Medición y diagnóstico avanzados de cables en acción: Diagnóstico de descarga parcial
La exactitud y la fiabilidad de las mediciones de descarga parcial (PD) son cuestiones esenciales para detectar las debilidades de los cables de alimentación antes de que provoquen costosas averías. No obstante, las incoherencias en los resultados de las medidas pueden generar incertidumbre, lo que dificulta a las personas encargadas de gestionar los activos el tomar decisiones de mantenimiento debidamente fundamentadas. En este caso práctico, que forma parte de nuestra serie de medidas y diagnósticos de cables de media tensión, se destaca por qué el uso de una metodología de medición adecuada es vital para obtener resultados fiables.
En las instalaciones más importantes de un cliente, varias empresas de servicios efectuaron mediciones de DP en un cable esencial, pero los resultados obtenidos fueron contradictorios. Para abordar este problema, se contrató a Megger para realizar una evaluación repetida utilizando nuestra solución todo en uno de última generación. Aprovechar el rango de tensiones de excitación en su totalidad (CA amortiguada [DAC], coseno-rectangular de muy baja frecuencia [CR de VLF-pendiente] y onda sinusoidal de VLF de 0,1 Hz) nos permite obtener una evaluación completa y cohesionada del estado de los cables.
Los resultados no solo expusieron puntos débiles críticos, sino que también demostraron las limitaciones de ciertos métodos de medida, lo que apuntala la importancia de elegir el enfoque de diagnóstico idóneo.
Diagnóstico de descarga parcial con 3 tensiones de excitación
Se trataba de un cable de XLPE de 12/20 kV, instalado en 2004, con una longitud total de 1.200 metros. Se desconocían el número exacto de empalmes y sus posiciones. Para la evaluación, se utilizó una versión montada en furgoneta del TDM4540, equipada con un acoplamiento de descarga parcial interno, como fuente de tensión de medida para garantizar la exactitud y fiabilidad de las labores de diagnóstico.
Se realizaron tres mediciones exhaustivas en este sistema de cables, utilizando todas las tensiones de excitación disponibles. Para cables antiguos, se recomienda la tensión de CA amortiguada (DAC) para obtener un rendimiento superior, mientras que la tensión VLF CR/Pendiente es la opción óptima para cables nuevos, como en casos de medidas de puesta en servicio.
Aunque la onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz es una opción básica para principiantes, carece de información detallada proporcionada por la tensión DAC y de pendiente VLF, como se demuestra en este caso
La serie 1 del gráfico ilustra el mapeo de descarga parcial en la tensión de funcionamiento y destaca el estado del cable durante el funcionamiento normal. Cabe destacar que, mediante la tensión de excitación de DAC y CR de VLF-pendiente, se detectaron claramente dos puntos débiles a aproximadamente 175 y 650 m. Estas puntos débiles están activos durante el funcionamiento normal, degradan el material aislante y, finalmente, causan un fallo en el cable.
Sin embargo, con la onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz, no se detectaron estos problemas críticos.
Con un aumento de la tensión de medida de 1,7 U0, las diferencias se vuelven aún más claras, como se puede observar en la siguiente serie de imágenes. Se identificó un total de siete defectos críticos con tensiones DAC y VLF CR/Pendiente, mientras que solamente cuatro se identificaron con la onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz.
Sin embargo, lo que es particularmente importante es que la tensión de incepción (la tensión en la que comienzan las descargas parciales) con una onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz no es comparable con los resultados obtenidos de tensión DAC o pendiente en cualquiera de los casos identificados.
Según el consejo de Megger, el cliente retiró e inspeccionó el empalme a 650 m.
Se descubrieron varios problemas de montaje importantes, entre los que se encontraban la contaminación (por arena) dentro del cuerpo termorretráctil aislante y el hecho de que las dimensiones de montaje del conector eran incorrectas. Además, la decoloración marrón fue un signo claro de actividad de descarga parcial durante el funcionamiento normal.
Conclusión
Este caso práctico subraya el impacto significativo de elegir la tensión de excitación adecuada para las mediciones de descarga parcial. La capacidad de DAC y de CR de VLF-pendiente para detectar múltiples averías críticas, incluidos los que no se detectan mediante la onda sinusoidal de VLF de 0,1 Hz, destaca la sensibilidad y la fiabilidad excepcionales de estos métodos de medición avanzados.
Siguiendo las recomendaciones de Megger, el cliente pudo localizar e inspeccionar un empalme averiado, donde se descubrieron problemas de montaje graves que habrían provocado una avería de aislamiento. La evidencia visual clara de la actividad de descarga parcial sirvió de confirmación de la exactitud de nuestras medidas, lo que dio al cliente la confianza necesaria para llevar a cabo labores de mantenimiento proactivo.
Este ejemplo real reafirma la importancia de utilizar técnicas avanzadas de medición de DP para garantizar una detección exacta de las averías, incrementar la fiabilidad de los sistemas y evitar fallos imprevistos en cables.
