La medida de Descargas Parciales es la técnica más importante para evaluar el estado del aislamiento de los sistemas de Alta Tensión y proporciona una solución eficaz para evaluar la fiabilidad de instalaciones eléctricas.
El producto estrella de la Tecnología BlueBOX consiste en un nuevo procedimiento de medida y análisis de descargas parciales para evaluar el estado del aislamiento de los aparatos, equipos y materiales de instalaciones de Alta Tensión, tales como GIS, transformadores y muy especialmente cables aislados, bien sea durante su funcionamiento en la red (medición on line) o fuera de servicio mediante generadores móviles (medición off-line).
Esta tecnología se sustenta en potentes técnicas de procesamiento de la señal que permite discriminar el ruido eléctrico, localizar las DP, separar diferentes focos o fuentes productoras de descargas parciales que aparecen en un mismo equipo y valorar la criticidad de cada una de ellas en relación con la degradación del aislamiento eléctrico.
Cuenta con potentes herramientas de diagnóstico:
Discriminación del Ruido Eléctrico
Localización Automática de Descargas Parciales
Identificación y separación de diferentes fuentes de descargas parciales
Evaluación de la criticidad de las fuentes de DP identificadas
Discriminación del ruido eléctrico de fondo
Antes de existir Bluebox, en los sistemas de medida de descargas parciales comerciales existe una banda umbral de ruido por debajo de la cual no es posible detectar señales de descargas parciales. La mayor parte de los sistemas de medida de descargas parciales existentes en el mercado tratan el problema del ruido eléctrico mediante el filtrado de la señal registrada en una banda de frecuencia en la que se mide. Esta técnica de filtrado produce también la atenuación de las señales de descargas parciales para el rango de frecuencias filtradas.
Otras técnicas efectúan un análisis del espectro de frecuencia de la señal de ruido a fin de elegir una banda de frecuencia de medida donde la amplitud del ruido sea lo más baja posible. A veces, la banda de menor señal de ruido coincide con la banda donde la señal de descargas parciales es también débil en amplitud, por lo que la medida de DP es difícil y nunca exenta de nivel umbral de ruido. Existen técnicas que tratan de soslayar el problema del ruido midiendo a muy alta frecuencia (>30MHz) donde la componente conducida de ruido a través del cable es despreciable. La limitación de estas técnicas es que también la señal de DP para estos rangos de frecuencia de medida se ve muy atenuada y es muy difícil detectar DP procedentes de centenas de metros de distancia, lo cual impide una buena localización de DP.
BlueBOX Technology consigue la eliminación del ruido eléctrico mediante el tratamiento numérico de las señales capturadas, consistente en aplicar la transformada Wavelet a la señaladquirida y analizar estadísticamente sus componentes, a fin de encontrar eventos transitorios característicos de señales de descargas parciales que se distingan de la evolución estadística del ruido eléctrico. Con esta tecnología es posible encontrar señales de descargas parciales ocultas por el nivel de ruido incluso cuando el ruido es de tipo aleatorio. Localización automática de Descargas Parciales en cables aislados
La mayor parte de los procedimientos utilizados en el mercado tratan la localización de las fuentes de descargas parciales mediante la técnica de reflectometría, que consiste en adquirir las señales en una estación de medida situada en uno de los extremos del cable y determinar el retraso de tiempo entre la señal que procede directamente de la fuente de descargas parciales y la señal que procede de la reflexión en el extremo opuesto del cable donde el circuito se deja abierto.
La posición de la fuente de las descargas parciales a lo largo del cable se determina teniendo en cuenta además la velocidad de propagación de la señal de descarga parcial a través del cable. La limitación práctica de esta técnica para las mediciones on line es que un extremo de la línea debe estar abierto para que la señal de DP pueda reflejarse, lo cual impide que pueda aplicarse en condiciones reales de explotación (medidas en servicio).
