Serie FRAX de analizadores de respuesta de frecuencia de barrido
Alto rango dinámico y precisión
Permite detectar incluso los cambios electromecánicos más sutiles dentro del transformador
Software de asistencia fácil de usar con herramientas de análisis avanzadas
Seleccione y anule fácilmente la selección de varios barridos y conjuntos de barridos para comparar las mediciones de fase a fase o anteriores a las actuales. El análisis avanzado y las fórmulas personalizadas permiten tomar decisiones acertadas con respecto a análisis de diagnóstico adicionales y disposición del transformador
El equipo SFRA más pequeño del sector
Los equipos FRAX pesan desde solo 1,8 kg con baterías, con dimensiones de 25 cm x 17 cm x 5 cm, según el modelo. Fácil de transportar en una cómoda maleta que alberga los cables y el equipo de medida
Hardware diseñado para garantizar conexiones repetibles
Los puntos de conexión de colores coordinados y los conectores anchos de abrazadera en C con conexiones a tierra trenzadas ajustables garantizan conexiones uniformes independientemente de quién utilice el equipo, eliminando prácticamente los cambios en las curvas debido a problemas de conexión
Cumple los estándares internacionales de SFRA
Mediciones de análisis de respuesta de frecuencia de barrido (SFRA) para IEC 60076-18, IEEE C57.149 y más







Acerca del producto
Los analizadores de respuesta de frecuencia de barrido (SFRA) FRAX99, FRAX101 y FRAX150 son los equipos más pequeños y resistentes de su tipo y son potentes herramientas para revelar posibles problemas eléctricos y mecánicos en transformadores de potencia, muchos de los cuales son difíciles o imposibles de detectar mediante otros métodos.
Estos innovadores equipos, que cumplen todas las normas internacionales para mediciones de SFRA, ofrecen un rango dinámico más amplio y una precisión mayor que cualquier otro equipo de medida comparable disponible actualmente. Además, para las conexiones de medida al transformador, utilizan una tecnología de cableado especial que garantiza la repetibilidad de los resultados.
La serie FRAX funciona aplicando una señal de medida de frecuencia de barrido al transformador y supervisando su respuesta. El resultado es una huella única que revela una amplia gama de averías en comparación con una huella de referencia para el mismo transformador. Estos incluyen deformaciones y desplazamientos de los devanados, devanados abiertos y cortocircuitados, estructuras de sujeción sueltas y rotas, problemas de conexión de los núcleos, movimiento de los núcleos y pandeo circunferencial.
La serie FRAX de Megger incorpora un potente software de análisis y asistencia. Además de ofrecer la visualización tradicional de magnitud frente a frecuencia/fase, este software le permite presentar datos en una vista de impedancia o admitancia frente a frecuencia, una potente herramienta analítica para muchos tipos de transformadores.
El rango de frecuencia de medida que abarca el FRAX es de 0,1 Hz a 25 MHz, y puede establecer el rango empleado para las medidas individuales para que coincida con las necesidades de la aplicación. De forma predeterminada, el número de puntos de medida utilizados para cada barrido de frecuencia es 1046, pero puede ampliarlo hasta un máximo de 32 000. El tiempo de medición típico es de 64 segundos, pero hay disponible un modo rápido que puede proporcionar resultados en tan solo 37 segundos.
Pequeños y fáciles de transportar, con un rango de temperatura de funcionamiento de -20 ºC a +50 ºC, los analizadores de respuesta de frecuencia de barrido FRAX son ideales para su uso sobre el terreno. Se suministran con cable de tierra, cuatro conjuntos trenzados de 3 m, dos abrazaderas en C, cables de conexión de 9 m o 18 m, una guía de usuario y software para Windows.
Hay tres modelos en la serie FRAX:
- FRAX099: batería opcional, se conecta a un ordenador portátil externo para el control y el análisis de datos con un cable USB estándar
- FRAX101: batería opcional, admite conexión Bluetooth y USB estándar para el control y el intercambio de datos con un portátil externo, incluye detector de bucle de tierra integrado
- FRAX150: Funciona conectado a la red eléctrica con un PC integrado que tiene una pantalla en color de alta resolución con una potente retroiluminación que facilita la lectura incluso bajo la luz solar directa e incluye un detector de bucle de tierra integrado
FAQ / Preguntas frecuentes
La medición de SFRA, que puede realizar cómodamente con un equipo de medida FRAX de Megger, se utiliza para comprobar la integridad mecánica de los componentes del transformador, como el núcleo, los devanados y las estructuras de sujeción. La medida implica inyectar una señal de baja tensión en un extremo de un devanado y medir la salida de tensión en el otro extremo para poder determinar la función de transferencia eléctrica del transformador. La medida se repite normalmente en un rango de frecuencia de 20 Hz a 2 MHz. Los resultados se comparan con una curva de referencia producida utilizando la misma técnica cuando el transformador era nuevo o no estaba dañado. Esta técnica revela muchos tipos de averías, incluidos los movimientos del núcleo, las conexiones a tierra defectuosas del núcleo, las deformaciones de los devanados, los desplazamientos de los devanados, deformación parcial del devanado, pandeo circunferencial y espiras cortocircuitadas. Es importante señalar que el SFRA es esencialmente una medida comparativa. Sin una curva de referencia para el transformador, la información proporcionada por la medida es mucho más difícil de interpretar.
