FRAnalyzer FRECUENCIA DE BARRIDO. Diagnóstico fiable de devanado y núcleo para transformadores de potencia

Transcripción

1 FRAnalyzer ANALIZADOR DE RESPUESTA DE FREUENIA DE BARRIDO Diagnóstico fiable de devanado y núcleo para transformadores de potencia

2 Análisis de respuesta de frecuencia de OMIRON FRAnalyzer detecta los cambios mecánicos y eléctricos del ensamblaje de núcleo y devanado de los transformadores de potencia. Gracias a su capacidad para detectar defectos de devanado o de núcleo después de los fallos, golpes mecánicos (por ejemplo, en terremotos) o transporte, ofrece una valiosa oportunidad para mejorar la fiabilidad de los transformadores, reducir los costes de mantenimiento y, ante todo, evitar las costosas interrupciones de servicio inesperadas. Qué es FRA? FRA (Análisis de la respuesta en frecuencia) es un método de gran eficiencia y sensibilidad que permite evaluar la integridad mecánica de las estructuras de núcleo, devanado y sujeción de los transformadores de potencia, ya que mide las funciones de transferencia eléctrica en una amplia gama de frecuencias. OMIRON utiliza el principio de SFRA (análisis de respuesta de frecuencia de barrido), un método de calidad demostrada en todo el mundo para la medición en el dominio de las frecuencias. Se trata de un método comparativo, es decir, se efectúa una evaluación de la situación del transformador al comparar un conjunto real de resultados de SFRA con resultados de referencia. Por lo general, se utilizan tres métodos para evaluar los rastros medidos: ANÁLISIS DE RESPUESTA DE FR generador sinusoidal frecuencia variable transform red RLM co 1. Método basado en el tiempo, (los resultados actuales del SFRA se comparan con resultados anteriores de la misma unidad) 2. Método basado en el tipo (el SFRA de un transformador se compara con otro de un mismo tipo) 3. Método de comparación de fases (los resultados del SFRA de una fase se comparan con los resultados de otras fases del mismo transformador) Amplitud uándo se utiliza el SFRA? El SFRA se utiliza normalmente para lo siguiente: comprobación del transformador después de la prueba de cortocircuito comprobación de la integridad de los transformadores después de su transporte evaluación de su estado después de que se produzcan faltas con elevados niveles de corrientes transitorias mediciones rutinarias de diagnóstico diagnóstico después de una alarma del transformador o disparo de una protección pruebas después de cambios significativos en los valores supervisados (por ejemplo, gases combustibles) inspección adicional después de obtener resultados inusuales durante pruebas de rutina investigaciones científicas FRAnalyzer inyecta una tensión de excitación sinusoid extremo del devanado del transformador y mide la se las señales de entrada y salida genera una respuesta datos de referencia. Los desvíos indican cambios geo es preciso efectuar ningún procesamiento de datos a de la frecuencia. 2

3 barrido (SFRA) EUENIA DE BARRIDO (SFRA) ador mpleja Fase Por qué OMIRON FRAnalyzer? Se utiliza el principio del SFRA, el estándar del sector para mediciones en el dominio de frecuencias Dispositivo de tamaño y peso muy reducidos con tecnología puntera para facilitar su manipulación Mayor comodidad gracias al funcionamiento por baterías Mejor repetitividad gracias a una técnica de conexión innovadora basada en los últimos descubrimientos científicos Software creativo fácil de utilizar con una solución de evaluación basada en estándares Soporte técnico en todo el mundo para clientes OMIRON y valiosa ayuda de evaluación de trazas efectuada por técnicos expertos Formación efectiva y orientada a la práctica ofrecida en los centros de formación de OMIRON o en las instalaciones del cliente al con una frecuencia en incremento continuo en un ñal que vuelve del otro extremo. La comparación de de frecuencia exclusiva que se puede comparar con métricos y/o eléctricos dentro del transformador. No dicional debido a una medida directa en el dominio Beneficios: SFRA es un método de prueba no intrusivo, fácil y rápido SFRA también cubre las bajas frecuencias, por lo que puede detectar los fallos del núcleo y vueltas cortocircuitadas o abiertas Medición directa en el dominio de frecuencia (en comparación con el método de medición en el dominio del tiempo), por lo que no se precisa análisis matemático posterior de los datos Mayores posibilidades de transferencia de conocimientos de SFRA y mejora del método gracias al aumento de los esfuerzos de investigación de científicos y usuarios 3

4 Diagnóstico de devanado y núcleo del transformador de potencia Qué problemas se pueden detectar? FRAnalyzer puede detectar problemas como: deformación del devanado: del eje o del radio tal como el pandeo, la inclinación o el espiral del aro desplazamientos entre los devanados de alta y baja tensión colapso parcial del devanado vueltas cortocircuitadas o abiertas conexión a tierra defectuosa del núcleo de las pantallas movimiento del núcleo estructuras de sujeción rotas conexiones internas problemáticas Núcleo deformado Devanado de toma colapsado Devanado principal dañado onexiones internas desplazadas 4

5 ómo funciona? devanado núcleo R L R L pared del depósito El ensamblaje de núcleo y devanado de los transformadores de potencia puede considerarse como una compleja red eléctrica de capacitancias, inductancias y resistencias. ada red eléctrica tiene su propia respuesta de frecuencia exclusiva, que normalmente se denomina huella. Los cambios geométricos dentro de los elementos de la red y entre ellos producen desviaciones de su respuesta en frecuencia. Las diferencias entre una huella de SFRA y el resultado de una medición real indican la existencia de variaciones de posición o eléctricas de los componentes internos. Los diversos fallos están directamente relacionados con secciones diferentes de la gama de frecuencias y, por lo general, pueden diferenciarse entre sí. Beneficios: Alta fiabilidad de los resultados de las pruebas gracias al método de medición aplicado y a la alta repetitividad de los resultados de las pruebas debido a su avanzada técnica de conexión SFRA puede detectar los problemas de devanado y núcleo que, de utilizar otros métodos de diagnóstico, hubiesen permanecido ocultos Herramienta valiosa y rentable para decidir si un transformador se puede volver a conectar o no después del disparo de la protección Análisis informativo de fallos que ayuda a evitar las costosas extracciones de depósito de la parte activa del transformador 5

6 Técnica de conexión exclusiva OMIRON FRAnalyzer utiliza una innovadora técnica de conexión para permitir una repetitividad excepcional de los resultados de las pruebas. Repetitividad excepcional con una técnica de conexión avanzada Dado que SFRA es un método comparativo, es de vital importancia que las mediciones del mismo objeto en las mismas condiciones produzcan resultados idénticos, independientemente del nivel de ruido externo. Sólo un altísimo grado de repetitividad puede garantizar que incluso las menores desviaciones de las trazas de SFRA que se comparan estén relacionadas con cambios producidos en el interior del transformador observado y no se deban a una falta de precisión en la configuración de la medición. De acuerdo con el nivel de conocimientos actual, las conexiones entre el dispositivo de medida y los terminales del transformador, así como la técnica de conexión a tierra, son una influencia clave en la reproducibilidad Técnica de conexión exclusiva OMIRON, en estrecha colaboración con las Universidades líderes en el sector de las pruebas de FRA en los transformadores de potencia, ha desarrollado una solución de conexión avanzada para conseguir la mayor repetitividad posible de los resultados. Unas abrazaderas de conexión de tipo tornillo diseñadas especialmente proporcionan un contacto eléctrico fiable con el transformador. FRAnalyzer utiliza cables coaxiales de doble apantallamiento (RG223U) para garantizar la mejor relación señal /ruido posible. 6

7 Para permitir la conexión a tierra de las protecciones del cable coaxial en el alojamiento del transformador, que es el potencial de referencia, se necesita una conexión adicional del adaptador del terminal al depósito del transformador. Si la técnica de conexión a tierra no es adecuada, es posible que los resultados del SFRA no puedan reproducirse y, por consiguiente, no puedan utilizarse. Para conseguir las mejores mediciones posibles de SFRA, las conexiones a tierra deben ser de la inductancia más baja y proporcionar un área de superficie amplia. Por consiguiente, se recomienda utilizar cables de par trenzado, que son menos sensibles a las interferencias y hacen que la medición no dependa de la posición del cable. El concepto de par trenzado OMIRON proporciona una solución de par trenzado que forma una protección en torno a la borna dispuesto en una posición determinada. A fin de conseguir un alto grado de repetitividad, los cables de extensión deben pasar estrechamente alrededor del cuerpo de las bornas. Esto se consigue mediante abrazaderas ajustables que conectan los cables de par trenzado siempre con la longitud ideal a la base de la borna. Gracias a su gran flexibilidad, el encargado de la prueba puede apretar bien los cables de par trenzado contra la borna. Esta disposición de abrazadera y trenzado cumple las estrictas demandas de los ingenieros de todo el mundo que exigen una extensión de conexión a tierra lo más corta posible y con el bucle más pequeño posible ; sólo FRAnalyzer lo consigue de una manera tan sobresaliente. Beneficios: Resultados de verdadero valor gracias a su precisa repetitividad Abrazaderas de alta calidad para obtener una repetitividad excepcional Interferencia mínima del ruido gracias al uso de dos cables anchos de par trenzado de conexión a tierra Ahorro de tiempo gracias a la función de corte de las abrazaderas ajustables 7

8 Software rápido, sencillo y eficiente El software de FRAnalyzer se ha diseñado especialmente para satisfacer las necesidades del personal de pruebas en campo, así como los requisitos de los ingenieros que analizan los datos. Las pruebas son fáciles de definir y se ejecutan rápidamente. El software sugiere secuencias de prueba útiles según el tipo de transformador y el grupo vectorial. El algoritmo de evaluación implementado aporta al usuario una eficaz herramienta para efectuar un análisis rápido de los resultados. La función de informe automático genera un informe completo en cuestión de segundos. Introducción Por lo general, la secuencia de prueba empieza con el establecimiento del transformador que se probará. Los datos de la placa de inscripción se almacenarán con todos los datos medidos. Las marcas del terminal se pueden elegir de entre varias plantillas como, por ejemplo, IE o ANSI. Si el mismo transformador tiene datos más antiguos (huella) disponibles en la base de datos, dicha prueba se puede utilizar como plantilla. Según el tipo de transformador y el grupo vectorial, se sugerirá una secuencia de prueba, que también se puede cambiar con total libertad y de manera individual. uando las organizaciones de normas internacionales hayan definido secuencias de medición, éstas se implementarán en el software. De este modo, el usuario siempre dispondrá del nivel de prueba más avanzado. onfiguración del barrido La configuración del barrido es completamente ajustable. En contraste con otros instrumentos, el espaciado de los puntos de medición de FRAnalyzer (modo de barrido) puede ser logarítmico o lineal. Además del número de puntos, el ancho de banda del receptor se puede ajustar para conseguir una relación óptima de señal/ruido (SNR). on sólo una mirada, el usuario puede tener una visión general de la magnitud (ganancia) y del ángulo de fase de la función de transferencia del transformador. Se pueden agrupar las trazas visibles como, por ejemplo, sólo las mediciones de AT o sólo los resultados del devanado terciario. Se dispone de cursores, así como de una función de zoom fácil de utilizar. Una función de copia al portapapeles permite insertar rápidamente imágenes de trazas completas o en zoom en documentos de Office, etc. Independientemente del modo de barrido predefinido, los rastros se pueden visualizar en escala lineal o logarítmica para observar de forma útil cada una de las partes. 8

9 El principio de referencia Después de la medida, se puede definir una prueba de referencia. Puede tratarse de una huella del mismo transformador o de datos medidos de un transformador idéntico. Evidentemente, también se pueden comparar las trazas medidas en las diferentes fases de un transformador, sin establecer una prueba de referencia. Herramienta de evaluación incluida FRAnalyzer proporciona al usuario una solución matemática para comparar las trazas basada en la norma DL 911/2004. Las investigaciones científicas y la experiencia han demostrado que este método es fiable y sensible. Por lo tanto, el algoritmo implementado proporciona una poderosa herramienta para efectuar una rápida valoración de los datos de la prueba. La base de datos Todos los datos medidos se almacenan en una base de datos suministrada. Los datos se pueden ordenar por fabricantes, potencia nominal, ubicación y muchos más parámetros. De esta forma, se garantiza una gestión eficaz de los transformadores, pruebas y trazas y se evitan los problemas que normalmente surgen con los sistemas de almacenamiento de archivos de un gran número de pruebas. Una función de exportación fácil de controlar permite al usuario almacenar los datos en formato csv, que se puede importar en MS Excel TM. La función de informe automático El software FRAnalyzer genera automáticamente un informe de prueba en cuestión de segundos. Puede imprimirse o almacenarse en formato PDF y contiene toda la información del transformador, la prueba, todas las trazas y una valoración de los resultados. La herramienta de evaluación confirma un estado de devanado correcto Fallo identificado claramente por la herramienta de evaluación Beneficios: Gestión rápida, fácil y eficiente gracias a la interfaz de usuario Alta flexibilidad gracias a la libertad de elegir la configuración del barrido Ahorro de costes gracias a la solución de base de datos incluida La herramienta de evaluación incluida ahorra dinero que, de lo contrario, se gastaría en análisis de expertos Fácil localización para el mercado mundial gracias a los paquetes de idiomas Trabajo efectivo gracias a la rápida generación automática de informes 9

