Artículos TécnicosTransmisión

Análisis de Barrido de Respuesta en Frecuencia

Definición de FRA (CIGRE)

Cualquier medición de la dependencia en frecuencia de la respuesta eléctrica de los devanados del transformador (funciones de transferencia), ante señales aplicadas con la intención principal de detectar deformaciones de los devanados a través del efecto de los cambios en las capacitancias o inductancias.

CIGRE Brochure 342-April 2008

Definición de FRA (IEEE)

FRA consiste en la medición de la admitancia (corriente sobre voltaje) de los elementos capacitivos e inductivos de un devanado del transformador, sometiéndolo a un amplio rango de frecuencias y comparando los resultados con una referencia o “huella digital” del devanado, para realizar un diagnóstico.

IEEE PC57.140/D4, October 2007 (borrador de norma)

Frecuency Response Analysis (FRA)

  • Cada red RLC tiene una respuesta diferente en frecuencia.
  • La señal de salida es una función que depende de los valores de los parámetros de la red.
  • Cambios en la geometría del transformador, causan variaciones en los parámetros y por lo tanto en la señal de salida.

Procedimiento FRA

procedimiento_sfra

procedimiento_sfra_2

 

Requerimientos para la prueba

  • El transformador debe estar desconectado
  • La frecuencia se varía entre 10Hz a 2MHz
  • La impedancia del cable coaxial es usualmente de 50ohm y su longitud esta entre 15 metros a 30 metros.
  • La prueba se realiza en el TAP que involucra más devanado.

Se debe repetir en las mismas condiciones.

Criterios de Evaluación

criterio_de_evaluación

Comparación

  •  Se compara preferentemente con medidas anteriores en el mismo devanado, en las mismas conexiones y posición de TAP.
  • Puede también compararse con otras fases del mismo transformador o con equipos similares, teniendo en estos casos mucho mayor cuidado.

Comparación: Curva de referencia

comparacion_curva_de_referencia

Comparación: Curva nueva contra la de Referencia

comparacion_curva_nueva_contra_Referencia

 Interpretación

Interpretacion_sfra-300x240
Tres fases de un transformador

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Norma China

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Interpretación

Bajas frecuencias (<5 kHz): Zona sensible a deformación en el núcleo (contacto a tierra, lazos de corriente), circuito abierto, espiras en corto y magnetismo residual.

 

Medias frecuencias (10 KHz > f < 600 KHz): Zona sensible a movimientos del devanado. Aumento de las frecuencias de resonancia: Movimiento axial y disminución de estas: movimiento radial.

 

Altas frecuencias (>750 KHz): Zona sensible a problemas en conexiones internas (mala puesta a tierra de la cuba o de cables), movimiento del devanado, problemas en el LTC.

Observaciones

  • No existe acuerdo unánime sobre la mejor forma de medir y de ejecutar la prueba (normatividad en proceso).
  • Deben mantenerse todas las condiciones de prueba para poder comparar resultados.
  • Debe seguirse un protocolo y hacerse un registro documentado de cada prueba lo más preciso posible.
  • Debe realizarse con personal debidamente entrenado.

Fuente: Extracto del Curso «Diagnostico y Mantenimiento a Transformadores Eléctricos»

conferencista Ing. Ernesto Gallo M.

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Un comentario

  1. La información que buscaba la encontré.
    Estoy entrando al mundo de pruebas eléctricas, comisionando sistemas que involucran equipos de potencia, control y protecciones, administrando y supervisando la ejecución de pruebas eléctricas (FAT,SAT,CAT).
    Excelente la pagina.

    Atte.

    Héctor Aracena M.
    Ingeniero Asesor de Proyectos

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