Entrenamiento Equipo M4000 (Español)

Entrenamiento DobleFundamentos de Ensayos de Factor de Potencia

R.E.G. BRR.E.G. BRBR

COMO FUNCIONA EL EQUIPO?

CUALES SON LOS LIMITES DE ESTE EQUIPO?

INTRODUCCIN:LO QUE SE DEBE SABER


QUE CUIDADOS SE DEBEN TENER AL EFECTUAR LAS CONEXIONES?

QUE SIGNICAN LOS RESULTADOS ALTOS?

COMO LA EJECUCIN DE UNA PRUEBA PUEDE AYUDAR A LOCALIZAR UN PROBLEMA?


Entrenamiento DobleConociendo el Equipo

CONOCIENDO EL EQUIPO:CONJUNTO M4000 COMPLETO COM ACCESORIOS

Controlador M4200C o PC porttil

Switches de seguridad

M4100Cable de conexin entre M4100 y PC

Sensor de

El conjunto M4000(Los accesorios estan subrayados!)


Carro de transporte M4300Cable de alta tensin

Cable de aterrizamiento

Cable de baja tensin rojo RED

Sensor de temperatura

Luz estreboscpica

Cable de calibracin

Conectores para prueba de conexiones

Cable de baja tensin azul BLUE

Gancho pequeo (y grande)

CONOCIENDO EL EQUIPO:ACCESORIOS DEL M4100 (OPCIONALES)

CAPACITOR DE RELAIN DE TRANSFORMAIN

Utilizado en conjunto com el M4100para la ejecucin de pruebas derelacin de transformacin paratransformadores utilizando el mtodoDoble.


CELDA DE ACEITE

Utilizada en conjunto con el M4100 para laejecucin de pruebas de factor de potencia enmuestras de aceite recin extraidas deltransformador.


REFERENCIA DE CALIBRACIN DE CAMPO II

Este accesorio es equipado dentro del propio M4100 y permite la verificacin de calibracin tanto en laboratorio como en campo y tambin efecta la recalibracin. El cable de calibracin mostrado anteriormente hace parte de este acesorio.


REFERENCIA EXTERNA M4120

Utilizado en conjunto con el M4100, permite la realizacin de pruebas con tensiones superiores a 12 kV con ayuda de una fuente externa. En este caso, el M4100 funcionar como un equipo de lectura de las corrientes de fuga, ejecutando los ensayos a la frecuencia de lnea en los modos normal e reverso.

parte de este acesorio.


REACTANCIA DE FUGA M4110

Este accesorio en conjunto con el M4100,permite la medicin de la reactancia de fugaem transformadores para localizar problemasen las bobinas o em el ncleo.


RESONADOR C 10 kV

Utilizado en conjunto con el M4100 para laejecucin de pruebas en equipos con altascapacitancias, tales como generadores ymotores. Se pueden utilizar hasta 4resonadores en serie para compensar unacapacitancia muy grande.

Conector de alimentacin

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:

La alimentacin del M4100 es universal, pudiendo ser desde95 hasta 264Vac, 47 hasta 63 Hz.

CONOCIENDO EL EQUIPO :MEDIDOR DE FACTOR DE POTENCIA M4100


Hz.A 110V -> 20A y a 220V -> 10A.

El conector es de tipo 3 pines o 2P+T. Tanto la tierra de alimentacincomo la tierra electrnica deben estar aterrizadas!! En caso que no sedisponga de una toma con tierra, este punto por ser aterrizado por elterminal identificado con este smbolo .Se debe tomar cuidado con la diferencia de potencial entre la tierra de campoy la fase. Muchas veces, existe una diferencia de potencial entre la tierra defuente y la tierra de la subestacin. En caso que esto exista, iguale estepotencial antes de utilizar el instrumento.

Interruptor encendido/ apagado

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Adems de encender yapagar el equipo, esteinterruptor posee un


interruptor posee undisyuntor incorporado queabrir el circuito en caso decortocircuito o sobrecarga.

El equipo puede ser encendido o apagado inmediatamente estandoconectado al software, el cual ir a establecer nuevamente la comunicacincon el equipo toda vez que sea necesario sin que requiera la intervencindel usuario (El monitoreo de la comunicacin debe estar seleccionado!). Sedebe esperar algunos segundos apenas despus de la reconexin pararestablecer la comunicacin y efectuar las pruebas.

Conector de comunicacin

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:

Conector de conexin de tipo insercin con clavija de seguridad. Posee un dispositivo interno de



dispositivo interno de proteccin de los pines con retorno por resorte.

El cable de comunicacin tiene un conector del tipo DB9 para comunicacin serial con el controlador o el computador porttil. En caso que el porttil no posea puerto de comunicacin se requiere la adaptacin de un adaptador USB / serial.

Leds indicadores

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Indicacin del estado delequipo, (conectado /desconectado),


Al conectar el equipo, verifique que el led indicador de alimentacin estecontinuamente encendido, el led indicativo del microprocesador o ledindicativo do microprocesador est titilando y el led de temperatura esteapagado. Esta es la configuracin en la cual debe trabajar el M4100.

desconectado),funcionamiento delprocesador y alerta de latemperatura de operacin.

Switches de seguridad

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Tienen una funcin deproteccin. En caso quecualquiera de los switches se


Existen dos: el de menor longitud de cable debe ser controlado por eloperador del equipo y el otro es para que esta efectuando las conexiones enel equipo bajo prueba. Para iniciar la prueba y durante toda esta, ambosswitches deben estar presionados.

Los switches poseen internamente un resorte bien fuerte que permite suretorno automtico cuando se libera la presin. Se sugiere que antes deefectuar la prueba, se verifique la mejor posicin para accionar la llave.

cualquiera de los switches seabra, se interrumpir laprueba por completo.

Cables de baja tensin

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Poseen la misma disposicinde pines y el mismo tipo deconector.Los cables estn identificados


Con estos cable se miden las corrientes de fuga, dependiendo del tipo deprueba realizada. Esta es la nica conexin que puede ser cambiada y quepuede ocasionar error en las mediciones, por eso, verifique que cadaconexin este de acuerdo con el color del cable.Los cables de baja tensin o LV como son conocidos deben poseer bajaimpedancia de entrada (menor que 1 medidos entre la pinza y el pin #3).

