La revista del Cliente de OMICRON
Soluciones innovadoras de prueba de sistemas eléctricos
Volumen 3 Número 1 2012
4 La serie de videos del CT Analyzer: El making of ...10 OMICRON Academy: A la excelencia por la Educación – 20 RelayLabTest: Pruebas con simulaciones 34 CPC 100 + CP TD1: Sistema móvil que ofrece la mayor exactitud
MagazineOMICRON
Con el aumento del uso de energías renovables como la eólica, es cada día más importante medir la calidad de la electricidad distribuida a los consumi-dores. Los analizadores de la calidad de suministro eléctrico, por ejemplo,
permiten asegurar que el suministro cumple con los requisitos de la norma IEC 61000-4-30. Las soluciones de OMICRON permiten comprobar la precisión de estos equipos, utilizando señales extremadamente precisas para
reproducir parpadeos, armónicos e interarmónicos, idénticos a los que se observan en servicio.Como usuarios en más de 140 países, mi papá puede confiar plenamente en OMICRON.
... y las soluciones de OMICRON hacen su trabajo mucho más sencillo.Fo
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Mi papá ayuda a generar energía verde
Líder Mundial en Soluciones Innovadoras de Prueba de Sistemas Eléctricos
Productos y tecnología
16 Rápida como el rayoNueva solución de pruebas para
sistemas de protección frente a los
arcos eléctricos
20 Pruebas con simulacionesNuevo software para
CMC RelayLabTest
30 Ahorra tiempo y es extremadamente precisoPruebas eficaces de transformadores
de corriente con el CT Analyzer
Aplicación
12 En busca del aguaGestión del contenido de humedad
en transformadores de potencia.
24 La tecnología del futuro en el banco de pruebasOMS 600 monitoriza los cables de
alta tensión de aislamiento plástico
34 Sistema móvil Calibración in situ de los sistemas de
pruebas y monitorización de tensión
de 20 kV
Eventos
9 IPTS e ITMF
19 La conferencia del Usuario de Sudáfrica
33 Sales Partner Meeting
37 IEEE PES Transformer Meeting
38 Seminario de la VDE
40 Agenda de eventos
Antecedentes
4 El making of ... de la serie de videos
del CT Analyzer
6 Factores de cambioDesafíos para los sistemas
de protección y sus pruebas
10 A la excelencia por la educaciónLa OMICRON Academy
Índice
Noticias
27 Automatización gráficaControl de las unidades de prueba
CMC con NI LabVIEW
28 IEDScoutAnálisis de la comunicación
SCADA IEC 61850
38 Acerca del FRAnalyzerLa caja de calibración pasiva FCB1
Región
39 In situ en América
Los artículos de portada están marcados con una línea roja.
Índice 3
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Antecedentes
«Para hacer una buena película hacen falta tres cosas ... Un buen guión, un buen guión
y un buen guión» (Billy Wilder). Los guiones de los vídeos de OMICRON experimentan
hasta veinte revisiones. Esta labor es vital, y permite al equipo trabajar sin problemas
durante el rodaje y ser flexibles para reaccionar ante situaciones imprevistas. Sin em-
bargo, el guión es solo el primer paso importante. Este artículo usa la última serie de
vídeos del CT Analyzer para demostrar cuáles son los otros pasos que hay que dar antes
de que el vídeo acabado esté listo para distribución.
El making of... de la serie de videos del CT Analyzer
Escena titulada «El CT Analyzer mide los transformadores de corri-ente instalados en GIS» en las instalaciones de la empresa KELAG.
Trabajo en equipo: El completo guión se revisa una y otra vez, hasta que todo encaja.
El objetivo era demostrar las ventajas del CT Analyzer desde la per-
spectiva del cliente. Conseguir esto requiere rodar en localizaciones
en las que se usa el CT Analyzer. Gracias al amable apoyo de nuest-
ros clientes, tuvimos acceso a todas estas localizaciones, tanto de
proveedores de energía como de fabricantes de transformadores.
