Evaluación de la degradación por descargas parciales en cavidades gaseosas por medio del Índice K.

Abstract

La degradación natural o acelerada de los sistemas de aislamiento dieléctrico de las máquinas eléctricas rotativas de alta tensión produce descargas parciales las cuales a su vez pueden ser medidas para evaluar la condición del aislamiento. A pesar de que el diagnóstico mediante medición de descargas parciales es una línea de investigación consolidada a nivel mundial, en Colombia su utilización esta drásticamente limitada por los costos de implementación y porque frecuentemente se requiere un especialista para la correcta interpretación de los resultados. Este proyecto busca contribuir a la apropiación de la técnica que permita mitigar las limitaciones antes mencionadas. Particularmente, el objetivo de este proyecto es validar el índice K como herramienta de diagnóstico para inferir información sobre la actividad de descargas parciales asociada a la degradación de un sistema de aislamiento sin recurrir a la medición directa de descargas parciales. La definición del índice K se basó en el análisis teórico de la dependencia de los valores de capacitancia y del factor de disipación del ángulo de fase de los pulsos de descargas parciales. Para la validación experimental, primero se diseñaron y construyeron muestras dieléctricas simples con inclusiones gaseosas que simulaban la degradación del dieléctrico. Los resultados preliminares obtenidos con estas muestras simples fueron consistentes con el análisis teórico y por lo tanto se continuó la validación en objetos reales tales como barras del estator de un generador de 13.8kV. Los datos experimentales mostraron consistentemente que conforme incrementa la degradación del aislamiento ocurre un desplazamiento de los patrones en fase resuelta de las descargas parciales hacia el cruce por cero del voltaje de prueba aplicado y una reducción del índice K. Dicho comportamiento permitió concluir que el índice K puede ser utilizado para estimar la degradación del sistema de aislamiento. La ejecución de este proyecto contó con la colaboración del Laboratorio de Alta Tensión de Delft University of Technology de Holanda, donde se llevaron a cabo parte de las mediciones de laboratorio necesarias.