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sábado, 3 de diciembre de 2016

Mantenimiento eléctrico de Alternadores y Motores de Alta Tensión (Parte 3ª)




ENSAYOS (Continuación)

f) Curva “corriente de fuga-tensión continua aplicada”

Este ensayo permite detectar la presencia de puntos débiles en el aislamiento, principalmente en la parte exterior a las ranuras. Se basa en que la resistencia superficial del aislamiento, reducida considerablemente por los agentes contaminantes, disminuye sensiblemente al aumentar la tensión aplicada. Los defectos situados en el exterior de las ranuras, y unidos a masa a través de la capa semiconductora superficial del aislamiento constituido por el barniz semiconductor de acabado o el polvo acumulado en la superficie, pueden ser descubiertos por la falta de linealidad en la corriente de fuga al aumentar la tensión continua aplicada al devanado.

Si no existe en el aislamiento un defecto capaz de dar una corriente de fuga superficial elevada, la curva Ic (U) que deben encontrarse son de la forma de la curva 1 de la figura 2, en la que la pendiente crece suavemente desde el origen. Se encontrará además una coincidencia apreciable entre las curvas obtenidas para cada fase y entre las obtenidas para las fugas entre fases.


Figura 2: Curvas de corriente de fuga-tensión continua aplicada

Un aumento brusco de la pendiente de esta curva indica la existencia de un defecto (curva 2), localizado generalmente fuera de las ranuras. La búsqueda de este punto de defecto puede emprenderse, si se juzga conveniente, mediante eliminación del circuito de medida de corrientes superficiales con la ayuda de anillos de guarda convenientemente dispuestos.

Un factor importante en la interpretación de los resultados es la observación de la homogeneidad en las tres fases y la comparación de resultados obtenidos en alternadores iguales y con los obtenidos en ensayos anteriores en la misma máquina.

Durante el trazado de esta curva se observan a veces saltos bruscos en la corriente de fuga sin que la tensión aplicada se haya variado. Estos saltos corresponden a pequeñas descargas internas, que indican la existencia de defectos que pueden originar una perforación dieléctrica posterior.

Después de la aplicado un nuevo escalón  de tensión, la corriente debe disminuir con el tiempo; si por el contrario se observa un aumento, esto puede indicar la inminencia de una descarga eléctrica.

La tensión máxima para el trazado de esta curva depende de los valores encontrados del Índice de polarización, así como de los resultados que se van obteniendo durante el propio ensayo. En cualquier caso, el ensayo deberá pararse cuando se produzca un salto brusco de la pendiente de la curva o cuando las oscilaciones de la corriente de fuga indiquen la inminencia de una descarga.

                               Tensión de ensayo

Ensayo de máquinas no nuevas parcialmente
rebobinadas o después de una revisión, estando
los devanados secos y limpios (Ip > 2,5)                                               2 Un

Ensayo de máquinas con devanados contaminados:
1,5 ≤ Ip < 2,5                                                                                      1,6 Un

Ip < 1,5                                                                                               no ensayar

El generador de tensión continua que se utiliza para el ensayo debe dar una tensión muy estable y exenta de ondulación. Estos requisitos se cumplen generalmente sólo cuando se utiliza un generador de tipo electrostático.

g) Medida de las descargas parciales

En los pequeños vacíos internos existentes en los aislamientos desde su fabricación  u originados en el proceso de envejecimiento, se producen en servicio unas pequeñas descargas parciales que erosionan las paredes de estos vacíos y hacen que su tamaño aumente con el tiempo.

La medida de estas descargas parciales es un medio para evaluar la cantidad de vacíos internos de un devanado. La medida se realiza aplicando sucesivamente a cada fase de la máquina una tensión alterna de 50 Hz de valor igual a su tensión nominal simple, estando las otras fases conectadas a masa.