¡Sí y no! La medición de SFRA (análisis de respuesta de frecuencia de barrido) es la técnica de medición de transformadores de frecuencia variable más conocida. Sin embargo, no es la única. Varias otras técnicas de diagnóstico del transformador se basan en la frecuencia, cada una de las cuales tiene funciones y valores de diagnóstico únicos. Otras técnicas ampliamente utilizadas incluyen DFR (respuesta de frecuencia del dieléctrico), DFR de banda estrecha y FRSL (respuesta de frecuencia de pérdidas por dispersión).
No, son muy diferentes. La medición de respuesta de frecuencia del dieléctrico (DFR), a veces conocida como espectroscopía de dominio de frecuencia (FDS), es una serie de medidas de tangente delta o factor de potencia que se llevan a cabo en un rango de frecuencias. El rango de frecuencia es mucho menor que el utilizado para SFRA; normalmente, la DFR se realiza a partir de 1 mHz (milihercios) hasta 1 kHz. Por el contrario, la SFRA suele realizarse de 20 Hz a 2 MHz. Los resultados de DFR se presentan normalmente como curvas de capacitancia y tangente delta/factor de potencia. Cuando se utiliza junto con el modelado de aislamiento, la medición de DFR proporciona información valiosa sobre el estado del sistema de aislamiento del transformador, especialmente el contenido de humedad del aislamiento de celulosa y la conductividad del aceite. En comparación, las medidas de SFRA evalúan la integridad mecánica del transformador. Megger ofrece mediciones de DFR con equipos de la gama IDAX y capacidades de medición de DFR de banda estrecha (NBDFR) en los equipos de medida Delta y TRAX.
FRSL significa respuesta en frecuencia de pérdidas por dispersión. Se trata de una técnica para evaluar el estado de los devanados del transformador mediante la realización de medidas de cortocircuito en un amplio rango de frecuencias. Los diagnósticos de FRSL se basan en la comparación de resultados con mediciones anteriores, medidas realizadas en un transformador idéntico o entre fases. Las mediciones se realizan en el lado de alta tensión del transformador, con el lado de baja tensión cortocircuitado. Las mediciones FRSL revelan de forma única cortocircuitos de hilo a hilo en un devanado. Puede realizar medidas FRSL con los equipos de medida FRAX y TRAX de Megger.
La guía IEEE para SFRA es la IEEE C57.149 Guide for the Application and Interpretation of Frequency Response Analysis for Oil-Immersed Transformers. Otros documentos relevantes de SFRA incluyen IEC 60076-18 Ed. 1 – 2012, Std. DL/T911-2004, y el folleto técnico Cigré Technical Brochure No. 342, abril de 2008.
Sí. IEEE C57.152 Guide for Diagnostic Field Testing of Fluid-Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors recomienda SFRA como medida de diagnóstico. El SFRA a menudo puede detectar problemas mecánicos que otros ensayos eléctricos podrían pasar por alto.
Los barridos individuales tardan un poco más de 40 segundos en completarse; la parte más larga de la medida consiste en realizar conexiones. Una vez que el transformador está completamente aislado, puede realizar una medida de SFRA en un transformador de dos devanados en unos 45 minutos, siempre que pueda llegar a los terminales de borna mientras se encuentra en la parte superior del transformador. En el caso de transformadores de tensión más alta que requieran un elevador para acceder a los terminales de bornas, necesitará más tiempo (aproximadamente el doble) para realizar las conexiones.
Sí. El software FRAX puede importar y exportar datos en varios formatos para compararlos con otros datos de medición de diferentes equipos.
El FRAX está disponible con longitudes de cable de 9 m (30 pies) o 18 m (60 pies). Los cables de 9 m cubren la mayoría de los transformadores de 245 kV y menos, mientras que los cables de 18 m son necesarios para tensiones más altas. El FRAX 101 se puede colocar en la parte superior del transformador y conectarse a través de Bluetooth para ayudar a reducir la longitud de cable necesaria.
Puede conectar su equipo de medida de SFRA a un accesorio opcional llamado FRAX DEMO BOX FDB 101 (número de referencia AC-90050), que le permite cortocircuitar espiras, cambiar el núcleo del transformador y realizar otros cambios para mostrar cómo las diferentes averías afectan a las trazas de SFRA. Esta herramienta de formación le permitirá familiarizarse o volver a familiarizarse con el FRAX y el software antes de realizar mediciones de campo.
