Superposición de corriente alterna, tensión alterna y tensión

Superposición de corriente alterna, tensión alterna
y tensión de impulso para el ensayo en laboratorio
de localizadores de fallas
Pecorelli, M.
Centro de Investigación y Desarrollo en Física (CEFIS)
El presente trabajo describe un desarrollo tecnológico cuyo objeto es el ensayo en
laboratorio de localizadores de fallas (también
llamados indicadores de cortocircuito), que
operan en líneas aéreas de potencia eléctrica
de media tensión(hasta 33 kV inclusive).
Básicamente, un localizador de fallas es
un dispositivo que, instalado en un conductor aéreo de corriente alterna, ante el establecimiento
de una corriente de cortocircuito muestra claramente indicación de falla.
Las descargas eléctricas de origen atmosférico, que impactan directamente en los conductores de corriente o en las inmediaciones de los
mismos, producen sobretensiones que solicitan a
estos conductores de manera transitoria.
su finalidad es únicamente la de señalar un
cortocircuito. De esta forma, surge la necesidad de realizar el montaje de un circuito que
simule las condiciones normales de operación
de un localizador de fallas, y observar el comportamiento del localizador ante la ocurrencia
de una sobretensión transitoria.
Para una adecuada simulación de las
condiciones de operación del indicador de
cortocircuito, es necesario contar con una
fuente que suministre la corriente nominal que
circula por el conductor aéreo, otra fuente que
permita aplicar la tensión de operación nominal a dicho conductor, y una tercera fuente que
posibilite la aplicación de una onda de tensión de
impulso al mismo conductor, simulando la ocurrencia de la sobretensión transitoria.
Los indicadores de cortocircuito, una
vez que cesó la sobretensión transitoria, no
deben mostrar indicación de falla, puesto que
4º Jornadas de Desarrollo e Innovación, Noviembre 2002
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La figura anterior muestra el circuito
eléctrico que se implementó para la realización de los ensayos de comportamiento de los
localizadores de fallas.
Un autotransformador de salida de tensión variable (1) alimenta el arrollamiento primario de un transformador separador (2). El
arrollamiento secundario del separador alimenta el arrollamiento de baja corriente de un
transformador de medición de corriente (3). A
su vez, el arrollamiento de alta corriente del
transformador de medición aplica corriente a
un conductor en forma de lazo (4), sobre el
cual se instala el localizador de fallas (5) a ensayar.
Un segundo autotransformador de salida de tensión variable (6) alimenta el arrollamiento primario de un transformador elevador
para ensayos (7). El arrollamiento secundario
del elevador aplica alta tensión alterna al conductor donde está instalado el localizador de
fallas. La alta tensión de frecuencia industrial
(50 Hz) se aplica entre el conductor del lazo
cerrado y un borne del arrollamiento de baja
corriente del transformador de medición
(puesto a potencial de tierra).
Un generador de tensión de impulso (8)
aplica una onda de tensión normalizada, al
conductor que soporta al localizador de fallas,
simulando la sobretensión transitoria de origen atmosférico.
El capacitor (9) intercalado entre el generador de tensión de impulso y el conductor
cerrado en lazo permite aplicar la onda transitoria de tensión a dicho lazo pero bloquea la
alta tensión de frecuencia industrial, determinando la aplicación de una tensión alterna
muy baja al generador de impulso.
Obviamente, tanto el transformador de
medición de corriente como el transformador
elevador deben soportar satisfactoriamente la
aplicación de las tensiones de impulso.
En un ensayo de verificación del comportamiento de un localizador de fallas, las
tensiones de salida de los autotransformadores variables se ajustan de modo que circule
la corriente alterna de servicio por el conductor en lazo y quede aplicada, al mismo tiempo,
la tensión alterna de servicio al mismo conductor, con respecto a tierra. Las tensiones de
impulso que se aplican al conductor en lazo
deben cumplir las especificaciones de las
normas de ensayo de aparatos que operan en
líneas aéreas de media tensión.
La instalación de ensayos de los localizadores de fallas fue desarrollada y concretada por el autor de este trabajo, en el Laboratorio de Alta Tensión del CEFIS.
Para mayor información contactarse con:
Mario A. Pecorelli – marapeco@inti.gov.ar
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