Los transformadores de potencia representan los eslabones más costosos entre la generación y la utilización de la energía eléctrica; un componente muy importante de estos equipos, es el cambiador de tomas bajo carga (OLTC), que permite el cambio de posiciones, por tanto la regulación de la tensión sin interrumpir la corriente de carga. Los estudios indican que aproximadamente el 30% de los cortes de suministro están relacionados con los efectos del envejecimiento del OLTC. En esta conferencia virtual hablamos sobre como monitorear el estado de este componente y su funcionamiento, basándonos en el concepto de pruebas DRM (medición de resistencia dinámica), métodos de diagnóstico y el análisis resultados.

1. Importancia y Beneficios
de las Pruebas DRM
Departamento Técnico

2. AGENDA
Principio de funcionamiento de un OLTC.
Métodos de diagnostico para los OLTC.
Medición de la Resistencia Dinámica.
Análisis de resultados ¿Qué puedo detectar?
Consideraciones de la prueba y ventajas.
Espacio para preguntas.
Conclusiones.
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3. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Syn: On-Load Tap Changer (OLTC).
Es un dispositivo que permite cambiar la
posición de la toma de un devanado
mientras el transformador está energizado
o bajo carga, este cambio obedece a las
variaciones de tensión que sufra el sistema
producto de cambios en la carga u otros
factores.
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4. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
PARTES BÁSICAS DE UN OLTC
1. Transmisión mecánica
2. Tapa del transformador
3. Soporte del conmutador OLTC
4. Conmutador de tomas (Tap selector)
5. Selector de tomas (diverter selector)
6. Accionamiento por motor
7. Tanque conservador para el aceite del OLTC
7
2
IMSE Ingeniería de máquinas sistemas eléctricos
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5. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
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Regulador automático de tensión

6. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
(6)
Página. 5

7. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
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8. MÉTODOS DE DIAGNOSTICO PARA LOS OLTC
Análisis del aceite dieléctrico
• Análisis dieléctrico y fisicoquímico
• Cromatografía de gases
Vibraciones (basado en patrones)
Medición de la resistencia de devanado
• Medición de resistencia estática
• Medición de resistencia dinámica.
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9. MEDICIÓN DE RESISTENCIA DINÁMICA (DRM)
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10. ANÁLISIS DE LA PRUEBA ¿QUÉ PUEDO DETECTAR?
Una medición de "huella digital" de referencia, tomada tras la puesta en
servicio o cuando se sabe que el interruptor de derivación está en buen
estado, permite un análisis eficiente.
La evaluación con base en el perfil de la corriente puede estar dada
mediante:
• Sincronismo: Las diferencias en sincronismo pueden indicar problemas
mecánicos, desgaste excesivo de los contactos y/o rebote de contactos.
Una determinada diferencia puede ser aceptable y dependerá en gran
medida del diseño y del modelo del OLTC.
• Amplitud: Las resistencias de transición hacen que varíe la corriente
durante el proceso de conmutación Además, la amplitud puede verse
influida por la resistencia de contacto, movimiento de contacto
interrupciones, inductancia del devanado, arco y rebote de contactos.
• Pendiente α: la desviación en la pendiente en el momento en que cae la
corriente al pasar por la resistencia de transición es una forma muy común
de evaluar esta medición.
Pendiente
Amplitud
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11. ANÁLISIS DE LA PRUEBA ¿QUÉ PUEDO DETECTAR?
Erosión en los contactos
2012 IEEE International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis
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12. ANÁLISIS DE LA PRUEBA ¿QUÉ PUEDO DETECTAR?
Ralentización del proceso de conmutación
Goran Milojevic, Project engenieer, Dvpower, OLTC Analysis Using DVTest - Webinar
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13. ANÁLISIS DE LA PRUEBA ¿QUÉ PUEDO DETECTAR?
Problemas en los resortes de contacto
Tap Changer Condition Assessment Using Dynamic Resistance Measurement, Edis Osmanbasica*, Goran Skelob
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14. ANÁLISIS DE LA PRUEBA ¿QUÉ PUEDO DETECTAR?
Desincronización de las fases
Henric kristensen, Voyo Mrdic, comparative analysis of three-phase and single-phase dynamic resistance measurement results
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15. ANÁLISIS DE LA PRUEBA ¿QUÉ PUEDO DETECTAR?
Tipo – Resistencias
o reactancias de
transición
Modelo Tipo de regulador
Último protocolo
de pruebas
Tipo de
interrupción de
corriente (vacío o
convencional)
¿Pruebas al motor
de accionamiento?
¿Qué información necesito para un adecuado análisis?
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16. CONSIDERACIONES DE LA PRUEBA
• Las corrientes de prueba por debajo de 3
A o 1 A han demostrado ser más
sensibles a los rebotes de los contactos,
lo que puede conducir a una falsa
interpretación de los resultados, se
recomienda no exceder el 15%.
• Antes de realizar la medida de
resistencia, conviene hacer un cambio
completo de tomas desde la toma 1 a la
última (p.e. la toma 21) y bajando, para
“limpiar” los contactos del conmutador y
del selector de restos de aceite quemado,
carbonilla, etc.
Fuente: Omicron
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17. CONSIDERACIONES DE LA PRUEBA
• El cortocircuitar el lado secundario del transformador trae ventajas significativas y permite analizar más detalles.
Henric Kristensen, Voyo Mrdic, “Comparative analysis of three-phase and single-phase dynamic Resistance measurement results”
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18. CONSIDERACIONES DE LA PRUEBA
• Esta prueba mide la resistencia de los devanados una vez realizado el proceso de conmutación, por lo que
adicional puede ser utilizada para identificar problemas en los devanados.
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19. CONSIDERACIONES DE LA PRUEBA
• Al igual que en otras pruebas de
resistencia la temperatura influye en la
medición, por lo que se hace necesario
realizar la respectiva corrección por
temperatura.
Fuente: Omicron
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20. VENTAJAS ¿POR QUÉ HACER ESTA PRUEBA?
0
5
10
15
20
25
30
35
ACEITE
OLTC
TANK
BUSHING
OTHER
NUCLEO
OIL; 34
OLTC; 26
TANK; 21
BUSHING; 20
OTHER ; 19.5
NUCLEO; 5
PRINCIPALES CAUSAS DE FALLA DE TRANSFORMADORES EN
OPERACIÓN
PRINCIPALES RAZONES
“Una de cada 20 fallas en OLTC pueden
ocasionar la salida, falla y daño de todo el
transformador y sus sistemas asociados”
- Laurent Allard, ABB Secheron, Euro TechCon, 2010
Cigré Working Group A2.3, 2015, TB 642 - Transformer Reliability Survey
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21. VENTAJAS ¿POR QUÉ HACER ESTA PRUEBA?
PRINCIPALES RAZONES
En muchas ocasiones el OLTC falla
incluso antes de darse la cantidad
de operaciones recomendadas por
el fabricante.
Alrededor del 26,6% de las fallas en
OLTC son causadas por el
inadecuado mantenimiento con
técnicas intrusivas.
Pengju Kang, David Birtwhistle, John Daley, and David
McCulloch, “Noninvasive on-line condition
monitoring of on load tap changers”
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22. VENTAJAS ¿POR QUÉ HACER ESTA PRUEBA?
Diagnostico del estado del OLTC
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