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ALTA TENSIN II

1. Objetivosa. Objetivo general

Aprender a realizar una prueba de aislamiento tangente delta ode factor de potencia

b. Objetivos especfcosEntender el concepto de las pruebas de tangente delta.Comprender el tipo de prdidas que nos produce esta prueba.Entender el concepto de prdidas en una lnea de transmisin.

2. Introdcci!n

La Tangente Delta es un parmetro dielctrico mu importante a la!ora de e"aluar el estado de un sistema de aislacin# a que re$ere alas prdidas dielctricas que se desarrollan en el "olumen de losmateriales aislantes.Debemos recordar que los sistemas de aislacin de las mquinaselctricas de %T# adems del en"e&ecimiento natural# se degradan a

tra"s del tiempo# como consecuencia de las solicitaciones a que seencuentran sometidos durante los distintos ciclos de traba&o deoperacin.De tal forma# todo plan deri"ado del %antenimiento 'redicti"o#deber tener en cuenta un programa de controles# que incorpore esteensao dielctrico no destructi"o.

(unto a la medicin de la Tangente Delta# se deber medir laCapacidad del sistema de aislacin. El seguimiento de este parmetronos permitir analizar posibles desplazamientos de los bobinados delos transformadores# ante e"entuales fallas en el sistema de potencia)e&* esfuerzos electrodinmicos como consecuencia de cortocircuitos+.

Es importante destacar que los anlisis deri"ados de este ensao sondel tipo comparati"o# por lo que ser fundamental contar con "aloresde referencia# con el $n de e"aluar las tendencias en el tiempo.A continuacin e,pondremos los principios tericos# "enta&as deimplementar este ensao en un plan de mantenimiento predicti"o# einterpretacin de las mediciones.

". #arco Te!rico

Esta prueba tambin denominada factor de disipacin de formaequi"alente al factor de potencia# es una medida de las prdidasdielctricas del aislamiento. -u magnitud depende del tipo de

aislamiento de las condiciones del mismo. El "alor de este factorpuede "erse afectado por la !umedad suciedad en la super$cie delaislamiento que permite una circulacin de corriente a tierra a tra"sde la super$cie del mismo aumentando las prdidas.'ara realizar este modelo se deber tener en cuenta que al aplicaruna tensin de alterna al sistema de aislacin# circular por ste unacorriente total# la cual tendr como componentes a cuatro corrientes#que representan los siguientes procesos fsicos*

$arga de la $apacidad %eo&'trica

Esta corriente posee una magnitud dada por la relacin* /

0 C/

d12dt. En un campo de alterna# /adelantar a 1 en 3/4# por lo

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que puede modelarse simplemente con una capacidad ideal C/)capacidad geomtrica del sistema+.

(olari)aci!n del diel'ctricoEl principio bsico del modelo fsico para estos procesos# sesustenta en que pueden representarse por resistencias capacidades en serie. Estos parmetros concentradoscircuitales in"olucran los procesos fsicos de prdidas#magnitud de la polarizacin tiempo de rela&acin )tiempo querequiere cada una de las clases de polarizacin para responderal campo elctrico "ariable aplicado5 depende de la estructuramolecular# estado del material temperatura+.

$ondcci!n sperfcial * vol&'trica-e debe al mo"imiento continuo de portadores de carga atra"s del sistema de aislacin# a que la resisti"idad del

material dielctrico es $nita.Depende de la temperatura# !umedad# contaminacin# ni"el dela tensin aplicada# calidad estado de la aislacin.Esta corriente ser proporcional a la tensin aplicada# semodela con una resistencia que in"olucre tanto a los efectossuper$ciales como "olumtricos del material.

Ioni)aci!nComprende al proceso fsico de las acti"idades de descargasparciales )D'+# a sean super$ciales o internas.Las D' consumen energa# por lo cual pro"ocan un aumento delas prdidas dielctricas5 este proceso se puede modelar atra"s de una resistencia.Al mismo tiempo# esta acti"idad pro"oca un incremento de lacapacidad del sistema a que al iniciarse una descarga seproduce un cortocircuito en el espacio gaseoso que la contiene.Este incremento se representa a tra"s de una capacidad.'or lo tanto# los efectos combinados de las D' se modelan conuna disposicin serie de resistencia capacidad.

