El FRA500 inyecta una señal sinusoidal de amplitud constante y frecuencia variable (con una tensión seleccionable por el usuario de entre 0,2 Vpp y 24 Vpp y una frecuencia de entre 0,1 Hz y 25 MHz) en un lado del devanado de un transformador. Estos valores de amplitud y ángulo de fase de la señal de referencia (salida) se comparan con los valores correspondientes de la señal medida (en el segundo lado del devanado).
La relación entre la magnitud de la señal medida y la señal de referencia se representa gráficamente en dB a lo largo de toda la frecuencia de barrido.
La medición de la tensión de respuesta se realiza a través de una impedancia de 50 Ω. Cualquier cable coaxial que se conecte entre el terminal del objeto de prueba y el instrumento de medición de tensión deberá tener la misma impedancia. Para realizar una medición precisa de la relación, los parámetros técnicos de los canales de referencia y de respuesta del instrumento de medición y de los cables de medición deberán ser idénticos.
Los cambios mecánicos o eléctricos en el transformador se detectan comparando sus huellas digitales de medición de la respuesta de frecuencia. Esta comparación puede utilizarse para detectar problemas en los transformadores de potencia, tales como:
- Espiras cortocircuitadas o devanados abiertos;
- Desplazamientos o deformaciones del devanado;
- Movimientos del núcleo;
- Problemas de conexión del devanado;
- Estructuras de bornes rotas.
El tiempo de barrido típico con el FRA500, con frecuencias de entre 20 Hz y 2 MHz, es inferior a 20 segundos. Además, existe una función de “barrido rápido” que permite al usuario verificar la integridad de la conexión del cable y la puesta a tierra en 10 segundos.
Cada instrumento FRA500 se entrega con un software de análisis de frecuencias de barrido (DV FRA) basado en Windows que puede utilizarse para realizar pruebas y captar datos. El software es capaz de comparar gráficamente los resultados de las pruebas como gráfico de magnitud frente a frecuencia o gráfico de fase frente a frecuencia y de mostrar ambos gráficos al mismo tiempo. Además, el software proporciona una herramienta analítica capaz de realizar coeficientes de correlación entre dos trazas según la norma IEEE C57.149-2012 o DL/T 911-2004.
El software DV FRA puede importar y reproducir directamente los registros de prueba de Doble, Megger y Omicron SFRA, lo que permite al usuario comparar los registros de prueba del FRA500 con los de otros dispositivos del mercado.
Para eliminar la necesidad de utilizar cables largos, el FRA500 puede funcionar con batería (opcional) y dispone de una función de comunicación Bluetooth.
EVALUACIÓN A TRANSFORMADORES MEDIANTE ANÁLISIS DE RESPUESTA POR BARRIDO DE FRECUENCIA
El diagnostico de un transformador, siempre ha sido importante, para conocer el estado en el que se encuentra, debido que este es uno de los elementos mas importantes dentro de una instalación eléctrica, mencionando ademas que uno de los objetivos entra el conocer el estado en que se encuentran los transformadores que han sido sometidos a esfuerzos electrodinámicos, con fallas no detectables por métodos tradicionales (pruebas de aislamiento, relación de transformación, corriente vacío).
Para estas ocasiones existen herramientas de pruebas como lo es el análisis de la respuesta de frecuencia se fundamenta en el concepto de que las variaciones debidas a deformación y desplazamiento de los devanados en el transformador se reflejan en un cambio de los parámetros L, C, y R del circuito equivalente del devanado, modificando así su respuesta en frecuencia.
Fig. 1- Analizador de respuesta de frecuencia de barrido FRA500
Por concepto el análisis de la respuesta de barrido de frecuencia consiste en realizar la medición en los devanados del transformador de la magnitud y la fase, ya sea de la impedancia o Función de transferencia, cuando se les aplica una señal sinusoidal en una banda amplia de frecuencias, comparando luego las mediciones con un conjunto de registros de referencia.
Esta comparación se puede utilizar para detectar problemas en el transformador de potencia, como:
- Vueltas en cortocircuito o devanados abiertos;
- Desplazamiento o deformaciones del bobinado;
- Deformación de la bobina – axial y radial;
- Movimientos/deformación del núcleo;
- Tierra del núcleo defectuosa;
- Problemas de conexión del bobinado;
- Núcleo magnetizado;
-
Estructuras de sujeción rotas.
Las normas que regulan los ensayos de respuesta en frecuencia son:
- IEEE C57.149
- IEC 60076-18
Estas normas estipula los rangos de frecuencias en las que se puede determinar el tipo de falla correspondiente a cada transformador, estas se resumen en la siguiente gráfica:
Fig. 2- Regiones de frecuencia según Norma IEEE
El modelo FRA500 de DV POWER es el equipo con la tecnología más avanzada para ensayos de análisis de respuesta de frecuencia de barrido en transformadores de potencia. Este equipo permite realizar el ensayo SFRA en menos de 20 segundos, lo que reduce significativamente el tiempo de ensayo. La unidad está respaldada por el potente y fácil de usar software DV-FRA, que se incluye con el instrumento.
Fig. 3- Conexión de los cables Generador y Referencia
El usuario puede seleccionar el rango de barrido del FRA500 entre 0,1 Hz y 32 MHz. Un tiempo de barrido de prueba típico, con un rango de frecuencia de 20 Hz a 2 MHz se realiza en un tiempo de 20 segundos. Ademas se puede realizar una prueba de barrido rápida en menos de 5 segundos para confirmar que las conexiones de los cables son correctas. Tensiones de salida
El software incorpora una variedad de funciones, como la comparación automática de dos trazas según los estándares IEEE y DL/T, análisis avanzado de pruebas de cortocircuito, medición de componentes resistivos e inductivos de impedancia de cortocircuito en múltiples frecuencias que se pueden utilizar para la verificación de la respuesta de frecuencia de pérdidas parásitas (FRSL) , importación de archivos de prueba obtenidos por los dispositivos SFRA de todos los demás fabricantes y mucho más. Todo esto está respaldado por hardware sostenible y las especificaciones más competitivas del mercado.
Fig. 4- Comunicación del FRA500 con el software DV-FRA
https://heyzine.com/flip-book/dfafe2439c.html