Descripción general del sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores
El sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores Se utiliza para la detección continua de descargas parciales y la evaluación del estado del aislamiento de los transformadores. Monitorea las señales de descargas parciales procedentes del aislamiento del transformador, las áreas de los pasacables, las vías de conexión a tierra y las posiciones de los sensores instalados en el tanque, mientras el transformador permanece en funcionamiento.
El sistema es adecuado para transformadores de potencia en subestaciones, centrales eléctricas, plantas de energía renovable e instalaciones industriales. Proporciona datos en tiempo real, información de alarmas y patrones de diagnóstico a los equipos de mantenimiento que necesitan identificar defectos de aislamiento antes de que se conviertan en fallas graves.
Monitoreo de descargas parciales en transformadores
Las descargas parciales en el aislamiento de los transformadores suelen ser un indicio temprano del envejecimiento del aislamiento, la presencia de huecos internos, descargas superficiales, contactos sueltos, potencial flotante u otros defectos dieléctricos. El monitoreo en línea de las descargas parciales permite a los operadores observar la actividad de las descargas parciales de manera continua, en lugar de depender únicamente de pruebas periódicas de descargas parciales fuera de línea.
| Objetivo del monitoreo | Lo que el sistema ayuda a identificar | Valor de mantenimiento |
|---|---|---|
| Estado del aislamiento | Señales de descarga interna, descarga superficial, descarga corona y descarga flotante | Alerta temprana antes de que falle el aislamiento |
| Tendencia de la actividad de PD | Aumento de la descarga, concentración de fase y aumento anormal del pulso | Admite el mantenimiento basado en el estado |
| Estado de la alarma | El nivel de PD supera el umbral preestablecido | Ayuda a los operadores a reaccionar antes de que el problema se agrave |
| Riesgo de los transformadores | Patrones de descarga anormales relacionados con defectos de aislamiento | Mejora la gestión de los activos de los transformadores |
Arquitectura del sistema de monitoreo de descargas parciales en línea
El sistema está compuesto por sensores de descargas parciales, una unidad central de monitoreo de descargas parciales, interfaces de comunicación y software de monitoreo. Los sensores recogen señales relacionadas con las descargas desde diferentes posiciones. La unidad central se encarga de la adquisición y el procesamiento de las señales. El software muestra datos de alarma, patrones de PRPD, curvas históricas e información de diagnóstico.
| Componente del sistema | Función | Ubicación típica |
|---|---|---|
| Sensores PD | Recopila señales de descargas parciales en UHF, HFCT o ultrasónicas | Depósito del transformador, cable de conexión a tierra, válvula de aceite o punto de monitoreo seleccionado |
| Servidor de monitoreo de PD | Recibe, muestrea y procesa señales PD de los canales de los sensores | Gabinete de control, gabinete de pantalla o panel de monitoreo |
| Software de monitoreo | Muestra PRPD, PRPS, curvas de tendencia, alarmas y registros históricos | Computadora de la sala de control o estación de trabajo de monitoreo |
| Interfaz de comunicación | Transfiere datos de PD y el estado de las alarmas a sistemas externos | SCADA, plataforma de monitoreo de subestaciones o sistema de gestión de activos |
Sensores de detección de descargas parciales
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El sistema de monitoreo de descargas parciales en transformadores puede utilizar diferentes tecnologías de sensores según la estructura del transformador, las condiciones de instalación y el objetivo del monitoreo. Los sensores de UHF, HFCT y ultrasónicos ofrecen diferentes rutas de señal para la detección y verificación cruzada de descargas parciales.
| Tipo de sensor | Supervisión del ancho de banda | Método de instalación | Objetivo principal |
|---|---|---|---|
| Sensor de descargas parciales de UHF | De 300 MHz a 3000 MHz | Válvula de aceite, puerto de conexión o interfaz del tanque del transformador | Detecta señales electromagnéticas de frecuencia ultraalta procedentes de la actividad interna de la descarga parcial (PD) |
| Sensor de descargas parciales HFCT | De 100 kHz a 50 MHz | Instalación mediante abrazadera en el cable de conexión a tierra o en la ruta de conexión a tierra del buje | Detecta la corriente de pulso de alta frecuencia generada por descargas parciales |
| Sensor ultrasónico de descargas parciales | De 20 kHz a 200 kHz | Instalación magnética o en superficie sobre el tanque del transformador | Detecta emisiones acústicas provocadas por la actividad de desgarro parcial (DP) en el interior del transformador |
Análisis de patrones PRPD y diagnóstico de la EP
El análisis de patrones de descargas parciales (PRPD) se utiliza para mostrar la relación entre la magnitud de la descarga y la posición de la fase. Ayuda a los operadores y a los ingenieros de diagnóstico a evaluar si el comportamiento de la descarga corresponde a ruido aleatorio, descarga corona, descarga superficial, descarga interna u otro patrón de descargas parciales relacionado con el aislamiento.
