Medición y diagnóstico avanzados de cables en acción: evaluación del estado de los cables antiguos de servicio
Disponer de in mantenimiento eficaz de los cables de alimentación es esencial para reducir las averías en la medida de lo posible, prolongar la vida útil de los activos y garantizar la fiabilidad de la red. En nuestro último blog de la serie de medidas y diagnóstico de cables de media tensión, destacamos cómo el aprovechamiento del rango completo de tensiones de excitación supone una ventaja notable en las medidas y el diagnóstico. En este blog se expone un caso práctico real en el que se llevó a cabo una evaluación del estado de un cable de media tensión envejecido por medio de estos métodos.
Al aplicar tensiones de excitación de onda DAC, CR de VLF-de pendiente y sinusoidal de VLF de 0,1 Hz, los técnicos evaluaron la integridad del aislamiento y detectaron una avería crítica. Los resultados destacan las diferencias clave en la sensibilidad de detección entre los métodos de medida y resaltan la importancia de elegir el método de diagnóstico adecuado para conservar la fiabilidad del sistema de cables.
Diagnóstico de tangente delta y descarga parcial con 3 tensiones de excitación
En el marco de la estrategia de mantenimiento de la empresa, se realizó una evaluación del estado de un cable de alimentación antiguo. Se trataba de un cable de XLPE de 12/20 kV, instalado en 2007, con una longitud total de 995 metros. Se desconocían el número exacto y la posición de los empalmes. Para la evaluación la fuente de tensión de medida una versión montada en furgoneta del TDM4540 equipada con un acoplamiento de DP interno.
En esta evaluación se empleó asimismo una medida de pérdida dieléctrica (tangente delta) para evaluar el estado del aislamiento y detectar un posible deterioro. También se realizó una medida de descarga parcial (DP), utilizando el rango completo de tensiones de excitación (DAC, CR de VLF-pendiente y onda sinusoidal de VLF de 0,1 Hz) para detectar fallos de aislamiento en diferentes condiciones de fatiga.
Estas medidas de diagnóstico ofrecen información básica sobre el envejecimiento del cable y el posible riesgo de avería, Los datos respaldan la planificación de mantenimiento informado, lo que ayuda a prolongar la vida útil de los activos, minimizar el tiempo de inactividad y garantizar la fiabilidad del sistema.
Medición de pérdida dieléctrica
La medición de pérdida dieléctrica reveló pérdidas elevadas en todas las fases, con resultados considerados críticos según el Anexo I IEEE 400.2-2014, lo que indica la necesidad de una investigación más profunda. En particular, la fase L2 tuvo pérdidas significativamente mayores en comparación con las otras dos fases, lo que indica un problema localizado, como un fallo en una articulación o terminación.
ya que la medición de pérdida dieléctrica solo proporciona una evaluación global del estado del
cable y no permite encontrar el problema con la debida exactitud. Para identificar el fallo, se recomienda una medición de descarga parcial (DP) o una medida de resistencia. Hay que tener en cuenta
que las medidas de resistencia solo permiten detectar el problema si el defecto es lo suficientemente grave como para causar una avería inmediata durante la medida.
Medición de descarga parcial
La distribuidora decidió realizar una medición de DP en el cable, utilizando tres tensiones de excitación para aprovechar por completo las capacidades de su unidad TDM. En la serie de gráficos 1, se muestran las asignaciones DP en la tensión nominal Uo para DAC, VLF CR/Pendiente y la tensión de excitación de onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz. Tanto DAC como VLF CR/Pendiente identificaron un defecto en la fase L2 a aproximadamente 280 m, lo que coincide con la anomalía observada anteriormente a partir de la medición de pérdida dieléctrica, lo que probablemente indica un problema en una articulación.
Curiosamente, este punto débil no se detectó utilizando la tensión de excitación de onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz, lo que resalta las diferencias de sensibilidad entre los métodos de medida individuales.
En la serie de gráficos 2, las asignaciones de DP se muestran a una tensión de medida de 1,7 veces la tensión nominal Uo, la tensión de medida máxima estándar para mediciones de DP en cables de media tensión. Como se esperaba, la concentración e intensidad de DP en el punto débil localizado (~280 m) aumentó con DAC y VLF CR/Pendiente en comparación con las mediciones a tensión nominal.
Sin embargo, incluso en 1,7 U0, el punto débil identificado por la tensión DAC y CR de VLF-pendiente permanece sin ser detectado con la onda sinusoidal de VLF de 0,1 Hz, lo que resalta una diferencia significativa en las capacidades de detección entre los métodos de medida.
Después de los resultados de las mediciones de pérdida dieléctrica y DP, la utilidad tomó la decisión de abordar el punto débil ubicado a aproximadamente 280 m, que se identificó como una unión defectuosa. Tras la disección, se descubrieron problemas relacionados con la mano de obra, específicamente el uso insuficiente de pasta de montaje y cinta de masilla para rellenar las cavidades, como se muestra en las imágenes.
Después de reemplazar la unión, se realizó una determinación de DP de seguimiento que confirmó que el punto débil se había eliminado satisfactoriamente y que el cable ahora se encontraba en condiciones óptimas.
Conclusión
Este caso práctico demuestra la eficacia de combinar las medidas de pérdida dieléctrica y DP para detectar y localizar problemas críticos de cables, como el empalme averiado descubierto en este caso. Mediante el uso de tensiones DAC y VLF CR/Pendiente, la medición DP señaló con éxito el punto débil que ya muestra actividad DP en la tensión nominal Uo, lo que lleva a la decisión proactiva de reemplazar la articulación antes de que falle.
Fundamentalmente, la tensión de excitación de onda sinusoidal de VLF de 0,1 Hz no pudo detectar este defecto crítico, lo que destaca las limitaciones de confiar en este método. Este caso enfatiza la importancia de seleccionar las herramientas de diagnóstico adecuadas para garantizar una detección precisa de fallos y mantener la integridad de los sistemas de cables.
En el siguiente blog de nuestra serie de medidas y diagnóstico de cables de media tensión, estudiaremos otro caso práctico en el que se demuestra cómo las soluciones de Megger, aprovechando todo el rango de tensiones de excitación, permitieron detectar efectivamente un defecto que se había pasado por alto y, en última instancia, evitaron una avería de gravedad.