Los cables estn identificadosen dos puntos con loscolores rojo y azul.

Conexin de aterrizamiento

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Posee un seguro interno para impedir que el cable se desconecte. En este punto se efecta el aterrizamiento de toda la


En este punto se efecta tambin una medicin de la corriente de fuga. El cable de aterrizamiento debe estar conectado en el mismo punto de aterrizamiento del equipo bajo prueba para que se puedan efectuar las mediciones.

aterrizamiento de toda la carcasa y est aislado internamente de la tierra electrnica ( ).

Cable de alta tensin

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Posee doble blindaje (una de tierra y otra de guarda) y dos tamaos diferentes de


El cable debe ser insertado totalmente. No es necesario forzarlo para introducir el cable, basta mover el seguro para el lado e introducir el cable hasta llegar al borde. El seguro hace parte de la carcasa y esta aterrizada.La potencia mxima de salida es de 3kVA.

tamaos diferentes de gancho (roscable en la punta), para mejor conexin con el equipo bajo prueba.

Conector de cable de guarda

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Punto extra de Guarda, conectado internamente al circuito.


Este punto puede y debe ser utilizado cuando existe la necesidad de retirar las corrientes de fuga que puedan interferir en la medicin que se quiere realizar.

circuito.

Sensor de temperatura

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Punto de conexin del sensor de temperatura. Posee un seguro en la parte superior


El sensor de temperatura tiene un imn en la parte de atrs que permite su fcil ubicacin en la carcasa del equipo bajo prueba, permitiendo uanmedicin de temperatura superficial del equipo. Verifique que la carcasa est aterrizada!

seguro en la parte superior del receptculo. Para soltar el cable se debe presionar el seguro.

Luz estroboscpica

CARACTERSTICAS:

COMPONENTE:


Punto de conexin de la uzestroboscopica. Posee un seguro en la parte superior


La luz estroboscopica tiene un imn en la parte inferiorque permite su fijacin en partes metlicas. Ubique siempre la luz en un punto donde todos la puedan visualizar cuando ella comience a titilar. Verifique que la carcasa a la cual esta se va a fijar la luz est debidamente aterrizada!

seguro en la parte superior del receptculo. Para soltar el cable se debe presionar el seguro.

Cables de prueba (1 de alta, 2 de baja y 1 de tierra) son los mismos del equipo Doble M2H;

Cada cable posee un tipo diferente de conector. Cada conector y cada receptculo poseen canales para facilitar la conexin as como algn tipo de seguro.NO es necesario el uso de fuerza para insertar o remover los



NO es necesario el uso de fuerza para insertar o remover los cables! En el caso el cable de aterrizamiento, este se debe girar para asegurar o soltar. El posee un punto exacto para la fcil insercin y remocin.

No deje el sensor de temperatura y humedad bajo la lluvia. Tenga cuidado al trasportar el sensor y la luz estroboscopica. Ellos no son tan resistentes a impactos como el M4100;

Existen 7 circuitos de prueba incorporados que cubren todas las posibilidades para medicin de factor de potencia;

Antes de iniciar la inyeccin de tensin el M4100 emite una seal sonora de advertencia consistente en 3 bips . Despus de la seal, una luz estroboscpica comienza a titilar e inicia la inyeccin de tensin.

No se requiere realizar la inversin de polaridad o usar el circuito de cancelacin de interferencia (ICC) en el M4000 como se hace en el M2H ya que las mediciones se realizan a + 5% o + 10% alrededor de la frecuencia



que las mediciones se realizan a + 5% o + 10% alrededor de la frecuencia nominal especificada (50 ou 60Hz).

Las pruebas tambin se pueden efectuar a la frecuencia de lnea (50 ou60Hz) en los modos normal y reverso como se hace en el M2H.

El resultado final del ensayo puede ser obtenido usando valores reales o pueden ser referidos a 10kV.

La inyeccin de tensin puede realizarse en modo automtico o manual.

GSTGND - RB

GAR - RB

GAR - RGROUNDEDSPECIMENTTEST

CONOCIENDO EL EQUIPO:LOS 7 CIRCUITOS DE PRUEBA

MEDICIONES QUE INVOLUCRAN UNA CONEXIN A TIERRA


UST

GAR - R

GAR - B

UST - RB

UST - R

UST - B

TEST

UNGROUNDEDSPECIMENTTEST

MEDICIONES QUE NO INVOLUCRAN UNA CONEXIN A TIERRA

TIERRA

REFERIDO A 10KV

REFERIDO A 10KV

Modode prueba

Modode prueba

Resultadode la pruebaResultado

de la pruebaCancelacin de interferencia

Cancelacin de interferencia

CONOCIENDO EL EQUIPO:FORMAS DE EFECTUAR LAS PRUEBAS

Frecuencia de la prueba

Frecuencia de la prueba

MODULACIN DE FRECUENCIA DE

LINEA


LINEA

INVERSIN DE INVERSIN DE

60Hz60Hz

50Hz50Hz + 5%+ 5%+ 10%+ 10%

+ 5%+ 5%+ 10%+ 10%


PRUEBAPRUEBA

VALORES REALES

VALORES REALES


LINEA


LINEA

INVERSIN DE POLARIDAD DEL

SINCRONISMO DE LINEA



60Hz60Hz

50Hz50Hz+ 5%+ 5%+ 10%+ 10%

+ 5%+ 5%+ 10%+ 10%





+ 10%+ 10%

CONOCIENDO EL EQUIPO:LAS MEDICIONES REALIZADAS

Tensin;

Corriente Total;

Vatios (Perdidas);


Temperatura;

Frecuencia;

Capacitancia o Inductancia;

Factor de Potencia o tangente delta.