Pantalla PRPD
El gráfico PRPD proporciona información sobre descargas parciales resuelta por fase para la identificación de patrones y la evaluación de la gravedad.
Visualización de PRPS
La vista PRPS muestra el comportamiento de la secuencia de pulsos a lo largo del tiempo, lo que ayuda a observar las tendencias de repetición, agrupación y desarrollo.
Magnitud y fase de la descarga
El sistema registra la magnitud de la descarga y la información de fase para facilitar el análisis del estado del aislamiento y la configuración de las alarmas.
Análisis de las tendencias históricas
Las curvas de tendencia ayudan a comparar la actividad actual de la PD con los registros históricos, lo que facilita la identificación de un crecimiento anormal.
Especificaciones técnicas
| Elemento de las especificaciones | Configuración estándar / opcional |
|---|---|
| Nombre del producto | Sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores |
| Objeto de monitoreo | Descargas parciales y estado del aislamiento en los transformadores de potencia |
| Contenido de detección | Magnitud de la descarga, fase de la descarga, patrón PRPD en 3D |
| Rango de temperatura de funcionamiento | de -20 °C a +125 °C |
| Rango de medición | de -80 dBm a -20 dBm |
| Rango de monitoreo | ≤20 000 pC |
| Resistencia de transmisión | ≥12 mV/mA |
| Ancho de banda del sensor UHF | De 300 MHz a 3000 MHz |
| Ancho de banda del sensor HFCT | De 100 kHz a 50 MHz |
| Ancho de banda del sensor ultrasónico | De 20 kHz a 200 kHz |
| Frecuencia de muestreo | 200 MS/s |
| Configuración del canal | 4 o 6 canales, configurables |
| Consistencia en los canales | ≤0,5 dBm |
| Índice de protección | Opción de protección del sensor IP68 |
| Interfaz de comunicación | Ethernet RJ45, RS485 |
| Fuente de alimentación | CA de 90 V a 240 V, de 50 Hz a 60 Hz |
| Dimensiones del host | 483 mm × 89 mm × 300 mm, montaje en rack de 2U |
| Método de instalación | Montaje en gabinete, montaje en panel, gabinete de pantalla o gabinete de convergencia |
Funciones del host del monitor de descargas parciales
| Función | Descripción | Uso en el monitoreo de transformadores |
|---|---|---|
| Adquisición de señales | Recopila señales PD de los canales de sensores seleccionados | Monitoreo continuo de descargas parciales en transformadores |
| Supresión de ruido | Filtra las interferencias y facilita la identificación de señales | Mejora la confiabilidad de la monitorización en las subestaciones |
| Configuración del umbral de alarma | Permite configurar los niveles de alarma de PD de acuerdo con los requisitos de cada sitio | Admite alertas de fallas en el transformador |
| Almacenamiento de datos | Almacena registros de PD para consultas históricas y comparaciones de tendencias | Apoya la revisión de mantenimiento |
| Salida de comunicación | Transfiere datos de monitoreo a sistemas externos | Se conecta con plataformas SCADA o de monitoreo de activos |
Monitoreo en línea frente a la prueba de descargas parciales en transformadores
A prueba de descargas parciales en un transformador Por lo general, se lleva a cabo durante las pruebas de fábrica, la puesta en servicio o el mantenimiento programado. Proporciona resultados de pruebas en un momento específico. El monitoreo en línea de descargas parciales se enfoca en el seguimiento continuo del estado durante el funcionamiento del transformador.
| Artículo | Monitoreo en línea de descargas parciales | Pruebas de descargas parciales fuera de línea |
|---|---|---|
| Objetivo | Monitoreo continuo de tendencias y alarmas de presión diferencial | Prueba periódica o evaluación de aceptación |
| Estado operativo | El transformador sigue en servicio | Por lo general, se lleva a cabo durante el período de pruebas o en condiciones de apagado |
| Valor de los datos | Tendencia a largo plazo, alarmas y desarrollo de patrones | Resultado de una prueba única o instantánea diagnóstica |
| Uso recomendado | Monitoreo de activos críticos de transformadores | Pruebas de fábrica, puesta en servicio o inspección periódica |
Aplicaciones del monitoreo de descargas parciales en transformadores
Monitoreo de descargas parciales en transformadores de potencia
El sistema se utiliza para el monitoreo en línea del estado del aislamiento de grandes transformadores de potencia llenos de aceite en subestaciones y centrales eléctricas.
Monitoreo de transformadores en subestaciones
El monitoreo continuo de las descargas parciales ayuda a los equipos de operación a identificar actividades de descarga anómalas en transformadores importantes.
Monitoreo del estado de los transformadores industriales
Las plantas industriales pueden utilizar el sistema para reducir los tiempos de inactividad no planificados relacionados con fallas en el aislamiento de los transformadores.
Monitoreo de los bujes y las rutas de puesta a tierra de los transformadores
Los sensores HFCT pueden instalarse en las vías de puesta a tierra para detectar señales de pulso de alta frecuencia relacionadas con la actividad de descargas parciales.
Monitoreo del aislamiento del aceite de los transformadores
Los sensores de UHF y ultrasónicos pueden facilitar la detección interna de descargas parciales en los sistemas de aislamiento de aceite y papel de los transformadores.
Cómo seleccionar un sistema de monitoreo de descargas parciales en transformadores
| Elemento de selección | Qué hay que confirmar |
|---|---|
| Tipo de transformador | Transformador de aceite, transformador de tipo seco o transformador especial |
| Objetivo del seguimiento | Advertencia de aislamiento, análisis de tendencias de descargas parciales, monitoreo de bujes o diagnóstico de fallas |
| Método del sensor | Configuración de sensores UHF, HFCT, ultrasónicos o combinados |
| Cantidad de canales | Configuración de 4 canales, 6 canales o específica para cada proyecto |
| Posición de instalación | Superficie del tanque, válvula de aceite, ruta de conexión a tierra del buje, conexión a tierra del núcleo o ubicación del gabinete |
| Requisitos de comunicación | Conexión a software local, Ethernet, RS485, SCADA o una plataforma de monitoreo de activos |
Información recomendada sobre el proyecto
| Información requerida | Ejemplo |
|---|---|
| Potencia nominal del transformador | Nivel de tensión, capacidad, estructura de tipo seco o con aceite |
| Entorno de instalación | Subestación, central eléctrica, planta industrial o estación de energía renovable |
| Acceso al sensor | Acceso a la válvula de aceite, acceso a la superficie del tanque, acceso al cable de conexión a tierra o recorrido por el gabinete |
| Canales de monitoreo | Número de puntos de sensores UHF, HFCT y ultrasónicos |
| Requisitos de salida | Software de monitoreo local, Ethernet RJ45, RS485 o integración con SCADA |
| Requisito de alarma | Umbral de alarma, registros de eventos, visualización de tendencias y requisitos de informes de diagnóstico |
Preguntas frecuentes
¿Qué es un sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores?
Es un sistema de monitoreo que detecta continuamente señales de descargas parciales en transformadores y proporciona datos para evaluar el estado del aislamiento.
¿Qué sensores se utilizan para monitorear las descargas parciales en los transformadores?
El sistema puede utilizar sensores UHF, sensores HFCT y sensores ultrasónicos, según la estructura del transformador y los requisitos de monitoreo.
¿Cuál es la diferencia entre el monitoreo en línea y las pruebas de descargas parciales?
El monitoreo en línea proporciona datos continuos sobre la tendencia de las descargas parciales durante el funcionamiento del transformador. Las pruebas de descargas parciales suelen ofrecer un resultado en un momento específico.
¿El sistema puede mostrar patrones de PRPD?
Sí. Las pantallas PRPD y PRPS se pueden utilizar para el análisis de patrones de descarga y la revisión del diagnóstico de descargas parciales.
¿Se puede conectar a SCADA?
Sí. El host de monitoreo se puede configurar con interfaces Ethernet RJ45 y RS485 para la integración con sistemas de monitoreo externos.
¿Dónde están instalados los sensores?
Entre las ubicaciones típicas se incluyen la superficie del tanque del transformador, la entrada de la válvula de aceite, el cable de conexión a tierra, la ruta de conexión a tierra del pasacables y determinados recorridos dentro del gabinete.
¿Qué información se necesita antes de la selección?
Se deben confirmar el tipo de transformador, el acceso al sensor, la cantidad de canales de monitoreo, el entorno de instalación, los requisitos de comunicación y la lógica de alarmas.
Sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores para la alerta de fallas en el aislamiento
El sistema de monitoreo en línea de descargas parciales en transformadores ofrece detección continua de descargas parciales, análisis de relaciones de descarga parcial (PRPD), salida de alarmas e integración de comunicaciones para el monitoreo del estado del aislamiento de los transformadores. Es adecuado para transformadores de potencia en subestaciones, centrales eléctricas y sistemas eléctricos industriales en los que se requiere una alerta temprana de fallas en el aislamiento y un monitoreo a largo plazo de los activos.
