¿Qué es la PD y por qué deberíamos probarlo?
PD es una descarga eléctrica que se produce a través de un área localizada del aislamiento entre dos electrodos conductores, sin cerrar completamente la brecha (véase IEC 60270). Puede ser causada por discontinuidades o imperfecciones en el sistema de aislamiento. La actividad de DP es una indicación de una falla incipiente de aislamiento de media tensión (MT) o alta tensión (AT) y es ampliamente considerada como el mejor indicador de alerta temprana del deterioro del aislamiento eléctrico en activos eléctricos de MT y AT dentro de las redes de energía. En general, la DP ocurre en sistemas que operan a voltajes de 3 kV y superiores; sin embargo, debe tenerse en cuenta que en algunos casos la DP también puede ocurrir a voltajes más bajos (es decir, motores de accionamiento de velocidad Variable / Frecuencia variable y diseños de BT). Los impulsores típicos para implementar programas de DP incluyen; soporte de Mantenimiento Basado en condiciones (CBM), evitando interrupciones no planificadas, a menudo costosas, y mejorando la confiabilidad/tiempo de actividad de la red, aumentando la seguridad y extendiendo la vida útil de los activos/retrasando el reemplazo de capital (bajo presupuestos de gastos operativos). La principal ventaja de las pruebas de DP en línea y el monitoreo fuera de línea es que no es intrusivo, no causa interrupción del servicio y se realiza en condiciones normales de operación (voltaje, frecuencia, carga y entorno), por lo tanto, no se sobrecarga debido a la sobretensión.
¿Dónde se produce la DP?
PD puede ocurrir en varios puntos del sistema de aislamiento, por ejemplo: huecos o cavidades en un medio de aislamiento sólido o líquido, en la interfaz entre capas de aislamiento, como la delaminación.
PD se puede observar en varias etapas durante el ciclo de vida de los activos. Desde el transporte hasta la instalación y puesta en marcha de nuevos equipos, a menudo causados por una instalación incorrecta o un diseño y/o mano de obra deficientes (especialmente en uniones y terminaciones de cables que se fabrican in situ). Una mano de obra deficiente en la etapa de fabricación de un activo puede provocar fallas prematuras, observándose un porcentaje desproporcionadamente alto de fallas de aislamiento durante los primeros 1 a 3 años de servicio en comparación con el resto de la vida útil del activo. En referencia a la curva de bañera de abajo, la actividad de DP puede comenzar en condiciones de trabajo normales en activos de MT/AT donde las condiciones de aislamiento se han deteriorado con la edad, o se han envejecido prematuramente por sobrecarga térmica o eléctrica, o debido a una instalación incorrecta.
¿Cómo se desarrolla la EP?
Una vez iniciada, la Descarga Parcial puede convertirse en árboles eléctricos y seguimiento de la superficie, lo que eventualmente conduce a una ruptura entre fase y tierra o entre fases de un sistema de 3 fases. Dependiendo del tipo de discontinuidad o imperfección y de la ubicación en el sistema de aislamiento, una falla puede tardar desde unas pocas horas hasta varios años en ocurrir.
Mientras que algunas descargas pueden ser extremadamente peligrosas para la salud del sistema de aislamiento (por ejemplo, descargas dentro de cables poliméricos y accesorios de cables), otros tipos de descargas pueden ser relativamente benignos (por ejemplo, tales como corona en el aire desde puntos afilados y expuestos en redes aéreas de alto voltaje). La clave para las pruebas y el monitoreo de descargas parciales es poder diferenciar entre los diferentes tipos de DP que pueden ocurrir y proporcionar una ubicación confiable, lo que permite realizar trabajos de reparación durante interrupciones programadas antes de la falla, que a menudo causan interrupciones costosas y el tiempo de inactividad asociado o la pérdida de producción.
Monitoreo de DP y gestión de activos
El monitoreo parcial de descargas en línea permite observar tendencias en la actividad a lo largo del tiempo. Mientras que la PD se inicia por las tensiones de alto voltaje, puede verse influenciada por otras tensiones de funcionamiento y ambientales, por ejemplo, Carga, Temperatura, Humedad, etc. Como la actividad de DP a menudo está presente mucho antes de la falla del aislamiento, al observar y comprender el DP a lo largo del tiempo, es posible tomar decisiones estratégicas sobre los programas de renovación y renovación, incluidos los pedidos y la entrega de piezas clave con largos plazos de entrega. A menudo, puede no ser necesario reemplazar un activo más antiguo que sea perfectamente útil, y, por lo tanto, el costo de reemplazo de capital puede diferirse mediante el uso de mantenimiento basado en la condición eléctrica.
Las pruebas y el monitoreo de descargas parciales son particularmente importantes cuando el activo de media o alta tensión es crítico para el funcionamiento de una red; esto puede deberse a la antigüedad del activo, la redundancia de red limitada, fallas pasadas o las consecuencias financieras de una falla. La calificación de la criticidad de DP dentro de la red completa se puede lograr de forma rápida y sencilla utilizando la tecnología HVPD para proporcionar una alerta temprana de cualquier falla de aislamiento incipiente. Ejemplos de plantas de MT y HV que pueden ser probadas / monitoreadas incluyen:
- Cables y accesorios de cables (terminaciones, juntas, extremos de sellado)
- Aparamenta (AIS, SIS & GIS)
- Transformadores de potencia y Bujes
- Transformadores (Llenos de aceite & Tipo seco)
- Máquinas Rotativas Motores y Generadores (incluidos los de velocidad variable & en línea directa Motores de accionamiento o de frecuencia Variable)
- Transformadores de instrumentos (Tensión & Corriente)
- Condensadores