10 La solución todo en uno El paquete de FRAnalyzer completo se entrega bien ordenado; todos los componentes tienen su lugar. El paquete completo se ha diseñado para utilizarse en desplazamientos y ha superado con éxito todas las pruebas de vibraciones, golpes y resistencia climática efectuadas por un laboratorio de pruebas independiente y acreditado. Datos técnicos Rango de frecuencia De 10 Hz a 20 MHz (ajustable) Salida de la fuente Método FRA Impedancia de salida onector Amplitud Frecuencia de barrido 50 W BN (doble apantallamiento) De 2,83 V p-p a una carga de 50 W Entradas (Referencia - H1, Medida - H2) Impedancia 50 W, 1 MW (ajustable) onector BN (doble apantallamiento) Ancho de banda del receptor 10 Hz, 30 Hz, 100 Hz, 300 Hz, 1 khz, 3 khz (ajustable) Rango dinámico > 100 db Error de ganancia < 0,1 db (hasta -80 db, ±1 db por debajo) Error de fase < 0,5 Software de P para funcionamiento de FRAnalyzer diagnóstico de los resultados de las mediciones gestión de la base de datos kit de herramientas del analizador de la red generación de informes Requisitos del P (mínimos) Interfaz USB 1.1 Sistema operativo del P Windows 2000 o Windows XP Procesador Pentium 500 MHz o superior Memoria 256 MB de RAM o más Unidad D-ROM Datos mecánicos / tensión de alimentación Peso < 2 kg sin cables de medición Dimensiones (An x Al x P) 26 x 5 x 26,5 cm Fuente de alimentación 10 V a 24 V / 10 W Entorno Temperatura ambiente º / ºF de funcionamiento Humedad relativa %, sin condensación de funcionamiento 10

11 Información de pedido VE Juego completo de FRAnalyzer (ver arriba) Los accesorios siguientes (incluidos en el juego completo) también se pueden solicitar por separado: VEHK0660 able coaxial rojo con tambor VEHZ0664 Abrazaderas de la borna VEHK0661 able coaxial azul con tambor VEHZ0667 Juego de adaptadores BN VEHK0662 able coaxial amarillo con tambor VESD0662 Manual del usuario VEHZ0661 Rollo de cable trenzado de aluminio VEHZ0669 Kit de herramientas del analizador de red VEHK0615 able de conexión a tierra (GR/YE) 1 x 6 m: 6 mm² VEHZ0659 argador de baterías y fuente de alimentación VEHZ0662 Abrazadera ajustable para cable trenzado de aluminio VEHZ0657 Manivela 11

12 OMIRON es una empresa internacional que ofrece soluciones innovadoras en la realización de pruebas en sistemas de alimentación. OMIRON opera en más de 120 países, tiene sedes en Europa, Norteamérica y Asia, cuenta con una red mundial de distribuidores y se ha ganado una reputación como proveedor de tecnología punta de gran calidad. Las funcionalidades de pruebas primarias y secundarias automatizadas de OMIRON son extremadamente beneficiosas teniendo en cuenta las condiciones cambiantes del mercado, que obligan a las organizaciones a reestructurarse y a conseguir más con menos. Los servicios del área de consultoría, puesta en servicio, pruebas y formación completan la gama de productos. Su especialización y liderazgo visionario permiten a OMIRON continuar realizando desarrollos revolucionarios para conseguir que sus soluciones satisfagan las necesidades del cliente del siglo XXI. entros de servicio de ventas de OMIRON Europa, Oriente Medio, África OMIRON electronics GmbH Oberes Ried 1 A-6833 Klaus, Austria Teléfono: Fax: info@omicron.at Norteamérica y Sudamérica OMIRON electronics orp. USA 12 Greenway Plaza, Suite 1510 Houston, TX 77046, EE.UU. Teléfono: OMIRON Fax: info@omicronusa.com Asia, Pacífico OMIRON electronics Asia Limited Suite 2006, 20/F, Tower 2 The Gateway, Harbour ity Kowloon, Hong Kong S.A.R. Teléfono: Fax: info@asia.omicron.at OMIRON L085 Sujeto a cambios sin previo aviso Última actualización en abril de 2008