EuroWire March 2017

Artículo técnico

Principio de localización de fallos en línea en cables HVAC y HVDC durante las pruebas y el funcionamiento Por Dr Frank Böhme, Dr Ralf Pietsch, Highvolt Prüftechnik Dresden GmbH

Resumen Este artículo trata de un método alternativo de monitorear sistemas de cables de alta tensión de corriente alterna (HVAC) y de alta tensión de corriente continua (HVDC) largos y muy largos para detectar y localizar errores fatales que causan descargas disruptivas durante las pruebas rutinarias y la puesta en servicio, así como en condiciones de servicio. El método se basa en la reflectometría de dominio de tiempo (TDR o Time Domain Reflectometry ) y será comparado con el método TRD clásico de localización de fallos. Se describirá y explicará el concepto de base con resultados teóricos y experimentales. Por consiguiente, las con- sideraciones teóricas serán acompañadas por una simulación detallada de la red medida incluyendo un cable de alta tensión. fueron realizados en muestras de cables de media tensión y alta tensión sometidas a tensiones de c.a. y c.c. La tecnología que se va a presentar puede ser implementada para cables de tierra y submarinos. Se ha prestado especial atención a la técnica de medición y a la evaluación aplicable mediante algoritmo software. La localización de fallos en línea propuesta requiere un hardware de medición apropiado que mantenga sus prestaciones durante las pruebas y en condiciones de servicio, incluso en caso de descarga disruptiva fuerte. El hardware consiste principalmente en un divisor de alta tensión y un grabador Los experimentos prácticos

de transitorios. Hasta cuando el sistema de cables funciona correctamente, el sistema de medición funciona de manera completamente invisible y fiable a largo plazo. Por lo tanto, el mismo dispositivo de medición de alta tensión se usa así como ha sido instalado para la medición de la alta tensión durante las pruebas de los cables o durante el mantenimiento del sistema de cables. En este último caso, el sistema de medición puede ser usado también para otras mediciones de calidad y diagnóstico. Introducción En los últimos años, el número de nuevos sistemas de cables de alta tensión instalados ha aumentado mucho. Esto ha sido necesario para responder a las crecientes demandas de redes de suministro eléctrico públicas. Por un lado, cada vez es más difícil encontrar espacio para nuevas rutas para líneas aéreas. Por otro lado, la técnica de los sistemas de transmisión de alta tensión de corriente continua está adquiriendo una importancia creciente. A menudo, estos sistemas incluyen cables de alta tensión. Un buen ejemplo es el de la conexión de parques eólicos costa afuera a redes de suministro eléctrico terrestres, donde los cable de exportación son cables submarinos HVAC largos o HVDC muy largos. Después del tendido y de la puesta en servicio, la mayor parte de estos cables no son accesibles, o lo son con

el consiguiente gasto y dificultades (a excepción de los cables instalados en conductos). Si se verifica un fallo, éste no puede ser reconocido con una simple inspección visual. En estos casos, el conocido método de localización de fallos TDR muestra sus limitaciones. El objetivo es proveer una herramienta y un dispositivo en línea que permita un diagnóstico rápido, y sobre todo la localización de fallos en caso de descarga disruptiva. Para probar estos cables y sistemas de cables en fábrica e in situ, se deberían tomar en consideración normas y recomendaciones (ej. [1] , [2] y [3] ). Principio del método de medición El método TDR descrito difiere del método clásico conocido. El método clásico TDR se aplica después de producirse un fallo, mientras que este método permite monitorear constantemente el sistema de cables y evaluar las señales generadas por la descarga disruptiva. Esto significa que el sistema de medición debe estar conectado y en función durante todas las pruebas o el periodo de servicio del cable. Solamente en caso de pruebas con una fuente de alta tensión separada se pueden hacer mediciones repetidas. La tensión de prueba aplicada puede ser aumentada hasta un cierto valor para provocar una nueva descarga disruptiva.

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Marzo de 2017