¿Qué es un dispositivo de control de descargas localizadas y localización de cables?

¿Qué es un dispositivo de control de descargas localizadas y localización de cables?

Dispositivo de control de localización y posicionamiento de cablesSe trata de un sistema profesional de supervisión en línea para evaluar el estado del aislamiento de los cables eléctricos de alta tensión. Su función principal es detectar de forma continua y en tiempo real el cuerpo del cable y sus accesorios (como uniones intermedias, terminales de cable) la ocurrencia interna de laDescarga parcial (DP) señales y localizar espacialmente la fuente de la amplificación mediante algoritmos específicos. El sistema está diseñado para proporcionar datos cuantitativos sobre los defectos de aislamiento de los cables en elalerta rápidaresponder cantandolocalización de averías.

A diferencia de las pruebas de diagnóstico fuera de línea que requieren la interrupción del funcionamiento de la línea, elDispositivos de vigilancia en líneaFunciona con la tensión y la carga normales del cable y es capaz de captar las características de la degradación del aislamiento en condiciones reales de trabajo. Emite datos que se implementanMantenimiento basado en el estado (CBM) mejorar la fiabilidad operativa de las líneas de cable y proporcionar una base clave para la gestión de activos durante todo su ciclo de vida.

Catálogo de este artículo

• Principio de funcionamiento y algoritmos de posicionamiento
• Tecnología de vigilancia del núcleo y configuración de los sensores
• Principales funciones y ámbitos de aplicación
• Ventajas técnicas y valor
• Criterios de selección de proveedores y sistemas

Principio de funcionamiento y algoritmos de posicionamiento

Señales físicas de descargas localizadas

Las descargas parciales (DP) son descargas ligadas que no forman canales penetrantes en la estructura aislante. Cada descarga parcial va acompañada físicamente de las siguientes señales detectables:

• Impulso de corriente de alta frecuencia: Genera un impulso rápido de corriente con un flanco ascendente de nanosegundos en el blindaje metálico o la toma de tierra de un cable.
• radiación electromagnéticaLa fuente de amplificación irradia ondas electromagnéticas, principalmente en la banda de frecuencia ultraalta (UHF).
• Emisión acústica (EA):: La liberación de energía durante la descarga genera ondas de tensión mecánica en la banda de frecuencias ultrasónicas.

Principios de detección y localización

Control de descargas localizadas por cableEl flujo de trabajo del sistema consta de dos fases: detección y tratamiento de la señal.

1. Detección: Instale un conjunto de sensores de alta sensibilidad en los nodos críticos de la línea de cable, como a ambos lados de la fijación del cable o en el cable de tierra del terminal del cable.transductorespara captar una o varias de las señales físicas descritas anteriormente.
2. Localización: localizaciónBasado principalmente enDiferencia de tiempo de llegada (TDOA). Cuando una fuente de DP genera una señal, ésta se propaga a lo largo de la línea de cable a una velocidad determinada (v) hacia ambos lados. Instalando sensores de adquisición simultánea en los puntos A y B y midiendo con precisión la diferencia de tiempo (Δt) entre la llegada de la señal a estos dos sensores, se puede calcular la posición de la fuente de put (P) según la siguiente ecuación:
   Distancia(AP) - Distancia(BP) = v × Δt
   Combinadas con la separación conocida de los puntos A y B, las coordenadas exactas de la fuente de descarga pueden determinarse de forma unívoca.

Tecnología de vigilancia del núcleo y configuración de los sensores

1. Método del transformador de corriente de alta frecuencia (HFCT)

Esta técnica se consigue instalando unTransformadores de corriente de alta frecuencia (HFCT) El HFCT es un sensor no intrusivo, fácil de instalar y que no requiere la interrupción del tendido de cables.Control de descargas localizadas por cableTecnología.

2. Método de frecuencia ultraalta (UHF)

El método se centra enAccesorios para cablesde control de defectos de aislamiento interno. Al instalarse cerca de empalmes intermedios o terminaciones de cablesSensor de antena UHFEl método UHF tiene una relación señal/ruido y una resistencia a las interferencias corona externas muy elevadas, y es muy sensible para identificar defectos de descarga en los accesorios.