Tensin:Rango: 0 a 12kVValor mnimo:25VIncremento mnimo: 1VDistorsin: 2% DHT para cargas linearesResolucin: 1V

Corriente total:Salida: 100mA continuo @10kV

200mA por 30min@10kV300mA por 4 min@10kV

Lectura: 0 a 5A (auto ajustable)Resolucin (lectura): 0,1APrecisin: + 1% de la lectura

CONOCIENDO EL EQUIPO:LIMITES DE INYECCIN Y MEDICIN


Resolucin: 1VPrecisin: + 1% de la lectura

Precisin: + 1% de la lectura

Potencia de salida:Rango: 0 a 3kVA

Potencia activa:Rango: 0 a 2kW para potencia

nominal o 0 a 100kW cuando es corregido o referido a 10kV

Resolucin: 0,5mW a 10 kV+ 0,03% de VA

Inductancia:Rango: 6H a 10MH (auto ajustable)Resolucin: 0,01HPrecisin: + 0,5% de la lectura

Capacitancia:Rango: 0 a 5F (auto ajustable)Resolucin: 0,1pFPrecisin: + 0,5% da lectura

CONOCIENDO EL EQUIPO:LIMITES DE INYECCIN Y MEDICIN

Frecuencia:Rango: 45 a 70Hz

Temperatura:Rango: -20 a +50oC


Factor de potencia:Rango: 0 a + 100,00%Resolucin: 0,01%Precisin: + 1% de la lectura

Factor de disipacin:Rango: 0 a + 999,99%Resolucin: 0,01%Precisin: + 1% de la lectura

Rango: 45 a 70HzResolucin: 0,1HzPrecisin: + 1% de la lectura

Rango: -20 a +50 CResolucin: 0,1oCPrecisin: + 4oC

Conocer los lmites del equipo nos ayuda a tomar decisiones cuando los valores medidos son mucho mas bajos pero significativos.

Todos los cables, principalmente los cables de conexin a tierra y los de baja tensin deben tener buen contacto metal-metal en un punto limpio sin oxidacin, pintura, u otra contaminacin. Se debe raspar la superficie para penetrar el metal.

El instrumento M4100 debe estar aterrizado directamente al espcimen bajo ensayo.

Los anillos de Guarda y Tierra del cable de alta tensin deben estar

CONOCIENDO EL EQUIPO:CUIDADOS CON LAS CONEXIONES


Los anillos de Guarda y Tierra del cable de alta tensin deben estar aislados de las superficies energizadas.

Blindaje de Tierra

Terminal de Terra Blindaje de Guarda

Terminal de Guarda

Conductor de Alta tensin

Gancho de Alta tensin

Mango aislante del conductor de alta tensin a Guarda

Mango aislante de Guarda a tierra

}}

Posicin Incorrecta!

Espacio insuficiente entre los anillos de Tierra y de Guarda y la superficie del buje



Posicin correcta!

Espacio suficiente entre los anillos de Tierra y de Guarda y la superficie

del buje

Utilice estructuras NO energizadas y aterrizadas en los alrededores para ayudar a posicionar el cable de alta tensin como una forma de apartar los puntos de tierra y guarda de los equipos bajo prueba.

A veces, la contaminacin o el defecto es pequeo en relacin con el sistema de aislamiento total y puede ser difcil de detectar.

Dividir el sistema de aislamiento en secciones menores permite



en secciones menores permite mejorar la deteccin de los

defectos.

PREFIERA PREFIERA ESTA FORMAESTA FORMA

De esta forma la contaminacin se torna mayor en relacin al aislamiento medido y es mas fcil de detectar.

EVITE ESTA EVITE ESTA FORMAFORMA

PUEDE DEJAR QUE YO PUEDE DEJAR QUE YO AGARRE EL CABLE SI!AGARRE EL CABLE SI!

DESENERGIZA!!!!DESENERGIZA!!!!

DESENERGIZA!!!!DESENERGIZA!!!!

CONOCIENDO EL EQUIPO:UTILIZNDOLO CON SEGURIDAD


Alarma sonora del

M4100

Verifique todos los cables antes de conectarlos.Busque pequeas rayaduras o cortes en elaislamiento. En caso que las encuentre, realicepruebas de aislamiento de D.C entre elconductor principal contra sus apantallamientos;

Tenga en cuenta que tensiones inducidaspueden estar presentes sobre el equipo bajo



pueden estar presentes sobre el equipo bajoprueba, el cual debe ser aterrizado antes derealizar las conexiones para eliminar estascargas;

Nunca agarre el cable de alta tensin duranteel ensayo;

Siempre que vaya a desconectar un cable delM4000, desconecte primero el cable del equipobajo prueba y despus del M4100;

En caso de emergencia, basta abrir uno de losswitches de seguridad para suspender la prueba.El cable de alta tensin se encuentra aterrizadointernamente cuando no esta inyectandotensin.JAMS ASEGURE MECNICAMENTE LOSSWITCHES DE SEGURIDAD !

Las pruebas de Factor de Potencia no son



Las pruebas de Factor de Potencia no sondestructivas. No se debe usar una tensinsuperior a la de diseo del sistema deaislamiento bajo prueba;

En la determinacin de la capacidad del sistemade aislamiento, tenga en cuenta la capacidadlimitante del neutro;

NUNCA realice pruebas sobre un transformadorbajo vaco total o parcial;

Siga cuidadosamente las reglas de seguridad desu empresa antes, durante y despus de laspruebas.

Este curso tiene como objetivo orientar a utilizarel equipo de la mejor forma posible, PERO NOEXIME DE LA OBLIGACIN DE LEER ELMANUAL ANTES DE EJECUTAR PRUEBASSOBRE EL EQUIPO. LEA SIEMPRE EL



SOBRE EL EQUIPO. LEA SIEMPRE ELMANUAL!!

Familiarcese con el captulo relacionado delmanual del M4100 sobre seguridad.

Las normas de su empresa estn por encima delas recomendaciones dadas por Doble.

En caso de dudas sobre el equipo realice laspruebas de verificacin y contacte al ingeniero deaplicacin de DOBLE.

Para familiarizarse con losensayos, o para verificar elfuncionamiento del instrumento,se sugiere hacer pruebas con elrecipiente de muestras lquidasvaco, como se indica:

CONOCIENDO EL EQUIPO:ENSAYO DE VERIFICACIN


Prepare todo como se indica en lafotografa al lado

Aplique solamente 5 kV (limite detensin para recipiente vaco)

Resultados a obtener: 400 A; 0,002 watts 106-109 pF

(utilizar circuito UST)


Entrenamiento DobleEl factor de Potencia y la capacitancia

QUES ES UN AISLAMIENTO Y QUE ES UN CONDUCTOR?

QU ES FACTOR DE POTENCIA (FISICAMENTE)?

