SERVICIOS DE MEDICIÓN DE PARÁMETROS ELÉCTRICOS EN
MÁQUINAS Y REDES ELÉCTRICAS
DE RUTINA | PREDICTIVOS | CONTROL Y VERIFICACION |
CALIDAD DE ENERGÍA
L-COR CONSULTORA
dispone de una gran variedad de instrumental y equipos de laboratorio que
permiten el estudio de todo tipo de variables eléctricas y parámetros en
diferentes tipos de máquinas y elementos de instalaciones eléctricas
industriales, mineras, usinas, redes de distribución y establecimientos comerciales.
Aquí haremos
una descripción de algunas de las mediciones que se pueden realizar
clasificadas por tipo y aplicación.
1. ESTUDIO
DEL ESTADO DE AISLACIÓN
El estudio del estado de los aislantes en dispositivos
eléctricos es el más importante y generalizado de los controles periódicos que
deben realizarse tanto en máquinas como en instalaciones y equipamientos eléctricos
para garantizar un servicio seguro y confiable. En actividades productivas de
tipo continuo también permite prevenir los altos costos de paradas
intempestivas producto de fallas en el aislante de sus equipos, paradas
evitables con un buen estudio preventivo periódico. Aquí enumeramos las
diferentes posibilidades de control que se puede ofrecer en el estudio de los
aislantes eléctricos:
a. MEDICIÓN
DE AISLACIÓN: Este método es el más sencillo y rápido. Aplicando una tensión
continua que se adapta en función a la tensión nominal del equipo a medir (DUT
por sus iniciales en inglés) se mide la resistencia del aislante entre los
puntos de medición. Se obtienen resultados expresados en múltiplos de Ohm (kΩ; MΩ; GΩ; TΩ). Nuestro
equipamiento permite registrar las lecturas obtenidas. La tensión aplicada
puede regularse entre 50Vcc y 10kVcc y el tiempo normal de una lectura es de 1
minuto.
b. ANALISIS
DE AISLACIÓN: A diferencia de una simple
medición, este estudio aplica una tensión continua a lo largo de un tiempo más
prolongado, en general recomendamos 10 minutos (pudiendo variar a pedido del
cliente). Se obtiene una gráfica de la Rais
= f (t). Se registran además los valores de la Rais a los 15
segundos de aplicada la tensión, al minuto y a los 10 minutos. De estos valores
el instrumento obtiene un índice de absorción (DAR), el índice de polarización (PI),
y un factor de Descarga Dieléctrica (DD). Además queda registrada la tensión
real aplicada durante el ensayo (Uens), la corriente final de fuga
(IL) y la capacidad del conjunto analizado (C) expresado en nF o pF.
Al realizar este análisis se acompaña los resultados con una descripción
teórica sobre la que se basa el estudio, el sentido y la interpretación de los
distintos parámetros obtenidos, conclusiones y recomendaciones. Al igual que en
el punto 1.a, la tensión de ensayo depende de la tensión nominal del DUT
pudiendo variar entre 50Vcc y 10kVcc.
c. ESCALÓN
DE TENSIÓN: Este ensayo consiste en aplicar 5 escalones discretos de tensión
entre 0Vcc y la tensión final de ensayo. Es ilustrativo en particular para DUT
cuya tensión nominal supera a la máxima tensión posible de medición. En nuestro
caso para equipos superiores a los 10kV entre línea y masa. Es un complemento
del Análisis de Aislación y da un indicio de cómo se comportaría el aislante
bajo tensiones superiores a la realmente aplicada. Es la técnica standard
utilizada para el control de equipos mayores a 13,2kV.
d. RIGIDEZ
DIELÉCTRICA (HI-POT): Consiste en aplicar durante un período breve de tiempo
una tensión alterna o continua muy superior a la que estará sometido el DUT
durante su normal funcionamiento. Según el nivel de tensión aplicada respecto
de la tensión nominal del equipo medido (DUT) el ensayo puede durar 1 minuto o
períodos mayores a 10 min y menores a 15 min. Se registran y grafican en tiempo
real tanto la tensión aplicada como la corriente de fuga. Se considera que el
DUT supera el ensayo si no se produce la ruptura del material aislante (flash o
breakdown). Es un ensayo del tipo PASA | NO PASA y es un ensayo destructivo. No
se recomienda su uso periódico por el stress a que se somete al material
aislante. Es muy utilizado durante el commissioning (puesta en servicio por
primera vez) de cables, ductos, aparatos de maniobra y otros elementos de
instalaciones importantes. Los equipos con que dispone L-COR permiten aplicar
hasta 35kV en CA y 42kV en CC y combinar configuraciones para duplicar estos
valores. Soportan una corriente de fuga máxima de 300mA para ensayos de 1 min y
190mA para ensayos de 10-15 minutos. Esto permite ensayar equipos, en
particular cables de MT a frecuencia industrial evitando tener que recurrir a
equipos de muy baja frecuencia, comunes hoy para este tipo de ensayo por su
limitada demanda de kVAR.