La repetibilidad es un aspecto central del diseño del FRAX, tanto en la electrónica interna como en los cables y conexiones al transformador. El FRAX 99 tiene un nivel de ruido interno inferior a -120 dB, mientras que el FRAX 101 y 150 son incluso inferiores a -140 dB. La repetibilidad también se integra en los cables siguiendo las prácticas recomendadas del principio de conexión a tierra trenzada más corto y las conexiones seguras con abrazaderas en C. Los FRAX 101 y 150 también disponen de un "detector de bucle de tierra" integrado para verificar que las conexiones son correctas antes de realizar la medida.
Sí. Aunque una comparación basada en tiempo es el mejor método para evaluar las mediciones de SFRA, puede comparar las mediciones entre transformadores gemelos o realizar una comparación fase a fase para una evaluación inicial. Además, la medición del transformador en buen estado le permitirá evaluar el transformador más adelante si se produce una avería o un evento catastrófico.
Tanto el FRAX 101 como el FRAX 99 están disponibles con una opción de batería. La batería dura hasta 8 horas de uso continuo y 12 horas en espera. Con una batería completamente cargada y un portátil, puede medir varios transformadores en un día sin corriente eléctrica en el lugar de trabajo. Esta flexibilidad de alimentación es especialmente ventajosa cuando se transportan transformadores adonde se pueden realizar mediciones en puntos de transferencia. La batería tarda cuatro horas en cargarse por completo y el FRAX también puede funcionar con alimentación de CA mientras se carga la batería.
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Solución de problemas
Desconecte el cable USB del FRAX y del PC, compruebe si hay objetos extraños en los cables o puertos de conexión y vuelva a conectarlos. Inicie el software FRAX. Conéctese al equipo seleccionando "Conectar" ("Connect") en el menú "Archivo" ("File"), haciendo clic en el botón "Conectar" ("Connect") en el lado derecho de la ventana, o utilizando la tecla F7. Si las conexiones están configuradas correctamente, el nombre de la ventana cambiará de "FRAX (desconectado)" ["FRAX (Disconnected)"] a "FRAX (conectado)" ["FRAX (Connected)"]. Si la conexión no funciona, aparecerá un mensaje de error que sugiere qué hacer. Al seleccionar el número de puerto recomendado con un símbolo verde junto a él, normalmente se solucionarán los problemas de conexión.
El FRAX 101 incorpora una antena Bluetooth de clase 1 e incluye un adaptador Bluetooth USB de clase 1 para su ordenador. Recomendamos utilizar siempre este adaptador, ya que la mayoría de los PC solo vienen con Bluetooth de clase 2, que tiene un alcance limitado y no es adecuado para entornos de subestaciones. Para instalar el adaptador Bluetooth, instale el software que viene con él antes de insertarlo en el PC. Si inserta el adaptador antes de instalar el software, es posible que tenga que desinstalar y volver a instalar el software o el controlador Bluetooth. Cuando se conecte al FRAX por primera vez, deberá encender el FRAX 101 y añadir un nuevo dispositivo Bluetooth en el menú de Windows. Debe aparecer como Megger FRAX 101 y el código de emparejamiento es "0000". Una vez finalizado el emparejamiento, puede conectarse al FRAX 101 en el software FRAX.
Recomendamos utilizar el adaptador Bluetooth que se incluye con el FRAX 101, ya que el Bluetooth integrado en un PC tiene un alcance limitado y no es adecuado para entornos de subestaciones. En subestaciones ruidosas, también conviene establecer una conexión con el FRAX cuando el equipo está cerca de su PC. A continuación, puede moverlo a la parte superior del transformador o alejarlo según sea necesario. Es más fácil mantener una conexión una vez establecida que conectarse por primera vez a distancias más largas. Además, si la antena Bluetooth USB se inserta en un puerto USB diferente del PC, esto puede cambiar el puerto COM que utiliza Bluetooth para conectarse. Compruebe el puerto COM antes de realizar la conexión.
Una tensión de salida baja suele producirse cuando hay un cortocircuito entre la pinza del generador de señales y la pinza de medición. Compruebe todas las conexiones y puntos de conexión para asegurarse de que no hay cortocircuitos o conexiones a tierra no deseados.
Debe comprobar la continuidad y la integridad de los cables de medida antes de utilizarlos. La mejor manera de comprobar la integridad del cable y el correcto funcionamiento del equipo es realizar la autocomprobación de FRA con un objeto de medida estándar. Esta comprobación es especialmente útil para comprobar el equipo de medida FRA, ya que generalmente no existe una forma intuitiva de saber si el equipo de medida está dando resultados correctos al realizar mediciones de campo. El FTB 101 incluido con el equipo de medida FRAX se utiliza para la verificación de campo. Además de la autocomprobación con el FTB 101, puede realizar una automedición de cortocircuito (abrazaderas en C grandes conectadas entre sí y abrazaderas pequeñas de tierra conectadas entre sí) y una automedición de circuito abierto (abrazaderas aisladas y no conectadas a nada) para ayudar a identificar cualquier problema. El siguiente gráfico muestra una respuesta típica para las automediciones de cortocircuito, FTB 101 y circuito abierto.
