Análisis y evaluación de los factores que afectan la respuesta en frecuencia del transformador. (2011)
El transformador es uno de los equipos más importantes en los sistemas eléctricos tanto por su alto costo individual, como por ser pieza clave para mantener un adecuado servicio a los clientes. Tener la certeza de que cumple con todas sus especificaciones técnicas, en las etapas de fabricación, puesta en servicio y posterior explotación, es fundamental para poder hacer un eficiente aprovechamiento del equipo durante toda su vida útil. Los transformadores están diseñados y construidos para trabajar continuamente bajo condiciones nominales, pero también para soportar unos muy altos esfuerzos de corta duración, generados por eventos como las descargas atmosféricas y los corto-circuitos francos. Cuando el transformador esta nuevo, su capacidad para soportar estos eventos es alta, pero a medida que envejece su condición interna se degrada y esta capacidad se reduce. Como los transformadores de potencia que se encuentran instalados en los sistemas eléctricos, generalmente tienen bastantes años de uso, es posible que muchos estén cercanos a terminar su etapa productiva, por lo que es absurdo operarlos a ciegas [1]. Como el tiempo para reparar alguna falla es considerable y las unidades de repuesto no están a menudo disponibles, es muy importante conocer la condición de estos equipos y contar con herramientas que permitan diagnosticar de manera temprana alguna situación de alarma. De lo anterior se concluye que es necesario conocer, el estado y la evolución de las condiciones de los transformadores, para detectar oportunamente situaciones de riesgo o de limitación de uso, pudiendo así tomarse alguna medida antes de que ocurra un daño y se generen costosas interrupciones de suministro. El análisis de la respuesta en frecuencia, técnica conocida como FRA (por sus siglas en Ingles Frequency Response Analisys), es una herramienta para la evaluación de la condición mecánica de los transformadores, que se basa en obtener la respuesta propia del transformador en un ancho de banda determinado (impedancia, admitancia o función de transferencia), la cual depende de los parámetros internos y por lo tanto no debe variar, si las características físicas del transformador no se modifican. La evaluación de los resultados del FRA se realiza empleando generalmente como referencia la repuesta en condiciones normales del transformador, tomada al momento de ser puesto en servicio, la cual se compara con las obtenidas posteriormente, para identificar si se presenta algún cambio. Es difícil interpretar adecuadamente los resultados del FRA, ya que no existen reglas o guías que definan exactamente a que corresponde una determinada variación en la respuesta en frecuencia, siendo este el aspecto critico de esta técnica, pues a partir del análisis de las variaciones se debe decidir si el transformador está en condiciones de seguir trabajando, si se le programa alguna intervención o si debe sacarse de servicio. En este proyecto se propone obtener y analizar las variaciones de la respuesta en frecuencia ante eventos mecánicos conocidos y controlados, con el fin de identificar criterios que sirvan de apoyo en el diagnóstico del estado de los transformadores, contribuyendo así a la aplicación de esta una nueva técnica en una mejor operación de los equipos del sistema.