Prueba de 1 Hz en acción: Aplicaciones del mundo real
En nuestras publicaciones anteriores, hemos analizado el sustento científico de las mediciones de 1 Hz y sus usos en diversos tipos de equipos de alta tensión (AT).
Ahora veamos situaciones del mundo real en los que esta tecnología ha hecho una diferencia significativa.
Estas aplicaciones demuestran cómo la prueba de 1 Hz cambia la evaluación del material aislante y mejora las prácticas de mantenimiento en terreno.
La experiencia en terreno es fundamental para validar nuevas tecnologías, y las pruebas de 1 Hz no son una excepción.
Los siguientes estudios de casos muestran cómo este método ha proporcionado información esencial que la prueba tradicional del factor de disipación a frecuencia de línea (LF DF) podría haber pasado por alto.
Examinemos tres situaciones diversas en las que las pruebas de 1 Hz demostraron su valor.
Puesta en marcha de bushings nuevos de RIP de 69 kV
Durante la puesta en marcha de bushings nuevos de papel impregnado con resina (RIP, del inglés Resin-Impregnated Paper) de 69 kV, se realizó una serie de pruebas antes de la energización para garantizar el funcionamiento adecuado.
Las pruebas de LF DF se realizaron a 3 °C, y los resultados iniciales parecían estar dentro de los límites aceptables según las pautas de CIGRE para los bushings nuevos de RIP.
Sin embargo, surgió una discrepancia sorprendente cuando se aplicó la prueba de 1 Hz con un DELTA4000, junto con la corrección de temperatura individual (ITC, del inglés Individual Temperature Correction) para normalizar los resultados a 20 °C.
Dos bushings (Y1 y Y3) mostraron valores de DF significativamente más altos a 1 Hz que el tercer bushing (Y2).
Cuando se analizaron estos resultados con el equipo de puesta en marcha, se reveló que los bushings Y se habían asentado incorrectamente durante el transporte y se había observado agua en su envoltura protectora.
Esta información, junto con los resultados de la prueba de 1 Hz, llevó a que los bushings se enviaran de vuelta para su inspección, reparación y secado.
Este caso demuestra cómo las pruebas de 1 Hz pueden detectar problemas de aislamiento que las pruebas de LF DF por sí solas no pueden, especialmente en equipos nuevos en los que es posible que no se esperan problemas.
Transformador nuevo: 16 MVA y 138 kV con humedad elevada
Se efectuaron pruebas en un transformador nuevo de 16 MVA y 138 kV posteriormente al montaje y antes de la aplicación de corriente.
Garantizar la sequedad del aislamiento sólido es crucial para la fiabilidad y la longevidad de los transformadores.
Los valores de LF DF, una vez corregidos a 20 °C mediante ITC, aparentaban ser excelentes.
No obstante, los resultados de DF de 1 Hz parecían contar una historia distinta. Si bien todavía estaban dentro del rango de lo "aceptable", el valor era superior al que cabría esperar en un transformador nuevo.
Unas medidas de respuesta de frecuencia dieléctrica (DFR, del inglés Dielectric Frequency Response) de espectro completo confirmaron la presencia de un 1,6 % de humedad en el aislamiento sólido, muy superior al valor de admisibilidad de 10 ppm (0,001 %) fijado en la norma del IEEE C57.106.
Los análisis subsiguientes de aceite corroboraron los hallazgos de 1 Hz y DFR, lo que confirmó niveles elevados de humedad.
Este caso destaca la sensibilidad de la prueba de 1 Hz en la detección de problemas de humedad en el nuevo equipo. Identificó la necesidad de procedimientos de secado antes de la energización, lo que potencialmente prolonga la vida útil del transformador.
Transformador de tensión capacitivo (CVT) de EHV: 765 kV
Durante el mantenimiento de rutina en una subestación de 765 kV, se observó una pequeña mancha de aceite en la superficie de una sección C1-1 del CVT de la fase B.
Los resultados de LF DF para esta CVT fueron superiores a los de otras unidades similares, aunque sin ser excesivamente preocupantes. Con base en la LF DF sola, es posible que no se hayan tomado medidas adicionales.
Sin embargo, las pruebas de DF de 1 Hz indicaron claramente una degradación significativa del material aislante en la sección C1-1. En función de los resultados de 1 Hz, se retiró la unidad del servicio para su investigación. Cuando se desmontó, se encontró una perforación en la sección C1-1 que permitía la fuga de aceite.
Sin las perspectivas de las pruebas de 1 Hz, este problema podría haber avanzado a una falla catastrófica, lo que podría afectar el equipo adyacente, el entorno y la seguridad del personal.
Ventajas de las pruebas de 1 Hz
Estos usos apuntan a varias cuestiones compartidas:
- Sensibilidad mejorada: En todos los casos, el análisis de 1 Hz detectó problemas que se omitieron o no se identificaron claramente mediante el análisis de LF DF de manera independiente.
- Detección temprana: Desde la humedad en un transformador nuevo hasta la degradación en un CVT, las pruebas de 1 Hz permitieron la identificación temprana de problemas, lo que posibilita un mantenimiento proactivo.
- Evaluación integral: Cuando se utiliza con pruebas de LF DF y otras herramientas de diagnóstico, las pruebas de 1 Hz proporcionan una imagen más completa del estado del material aislante.
- Ahorro de costos: Mediante la identificación temprana de problemas, las pruebas de 1 Hz ayudan a evitar fallas costosas y prolongan la vida útil del equipo, lo que posiblemente ahorra millones de costos de reemplazo y tiempo de inactividad.
Conclusión
Estos ejemplos del mundo real demuestran el valor de incorporar pruebas de 1 Hz en rutinas de mantenimiento regulares para equipos de alta tensión.
Mediante la detección temprana y más sensible de los problemas de aislamiento, esta técnica ayuda a los administradores de activos y a los equipos de mantenimiento a tomar decisiones fundamentadas, lo que podría extender la vida útil del equipo y evitar fallas costosas.
A medida que nos basamos más en nuestra infraestructura eléctrica, las tecnologías como las pruebas de 1 Hz son cada vez más importantes. Nos permiten pasar de un mantenimiento reactivo a una gestión proactiva de activos, lo que mejora la confiabilidad y la longevidad de nuestros sistemas eléctricos.
El futuro de la evaluación del aislamiento parece prometedor, con pruebas de 1 Hz que conducirán a prácticas de mantenimiento más precisas, confiables y eficientes.
A medida que esta tecnología sigue comprobando su valor en terreno, podemos esperar ver que su adopción se haga más generalizada, lo que contribuye a una red eléctrica más resistente y confiable para todos.
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