Nota: al realizar una automedición de cortocircuito, el software FRAX abrirá una ventana emergente que indica voltaje de salida bajo. Simplemente haga clic en "OK" y continúe con la medida.
Interpretación de los resultados de la medida
Es útil comprender el aspecto que debe tener cada respuesta de SFRA antes de realizar estas mediciones. De esta forma, es posible reconocer cuándo una respuesta medida difiere de lo que debería ser. En estos casos, existe la posibilidad de que la causa sea un error en la preparación de la medida, por ejemplo, una conexión a tierra deficiente o conexiones de medida incorrectas. Si lo reconoce mientras se encuentra en el campo, puede repetir la medida después de volver a comprobar las conexiones/preparación de la medida. Debe realizar una verificación rápida del equipo de medida si tiene alguna duda sobre la validez de las mediciones (consulte la medida de verificación del equipo de medida en la sección de solución de problemas). También debe realizar una medida de bucle de tierra con el FRAX pulsando el botón "GLD" en el equipo FRAX antes de comenzar cada medida en el transformador para verificar que ha realizado buenas conexiones a tierra.
Los ajustes de la señal de salida de SFRA suelen oscilar entre 20 Hz y 2 MHz, ambos inclusive, para inspeccionar la integridad del transformador completo. Puede realizar cuatro tipos principales de medidas de SFRA:
- Autoadmitancia de circuito abierto: la señal se aplica en un extremo de un devanado y la respuesta se mide en el otro extremo. Todas las demás conexiones son flotantes (si hay un devanado estabilizador DELTA, deben permanecer cortocircuitadas pero no conectadas a tierra). Se realizan seis medidas en un transformador de dos devanados, tres en el lado alto y tres en el lado bajo. La medida de circuito abierto examina las características del devanado y del núcleo del transformador, así como las tomas y conexiones.
- Autoadmitancia de cortocircuito: la señal se aplica en un extremo de un devanado y la respuesta se mide en el otro extremo. Se realizan tres medidas, una en cada devanado del lado de alta tensión, mientras que los tres devanados del lado de baja tensión están cortocircuitados entre sí. Esta medida se centra en los devanados. Al cortocircuitar los devanados del lado de baja tensión, se cortocircuitan los efectos del núcleo en la medida. La evaluación de las medidas de cortocircuito y circuito abierto le permite determinar si el cambio en la curva se debe a fallos en el núcleo o los devanados.
- Interbobinado capacitivo: la señal se aplica a un terminal del devanado de alta tensión y la respuesta se mide en el terminal correspondiente del devanado de baja tensión. Se realizan tres de estas medidas, una para cada fase/devanado. Esta medida se centra en la capacitancia entre los devanados y ayuda a detectar deformaciones radiales.
- Interbobinado inductivo: es similar al interbobinado capacitivo, con la excepción de que los extremos opuestos de cada devanado al que se aplica la señal y en los que se mide, están conectados a tierra. Esta medida se centra en la inductancia de ambos devanados.
Dado que el transformador puede modelarse como un circuito RLC complejo, cada transferencia tendrá una respuesta única. Sin embargo, habrá algunas características comunes basadas en el diseño del transformador. No existe un rango de frecuencia establecido que corresponda a los componentes del transformador, pero existen algunos rangos generales. Los siguientes rangos de respuesta de frecuencia para una medida de circuito abierto en un transformador son los más comunes:
- La respuesta en las frecuencias más bajas, aproximadamente de 20 Hz a 10 kHz, está dominada por el núcleo del transformador. Sin embargo, los devanados tendrán cierta influencia en esta sección de la respuesta.
- A medida que se desplaza a las frecuencias de rango medio de 2 kHz a 500 kHz, los devanados influirán más en la respuesta.
- A las frecuencias más altas, desde unos cientos de miles de Hz hasta entre 1 y 10 MHz y más allá, las tomas y conexiones del transformador constituirán la mayor parte de la respuesta. Sin embargo, dado que la frecuencia supera 1 MHz para los transformadores superiores a 72,5 kV y 2 MHz para los transformadores de 72,5 kV e inferiores, la configuración y las conexiones del equipo influirán de forma más significativa en la respuesta. Estas son directrices generales y la influencia de los componentes puede variar y variará fuera de estas frecuencias.
Los resultados de la medida de SFRA se evalúan mediante análisis comparativos. Los resultados de la medida de SFRA de referencia pueden presentarse en la forma de cualquiera o todos los siguientes (enumerados según los más valiosos).
Este es el enfoque más fiable para interpretar los resultados de la medida de SFRA. Las desviaciones entre las curvas SFRA son fáciles de detectar y, a menudo, indican un problema. Por este motivo, es conveniente obtener resultados de la medida de SFRA de referencia en un transformador cuando se conoce bien su estado, con el fin de disponer de una futura referencia fiable con la que compararla. Para que la interpretación sea correcta, las condiciones de medida (la posición del cambiador de tomas, el tipo de medida de SFRA, etc.) deben ser las mismas para la referencia y para las mediciones repetidas.