Los clientes proporcionan el espectáculo
Las escenas de la compañía eléctrica, por ejemplo, se rodaron en
KELAG en Kärnten, Austria. Los empleados de KELAG nos acom-
pañaron a una subestación al aire libre y a un sistema GIS, y nos
proporcionaron un valioso apoyo tanto detrás como delante de la
cámara.
A continuación nos invitaron a rodar otras escenas en CG
Electric Systems en Hungría, EPRO Gallspach, Ritz Instrument
Transformers en Hungría y Zelisko en Austria. Muchos de ustedes
4 Antecedentes
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Antecedentes
conocen CG Electric Systems por el nombre de Ganz, la empresa
que fabricó el primer transformador allá por 1885. EPRO se ha
labrado un nombre en el campo de los transformadores especiales,
mientras que Ritz y Zelisko son muy conocidos como fabricantes
de transformadores de clase mundial. Esto permitió que se creasen
muchas escenas con las que seguro se identifican tanto las compa-
ñías eléctricas como los fabricantes.
Del guión a la escala de tiempo
A continuación hay que revisar el material de vídeo recién creado
y el material de archivo. Se seleccionaron las mejores escenas de
todo el material disponible y se importaron en un PC listas para
el montaje. Para la primera versión, se dispusieron las escenas en
la escala de tiempo con las voces en off provisionales. Este primer
montaje en bruto sirvió como base para que hicieran correcciones
el director, el cliente y el jefe de producto. El montaje en bruto de
las escenas individuales se cambió al menos cinco veces antes de
que el proceso estuviese completo.
Acabado y distribución
Se crearon e integraron los gráficos y animaciones necesarios al
montaje inicial. Un grupo más numeroso de expertos, incluido el
personal de ventas, aportaron sus comentarios sobre esta versión.
Al mismo tiempo, el técnico de sonido acopló las bandas sono-
ras adecuadas con sus correspondientes imágenes. En el último
paso, se preparó el montaje final para varios canales y formatos de
soporte, como DVD o internet.
¿Siente curiosidad por ver el resultado?
Tras seis meses de producción, lanzamos ahora doce nuevos
vídeos del CT Analyzer, cada uno entre tres y siete minutos
de duración. Puede ver estos y otros muchos vídeos en todo
momento en nuestro canal de YouTube, OMICRONenergy:
www.youtube.com/omicronenergy
Si tiene comentarios, ideas o críticas en relación con estos vídeos,
no dude en ponerse en contacto con nosotros para hacernos llegar
sus opiniones. Siempre estaremos encantados de oír comentarios
constructivos.
Videos de OMICRON
Descubra toda la gama de videos de OMICRON.
Siempre que vea este icono de video en nuestra
revista de OMICRON, podrá encontrar más videos
sobre el tema en nuestro canal de YouTube:
www.youtube.com/omicronenergy
VIDEO
Var. 1
Var. 2
Var. 3
Var. 4
Var. 5
OMICRON YouTube-Channel: Icon für OMICRON MagazinVersion: 23.01.2012
Antecedentes 5
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
En el número 2 2011 de esta revista tratamos los cambios
en el sector eléctrico. Las áreas en cuestión fueron la gene-
ración, la transmisión y la distribución eléctricas. El tema
de las renovables continúa vigente en 2012 en general y
especialmente para OMICRON. Nuestro objetivo es propor-
cionar a los clientes soluciones de prueba para el futuro
de forma que estén preparados para redes eléctricas más
ecológicas e inteligentes.
Antecedentes
Factores de cambioLos recursos energéticos distribuidos presentan nuevos desafíos para los sistemas de protección y sus pruebas
6 Antecedentes
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Antecedentes
Varios acuerdos nacionales e internaciona-
les abogan por la reducción de las emisio-
nes de dióxido de carbono. Por ejemplo,
los objetivos europeos 20/20/20 exigen
una reducción de las emisiones de gases
de efecto invernadero en la Unión Europea
de al menos un 20 % por debajo de los
niveles de 1990, que el 20 % del consumo
de energía proceda de recursos renova-
bles y conseguir una reducción del 20 %
del uso de energía primaria mejorando la
eficacia energética. Objetivos ambiciosos
como estos supondrán un reto y cambios
en las redes eléctricas. Este artículo exami-
na los problemas de protección y explora
el impacto que este asunto tendrá en las
pruebas.
