Experiences with non-intrusive monitoring of distribution transformers based on the on-line frequency response

Experiencias con monitoreo no-intrusivo en transformadores de distribución basados en la respuesta en frecuencia en línea

El siguiente artículo presenta los resultados obtenidos durante experiencias donde se usa el método de análisis de la respuesta en frecuencia mediante impulso (IFRA) con un transformador en servicio. El método IFRA ha sido implementado para transformar la señal transitoria al dominio de la frecuencia usando la Transformada de Fourier (DFT). Sin embargo, puede considerarse que la DFT no es la herramienta más idónea para este tipo de análisis, ya que desde su definición esta herramienta es útil para el procesamiento de señales estacionarias y no para el análisis de la respuesta en frecuencia mediante impulso. Teniendo en cuenta esta consideración, el análisis de las señales puede ser hipotéticamente mejorado usando la Transformada Wavelet continua (CWT) dada su resolución variable en tiempo-frecuencia. El análisis de las señales transitorias en el dominio wavelet ha mejorado la repetitividad de las curvas de respuesta en frecuencia, como ha sido observado en los resultados experimentales. El método IFRA on-line propuesto, basado en la Transformada wavelet, fue validado bajo condiciones de carga y no carga en un transformador trifásico de distribución de 150 kVA, 13200/225 Volts, en el campus de la Universidad del Valle, Cali, Colombia.

Introducción

La monitorización del estado físico de los transformadores de potencia es importante para asegurar una alta fiabilidad de los sistemas de distribución eléctrica. Uno de los métodos más utilizados para determinar el estado físico de los transformadores es el Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA), que actualmente es aceptado en todo el mundo como apoyo complementario a otras técnicas de diagnóstico. El FRA es especialmente apreciado para detectar posibles problemas mecánicos como desplazamientos o deformaciones en los devanados y chapas del núcleo, ya que este tipo de fallos son muy difíciles de localizar con otros métodos (Wang et al., 2005).

El despliegue en línea de la técnica de respuesta en frecuencia ofrece ventajas sustanciales para un diagnóstico programado en un escenario de servicio sin paradas y, además, podría utilizarse incluso para apoyar el mantenimiento basado en la condición. Esta es la principal razón por la que este enfoque ha generado un notable interés entre las empresas de servicios públicos y la comunidad científica.