Se debe tener cuidado con este enfoque, dado que las pequeñas desviaciones entre las líneas no indican necesariamente un problema. Este enfoque también exige conocimientos sobre el transformador medido.
Al evaluar o comparar los resultados de los transformadores basados en el mismo diseño, debe asegurarse de que sean lo más similares posible. La comparación de transformadores con las mismas especificaciones pero fabricados por diferentes empresas o incluso por la misma empresa en diferentes años puede revelar trazas significativamente diferentes. Tenga en cuenta también que el hecho de que el mismo fabricante fabrique dos transformadores con las mismas potencias nominales que estén separados por un solo número de serie (por ejemplo, transformadores de generador monofásicos o varios transformadores trifásicos suministrados en el mismo orden) no garantiza que la construcción de las unidades sea la misma. Dicho esto, este último es el grupo de transformadores ideal para fines comparativos cuando se utiliza este enfoque.
Si las trazas son muy similares, puede estar razonablemente seguro de que los transformadores están en buenas condiciones. Si las trazas varían un poco, las diferencias en las lecturas pueden reflejar una diferencia en la construcción frente a un problema real con los transformadores.
Este es el enfoque más complejo, dado que las pequeñas desviaciones entre líneas pueden ser completamente normales. Por ejemplo, comparar las respuestas de SFRA de las dos fases exteriores de un transformador trifásico. La respuesta de fase media (central) suele diferir de las respuestas de fase externa, especialmente en la región central de las respuestas de la medida de circuito abierto. A medida que el barrido sube en frecuencia y el devanado comienza a dominar la respuesta, las trazas de cada fase se imitarán entre sí y, en algunos casos, parecerá idéntica. Con esto dicho, puede que no haya simetría entre las fases exteriores de bobinado.
A pesar de los problemas, el enfoque de la comparación de fases constituye un diagnóstico excepcionalmente exhaustivo para las medidas de SFRA de cortocircuito. Para estas medidas, las tres respuestas de cortocircuito deben ser prácticamente idénticas. Una vista ampliada de la parte lineal de la bajada inductiva no debe revelar una diferencia mayor de 0,1 dB entre las tres líneas, y la bajada debe ser cercana a -20 dB/década. Las conexiones defectuosas (por ejemplo, un aumento de la resistencia) afectarán a las respuestas de SFRA de cortocircuito a las frecuencias más bajas (por ejemplo, 20 Hz). En caso contrario, en estos casos es posible que tenga que comprobar el transformador con medidas de resistencia de devanado de CC.
La siguiente figura muestra una respuesta típica de un circuito abierto de alta tensión (HV), un circuito abierto de baja tensión (LV) y una medida de cortocircuito de alta tensión, respectivamente, en un transformador DELTA-WYE de dos devanados:
Cuando se comparan trazas nuevas con una línea de referencia, pueden indicar un posible cambio mecánico:
- Cambios de resonancia (es decir, picos y valles)
- Resonancia adicional
- Pérdida de resonancia
- Diferencia total de magnitud
Para obtener una explicación más detallada de la SFRA y la interpretación de los resultados, junto con ejemplos, póngase en contacto con nosotros para obtener una copia gratuita de nuestro completo boletín de gestión de la vida útil del transformador de SFRA.
Guías de usuario y documentos
FAQ / Preguntas frecuentes
Puede obtener el detalle de diagnóstico más significativo en un análisis de SFRA comparando las medidas de corriente con las medidas anteriores o la "huella digital" inicial de un transformador. Por lo tanto, recomendamos realizar SFRA en transformadores nuevos cuando se pongan en marcha, o si la unidad ya está en servicio, lo antes posible, cuando el transformador se encuentre en buen estado. El SFRA también se ha vuelto muy popular cuando se transporta un transformador a su emplazamiento. Se puede realizar un "barrido" en la fábrica antes del envío del transformador y de nuevo en el emplazamiento cuando se reciba para comprobar que no se han producido daños durante el transporte. Para la validez de una comparación directa entre los resultados, debe emular todos los aspectos de la medida original, incluida la medición con los casquillos de medida o transporte instalados y con el transformador lleno de aceite (o no).
Sí, cada medida proporcionará información diferente sobre su transformador. Las medidas de factor de potencia y DFR examinan el aislamiento del transformador. Las medidas de relación de transformación y resistencia de devanado revelan el estado de los devanados. SFRA proporciona información notable sobre la integridad mecánica del transformador y puede ayudarle a determinar si un transformador ha sufrido algún daño mecánico. Cada ensayo eléctrico que realice le proporciona un poco más de información y, en conjunto, forman una buena imagen del estado de su transformador. A veces, una "segunda opinión" en forma de dos o más medidas en el mismo componente puede ayudarle a confirmar un problema sospechoso.