INTRODUCCIN LO QUE SE DEBE SABER


COMO LA VARIACIN DE FACTOR DE POTENCIA PUEDE AFECTAR EL EQUIPO?

QUE SE QUIERE MEDIR Y QUE SE ESTA MIDIENDO?

LO IDEAL Y LO REAL

DDPDDP~~

LINEA LINEA (V)(V) LO IDEAL LO REAL

ICICIR


~~

o& 90+= CEQ II += )( RCEQ III &&Todo material es capaz de conducir corriente elctrica, aunque este valor sea muy pequeo. Sabemos que un material aislante es un psimo conductor de corriente, pero para que nivel de tensin y en que circunstancias?

EL FACTOR DE POTENCIA

El factor de potencia mide la degradacin del material y/o aislamiento;

Es una ensayo NO destructivo, por eso, los limites de tensin FASE-TIERRA deben ser respetados;

Independiente de la tensin de ensayo - Aislamiento lquido en buenas condiciones;


Independiente del tamao del equipo - Facilita estudios y comparaciones;

Sensible a la temperatura - Debe corregirse para equipos con aislamiento lquido (a una referencia de 20oC);

No deje de revisar los valores de corriente, vatios, y la capacitancia, ya que la informacin contenida en estas variables es muy importante.

EL FACTOR DE POTENCIA

AparentePotencia ActivaPotencia

* PotenciadeFactor == EI

WT

mAWPF 10=

Para calcular el Factor de Potencia (valor equivalente a 10 kV), se multiplica el valor medido de vatios por 10 y se divide

10031010310%

=

mAWPF


mAWPF 10= valor medido de vatios por 10 y se divide

por la corriente medida (total) en mA(mili-Amperes).

Para un valor de corriente inferior a 300 A, no se calcula % Factor de Potencia; se compara los vatios y la corriente. Esto aplica normalmente para mediciones de columnas de interruptores, pararrayos, y en ciertos casos a travs de contactos de interruptores que no usan capacitores

LA CAPACITANCIA

Una capacitancia es creada a partir delmomento en que dos placas conductoras sonseparadas por un medio no conductor.


CfEIc ...2. pi= dAC r 0.. =

FACTOR DE POTENCIA vs TANGENTE DELTA

II

=)( = Delta TangenteII

=)( = Potencia deFactor

R

T

R

TAN

COS

IC IT


ICEIR

% FP (% COS ) % FD (% TAN ) 90 0 0 0

89.71 .500 .29 .500 84.26 10.00 5.74 10.05

0 100.00 90 INFINITO

Circuito Guarda

Medidor de Corriente y Vatios

Conexin del instrumento a tierra


ItIt=Ic

VARIACIONES CAPACITIVAS MODELO IDEAL

Porcelana: r = 6,5Aceite: r= 4,5

Papel: r = 3,5

It=IC

E

= 90

Agua: r = 78


CfEIc ...2. pi= dAC r 0.. =

Circuito GST-Ground tierra

Ejemplar IDEAL sin prdidasmA

WPF 10=

E = Tensin de ensayoA = rea de las chapas

0 = Permisividad absoluta(vaco) = 8,85x10-12 C2/N.m2

r = Permisividad relativa d = distancia entre las lminas

0)( ===aparente

ativa

T

R

pP

IICOS

La variacin de capacitancia, en la mayora de los casos, est relacionada con variaciones fsicas. La tendencia normal del valor de la capacitancia es a aumentar. Un aumento en el valor de capacitancia puede indicar una reduccin de la distancia entre placas o presencia de contaminacin.

Circuito Guarda




It

Ir

RIc

ANALIZANDO LAS VARIACIONES - CAPACITANCIA

IT ; (Paparente)IC ; (Preativa)

aparente

ativa

T

R

pP

IICOS ==)(

WPF 10=


Circuito GST-Ground tierra

CfX c ...21

pi=

CfEIc ...2. pi=

IR ; (Pativa) E

dAC r 0.. =

El factor de potencia es inversamente proporcional ala capacitancia, o sea:

C%PF

C%PF

El valor de factor de potencia no debe presentar reducciones. Una reduccin significativa en el valor del factor de potencia tambin puede indicar problemas. Verifique siempre el valor de la capacitancia.

mAWPF 10=

ANALIZANDO LAS VARIACIONES - RESISTENCIA

WPF 10=Circuito Guarda




It

Ir

RIc

IT ; (Paparente)IC ; (Preativa)

aparente

activa

T

R

pP

IICOS ==)(


AlR .=

lAEI r.

.

=

El factor de potencia es directamente proporcional a las prdidas en vatios:

W%PF

W%PF

Existen casos donde el factor depotencia aumenta la capacitanciatambin, eso significa que lacapacitancia y las prdidas (Vatios)estn aumentando en conjunto,causando poca variacin o hasta lareduccin del valor del fator depotencia.

mAWPF 10=Circuito GST-Ground tierra

IR ; (Pativa) E

EJEMPLOS DE VARIACIN CAPACITIVA

Tap del buje desconectado del ncleo. Rotura de la conexin elctrica entre la unidad capacitiva y la tapa del

condensador (interruptor tipo DLVF550). Bajo nivel de aceite en bujes. Desplazamiento de devanados del transformador.


CAMBIOS EN CORRIENTE Y CAPACITANCIA

Importancia Indica cambios fsicos

Bujes (pasatapas) lminas en corto-circuito Transformadores movimiento del ncleo/ devanados Pararrayos elementos daados o deteriorados

Lmites sugeridos: + 5% - Investigar

+ 10% - Investigar/sacar de servicio


+ 10% - Investigar/sacar de servicio

Ejemplos de Variaciones en Prdidas

Mala conexin (pintura, oxidacin o en el caso de bujes, falta de cuidado en mantener la distancia entre las conexiones al tap y tierra).

Superficie (interior o exterior) sucia o contaminada. Entrada de humedad. Carbonizacin debido a arco voltaico. Ionizacin de un material aislante slido causando pequeas descargas


Ionizacin de un material aislante slido causando pequeas descargas parciales.

Ensayo de TIP-UP

El ensayo de TIP-UP no esmas que el ensayo de factor de potencia realizado a diferentes tensiones.

