EuroWire March 2017

Artículo técnico

Suponiendo una imprecisión de ±0,2µs para la evaluación del tiempo ya sea para la longitud completa, ya sea para la longitud parcial, se puede calcular que el fallo se verifica en las siguientes longitudes de cable. En base a una determinada longitud de cable de 758m, la desviación máxima es 11m, que es un 0,75 por ciento de la longitud total del cable. Además, la señal medida muestra un deterioro significativo. Esto depende del amortiguamiento del mismo cable y de su dispersión. La comparación de las formas de onda de Ch1 y Ch2 muestra también que las pérdidas por reflexión representan una parte substancial de las pérdidas a través del cable porque la disminución de tensión en función del número de reflexiones es más o menos constante. Después de esta prueba inicial se realizaron las mismas mediciones con un divisor capacitivo no amortiguado. El objetivo era probar si era posible obtener resultados útiles para la localización del fallo incluso con un divisor de tensión con un ancho de banda inferior ( Figura 6 ). La Figura 8 muestra los resultados de una medición con un divisor tipo WCF normalmente usado en sistemas de prueba de resonancia para pruebas de cables. Se puede ver claramente que dicho divisor no es adecuado para estas mediciones de transitorios rápidos. una posibilidad de evaluar la posición de fallo. En el diagrama inferior de la Figura 8 , las curvas son filtradas con un filtro paso-bajo Bessel para buscar los puntos de transición de la reflexión. de propagación bien conocida (172,5m/µs), se puede localizar el fallo en 759m. ▼ ▼ Figura 8 : Medición con un divisor tipo WCF no amortiguado Sin embargo, existe todavía Suponiendo una velocidad

Tensión en kV Longitud del cable l 1

con v

Velocidad v 1 conocida

, con l

[m]

[m/µs]

0

0

conocida

+ 6.5 - 6.5

778 776 780 777

171.4 171.7 170.9 171.7

+ 11.5 - 11.5

▲ ▲ Tabla 3 : Longitudes de cable calculadas y velocidad de propagación

Pero está claro que la incertidumbre de determinación es mucho mayor que antes. Se realizó una segunda prueba con el mismo divisor; esta vez el divisor tipo WCF fue amortiguado con un resistor de 150Ω. Se puede ver que el resistor de amortiguación elimina la mayor parte de las oscilaciones después de la transición en la forma de onda. Por lo tanto, no se requiere otro filtro para la evaluación. Como antes, el fallo puede ser localizado con la bien conocida velocidad de propagación. El resultado del cálculo es 758m.

▲ ▲ Figura 12 : Medición con atenuador de banda ancha y tensión de c.c. negativa

Parámetros: • Cable: 779m • Capacidad: 310nF/km • Inductividad: 110µH/km • Tensión:

Cable de corriente continua (PE (para corriente continua), >100kV)

hasta 12kV, c.c., ambas polaridades • Equipo de medición: grabador de para localización de fallos, divisor de banda ancha (atenuador resistivo-capacitivo) ( Figura 10, Figura 11 ) Se realizaron las mismas mediciones del cable de corriente alterna. Con la Ecuación 1 se puede calcular la velocidad de propagación v 0 que corresponde a 171,25m/µs. Con esta información, se puede calcular la longitud del cable l 1 . Como verificación, se calculó la velocidad de propagación v 0 a partir de la medición con la longitud de cable conocida l 0 . La desviación máxima de los valores de referencia es <0,4 por ciento. transitorios Resultados en campo, conclusiones Las pruebas experimentales ha mostrado la factibilidad práctica del método propuesto para la localización de fallos en cables de corriente alterna y continua. Se ha demostrado también que la amortiguación y la dispersión de la señal medida depende fuertemente del cable monitoreado.

La configuración de la prueba consistía en un cable en un dispositivo de enrollado giratorio. El cable fue conectado a una fuente de corriente continua ajustable. La prueba de la descarga disruptiva fue realizada usando un descargador en el extremo lejano del cable ( Figura 10 ). La tensión fue aumentada hasta que el descargador se activó. Las ondas viajeras resultantes fueron grabadas. ▼ ▼ Figura 9 : Medición con un divisor tipo WCF amortiguado con 150Ω

▼ ▼ Figura 10 : Cable de c.c., detalle del descargador y atenuador

▼ ▼ Figura 11 : Equipo de medición

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Marzo de 2017