BlueBOX Technology resuelve este problema utilizando, al menos, dos sensores situados en los extremos del cable y realizando capturas periódicas y sincronizadas. Tras cada captura, el ruido eléctrico de fondo se elimina y el retraso de tiempos de llegada de la misma señal de descarga parcial a los dos sensores situados en los extremos del cable, permite identificar la posición de la fuente productora de las descargas parciales. Esta metodología sólo puede aplicarse de forma eficaz gracias a la eliminación previa de las señales de ruido de fondo a fin de observar con nitidez las descargas parciales capturadas, logrando localizar la posición de las fuentes de descargas parciales en entornos severos de ruido eléctrico. Identificación y separación de diferentes fuentes de descargas parciales
La eficacia de los procedimientos convencionales para identificar y separar diferentes fuentes de descargas parciales está limitada por la incertidumbre en la localización de la fuente de la descarga. Por ejemplo, la incertidumbre de la localización de las descargas parciales a lo largo de un cable es de algunos metros, por lo que es posible la existencia de una o más fuentes de descargas parciales situadas en un mismo emplazamiento, especialmente en las terminaciones abiertas de los cables donde pueden aparecer DP de tipo corona y DP de tipo superficial externa.
La identificación del tipo de fuente de DP no está resuelto en la mayor parte de las técnicas de diagnóstico del estado del aislamiento de cables, dejando esta decisión al criterio del operador. Algunas técnicas utilizan el desfase de las DP respecto de la tensión aplicada para generar un patrón resuelto en fase de las fuentes de DP detectadas a fin de ayudar al operador a tomar la decisión, pero como ya se ha indicado, se producen patrones.
Cuando existen varios defectos en un mismo emplazamiento, sus correspondientes patrones se superponen en el punto de medida y pueden confundirse fácilmente unos con otros, sin que sea fácil identificar todos y cada uno de los defectos, siendo a veces la experiencia del operador insuficiente para un correcto diagnóstico. Además, el ruido no eliminado en las técnicas comerciales dificulta, aún más, la identificación de diferentes fuentes de descargas parciales a través de la simple observación de sus patrones.
BlueBOX Technology solventa este inconveniente generando automáticamente, tras la eliminación del ruido de fondo, un patrón de pulsos de descargas parciales asociado a las descargas parciales emplazadas en cada posición a lo largo del cable con el propósito de evitar la superposición de patrones asociados a defectos ubicados en diferentes emplazamientos. Para conseguir la separación de más de una fuente de DP ubicada en una única localización, BlueBOX Technology caracteriza la forma de cada pulso de descarga parcial con tres parámetros: dos parámetros α y β correlacionados con la asimetría de la envolvente del pulso y otro parámetro ω relacionado con la pulsación del pulso de DP. Los tres parámetros permiten realizar una representación 3D.
Mediante tres cursores se puede seleccionar la nube de descargas parciales asociada a cada fuente generada de DP cuyo patrón resuelto en fase corresponde con un patrón tipo generado de DP (corona, defecto interno, DP superficial externa, etc). Evaluación de la criticidad de las fuentes de DP identificadas
El diagnóstico de descargas parciales utilizando BlueBOX Technology se realiza analizando por separado los conjuntos de descargas parciales generados por cada fuente de DP. Este análisis se puede realizar gracias a las potentes herramientas de discriminación e identificación de DP. Las conclusiones del diagnóstico de DP con BlueBOX Technology ofrecen una foto con todo detalle del estado actual del aislamiento de la instalación, donde se indica qué elementos muestran algún tipo de fallo en su aislamiento.
Realizar la recepción de una instalación o el mantenimiento periódico mediante el diagnóstico de DP de forma puntual permite detectar las fuentes de descargas parciales en el aislamiento de la instalación. BlueBOX Technology proporciona indicadores característicos de cada fuente de DP detectada para poder evaluar su criticidad: patrón resuelto en fase, amplitud del pulso de DP, tasa de DP por periodo, tipo de defecto, localización. El monitoreo continuo de una instalación permite detectar la existencia de fuentes de descargas parciales desde el primer momento de inicio de su actividad. El análisis de la evolución de los indicadores de amplitud y tasa de DP por periodo ofrecen información sobre la velocidad de degradación del aislamiento. Adicionalmente la medida permanente asegura la detección de fuentes de DP con actividad intermitente debidas a las condiciones de explotación de la instalación.
Ejemplos
Evolución de las DP localizadas Evolución de amplitud y tasa de una fuente de DP