Para muchos países, la energía eólica
es muy importante para conseguir los
objetivos climáticos. La cuota de mer-
cado mundial de la energía eólica crece
constantemente. Las turbinas eólicas han
pasado a ser un recurso energético dis-
tribuido (DER) muy común y su potencia
aumenta continuamente. Los parques
eólicos se conectan tanto a redes de baja
tensión como a sistemas de distribución.
Los operadores de sistemas de distribución
y los operadores de centrales necesitan,
por tanto, tecnologías y protocolos de
pruebas adecuados. OMICRON, como
líder mundial en tecnología de pruebas,
es consciente de las necesidades de sus
clientes y, durante mucho tiempo, ha
participado en la labor de normalización y
certificación internacionales.
Sistemas básicos de protección
A principios de los 90 era bastante común
desacoplar las centrales de energía dis-
tribuida en caso de perturbaciones para
evitar la reabsorción y la formación de islas
(islanding). Esto no presenta problemas
cuando el número de DER es muy bajo. En
el pasado se usaban para este fin sencillos
relés de protección de frecuencia y subten-
sión, a veces combinados con la función
de desplazamiento vectorial. Sin embargo,
en los últimos años el número de DER
ha crecido mucho en algunos países. Un
desacoplamiento no selectivo de estas cen-
trales provocaría una inmensa y abrupta
pérdida de energía generada. Se reduciría
la potencia de cortocircuito de la red en
caso de perturbación porque el número de
centrales eléctricas convencionales es tan
pequeño que se produciría un déficit de
potencia reactiva. Esto supone un posible
riesgo de colapsos y apagones. Los planes
de protección ampliada con características
de Fault-Ride-Through (FRT) –continuación
del funcionamiento tras falla en la red–
pueden mejorar el comportamiento pero
no evitar los colapsos en general.
Conceptos avanzados
La formación de islas debe evitarse
mediante sistemas de protección frente
a pérdidas de red (LoM). Los sistemas
avanzados usan muy a menudo la tasa
de cambio de frecuencia (ROCOF) basada
en la medición local en los terminales del
generador. Otra posibilidad es el uso de
esquemas de interdisparo. En caso de falla
detectan la apertura de los contactos en
el punto de desconexión y transmiten la
señal a todos los generadores que poten-
cialmente podrían soportar la isla.
Soluciones futuras
En el futuro los recursos energéticos distri-
buidos tendrán que contribuir a la estabi-
lización de la tensión de la red. Se dispone
de diferentes enfoques para conseguirlo.
Por ejemplo, en Alemania se usa amplia-
mente la protección frente a subtensión de
Pruebas de los sistemas de protección dentro de una turbina eólica usando una unidad CMC 356.
«Los parques eólicos se conec-
tan tanto a redes de baja tensión
como a sistemas de distribución.»
Antecedentes 7
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
potencia reactiva direccional (Q-U-Protection). En caso de avería
(tensión por debajo de un determinado valor) esta función de
protección desconecta los generadores descentralizados cuando
consumen potencia reactiva durante la falla. Mientras están sumi-
nistrando potencia reactiva a la red (funcionamiento sobreexcita-
do o comportamiento capacitivo) permanecen conectados para
estabilizar la tensión de la red. En Alemania la Q-U-Protection ha
demostrado ser ventajosa y fiable. Mientras, muchos operadores
de red exigen su instalación y es incluso obligatoria para conse-
guir el pago de bonificaciones. La solución alemana puede servir
como ejemplo para otros países o regiones.
Pruebas de funciones de protección
Con las flexibles unidades de prueba CMC de OMICRON pueden
probarse todas las funciones de protección anteriores. Con el mó-
dulo de software Ramping pueden probarse los principios con-
vencionales (por ejemplo, subtensión) así como la tasa ROCOF.