Se puede encontrar una descripción de estas medidas en la norma IEC 60270 o UNE EN 60270 (ver post: “Descargas parciales en transformadores secos encapsulados” en el link:

en la que se describen varios circuitos de medida, de los cuales los más utilizados para la medida de descargas parciales en alternadores son aquellas en que el equipo de medida está en serie con el condensador de acoplamiento o con el condensador formado por el devanado que se ensaya.

Utilizando aparatos de medida sintonizados a 10 y 130 kHz respectivamente, permiten una medida global de las descargas parciales además de una medida de la diferencia entre las descargas parciales en las bobinas próximas al neutro de las próximas a la salida de línea, que por estar sometidas a tensiones de servicio muy distintas pueden haber sufrido un envejecimiento muy diferente.

h) Resistencia óhmica de los devanados

Esta medida puede realizarse para detectar posibles pérdidas de soldaduras entre conductores de bobinas en serie. Se debe realizar con un puente de resistencias de cuatro terminales y debe referirse a 20 ºC.

i) Resistencia de aislamiento de los detectores de temperatura

Esta medida se realiza midiendo la corriente de fuga a través del aislamiento entre los detectores de temperatura del devanado y los conductores de bobina con una fuente de tensión continua a 500 V.

j) Resistencia de aislamiento de los tubos de ventilación del devanado

En las máquinas refrigeradas por H2 conviene realizar una medida de la resistencia de aislamiento entre los tubos de ventilación y entre estos tubos y los conductores de bobina mediante una fuente de tensión continua a 500 V.

Devanados del rotor

a) Aislamiento de las bobinas

El ensayo en fábrica se realiza con tensión alterna a 50 Hz de valor igual a 10 veces la tensión nominal, con un máximo de 3500 V y un mínimo de 1500 V, según IEC 60034-1. Después de su instalación, para máquina nueva, esta tensión debe reducirse a 8,5 veces la tensión nominal.

Se recomienda generalmente no realizar en el rotor ningún ensayo dieléctrico en corriente continua, debido a la naturaleza de los aislamientos empleados.

Durante las pruebas de mantenimiento, se recomienda realizar una medida de la resistencia de aislamiento a 500 V para rotores de tensión de servicio inferior a 375 V. Para motores de 375 a 500 V se recomienda hacer la medida a 1000 V.

b) Resistencia óhmica de los devanados

Para detectar pérdidas de soldadura o posibles cortocircuitos entre espiras, se recomienda medir la resistencia óhmica con un puente de resistencias. El valor medio debe referirse a la temperatura de 20 ºC.

c) Inductancia de los devanados

Como complemento a la medida de resistencia, se recomienda también hacer una medida de la inductancia de los devanados del rotor. Para ello puede utilizarse un puente de impedancias o hacer la medida por el método del voltímetro y amperímetro a 50 Hz y una fuente de unos 120 V.

Núcleo

a) Aislamiento de las chapas

Para detectar pérdidas de aislamiento entre las chapas del núcleo, puede utilizarse un método consistente en la creación de un campo magnético alterno en forma de bobina alrededor del núcleo. En los puntos en que exista contacto entre chapas adyacentes, las corrientes de Foucault serán más elevadas y darán lugar a un aumento local de la temperatura del núcleo que puede detectarse con ayuda de un método de medida fino como un equipo de termografía por infrarrojos.

b) Aislamiento de los pernos de apriete

Debe realizarse una medida de la resistencia de aislamiento de los pernos de apriete a 500 V o 1000 V.

Excitatriz

En la excitatriz conviene realizar también una medida de la resistencia de aislamiento del inducido a 250 V


Continua y finalizará en: Mantenimiento eléctrico de Alternadores y Motores de Alta Tensión (y Parte 4ª)



FUENTES:

ASINEL: Mantenimiento eléctrico de Alternadores y Motores de Alta Tensión     
Norma IEC 60034-1


POST EN PDF EN LA SIGUIENTE URL:

http://www.mediafire.com/file/gh70ncndu2599tp/Mantenimiento_el%C3%A9ctrico_de_Alternadores_y_Motores_de_Alta_Tensi%C3%B3n_%28Parte_3%C2%AA%29.pdf


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