¿Cuáles son los métodos de detección comunes para los detectores de descargas parciales?
1. Ensayo ultrasónico
El sensor ultrasónico fijado en la pared del depósito de aceite del transformador puede recibir las ondas ultrasónicas generadas por la descarga parcial dentro del transformador, detectando así la magnitud y la ubicación de dicha descarga parcial. El sensor ultrasónico de detección actualmente utilizado presenta una escasa capacidad de inmunidad frente a interferencias electromagnéticas y una baja sensibilidad, lo que incrementa la dificultad de la detección. En los últimos años, gracias a la mejora de la eficiencia de los elementos transductores acústico-eléctricos y al desarrollo de la tecnología de amplificación electrónica, la sensibilidad de la detección ultrasónica se ha mejorado notablemente; por lo tanto, el desarrollo y la aplicación de este método resultan muy prometedores.
2. Fotometría
Se lleva a cabo mediante la radiación luminosa generada por descargas parciales. En el aceite de transformador, la longitud de onda de la luz emitida por distintas descargas es diferente. Tras la conversión fotoeléctrica, la identificación de las descargas parciales puede realizarse detectando las características de la corriente fotogenerada. Aunque se han logrado importantes avances en el laboratorio mediante la fotometría para analizar las características de las descargas parciales y el mecanismo de degradación del aislamiento, los equipos fotométricos son complejos y costosos, su sensibilidad es baja y el material a ensayar debe ser transparente a la luz. Por lo tanto, resulta imposible su uso generalizado en la práctica.
3. Método de detección química
Cuando ocurre una descarga parcial en un transformador, diversos materiales aislantes se descomponen y destruyen, generando nuevos productos. Al detectar la composición y la concentración de dichos productos, se puede evaluar el estado de la descarga parcial. Actualmente, este método se ha utilizado ampliamente en el diagnóstico en línea de fallos en transformadores. El tipo de fallo varía, así como su gravedad, y también difieren la composición y la concentración del gas. El sistema de reconocimiento de patrones establecido mediante este método permite la identificación automática del fallo. Sin embargo, hasta la fecha aún no existe un estándar unificado de evaluación. Debido a que es más sensible para la detección temprana de fallos latentes, no puede reflejar fallos repentinos.
4. Método de corriente pulsada
El método de corriente de pulso consiste en obtener la cantidad real de descarga detectando la impedancia y detectando la corriente de pulso provocada por la descarga parcial en el cable de conexión a tierra del aislador del transformador, el cable de conexión a tierra de la carcasa, el cable de conexión a tierra del núcleo y los devanados. Es el método de detección más antiguo investigado y el más ampliamente utilizado.
5. Método de detección de radiofrecuencia
Mide la señal proveniente del punto neutro del transformador. La frecuencia de la señal medida puede alcanzar los 30 MHz, lo que mejora considerablemente la frecuencia de medición de la descarga parcial. Al mismo tiempo, el sistema de ensayo es fácil de instalar y el equipo de ensayo no modifica el modo de operación del sistema eléctrico; sin embargo, no es posible distinguir la suma de las señales de descarga parcial trifásicas, y dichas señales son susceptibles a interferencias externas. No obstante, con el desarrollo de la tecnología de filtrado digital, el método de detección de radiofrecuencia ha sido ampliamente utilizado en la detección en línea de descargas parciales.
6. Detección de descargas parciales UHF
Debido a las limitaciones de los métodos tradicionales de detección, surgió un nuevo método de detección: la detección de ultra alta frecuencia (UHF). La señal eléctrica de ultra alta frecuencia generada por la descarga parcial del transformador permite detectar y localizar la descarga parcial del aislamiento del transformador de potencia, además de lograr una resistencia a las interferencias. Las principales ventajas de utilizar la técnica UHF para detectar descargas parciales en transformadores son las siguientes: En primer lugar, la energía del pulso de descarga parcial es casi proporcional al ancho de banda de frecuencia. Cuando únicamente se considera el ruido térmico del elemento de detección como factor que afecta a la sensibilidad, la detección de banda ancha de alta frecuencia presenta una mayor sensibilidad; estudios han demostrado que, en el entorno real de aplicación del transformador, la frecuencia de las interferencias electromagnéticas generadas por el ruido de fondo, el ruido y la descarga coronal en el aire de la subestación suele ser muy baja. El método de banda ancha puede utilizarse eficazmente para suprimirlas, mientras que el método de banda estrecha permite distinguirlas de las señales de descarga parcial. Se deduce, pues, que la naturaleza y el proceso físico de la descarga parcial en el aislamiento real del transformador pueden medirse mediante un sensor UHF adecuado.