Este módulo genera rampas de amplitud, fase y frecuencia para
determinar fácilmente los valores de limitación como los niveles
de arranque y reposición. Las pruebas de los esquemas de inter-
disparo requieren dos o más unidades de prueba sincronizadas.
Las unidades CMC pueden procesar las señales de sincronización
recibidas, por ejemplo a través de GPS, para proporcionar una
sincronización fiable de las señales de prueba generadas. Para
probar la más compleja protección frente a subtensión de po-
tencia reactiva direccional puede descargarse gratuitamente una
plantilla de prueba especial, de la biblioteca Protection Testing
Library (PTL) de OMICRON. Las plantillas genéricas son compati-
bles con varios proveedores e implementaciones diferentes.
Otras pruebas
Los modernos DER a menudo van equipados con protocolos de
comunicaciones, por ejemplo IEC 61850 así como IEC 61400-25
(turbinas eólicas). IEC 61850 se utiliza para comunicación SCADA
(cliente-servidor) y también para comunicaciones en tiempo
real con mensajes GOOSE para interdisparo y comunicación con
parques eólicos marinos. Se trata incluso el uso de Sampled
Values de acuerdo con IEC 61850-9-2 (bus de proceso) para esta
aplicación.
Nuestra tarea
OMICRON es consciente de los retos a los que se enfrenta el
cambiante sector eléctrico en la actualidad. Una mejora continua
de nuestros productos así como nuevos desarrollos en hardware
y software prestan asistencia a nuestros clientes en las pruebas
de renovables ahora y en el futuro. Mediante la contribución a la
labor realizada por los organismos de normalización y los grupos
de usuarios, OMICRON está totalmente preparada para propor-
cionar las soluciones más adecuadas y actualizadas.
www.omicron.at/der
El módulo de software Ramping permite probar cómodamente funciones de protección como la subtensión o la tasa de cambio de frecuencia (ROCOF).
8 Antecedentes
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Intercambio de conocimientos a 1 401 metros sobre el nivel del mar
International Protection Testing Symposium (IPTS) e
Instrument Transformer Measurement Forum (ITMF)
Eventos
Tras el gran éxito del Triple Evento
2010 en Salzburgo, la serie de eventos
internacionales OMICRON 2011 tuvo
lugar en el idílico pueblo de Brand en
Vorarlberg / Austria. Participantes de
todo el mundo disfrautaron del alto ni-
vel de las presentaciones y del impresio-
nante paisaje de montaña. Los asisten-
tes tuvieron asimismo la oportunidad
de compartir información y experien-
cias con otros participantes afines.
Más de 120 participantes de un total de
44 países asistieron al simposio internacional
de pruebas de protección (IPTS) y al foro de
medición de transformadores de instrumen-
tos (ITMF) de este año. Expertos de com-
pañías eléctricas, proveedores de servicios,
fabricantes y universidades trataron los
últimos cambios en el sector de la energía y
sus efectos en los sistemas de protección y
medida.
Pruebas inteligentes
El lema de ambos eventos era «Mastering
Change with Smart Testing» (Dominar el
cambio con pruebas inteligentes). Además
de las pruebas clásicas de protección, el
simposio IPTS se centró principalmente
en los sistemas de protección adaptables,
las energías renovables y los métodos de
pruebas basados en simulación. Los temas
principales que se trataron en el ITMF fueron
la calibración in situ, el mantenimiento y las
pruebas de la calidad del suministro eléctri-
co. Como de costumbre, las presentaciones
impresionaron a los participantes por su alto
nivel técnico.
Sede exclusiva del evento
La sede del evento de Brand ofreció un perfecto
clima otoñal en un entorno montañoso incom-
parable. Además de las impresionantes vistas,
los participantes internacionales estuvieron
encantados por la proximidad del centro del
evento a los acogedores hoteles.
Amplio programa social
La velada conjunta, a la que asistieron
los participantes del simposio IPTS y del
foro ITMF celebrada en Muttersberg (a
1 401 metros de altitud), brindó una excelen-
te oportunidad para que todos se conocie-
sen e intercambiaran sus experiencias. El día
antes del evento, los participantes también
tuvieron la oportunidad de obtener una
impresión de primera mano de la cultura de
la empresa de OMICRON durante un viaje
al Centro de Desarrollo de OMICRON a solo
40 kilómetros del pueblo de Brand.