e. DESCARGAS
PARCIALES: Este ensayo es necesario para el estudio de aislantes de MT en
equipos sensibles por su costo o por la función que desempeña. Recomendado para
grandes máquinas rotativas (motores y generadores) y transformadores tanto
refrigerados en aceite como los de aislación seca. Para estos últimos es un
ensayo de rutina solicitado por normas. Permite controlar la integridad y
homogeneidad del material aislante. También estas lecturas se acompañan con
charlas e información escrita sobre su teoría e interpretación de resultados.
L-COR dispone de instrumentos de última generación para este tipo de ensayos
convirtiéndose en la primera empresa que dispone de un equipo portátil de estas
características en el NOA Argentino.
f. FACTOR
DE DISIPASIÓN (Tangente Delta): este ensayo permite evaluar qué proporción de
la corriente de fuga que atraviesa un aislante se convierte efectivamente en
calor (pérdidas). El control periódico de este factor permite visualizar con
mucha antelación el gradual deterioro o envejecimiento del aislante permitiendo
programar acciones correctivas y de prevención que prolonguen la vida útil de
la máquina y evitar fallas intempestivas. Muy recomendable para grandes máquinas
eléctricas como completemento del ensayo de Descargas Parciales. L-COR tiene
convenio con una empresa colega de otra región del país para disponer de este
instrumento para la realización de este tipo de ensayo hasta tanto se obtenga
un instrumento propio y permanente.
2. ESTUDIOS
EN MOTORES Y GENERADORES
Para máquinas
eléctricas rotativas L-COR tiene una amplia familia de servicios de consultoría
que incluye la medición de parámetros con diferentes fines. Ya en el punto
anterior se incluyeron todas las opciones posibles de estudio sobre el aislante
de las máquinas rotativas que permiten hacer un seguimiento celoso de su
estado. Esta es la medida preventiva por excelencia en motores y generadores
junto con el control de rodamientos y cojinetes, únicos elementos de desgaste
mecánico en motores de inducción a jaula, la máquina eléctrica más difundida
del mundo.
a. FIRMA
ESPECTRAL: Este estudio consiste en el análisis detallado del espectro de
frecuencias que componen la forma de onda de la corriente consumida por un
motor ya sea en vacío o bajo carga. Para el segundo de los casos y el más usual
no se requiere desconectar ni sacar de servicio la máquina. Si bien la teoría
detrás de este análisis ya fue desarrollada hace varias décadas es reciente el
auge de su implementación, en particular porque las técnicas digitales
permitieron hacer accesibles los equipos necesarios. L-COR dispone de 2 equipos
de diferentes características para la captura de la forma de onda y su
posterior análisis. Este estudio complementado con una sofisticada base teórica
permite detectar con mucha anticipación respecto de la aparición de otros
síntomas más notables fenómenos como deterioro en los núcleos magnéticos,
excentricidad en el entrehierro, barras cortas en el rotor, daños en
rodamientos, problemas provenientes del acoplamiento y/o la máquina accionada.
Es muy recomendable su aplicación en conjunto con el estudio de vibraciones
mecánicas ya que hay componentes del espectro de la corriente eléctrica
presentes también en el espectro de vibraciones mecánicas. Un estudio periódico
(una vez al año por ejm.) permite la comparación de las “firmas” de una
determinada máquina y así lograr una detección temprana de cualquier alteración
en el estado de los elementos descriptos. Esto permite programar con antelación
una parada por mantenimiento evitando salidas intempestivas de servicio cuando
el fenómeno ya se manifiesta en pleno. Este estudio incluye la entrega de
material descriptivo, teoría y puede acompañarse de una charla de capacitación
en el tema.
b. DETERMINACION
O VERIFICACION DE PARAMETROS: L-COR puede realizar los ensayos standard de
vacío y cortocircuito junto con la medición precisa de resistencia de los
arrollamientos de máquinas rotativas. Esto permite trazar el circuito
equivalente completo de la máquina tanto en motores como generadores. Cargado
los resultados a nuestro software exclusivo se puede obtener un diagrama
circular completo de la máquina y sus principales características: momento de
arranque, momento crítico, capacidad de sobrecarga, pérdidas y rendimiento para
los diferentes estados de carga, curva de momento, etc.
c. DISEÑO,
REDISEÑO Y VERIFICACION: este servicio se orienta en particular como soporte
técnico de empresas y talleres dedicados al mantenimiento y reparación de
máquinas eléctricas de cierta importancia. Disponemos de una gran cantidad de
software de desarrollo propio para el diseño, recálculo y verificación de
motores de inducción, generadores sincrónicos y transformadores.