Todos estos procesos dielctricos pueden sintetizarse en un circuitoequi"alente simpli$cado de parmetros concentrados del sistema deaislacin de la mquina elctrica# constituido por una resistencia

capacidad en paralelo# seg6n se obser"a en la siguiente $gura*

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-i representamos a tra"s de un diagrama fasorial# tendremos*

En donde*7 1ca * tensin en alterna aplicada.7 T * corriente total.7 C * corriente capaciti"a total o componente reacti"a.7 8 * corriente resisti"a total o componente acti"a.7 9 * ngulo de potencia.7 : * ngulo de prdidas 0 3/4 7 9.

El "alor de tangente delta aumenta con las descargas parciales en el

aislamiento. Tenemos que*

Factor de Disipacin=tang=Iw

Ic

El ngulo ; es complementario al ngulo :# por lo tanto*

Factor de potencia=cos=Iw

I =

tang

1+( tang)2

Cuando un dielctrico esta sometido a una diferencia de tensincircula por el una peque

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>ig?. Circuito en serie de un dielectrico

La medicin del +nglo de p'rdidas ,- o de la tangente de este+nglo /tg,-/# representa un indicador de la calidad del aislante aque las p'rdidas se encentran correlacionadas con la vida 0tildel &aterial. Es por eso que este parmetro es mu utilizado en elsector tecnolgico de los materiales aislantes.

En tal sentido destacamos que en un &aterial aislante de alta

calidad# el ngulo de prdidas ser de un "alor mu peque

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F-T GTH F=A8D* prueba espcimen a tierra con proteccin

7. 6entajas de sar este &'todo

Teniendo en cuenta lo indicado pre"iamente# a continuacin podemosestablecer las "enta&as que se obtienen al implementar el Ensa*o de

Tangente 8elta * $apacidad# dentro del 'rograma de Control del%antenimiento 'redicti"o de transformadores.

Los ensaos de 8eferencia nicial sobre transformadores nue"os#permiten establecer la presencia de defectos de fabricacin# as comoda

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Durante el proceso de fabricacin de un transformador de potencia#permite controlar la etapa de secado de los aislantes slidos# antes dela impregnacin en el lquido aislante. El control se basa enimplementar el ensao de Tangente Delta sobre la aislacin slida)parte acti"a+ en la fase $nal de secado# $nalmente en la fase deimpregnacin de sta en el aceite.

Los "alores obtenidos de los ensaos de 8eferencia nicial pro"eenni"eles de base para realizar los anlisis comparati"os# en futuroscontroles# determinar as la tendencia de cada parmetro e"aluado.

Establecer una condicin aceptable para energizar un transformadornue"o o reparado )ensao de recepcin+.

La implementacin de un programa de mantenimiento predicti"oefecti"o# permitir establecer controles de seguimiento# los cuales

pro"eern la informacin necesaria para e"aluar el estado del sistemade aislacin )lquido aislante I parte acti"a# de los bus!ings+. Loanterior re$ere a monitorear el ni"el de degradacin normal de losaislantes con el tiempo# o detectar una degradacin anmala# comoconsecuencia de un e"ento o estado de falla de la mquina.

9. :ibliogra5a

J?KElectrical poer equipment maintenance and testing # segundaedicin# editorial H. Lee Gillis# 'ensacola >lorida.JBK-istemas de Energia elctrica# >ermin Marrero Fonzales# Editorial

'araninfo# B//N.JOK%egger)sf+ -istema de diagnostico de ailamientoJPK-er"icios especializados. 'ruebas de alta tensin. A"ailable*!ttp*22.ime.com.co2pruebas7de7alta7tensi7nQ.1lMARR"f1