En un aislamiento en buen estado, el factor de potencia debe ser constante a todas las tensiones de prueba.

Cuando hay variaciones en la curva de TIP-UP significa que el aislamiento


El TIP-UP es causado por:

Imperfecciones en aislamiento slido Ionizacin del aislamiento Carbonizacin Otro tipo de contaminacin Envejecimiento

Cuando hay variaciones en la curva de TIP-UP significa que el aislamiento presenta problemas.

Burbujas de Aire o Ensayo de Tip-UP

Examinando de cerca el aislamiento, se pueden observar pequenas imperfecciones, o burbujas de aire. Estas burbujas incrementan la potencia electrosttica en sus superficies, y se ionizan, resultando en Descargas Parciales y Corona.


Burbujas

Tip-UP de Factor de Potencia: La Diferenia de Factor de Potencia a Diferentes Tensiones

1

1.2

%

F

a

c

t

o

r

d

e

"Tip-Up" del Factor de Potncia

Despus de 10 Aos


2 4 6 8 10

Primer ensayo

Segundo ensayo

Tercer ensayo

0

0.2

0.4

0.6

0.8

%

F

a

c

t

o

r

d

e

P

o

t

e

n

c

i

a

Tensin de Ensayo

Tip-Up

Ensayo Inicial

Despus de 5 Aos

Tip-Up = Factor de Potencia a tensin de Lnea a tierra -Factor de Potencia a 25% tensin de Lnea a tierra

Factor de Potencia Vs. Tensin de Prueba

Cuando se aumenta la tensin de prueba, el Factor de Potencia tambin puede aumentar, dependiendo de la cantidad de burbujas.

%PF%PF

Aislamiento seco tpico


%FP @ 25% L-T%FP @ L-T

Tip-up ocurre principalmente en sistemas de aislamiento tipo seco, como transformadores tipo seco, mquinas rotativas, y cables.

E25% L-T L-T

E

Ideal

Generadores

Aislamiento seco tpico

125% L-T

Si es usual en su compaa, se puede hacer una prueba adicional a una tensin de 110% o 125% de la tensin de linea a tierra del equipo.

Anlisis de datos (General)

Compare con los datos de placa del fabricante;

Compare con resultados previos;

Compare con resultados de equipos similares;

Cuidado con todas las mediciones indirectas tales como %PF y


Cuidado con todas las mediciones indirectas tales como %PF yReactancia de fuga. Las variables que son utilizadas para efectuar elclculo pueden variar de forma proporcional, dando la impresin que elresultado es aceptable;

Resultados de % Factor de Potencia demasiado bajos son taninaceptables como los resultados demasiado altos;

Variacin en el valor de corriente, vatios o capacitancia del 5% o msdeben ser investigados;

Examine las conexiones de los cables, incluyendo el cable a tierra.Verifique que haya buen contacto metal a metal.

Limpie y seque las superficies de las porcelanas y repita el ensayo.

Investigando Resultados Inaceptables


Verifique que las prdidas en cada cable de ensayo son menores de 1ohm (en los cables de BT, medir entre el conector y el pin 3).

Usando la celda vaca para medidas de aceite Doble, haga un ensayo a 5kV. Debe obtener 400 uA y menos de .04 vatios, con un valor decapacitancia de 106-110 pF.

Verifique el procedimiento de ensayo y repita.

GST

LOS 7 CIRCUITOSDE PRUEBA

GND - RB

GAR - RB


Medicin solamente con el cable de TIERRA

Medicin con los cablesRED , BLUE y TIERRA

Mediin con cablesBLUE e TIERRA

Circuitos de Ensayo Doble:


UST

GAR - B

UST - RB

UST - R

UST - B

TEST


Medicin con cables RED e TIERRA

Medicin solamente con cable RED

Medicin con cables RED , BLUE

Medicin solamente con cable BLUE

AT

CHTCH

BT Terc

TRANSFORMADORDE 3 DEVANADOS

Cual es este Circuito?

Circuitos de Ensayo Doble. Ejemplos:

GND - RB


BT Sec

CHLCLT

CLCT

mAQu estamos midiendo?

GUARDGUARD

M4100M4100

CHT + CHL + CH

AT

CHTCH

BT Terc


GAR - RB




BT Sec

CHLCLT

CLCT


GUARDGUARD

M4100M4100

CH

AT

CHTCH

BT Terc


GAR - R




BT Sec

CHLCLT

CLCT


GUARDGUARD

M4100M4100

CHT + CH

AT

CHTCH

BT Terc


GAR - B

Circuitos de Ensayo Doble: Ejemplos:



BT Sec

CHLCLT

CLCT


GUARDGUARD

M4100M4100

CHL + CH

AT

CHTCH

BT Terc

Cual es este circuito?

UST - RB




BT Sec

CHLCLT

CLCT


GUARDGUARD

M4100M4100

CHL + CHT

AT

CHTCH

BT Terc

Cual es este circuito?

UST - B


TRANSFORMADORDE 3 ENROLAMENTOS


BT Sec

CHLCLT

CLCT


GUARDGUARD

M4100M4100

CHT

AT

CHTCH

BT Terc


UST - R




BT Sec

CHLCLT

CLCT


GUARDGUARD

M4100M4100

CHL

Para medir la cmara A cual circuito debemos utilizar?

BAUST - B

INTERRUPTOR DE TANQUE VIVO



GUARDGUARD

mA

M4100M4100S1

Para medir la cmara B cual circuito debemos utilizar?

BAUST - R




GUARDGUARD

mA

M4100M4100S1

Para medir la columna S1 cual circuito debemos utilizar?

BAGAR - RB




GUARDGUARD

mA

M4100M4100S1

BUJE CON TAP CAPACITIVO


Qu podemos medir en esta configuracin?

Cuales son los posibles circuitos?

C1


GUARDGUARD

mA

M4100M4100 UST R o

UST B


BUJE CON TAP CAPACITIVO

Que podemos medir en esta configuracin?

Cuales son los posibles Circuitos?