3. ANALISIS
DE REDES – CALIDAD DE ENERGÍA
L-COR lleva más
de un década en el estudio de anormalidades en redes eléctricas, en particular
el estudio de ARMÓNICOS EN SISTEMAS DE POTENCIA, tema que introdujo en la
región.
Sobre este tema
en particular, además del estudio del estado de un sistema, L-COR completa el
proceso haciendo una propuesta de solución o mitigación del fenómeno y ofrece
la construcción de FILTROS PASIVOS SELECTIVOS DESINTONIZADOS entre otras
alternativas de solución.
Nuestros
analizadores y registradores pueden almacenar hasta una semana de parámetros,
midiendo simultáneamente 57 variables en intervalos determinados por el usuario
desde 1 segundo de duración, período en el cual se registra un mínimo, un
promedio y un máximo de cada parámetro leído. Esto permite un registro muy
detallado con cientos de miles de valores tabulados y graficados para su
posterior análisis. En el período estudiado se almacenan aparte todas las
anomalías registradas partiendo de un criterio fijado por el instrumentista
como pueden ser: sobre y bajas tensiones, corrientes, frecuencias, cortes de
suministro y otras anormalidades.
Los registros
abarcan tensiones, corrientes, potencias activas, reactivas, aparentes, totales
y por fase, corriente homopolar, THD% de corriente y tensión, registro
individual de armónicos hasta el orden 57 en valores absolutos y porcentuales,
oscilogramas de tensión y corriente, etc.
4. VERIFICACIÓN
FUNCIONAL DE INTERRUPTORES Y RELÉS
Disponemos de
un equipo de inyección de corriente primaria de hasta 3200 Amp para el control
de circuitos de potencia. Podemos registrar el tiempo de actuación de relés de
protección e interruptores. En simultáneo se registra resistencia de contacto
de los polos del interruptor ensayado. Se registran valores de corriente y se
graba su oscilograma permitiendo determinar con precisión de 1x 10-3
segundos los tiempos de apertura y duración de la extinción del arco.
Además de
registrar los tiempo de actuación de protecciones también se puede medir el
tiempo de respuesta del interruptor propiamente dicho registrando en una misma
base de tiempo la orden de disparo y la apertura o cierre de los contactos.
5. SERVICIOS
PARA CABLES
L-COR cuenta
con una larga experiencia en el control y “commissioning” de cables de baja y media
tensión.
a. CONTROL
DE AISLACION: En los casos de cables de MT aislados en poliéster reticulado
(XLPE) es muy importante este control previo a la entrada en servicio para el
control integral tanto del cable como de la confección de los terminales en sus
extremos. Luego un control periódico indicará el estado y la evolución del
aislante comparado con su puesta en servicio. Una disminución en el valor de la
resistencia de aislación, aun manteniendo valores elevados, puede indicar la
presencia del “treeing” o la formación de grietas típicas en este tipo de
aislante que pueden crecer desde el conductor hacia la pantalla o viceversa e
incluso grietas interiores conocidas como “bow tie” o corbata moño por su
típica forma similar a un reloj de arena. Si este fenómeno se observa (una baja
persistente del valor de la resistencia de aislación) es recomendable un
estudio de descargas parciales en el cable.
b. UBICACIÓN
DE FALLAS O EMPALMES: cuando se trata de
cables subterráneos o cuya traza es de difícil acceso, L-COR dispone de equipos
y experiencia en la localización de fallas. Con diversos métodos disponibles dependiendo
de la característica de la falla se puede ubicar la misma con mucha precisión.
Contamos con inyectores de corriente, puentes de medición, inyectores de alta
tensión, descargadores (generador de impulso) y reflectómetro de dominio de
tiempo que permiten la rápida localización de la falla o incluso un empalme en
buen estado.
c. UBICACION
DE TRAZA: Los métodos descriptos en el apartado anterior permiten determinar a qué
distancia de uno u otro extremo del cable está la falla. Para más seguridad se
suele hacer ambas verificaciones. Pero si la traza del cable es desconocida
podemos reconstruirla utilizando un equipo de detección de traza por
radiofrecuencia.
6. VARIOS
En los párrafos
anteriores se hizo un resumen de los servicios de medición de parámetros
disponibles y más frecuentes. Eso no impide que se nos consulte por otro tipo
de medición particular que se considere conveniente o necesaria para casos
particulares no mencionados aquí. Tenemos un laboratorio muy completo y variado
y los conocimientos técnicos para solucionar muchos problemas que nuestros distinguidos
clientes periódicamente nos plantean. No
dejen de contactarnos por cualquier consulta relacionada con mediciones
eléctricas:
