueltosb) Termografac) Vibracind) EA

    Si hay una falla:a) Reparacin en sitiob) Mandarlo con el fabricante

    En ambos casos seria muy conveniente saber la posicin de la falla

    TRANSFORMADORES

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    Emisin Acstica en transformadores de potencia

  • 25/500 kV, trifsico, 784 MVAWestinghouse, Acorazado

    Transformador en operacin por 20 aossin ningn problema.

    Comenz a generar gases (metano, etano,etileno e hidrgeno).

    Gases totales = 9000 ppm AGD indicaba una falla trmica. Probado con EA por 68 horas en Mayo

    2002. 2 reas (clusters) de actividad acstica

    fueron detectadas

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    CASO 1. Sobrecalentamiento de una barra en un transformador de mquina

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  • CASO 1. Sobrecalentamiento de una barra en un transformador de mquina

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  • VENTAJAS En-lnea No-invasiva Detecta actividad en tiempo real Deteccin tempranaLOCALIZACION DE LA FALLA EN 3D. Orienta la inspeccin interna a reas

    especificas en el transformador. Rpida inspeccin Altamente sensitiva Registro permanente de la prueba Monitoreo global

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  • Emisin AcsticaFalla

    Sensor

    Evento

    BAJO VOLTAJE

    Vertical

    Profundidad

    Horizontal(0,0,0)

    Nota: El origen (0,0,0) corresponde a la esquina inferior izquierda del lado de alto voltaje.

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  • Emisin AcsticaSEVERIDAD

    A. Normal: No se detecto actividad acstica.Contine la operacin normal.B. Actividad de baja intensidad detectada. No se requiere darseguimiento, mantener el rea como referencia para pruebas oinspecciones internas futuras. Contine la operacin normalC. Intensidad media se recomienda dar seguimiento, usar otraspruebas no-destructivas como anlisis de vibraciones paraconfirmar, y monitorear los gases disueltos a mayor detalle.D. Intensiva: Seguimiento es muy recomendado. Use otraspruebas no destructivas como anlisis de vibraciones paraconfirmar, incremente los periodos de muestreo de aceite, planeela salida de operacin y considere efectuar una inspeccin internao mantenimiento mayor.

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  • Probado en Octubre 2001. No se detectaron eventos Actividad continua canal 12 Fallo en Enero 2003 (15

    meses despus EA test) rea de falla: Devanado de

    alta tensin, parte bajabobina fase C

    Canal 12

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    CASO 2. Transformador TR74

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  • Probado en October 2001:Dos reas de actividad, ambos en laFase C. Cluster 1 en la parte alta dela bobina y cluster 2 en la partemedia. Tambin, actividad continuafue detectada en la parte inferior deesa bobina. Probado nuevamente en Febrero

    2003. Incremento en actividad con

    respecto a la prueba realizada en2001, misma rea donde la unidadTR74 fallo.

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    CASO 2. Transformador TR72

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  • Probado por primera vez enFebrero 2003. Fuente de actividadacstica localizada en la parte bajade la bobina Fase A. Cluster 1

    Orgenes posibles:a) Transformador de regulacinb) Parte baja de la bobina de la

    Fase A (misma posicin fasediferente que unidades TR72 &TR74)

    Sigue en operacin

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    CASO 2. Transformador TR73

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  • CASO 3. Autotransformador,originalmente un Westinghouse pero reparado por GE en 1989, 138/69 kV, OA/FA/FOA, 50/66/83/93 MVA, tipo

    ncleo

    Aceite en parte superior de laboquilla de alta tensin H2estaba oscurecindose

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  • No se esperaba encontrar actividad acstica en el tanque principal ya que losvalores de gases disueltos indicaban operacin normal de el transformador.

    Fecha H2 CO CO2 CH4 C2H6 C2H4 C2H2 TDCG

    7/23/2002 0 210 1551 6 1 15 0 232

    Cluster 1 localizado unas pocaspulgadas de la pared de alto voltaje(HV) , justo enfrente del rea dondese encuentra la parte inferior de estaboquilla (H2).

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    CASO 3

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  • CASO 4Deteccin de descargas parciales durante la prueba de voltaje inducido

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    Taller de reparacin 230/13.8 kV, trifsico EA fue usada durante la prueba

    de voltaje inducido RIV indico hasta 2000 V y un

    nivel de 400 pC en la fase A Sensores fueron

    reposicionados en base a la actividad acstica detectada.

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  • CASO 4

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    Dos reas de actividad fueron detectadas EA detectadas al 50% del voltaje nominal EA registrada con niveles de 100 V de RIVInspeccin interna: Decoloracin en el papel aislante de la

    phase B Terminales de baja tensin y del

    cambiador bajo carga no estaban separadas adecuadamente ni bien aisladas.

    Unidad probada despus de ser reparada y se obtuvo un valor de 200 V

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  • Colocacin de sensores

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    Para un transformador de ncleo de tres fases, instalar 1 sensor en elrea general de la conexin del fondo de cada casquillo.

    Colocar sensores adicionales aproximadamente al centro de cadamiembro del devanado sobre los lados de alto y bajo voltaje del tanque

    Si estn disponibles sensores extra, colocarlos en los extremos deltanque.

    Para un transformacin de 1 ncleo de una fase, instalar 1 sensor en elrea general de cada casquillo en la conexin del fondo.

    Colocar sensores adicionales aproximadamente al centro de cada en cadamiembro de los devanados sobre 4 lados del tanque.

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  • Colocacin de sensores

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    Si el transformador tiene un autotransformador preventivo en el interior, debeconsiderarse la colocacin de 1 o 2 transductores cercanos a esta localizacin.

    Usando las mismas localizaciones de sensor y ajustes del software con la prueba atransformadores idnticos, se permite establecer datos ambientales de referencia paraese diseo particular.

    Los sensores pueden moverse para mejorar la recepcin de seal desde una fuenteespecfica

    Debe aplicarse gel acoplante suficiente a la cara del transductor para asegurar unatransmisin eficiente de las seales de EA desde la pared del tanque al cristal dedeteccin.

    Bloques de proteccin magnticos de la seal de los sensores: El lugar donde estinstalada la proteccin se obtiene generalmente haciendo referencia a las imgenes o lasnotas de la experiencia pasada con el transformador.

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  • Colocacin de sensores

    Los sensores de EA son instaladosen las proximidades del casquillode alto voltaje. Un sensoradicional fue instalado en el ladoopuesto.

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  • Colocacin de sensores

    Se colocaron sensores de EAsobre lado-pared deltransformador paramonitorear el ncleo interno.Un sensor de EA fue colocadoen el lado-pared opuesto deltransformador .

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  • Termografa Eficiencia del sistema de enfriamiento Conexiones Nivel de aceite Accesorios(bombas, cambiador)

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  • Anlisis de gases disueltos en campo

    Cromatgrafo porttil

    Detecta todos los gases de falla

    Resultados obtenidos en20 minutos

    Puede ser usado entransformadores, interruptores ycambiadores de derivacin bajocarga

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