¿Has oído hablar de las descargas parciales en transformadores o máquinas rotativas? Estas rupturas dieléctricas pueden perjudicar gravemente el funcionamiento de los sistemas eléctricos, de manera que es esencial saber más sobre ellas. Por eso, en el siguiente artículo te mostramos qué son, cómo se producen en los equipos eléctricos de alta tensión y media tensión y por qué es tan importante medirlas.

¿Qué es una descarga parcial y por qué debe medirse?

Como podemos entender por su nombre, una descarga parcial (DP) es una descarga eléctrica que se produce en una zona localizada del aislamiento entre dos electrodos conductores, sin cubrir por completo la separación. Esto puede producirse a causa de discontinuidades o imperfecciones en el sistema de aislamiento.

La aparición de descargas parciales es un indicador de un fallo incipiente del aislamiento en media tensión (MT) o alta tensión (AT). Asimismo, se trata de una alerta temprana del deterioro del aislamiento eléctrico en los equipos de MT y AT dentro de las redes eléctricas. Por este motivo, es imprescindible detectarlas y medirlas a tiempo.

Descargas parciales en transformadores

Cualquier cambio en la constante dieléctrica de un material puede modificar la distribución eléctrica. Por lo general, existen tres fuentes potenciales de generación de descargas parciales en un transformador: el conjunto de núcleo y devanado, el rodamiento y el cambiador de tomas.

La fuente de DP puede asociarse a los siguientes factores: 

• Tensión de funcionamiento.
• Tensión inducida por el flujo magnético principal.
• Deterioro de las propiedades del aislamiento debido al ingreso de humedad y partículas contaminantes.

A fin de evitar el fallo a largo plazo de estas máquinas, los niveles de degradación del aislamiento de un transformador pueden controlarse de forma fiable mediante equipos de medición de DP.

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Descargas parciales en máquinas rotativas

En el caso de las máquinas rotativas, pueden producirse descargas parciales en varios puntos del aislamiento del bobinado del estator de motores y generadores, lo que podría dar lugar a un fallo del aislamiento.

Entre las posibles causas de las descargas parciales en máquinas rotativas se encuentran las oclusiones, cavitaciones o bifurcaciones, así como la delaminación en el aislamiento principal, las descargas en las ranuras y otros tipos de descargas en los extremos del devanado. Teniendo esto en cuenta, es crucial medir y supervisar las descargas para detectar la aparición de defectos subyacentes y evaluar el estado del aislamiento del devanado del estator.

¿Cómo se desarrolla una descarga parcial?

Una vez iniciadas, las DP pueden convertirse en fenómenos como la arborescencia eléctrica, provocando en última instancia un fallo entre fase y tierra o entre fase y fase en un sistema trifásico. Dependiendo del tipo de discontinuidad o imperfección y de su ubicación en el sistema de aislamiento, el fallo puede tardar en producirse desde unas horas hasta varios años.

Mientras que algunas descargas pueden ser muy peligrosas para el índice de calidad o la vida útil del aislamiento, otras se consideran relativamente benignas. Aquí radica la importancia de la medición de descargas parciales, pues con ella se puede diferenciar entre las distintas clases de DP que pueden producirse para realizar la reparación adecuada a tiempo, sin que ello afecte al tiempo de actividad ni a la producción.

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Importancia del uso de equipos de detección de DP

Algunos de los factores que suelen impulsar la implementación de equipos de detección de descargas parciales son los siguientes:

• Respaldar el mantenimiento basado en la condición.
• Evitar interrupciones imprevistas.
• Mejorar la fiabilidad y el tiempo de actividad de la red.
• Aumentar la seguridad.
• Prolongar la vida útil de los equipos eléctricos.

Además, cabe señalar que la principal ventaja de las pruebas y la monitorización de descargas parciales online frente a las offline es que no son intrusivas, es decir, eliminan la necesidad de desconectar circuitos, no interrumpen el servicio y se efectúan en condiciones normales de funcionamiento (tensión, frecuencia, carga y entorno). Por lo tanto, no se producen sobreesfuerzos por sobretensión.

Supervisión de descargas parciales

Dado que las descargas parciales tienden a ocurrir mucho antes de que se produzca un fallo de aislamiento, observarlas y comprenderlas a lo largo del tiempo permite tomar decisiones estratégicas sobre los programas de reacondicionamiento y renovación.

Las pruebas y el control de estas descargas son de vital importancia, sobre todo cuando los equipos de media o alta tensión son críticos para el funcionamiento de una red. Es por ello que, con el fin de agilizar este proceso, en T&D Electric contamos con un equipo que facilita la medición y el análisis de las descargas parciales: el ICM System 4.96 Power Diagnostic, que incluye:

• Filtro y acoplador capacitivo de 1 nC.
• Acopladores capacitivos para monitoreo online en máquinas rotativas.
• Sistema de monitoreo offline y online para transformadores y cables.
• Sistema de monitoreo offline y online para mapeo y reflectometría.

¡Ahora ya sabes qué son las descargas parciales y cómo afectan a los transformadores y las máquinas rotativas! Asegúrate de detectar estos fallos a tiempo para evitar costosos daños que, además, podrían poner en peligro la vida de los trabajadores que manipulan los equipos. Recuerda que un sistema eléctrico eficiente es un sistema seguro. ¡Esperamos que la información brindada en este artículo te haya resultado útil e interesante!

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