Desarrollo de herramientas de procesamiento para la caracterización de series temporales en mediciones de descargas parciales.

Abstract

La medición de descargas parciales (DP) es una técnica de medición que permite detectar fallas potenciales en materiales dieléctricos sometidos a media y alta tensión anticipando así la salida de servicio del equipamiento analizado. Según la norma internacional IEC 60270 ''Una DP es una descarga eléctrica localizada que cortocircuita parcialmente el medio aislante que se encuentra entre dos conductores sometidos a una diferencia de potencial''. Las DP son producidas en oclusiones gaseosas y/o impurezas que se encuentran en el interior de un medio aislante. Cuando este último es sometido a una elevada diferencia de potencial, la presencia de oclusiones e impurezas, distorsionan la distribución de las líneas de campo eléctrico, esto produce un elevado gradiente de potencial local, superior al valor de rigidez dieléctrica del gas que llena la oclusión o del material que compone la impureza. En estas condiciones, se produce la avalancha de electrones que se conoce con el nombre de Descarga Parcial. Aún en máquinas que se suponen en buen estado, deben realizarse ensayos y mediciones de DP en forma periódica. La ocurrencia de este fenómeno, ocasiona un deterioro local y progresivo que pasa inadvertido para otros ensayos de rutina tales como la medición de tangente de delta, medición de la resistencia de aislación u otros. En la actualidad, la medición de DP consiste en adquirir cierta cantidad de fenómenos (en caso de estar activo este mecanismo de deterioro) e identificar el tipo de DP mediante el análisis de parámetros de amplitud de la carga registrada y su ubicación en fase (patrón de DP). Técnicas más avanzadas emplean herramientas de procesamiento digital de señales sobre los pulsos de DP adquiridos para separar distintas fuentes o para eliminar el ruido, y así poder obtener patrones de DP más claros. Sin embargo, existen para ambas técnicas de ensayo, un gran número de parámetros característicos de este complejo proceso, que pueden aportar cierta información relevante para el diagnóstico si son analizados con las herramientas adecuadas. El presente proyecto propone desarrollar herramientas de procesamiento de señales que permitan caracterizar series temporales de parámetros obtenidos en mediciones de DP que permitan obtener información subyacente del fenómeno en cuestión. Se procesará información obtenida de mediciones resueltas en fase (PRPD pattern) y resueltas en tiempo (analizando la forma de onda del pulso de DP adquirido a una alta tasa de muestreo). El desarrollo de tales herramientas estará basado en teoría de series caóticas, tanto en dominio temporal como en el dominio de la frecuencia, en conjunto con herramientas de medida de dimensión fractal y distintos cálculos de entropía. Las herramientas serán probadas con información proveniente de ensayos sobre probetas de distintos dieléctricos diseñadas ad-hoc