UST R, UST B o

C1 (Invertido) y C2


GUARDGUARD

mA

M4100M4100UST R, UST B o

GAR - RB

GST

LOS 7 CIRCUITOSDE PRUEBA

GND - RB

GAR - RB


MIDO TODO

NO MIDO

Circuitos de Ensayo Doble:


UST

GAR - R

GAR - B

UST - RB

UST - R

UST - B

TEST


SOLO MIDO


Entrenamiento DobleTransformadores

Ensayos en Transformadores

General (Overall: CH, CL, CHL)* Bujes (C1, C2, Collar Caliente) Aceite (factor de potencia en campo, anlisis de gases en

laboratorio, etc.) Corriente de excitacin


*CH= Sistema de aislamiento del devanado del lado de alto voltaje a tierraCL= Sistema de aislamiento del devanado del lado de bajo voltaje a tierraCHL= Sistema de aislamiento del devanado del lado de alta y de bajo voltaje

Corriente de excitacin Relacin de transformacin con capacitor Doble Medida de Impedancia (solo con el M4100, accesorio

M4110 y software)

CH: Bujes de AT, papel, epxicosy madera junto con el devanado de AT, aceite, y conmutador de derivaciones sin tensin.

Componentes de los Sistemas de Aislamiento del Transformador

CH

AT


CHL: Aislamiento yapantallamiento entre devanados,aceite.

CL: Bujes de BT, papel, epxicos y madera junto con el devanado de BT, aceite, conmutador de derivaciones bajo carga.

CHL

CH

CL

BT

Relacin entre las Capacitancias de los Devanados y su Ubicacin Fsica

C (capacitancia) varia con d (distancia) entre el devanado y tierra.

En la configuracin tpica mostrada, la capacitancia CL

ATAT BTBT


mostrada, la capacitancia CL ser mucho mayor que la de CH, ya que la distancia entre el devanado al punto aterrizado es menor (columna del ncleo).

DAC r 0.. =

Relacin entre las Capacitancias de los Devanados y su Ubicacin Fsica

Los ensayos UST entre devanados de transformadores de tres devanados dependen de sus posicione

Normalmente el resultado de factor


Normalmente el resultado de factor de potencia entre el devanado de alta tensin y el terciario resulta en valores muy bajos o hasta negativos.

CLCL

CHCH

CTCT

Relacin entre las Capacitancias de los Devanados y su Ubicacin Fsica.

En esta configuracin el devanado de baja se encuentra entre los devanados de alta y terciario.


CLTCLT

TERCTERC ATATBTBT

CHLCHL

CLCL

CTCT

CHCHCTCT

devanados de alta y terciario.En este caso, CHT no existe y las prdidas sern mnimas, casi nada.

CHCH

CTCT

CLCL


En esta configuracin, el devanado de alta se encuentra entre los devanados de baja y terciario.


CHLCHL

BTBT TERCTERCATAT

CHTCHT

CHCH

CLCL

CTCTCLCL

devanados de baja y terciario.En este caso CLT no existe y sus prdidas sern mnimas, casi nada.

CLCLCHCHEn esta configuracin, todas las medidas capacitivas existen y las prdidas deben ser normales



CHTCHT

ATAT

TERCTERC

BTBT

CTCT

CHCH

CHCH

CLTCLT

CHLCHL

prdidas deben ser normales comparadas con las otras pruebas, guardadas las proporciones.

Antes de comenzar los ensayos generales:

Desconecte la conexin a tierra del buje de neutro;

Cortocircuite el devanado de AT;CH

AT

Pruebas en un Transformador de Dos Devanados


Cortocircuite el devanado de AT;

Cortocircuite el devanado de BT, incluyendo el neutro si tuviere;

Verifique que no han sobrado cables para realizar las conexiones de cortocircuito!!!!No cortocircuitar los devanados es una de las fuentes mas comunes de errores

CHL

CH

CL

BT

Conectar la tierra del instrumento a la tierra del equipo;

Anotar TODOS los datos de placa del transformador

Conectar el cable de AT al devanado de AT, y el cable de BT al devanadode BT;

Pruebas en un Transformador de Dos Devanados


Anotar la tensin en kV del ensayo;

Hacer tres ensayos de una vez usando los circuitos 1) GST-Ground, 2)GST-Guard, y 3) UST

Cambie los cables de AT e BT, y repita los mismos tres ensayos. Verifiqueque la tensin de ensayo no supere la capacidad del devanado o buje aser energizado.

La prueba en GST-Guard mide un aislamiento a tierra, el ensayo USTmide el aislamiento entre devanados.

Pruebas de un Transformador

Selecciones la ficha General para este ensayo. Entre la tensin de prueba. A la izquierda, H representa el devanado de AT, L representa el de

BT. ENG=Energizar, GND=Tierra, y GAR=Guarda. A la derecha, la columna Medir indica lo que esta siendo medido:

CH=AT y tierra; CHL=entre AT y BT; y CL= BT a tierra.


La forma General (Overall) en el Software DTA para un Transformador de Dos Devanados


Conexiones para los Ensayos 1, 2 e 3

CHL

CH

C

AT


GUARDGUARD

mA

MM41004100

CL

BT

Prueba #1 para Transformador de Dos Devanados Medida de CH + CHL

CHL

CH

C

AT


GUARDGUARD

mA

MM41004100

CL

BT

CHL

CH

C

AT

Prueba #2 para Transformador de Dos Devanados Medida de CH


GUARDGUARD

mA

M4100M4100

CL

BT

CHL

CH

C

AT

Prueba #3 para Transformador de Dos Devanados Medida de CHL


GUARDGUARD

mA

M4100M4100

CL

BT

Conexiones para las pruebas 5, 6 e 7

CHL

C

CL

BT


GUARDGUARD

mA

M4100M4100

CH

AT

Prueba #5 Para Transformador de Dos Devanados Medida de CL + CHL

CHL

C

CL

BT


CH

AT

GUARDGUARD

mA

M4100M4100

CHL

C

CL

BT

Prueba #6 Para Transformador de Dos Devanados Medida de CL


GUARDGUARD

mA

M4100M4100

CH

AT

CHL

C

CL

BT

Prueba #7 Para Transformador de Dos Devanados Medida de CHL


GUARDGUARD

mA

M4100M4100

CH

AT

Resultados Obtenidos de la Prueba

Con la finalizacin de la prueba, los resultados aparecern en sus respectivos campos despus de dar click en F5.

Los campos de 1 a 3, y de 5 a 7 podrn ser diligenciados de una sola vez, dando click en Mltiples Pruebas.