Para SFRA: No se debe seguir ningún orden en particular para las medidas de SFRA de circuito abierto y cortocircuito. Sin embargo, para aumentar la eficiencia, es posible que desee realizar las medidas en un orden que le ayude a minimizar los cambios de cables; por ejemplo, después de realizar una medida de circuito abierto de alta tensión de H1-H3, puede cortocircuitar rápidamente los devanados del lado de baja tensión y ejecutar la medida de cortocircuito de alta tensión en H1-H3. Desde aquí, los cables se pueden cambiar a H2-H1 para realizar la medida de cortocircuito de alta tensión y, a continuación, retirar los cortocircuitos para realizar la medida de circuito abierto de alta tensión en H2-H1, y medir por último las medidas de circuito abierto y cortocircuito de H3-H2. Este orden de medida puede ahorrar tiempo en lugar de cambiar las conexiones de alta tensión entre las seis medidas, especialmente en el caso de transformadores de tensión más alta, donde no se puede llegar fácilmente a los terminales. Es mucho más fácil aplicar y eliminar cortocircuitos en el lado de baja tensión del transformador que cambiar las conexiones del lado de alta varias veces.Para realizar ensayos eléctricos completos: Primero se deben completar las medidas de corriente de excitación y SFRA se deben completar y, en último lugar, las medidas de resistencia de devanado. Esta recomendación es para evitar que el magnetismo residual de la medida de resistencia del devanado afecte a los resultados de las otras medidas. Sin embargo, no tiene que preocuparse por la secuencia de medida si el equipo de medida de resistencia de devanado puede desmagnetizar el transformador de forma eficaz después de la medida. Se puede argumentar que hay una ventaja en llevar el núcleo de un transformador a un estado consistente de magnetización (a través de una función de desmagnetización eficaz de un equipo de medida) al inicio de una secuencia de medida subsiguiente que incluye medidas de corriente de excitación y SFRA.
Sí, SFRA es una medida muy sensible que puede detectar pequeños cambios físicos o mecánicos dentro del transformador. Por lo tanto, tener conexiones adicionales al transformador, por ejemplo, el bus, puede cambiar significativamente la respuesta (especialmente en las frecuencias más altas). Aislar completamente el transformador ayudará a garantizar los resultados más repetibles y el mejor análisis.
En un mundo ideal, al poner en marcha el transformador, debe realizar medidas en todas las tomas, es decir, cada posición del DETC con el OLTC ajustado en su posición nominal y todas las posiciones de las tomas del OLTC con el DETC ajustado en su posición de servicio. Dado que cada posición de toma requiere 15 barridos para un transformador de dos devanados, esto resulta poco práctico con las limitaciones de tiempo y recursos. La recomendación general es colocar el DETC en su posición de funcionamiento y realizar los 15 barridos estándar con el OLTC en la posición completamente elevada; esto garantiza que todas las espiras de devanado del OLTC se encuentren en la medición. Además, los barridos se repiten con frecuencia con el OLTC en la posición nominal. Al colocar el OLTC en la posición nominal, debe aproximarse desde la toma "elevada". Al realizar mediciones de SFRA en las posiciones de OLTC completamente elevada y nominal, obtendrá una imagen general del transformador con el OLTC completamente activado y no activado. Nota: al realizar mediciones de SFRA, anote siempre las posiciones de las tomas en las que se realizó la medida para referencia y análisis futuros.
Las conexiones y la conexión a tierra adecuadas son fundamentales para que la medida de SFRA sea correcta. Asegúrese de que la presión de la abrazadera es suficiente para conectar los terminales del transformador y utilice los principios de conexión a tierra trenzada más cortos. Si hay pintura o corrosión en los puntos de conexión, límpielos o verifique que las abrazaderas han penetrado a través de ellos. Además, puede realizar una comprobación de bucle de tierra para asegurarse de que las conexiones del cable de tierra y la conexión a tierra del transformador están en un punto común. Puede realizar una comprobación de bucle de tierra pulsando el botón "GLD" en los equipos FRAX 101 y 150 o comprobar manualmente con un ohmímetro si su unidad SFRA no dispone de esta función. Los problemas de conexión y conexión a tierra deficiente suelen manifestarse en las frecuencias más altas (aproximadamente 500 kHz y superiores). Se recomienda comprobar las conexiones y realizar el barrido de nuevo si los barridos varían significativamente en este rango de frecuencia en comparación con las mediciones anteriores.
Sí. Los barridos de medida de circuito abierto cambiarán en las frecuencias más bajas si el núcleo está magnetizado. Por lo general, el barrido se desplazará hacia arriba y hacia la derecha. Los efectos de la magnetización en los resultados de SFRA son los motivos por los que es importante realizar medidas de SFRA antes de realizar una medida de resistencia de devanado de CC si está prevista. Si esto no es posible, debe desmagnetizar el transformador antes de realizar una medida de SFRA.
