ESTUDIO Y DIAGNÓSTICO DIELÉCTRICO DE AISLAMIENTO PAPEL IMPREGNADO EN ACEITE EN TRANSFORMADORES MEDIANTE ESPECTROSCOPIA DE VLF

Abstract

En esta memoria se desarrolla un estudio del comportamiento del dieléctrico (3z(Bpapel de celulosa impregnado en aceite mineral(3y (Bante solicitaciones de campo eléctrico a muy baja frecuencia (VLF, very low frequency). El estudio busca realizar un diagnóstico a través de espectroscopía dieléctrica aplicada a 18 muestras de papel, a un transformador monofásico y a un transformador trifásico. Las muestras de papel deben prepararse a través de procesos de secado controlado e impregnación papel-aceite. En el ensayo de factor de pérdidas a VLF el análisis de espectroscopía se realiza mediante la función tan delta(f) en el rango de frecuencias 0.01Hz y 1Hz, la tensión aplicada al dieléctrico se mide y tiene un valor máximo de 2kV. También se mide la seal de corriente y a través de la medición simultánea de ambas variables es posible medir su desfase y en definitiva encontrar los parámetros que definen las pérdidas y la calidad del dieléctrico. Se utiliza un condensador de 15000pF para filtrar y mejorar la sinusoide de tensión. La forma y disposición de los electrodos para el caso de las muestras los electrodos son discos de latón de alta conductividad y en el caso de los transformadores son los terminales de los devanados de alta y baja tensión. Para medir la seal de corriente es necesario filtrar su contenido ya que contiene mucho ruido electromagnético. Se disean dos filtros pasabajos Butterworth de segundo orden cada uno con frecuencias de corte 27.2Hz y 0.7Hz. Los efectos que generalmente produce la humedad en los papeles y placas de celulosa son: disminución de la rigidez dieléctrica, aumento de descargas parciales, aumento del factor de pérdidas y degradación de propiedades mecánicas. En el aceite el contenido de humedad es posible por contacto con la atmosfera y/o por procesos de oxidación. Para formular una estadística se ensayan tres muestras para cada condición de humedad y espesor del dieléctrico, y para cada frecuencia ensayada se toman tres mediciones, esto tiene la finalidad de realizar un promedio que caracterice de mejor manera el comportamiento del material. Con los resultados obtenidos se demuestra que el factor de pérdidas medido en VLF es más sensible para determinar el contenido de humedad, que otras formas de análisis de calidad del dieléctrico, como los ensayos de absorción y factor de pérdidas a 50Hz.