Los campos 4 e 8 son valores calculados pero no medidos Los campos 3, 4, 7 y 8 normalmente son similares. Los campos 9 e 10 son los resultados del aislamiento de los

devanados del transformador sin tener en cuenta los bujes.


Transformadores: Anlisis de Resultados

Los transformadores nuevos con aislamiento de papel-aceite tpicamente presentan factores de potencia entre .25% a .30%; cualquier valor mayor a 0.5% se considera deteriorado.

Variaciones bien sea en capacitancia o corriente indican movimiento del devanado o del ncleo; 5% o mas indican movimiento severo.

Chl negativo indica contaminacin de la superficie del devanado o


Chl negativo indica contaminacin de la superficie del devanado o una mala conexin en el apantallamiento entre los devanados.

Si el nico resultado en duda es Cl (aislamiento del devanado de BT), puede estar indicando afectacin de los bujes de BT, o ncleo, o el sistema de aislamiento de BT, o, si existe, el conmutador de derivaciones.

Si el nico resultado en duda es Ch (aislamiento del devanado de AT), puede estar indicando afectacin de la condicin de los bujes de AT, o del sistema de aislamiento de AT o, si existe, el conmutador de derivaciones.

CBA

CORRIENTE DE EXCITACIN

B ()Curva de

magnetizacinCiclo de Histresis


La prueba es hecha a la frecuencia de lnea (60/50Hz);

Basta apenas hacer una prueba en uno de los dos lados (alta o baja), normalmente se hace por alta.

Las corrientes de excitacin de las fases A e C deben arrojar valores prcticamente idnticos. El valor de la fase B debe ser siempre menor (vlido para ncleos de 3 piernas!).

H (A/m)


AT

I1

I2

CONEXIONES PARA PRUEBACONEXIONES PARA PRUEBA

CABLE ALTA

CABLE BAJA

ATERRIZAR BUJE

BOBINA MEDIDA

H3 H1 H2 A

H1 H2 H3 B

H2 H3 H1 C

DISEO GENRICO


mA

GUARDGUARD

BTUST-RBUST-RUST-B En la configuracin delta se

debe aterrizar un buje sin conexin.

M4100M4100

H2 H3 H1 C


AT

I

CONEXIONES PARA PRUEBACONEXIONES PARA PRUEBA

CABLE ALTA

CABLE BAJA

ATERRIZAR BUJE

BOBINA MEDIDA

H1 NEUTRO --- A

H2 NEUTRO --- B

H3 NEUTRO --- C

DISEO GENRICO


mA

GUARDGUARD

M4100M4100

BT

H3 NEUTRO --- C

En la configuracin estrella se debe mantener los dems bujes sin conexin.

UST-RBUST-RUST-B

CORRIENTE DE EXCITACION


Explicacin Fase A(H3-H1)mA

Fase B(H1-H2)mA

Fase C(H2-H3)mA

Resultados tipicos (Fase A y C iguales, Fase B de valor menor)

70 50 70

Fases A y C diferentes; puede ser magnetizacindel ncleo, o una derivacin o ncleo defectuoso

70 50 60

Los datos de las Fases A e B, cuando se 50 70 70

CORRIENTE DE EXCITACIN. ANLISIS DE RESULTADOS


Los datos de las Fases A e B, cuando se anotaron fueron invertidos por error

50 70 70

Se sobrepas el lmite del instrumentoRepita la prueba a una tensin menor

Operproteccinsobre-corriente delinstrumento

50 150

Corriente de prueba mayor a (70 mA) X 2 noexcede el lmite del instrumento de 200 mA.Puede ser corto-circuito del devanado odefecto del ncleo

Operproteccinsobre-corriente delinstrumento

50 70

RELACIN DE TRANSFORMACIN

UST-RBUST-R

M4100M4100

La tensin mxima soportada por el capacitor patrn

Capacitor Patrn

Primeramente se debe medir el Capacitor Patrn a la tensin a la que ser realizada la prueba.


mA

GUARDGUARD

UST-RUST-B

Mantener conectada a tierra!

por el capacitor patrn DOBLE es de 10kV

PATRONPATRON C

IVoV

IC

=

=

Despus de la prueba, se obtendr el valor de la impedancia del primario a travs de la expresin:

AT BT


Ahora se mide la capacitancia aparente. Utilizando la ecuacin abajo mostrada, se obtiene la ecuacin de relacin de transformacin:

DISEO GENRICO

N VBTVAT

IBTIATATBTATZZ

II

VVN

CIV ===

= ;


mA

GUARDGUARD

UST-RBUST-RUST-B

M4100M4100BTATBT ZIVC

APARENTE

PATRON

CCN =

CapacitanciaAparente

AT

BT

CONEXIONES PARA ENSAYO EN CONEXIONES PARA ENSAYO EN DyDy

CABLE ALTA

CAPACITOR Y CABLE BAJA ATERRIZAR BUJE

H1 X1 H3 X0

H2 X2 H1 X0

H3 X3 H2 X0

DISEO GENRICO



mA

GUARDGUARD

UST-RBUST-RUST-B En la configuracin delta se

debe aterrizar un buje.

M4100M4100

AT BT

CONEXIONES PARA PRUEBA EN CONEXIONES PARA PRUEBA EN DdDd

CABLE ALTA

CAPACITOR y CABLE BAJA ATERRIZAR BUJE

H1 X1 H3 X3

H2 X2 H1 X1

H3 X3 H2 X2

DISEO GENRICO



mA

GUARDGUARD

UST-RBUST-RUST-B En la configuracin delta se

debe aterrizar un buje.

M4100M4100

H3 X3 H2 X2

CONEXIONES PARA PRUEBA EN CONEXIONES PARA PRUEBA EN YyYy

CABLE ALTA

CAPACITOR y CABLE DE BAJA

ATERRIZAR BUJE

H1 X1 H0 X0

H2 X2 H1 X0

H3 X3 H2 X0

DISEO GENRICO

BTAT



mA

GUARDGUARD

UST-RBUST-RUST-B

M4100M4100

RELACIN DE TRANSFORMACIN (pantalla de resultados en DTAF)


Reactancia de fuga. Porque usar esta Prueba?

Confirmar la impedancia de placa de un transformador Investigar deformaciones en el devanado.