La preparación y configuración adecuadas de la medición son esenciales con cualquier ensayo eléctrico. Las medidas de SFRA, en particular, son muy sensibles a pequeños cambios mecánicos dentro del transformador, lo que significa que cualquier cambio en la configuración puede afectar a la respuesta. Por lo tanto, debe prestar una atención meticulosa a las conexiones, las prácticas de medida y los preparativos para garantizar resultados repetibles. Realice siempre conexiones sólidas en la misma ubicación, siga el principio de conexión a tierra trenzada más corto y asegúrese de que el transformador se encuentra en las mismas condiciones cuando se realice la medida, incluidas las posiciones del cambiador de tomas, los casquillos y el nivel de aceite. Debe tener en cuenta todo lo que ha cambiado en el transformador desde la medida anterior. Tenga siempre en cuenta las posiciones de las tomas del transformador al realizar la medida y, si procede, la posición desde la que se realizó la transición de la toma.
Sí, después de reconstruir un transformador, es básicamente un transformador nuevo, por lo que sus mediciones anteriores diferirán de las mediciones de corriente. En este punto, es necesario volver a poner en marcha el transformador y tomar una nueva huella de SFRA.
Sí. Si se realizan correctamente y en condiciones similares (conexión a tierra correcta, misma posición de toma y conexiones similares), los resultados de la medida de SFRA son comparables. Entre los factores que pueden afectar a los resultados de las medidas se incluyen el magnetismo residual y las prácticas de conexión a tierra deficientes. El software FRAX de Megger puede importar de forma exclusiva resultados anteriores de cualquier equipo de medida de otro fabricante y comparar resultados. El FRAX 101 y el FRAX 150 también pueden ajustar la tensión de salida para que coincida con los productos antiguos de otros fabricantes que no utilizaban una señal de entrada de 10 V de fase a fase.
Cuando selecciona "Archivo" ("File") en el menú principal del software FRAX, hay una opción "Importar" ("Import") y una "Exportar" ("Export"). Se pueden seleccionar varios formatos alternativos (CIGRE, csv, txt, Doble).
Los barridos de SFRA de circuito abierto dependen de la tensión en las frecuencias más bajas debido a la impedancia de magnetización del transformador. Por lo tanto, el barrido variará a medida que cambie la tensión. Una vez que el barrido se mueve a las frecuencias medias, donde los devanados influyen completamente en el barrido, las curvas se alinearán independientemente de la tensión. En aquellos casos en los que desee comparar los resultados con barridos anteriores a diferentes tensiones, recomendamos ejecutar la medida con la tensión anterior y, a continuación, volver a realizar la medida con la tensión máxima predeterminada de 10 V que utiliza el FRAX.
En los modelos FRAX101 y 150, el nivel de tensión de salida se puede ajustar desde el valor estándar/predeterminado de 10 V hasta 12 V y hasta 0,1 V cambiando una línea de comandos en un archivo del directorio FRAX. El nombre del archivo es "connectioncommands.txt" y su ubicación predeterminada es C:\Program Files\Megger\FRAX. Para ajustar la tensión de salida, abra el archivo en el Bloc de notas y añada el comando "gen:gainx=k" al archivo. K es un factor para ajustar la tensión y se establece por defecto en k = 1 para 10 Vpico. Por ejemplo, para establecer la tensión de salida en 2,828 Vpico (2 V RMS), cambie el valor a k = 0,2828. El valor debe estar entre 1,2 y 0,01. Guarde los cambios y salga. Debe desconectar y volver a conectar el FRAX para activar el nuevo ajuste.
Una medida de circuito abierto de SFRA mostrará la respuesta del núcleo y los devanados, mientras que una medida de cortocircuito de SFRA solo mostrará la respuesta de los devanados. Cada rango de frecuencia corresponde a diferentes componentes del transformador y es donde se manifestará un problema con esos componentes respectivos en la traza de SFRA. A continuación se muestran algunos rangos de frecuencia generales.
- De 20 Hz a 2 kHz: Deformación del núcleo principal, circuitos abiertos, espiras cortocircuitadas, magnetismo residual
- De 10 kHz a 20 kHz: Componente de devanado a granel, impedancia de derivación
- De 20 kHz a 400 kHz: Deformación en el devanado principal
- De 400 kHz a 1 MHz: Devanado de la toma
Nota: cada transformador tendrá respuestas específicas y los rangos anteriores son solo de referencia general. Para devanados con una tensión nominal inferior a 72 kV, IEC recomienda realizar la medida hasta 2 MHz.
IEEE C57,149 afirma que "una gran diferencia de temperatura, normalmente mucho más de 10 ºC, entre dos mediciones influirá ligeramente en la respuesta a frecuencias más altas".Para fines prácticos, el efecto de la temperatura en las mediciones de SFRA es muy pequeño y se puede ignorar siempre que no haya una variación de temperatura considerable entre las dos trazas de comparación.