3. Método de emisión acústica (AE)

Fijándose a la superficie de la carcasa del accesorio para cablesSensor acústico (sensor AE)La principal ventaja del método AE es su capacidad de localización, ya que un conjunto de múltiples transductores AE permite la localización tridimensional de la fuente de descarga dentro del accesorio, proporcionando información espacial más precisa para el diagnóstico de defectos.

Análisis de datos y técnicas de diagnóstico

Las señales en bruto recogidas deben ser procesadas por el software de diagnóstico backend. Las principales herramientas de análisis sonCartografía PRPD (cartografía de descarga parcial con resolución de fase). El mapa correlaciona la amplitud y el número de impulsos de descarga con la fase de la tensión de frecuencia industrial. Los distintos tipos de defectos de aislamiento (por ejemplo, entrehierros internos, descargas a lo largo de la superficie, potenciales suspendidos, etc.) producen mapas PRPD con características completamente diferentes y, mediante algoritmos de reconocimiento de patrones, se puede obtener el mapa PRPD.Tipo de defecto de aislamientoRealice clasificaciones precisas.

Principales funciones y ámbitos de aplicación

1. Alerta precoz de defectos de aislamiento: El sistema es capaz de detectar una caída débil del rendimiento del aislamiento antes de que se produzca una caída significativa.descarga parcialseñales para proporcionar una base de toma de decisiones para el mantenimiento preventivo.
2. Localización rápida y precisa de averíasEn caso de avería en un cable, el sistema puede proporcionar rápidamente mediciones precisas a nivel de metros.localización de averíasinformes, reduciendo significativamente el tiempo de reparación y las pérdidas por interrupción del servicio.
3. Evaluación cuantitativa del estado de las rutas de cables:: El análisis de las tendencias a largo plazo de las actividades de DP permite una evaluación cuantitativa de todo el trazado del cable y sus accesorios.estado del aislamiento, proporcionando datos de apoyo para la gestión de activos y las estrategias de sustitución.
4. Verificación de la calidad de la construcción y la instalación:: Control en línea de los trazados de cables recién construidos o rehabilitados, que puede verificarse eficazmentejunta intermediaresponder cantandoterminación del cableLa calidad del proceso de construcción.
5. Fiabilidad del suministro eléctrico para cargas críticas:: En escenarios críticos como centros de datos, ferrocarriles, aeropuertos, hospitales, etc., donde no se permiten cortes de energía imprevistos, el sistema es un importante medio tecnológico para garantizar la continuidad del suministro eléctrico.

Ventajas técnicas y valor

• Aumentar la eficacia de la gestión de activos:: Lograr un cambio del mantenimiento planificado al mantenimiento predictivo basado en el riesgo y el estado para optimizar la asignación de recursos.
• Reducción del riesgo de interrupciones imprevistasReducción significativa de la probabilidad de cortes repentinos de electricidad debidos a averías en el aislamiento de los cables mediante una alerta temprana eficaz.
• Optimizar la estrategia y los costes de mantenimiento:: Precisolocalización de averíasSe evitan las pruebas a ciegas y la excavación, lo que reduce directamente los costes y el tiempo de mantenimiento.
• Mayor seguridad operativa del sistema:: Detección y tratamiento oportunos de defectos graves de aislamiento para evitar catástrofes secundarias, como incendios eléctricos provocados por fallos en los cables.

Criterios de selección de proveedores y sistemas

1. Aplicabilidad y amplitud de las tecnologías de detección:: Los proveedores deben poder ofrecer un programa que incluyaHFCTyUHFresponder cantandoAEExiste una amplia gama de soluciones de sensores para distintos tipos de cables y condiciones del emplazamiento.
2. Precisión y robustez de los algoritmos de posicionamiento:: El núcleo del sistema eslocalizaciónAlgoritmo. Es necesario evaluar su precisión y estabilidad de posicionamiento con diferentes relaciones señal-ruido y topologías de línea complejas.
3. Capacidades analíticas del software de diagnóstico:: La plataforma informática debe disponer deCartografía PRPDfunciones de identificación y clasificación, supresión de ruidos y análisis de tendencias de datos a largo plazo.
4. Compatibilidad electromagnética (CEM) e idoneidad medioambiental del sistemaEl producto debe superar estrictas pruebas de compatibilidad electromagnética y tener un diseño industrial capaz de funcionar con fiabilidad a largo plazo en zanjas o túneles para cables con alta humedad y grandes diferencias de temperatura.

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