Debido a eventos operativos en el sistema. Debido a problemas durante el transporte.

Fcil de realizar con un accesorio del equipo M4000(Modulo M4110)


(Modulo M4110)

Modelo Simplificado De Un Transformador De Dos Devanados (Y las Pruebas Para Medir cada

Componente)

Medida de Reactancia de Cortoy prdidas, Z

Medida de resistencia ccde devanado primario

Medida de resistencia ccde devanado secundario


L m CUST R m

I1

V1

R L-1 L 1 L 2 R L-2

V2

I2

R DC-1 R DC-2

Corrente de Excitainy prdidas, Z M

IL IC IR

Procedimiento De Prueba

Prueba Inicial: Use la prueba Three-Phase Equivalent (equivalente

trifsico) para comparar con los datos de placa del fabricante.

Use tambin la prueba Per-Phase (monofsico) para tener una referencia para futuras pruebas.

Pruebas Posteriores: Use solamente la prueba Per-Phase para comparacin


Use solamente la prueba Per-Phase para comparacin con los resultados iniciales Per-Phase.

Conexiones para la Prueba Entre el M4100 & M4110


Branco

La conexin de corto-circuito debe ser bien robusta(en cuanto a capacidad de corriente)!

Conexiones Para Prueba Equivalente Trifsica


Conexiones Para Pruebas Por Fase


Ejemplos: Por Fase


En un buje:Cables negro y negroEn el otro:Blanco y Rojo

Ejemplo: Equivalente Trifsico


En un buje:Cables negro y negroEn el otro:Blanco y Rojo

Informacin Tpica Necesaria Para Realizar la PruebaDe Reactancia de Fuga


Los Datos De Placa


IMPORTANTE! Si esta es la primera prueba, el valor para el patrn de referencia de impedancia y de reactancia ser el valor de placa de la impedancia. De la segunda prueba en adelante, los valores obtenidos en la primera prueba sern la referencia para el futuro..

IMPORTANTE

Cuando haga las conexiones del lado de baja tensin, el diagrama vectorial de la placa deber tenerse en cuenta por encima de los diagramas sugeridos por Doble;

Verifique que el cable a ser utilizado en la conexin de cortocircuito el lado de baja tensin sea adecuado para la


cortocircuito el lado de baja tensin sea adecuado para la corriente que se manejar en la prueba (1-3 amperios) X la relacin de transformacin!

Conectar los cables de tierra del M4000 y del M4100 al mismo lugar. Conectar tambin la tierra de la alimentacin de 120/240 (entrada) al mismo punto. Si no se hace as, el mdulo M4110 no funcionar!

Procedimiento

La primera prueba a realizar ser la equivalente trifsica. Este resultado puede ser comparado al de la placa, pero solamente si la prueba es realizada en el mismo tap usado para medir el valor de placa. La diferencia entre el valor de placa y el valor medido no debe superar el 3%.


La segunda prueba a realizar es la prueba monofsica o Per Phase Delta o Per Phase Wye, dependiendo de la configuracin del devanado AT que va a ser energizado.

La Prueba3 Phase Equivalent (Equivalente Trifsica)

PARA LA PRUEBA 3 PHASE EQUIVALENT: Conecte los cables de acuerdo con los diagramas del manual de

instruccin. Note que la coordinacin del color de los cables es muy importante; tanto para el lado del transformador como para el lado del M4110. Note tambin que los 3 bujes de cada fase de BT estn corto -circuitados. El neutro debe flotar.

Antes de comenzar, ingrese los datos de placa, incluyendo los kV,


Antes de comenzar, ingrese los datos de placa, incluyendo los kV, nmero de fases, y relacin entre ellas (D-Y, etc.).

En la ventana de datos de placa de Reactancia de Fuga, ingrese los kV y kVA en los cuales la medida de impedancia fue realizada. Si el valor de la placa fue medido en el tap C, y usted quiere hacer la prueba en campo en el tap B, los resultados no van a concordar.

En la ventana de RF (reactancia de fuga), escoja la configuracin de la prueba (3 phase equivalent).

Pre-ingreso de los Datos de Placa

Campos necesarios


Campos necesarios

Prueba Equivalente Trifsica

Es necesario escoger una posicin de derivacin. Es imperativo previamente haber entrado esta informacin en la ventana de datos de placa, incluyendo la configuracin de los devanados, la impedancia, las posiciones de las derivaciones, la tensin y MVA de referencia.


Escoja una Configuracin de Prueba


La PruebaPer Phase (Monofsica)

PRUEBA PER PHASE DELTA (O WYE = Estrella) Escoja una u otra de acuerdo con la configuracin del

devanado de AT. Conecte los cables de acuerdo con el manual. Note que ahora

se debe cortocircuitar solo una de las fases para cada prueba. Inicie la prueba, salve los resultados. Con esta prueba, el

programa calcula un promedio de los 3 valores monofsicos.


programa calcula un promedio de los 3 valores monofsicos. Los valores individuales no deben ser diferentes de este valor promedio en mas del 2% de la primera medicin.

PRUEBAS POSTERIORES En las posteriores pruebas, en vez de usar el valor de placa

como referencia de impedancia y reactancia en las pruebas Per Phase (monofsicas), use para cada fase los valores encontrados en la primera prueba de LR. El lmite para la prueba per phase debe ser inferior al 2%. En el futuro, solamente haga pruebas monofsicas, para comparain entre fases.

Resultados De Una Prueba MonofsicaPer-Phase


La diferencia para cada fase entre su valor y el valor promedio de las 3 fases no debe superar 2%.

Anlisis de los Resultados

Los resultados de la primera prueba equivalente trifsica de referencia, debe estar dentro del 3% del valor de la impedancia que aparece en la placa del transformador;

Las primeras tres pruebas monofsicas realizadas deben estar dentro del 2% alrededor del promedio de los tres valores.


Resultados posteriores deben estar alrededor del 2% de los valores de referencia.

Si los resultados de la prueba monofsica son iguales o cercanos para todas las tres fases, es probable que no haya deformacin de los devanados.


Gracias por la atencin

JAVIER ACEVEDO

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Telfono:(57) 300 3094549

E-mail:[email protected]

Entrenamiento Equipo M4000 (Español)

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