Tendría que realizar un total de 30 medidas diferentes.
- 12 medidas de circuito abierto, una en cada devanado (4 devanados x 3 fases = 12 medidas)
- 18 medidas de cortocircuitos:
- 9 medidas (desde el lado de alto con tres secundarios cortocircuitados de uno en uno)
- 6 medidas (del lado X con otros dos secundarios cortocircuitados de uno en uno)
- 3 medidas (desde el lado Y con el último secundario cortocircuitado)
En tales casos, IEEE C57.152 recomienda realizar todos los ensayos eléctricos, incluido el factor de potencia y SFRA. Una medida de factor de potencia puede revelar un cambio en el estado de aislamiento y la capacitancia, mientras que una traza de SFRA ayudará a diagnosticar cualquier problema o avería asociado con los devanados del transformador.
SFRA y DFR son medidas totalmente diferentes. SFRA analiza cualquier tipo de cambio mecánico dentro del transformador, mientras que el DFR se utiliza para determinar la humedad presente en la celulosa (aislamiento sólido) de los transformadores de potencia rellenos de aceite. Las dos medidas tienen aplicaciones muy diferentes.
No existe ninguna directriz del sector para utilizar SFRA basada en los valores nominales VA de un transformador. En teoría, puede realizar SFRA en transformadores de cualquier tamaño (o devanados, como motores). Si las medidas posteriores se realizan en condiciones similares, los resultados se pueden comparar y analizar. Otras medidas eléctricas, como la relación de transformación del transformador (TTR), las medidas de corriente de excitación y de aislamiento de CC, también proporcionarán información valiosa sobre transformadores más pequeños.
Sí. SFRA analiza la respuesta de la compleja red RLC dentro de un transformador. Puede realizar mediciones iniciales o de referencia en transformadores de tipo seco y comparar los resultados a lo largo de los años. Para transformadores de tipo seco, debe tener en cuenta el efecto que las capacitancias de tierra pueden tener en las trazas. Además, la respuesta en el lado de baja tensión puede tener ligeras desviaciones debido a los niveles de señal bajos. Un plano de tierra muy bueno producirá mediciones más repetibles.
Las medidas tradicionales de circuito abierto y cortocircuito se realizan normalmente en fábricas para determinar las pérdidas de cobre y sin carga del transformador. El fabricante suele utilizar fuentes iguales al "valor nominal" del transformador al realizar estas medidas. Al determinar las pérdidas de cobre y sin carga, puede resolver los diferentes componentes de un circuito equivalente de un transformador. Aunque comparten nombres y conexiones similares, las medidas de circuito abierto y cortocircuito de SFRA son completamente diferentes. La medida de circuito abierto de SFRA examina la respuesta eléctrica del núcleo y el devanado, y la medida de cortocircuito de SFRA aísla la respuesta del devanado del transformador. Estas medidas se realizan a una tensión baja de 10 V de fase a fase, pero le ayudan a delimitar las áreas en las que puede haber un problema.
Según la norma IEEE C57.149, la medida con aceite es el método más común y preferido para el análisis de respuesta de frecuencia. Se debe tener en cuenta la seguridad al medir un transformador sin aceite para que no se apliquen tensiones excesivas. La presencia de aceite cambia la respuesta en frecuencia. Los resultados con y sin aceite provocarán variaciones en las trazas de SFRA. A continuación se muestra un extracto de las directrices de IEEE:"En el caso de los equipos nuevos, esto puede requerir la realización de dos mediciones FRA después de la recepción del equipo en el destino final; 1) una medición con el transformador en su configuración de envío, 2) y una medición con el transformador montado y lleno de aceite según sea necesario para la medición de resistencia de aislamiento, que se utilizarán como datos de referencia para futuras mediciones. Si no se sospecha que se hayan producido daños durante el transporte, es posible que no sea necesario realizar la medición en la configuración de fábrica como medida de recepción".A menudo, el fabricante llena y drena el transformador antes del envío. Debe conocer las condiciones en las que el fabricante realizó una medida de SFRA antes del envío desde la fábrica. IEEE también afirma que:"Si el equipo va a llegar sin aceite, la configuración de envío debe especificar que se medirá antes y después del movimiento sin aceite. Si el equipo se va a enviar después de haber vaciado el aceite, se debe medir antes del movimiento sin aceite. La medición de la unidad antes del envío, en este caso sin aceite y antes del primer llenado, puede no ser adecuada y podría provocar fallos falsos debido a la retención de aceite residual en los devanados o al drenaje adicional de aceite del devanado durante semanas de envío. Si el equipo se va a enviar con aceite, debe estar completamente lleno para las mediciones previas y posteriores al movimiento. Si el equipo se va a enviar parcialmente lleno, debe medirse con el mismo nivel de aceite, o preferiblemente después de añadir aceite. Garantizar que el aceite esté al mismo nivel antes y después del transporte para transformadores parcialmente llenos puede ser difícil y a veces conduce a evaluaciones incorrectas".