La serie de eventos de 2011 sigue la tradi-
ción de eventos de OMICRON. Estaremos
encantados de recibirle de nuevo en uno de
nuestros futuros eventos.
www.omicron.at/es/events
Pruebas de nuevos productos durante la visita al Centro de Desarrollo de OMICRON.
El encantador pueblo austriaco de Brand.
Los participantes internacionales no tuvieron más que elogios para la calidad de las presentaciones de los especialistas.
Eventos 9
A la excelencia por la educación
Antecedentes
«A la excelencia por la educación» es el lema de la
OMICRON Academy, que representa nuestro com-
promiso con la calidad de los cursos de formación.
Su objeto es capacitar a los clientes para que se
desenvuelvan de forma óptima en su entorno de
trabajo proporcionando tanto las habilidades para
utilizar eficazmente las unidades de prueba como los
conocimientos técnicos básicos. Esta combinación de
habilidad práctica y conocimiento exhaustivo suponen
un know-how esencial de la aplicación, lo que es cru-
cial para realizar óptimamente las pruebas exhaustivas
de protección y las mediciones de diagnostico de los
equipos.
Para mantener la calidad necesaria, la OMICRON
Academy ha establecido un proceso estructurado de
desarrollo de la formación, lo que sirve a nuestros
responsables regionales de formación, que también
son expertos en impartir la misma, para mantener
un nivel de alta calidad en la región. Durante la fase
La OMICRON Academy se creó para atender las necesidades profesionales y forma-
tivas de nuestros clientes de la mejor manera posible. Se han desarrollado cursos
de formación de alta calidad de alto nivel técnico. Las valiosas aportaciones reco-
piladas de nuestros clientes en todo el mundo también desempeñaron un impor-
tante papel en el desarrollo de estos programas de formación. Mediante el estu-
dio de las observaciones locales, nuestros responsables regionales de formación
pueden adaptar los cursos a los requisitos locales.
«Gracias a nuestros clientes,
podemos ofrecer cursos de
formación que satisfagan sus
necesidades regionales.»
de formación y desarrollo, actúan como asesores para nuestros
formadores expertos que se encargan del desarrollo y manteni-
miento de cursos de formación específicos.
Al desarrollar cursos de formación, el desafío para el autor es
estructurarlos en torno a situaciones de prueba de la vida real,
ayudando a los participantes a obtener el máximo provecho de su
equipo de pruebas. Para obtener estas aplicaciones reales, siemp-
re son bienvenidas las observaciones de nuestros clientes. Gracias
a ellos, podemos ofrecer cursos de formación que satisfagan sus
necesidades regionales.
10 Antecedentes
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Los problemas de estabilidad de los
sistemas de potencia son un reto
importante en nuestra región. La
OMICRON Academy ofrece formación en
los idiomas locales sobre soluciones de
prueba que tratan este problema.»
Eugenio CarvalheiraRTM Latin America
En 2012, hemos añadido cursos de
formación adicionales para aumentar
un ya impresionante programa de
cursos. Esto garantiza que continuaremos
atendiendo las crecientes demandas del
mercado.»
Gawie PretoriusRTM Asia-Pacific
Las pruebas de dispositivos de protec-
ción para las fuentes de energía re-
novables es cada vez más importante
en nuestra región. Cuando se dictaron
nuevas normativas legales, OMICRON fue
el primero en ofrecer un curso de for-
mación con los conocimientos básicos y
técnicas de prueba necesarios para cumplir
los requisitos de estas nuevas directrices.»
Richard MarenbachRTM Central Europe
En EE.UU. el enfoque de la protección es
diferente del que se encuentra en otras
partes del mundo. La protección de
sobrecorriente es normalmente el
plan principal usado para protección
de circuitos en vez de la protección
de distancia. Nos aseguramos de que el
contenido de los cursos hagan hincapié en
este estilo de protección.»
Will KnapekRTM North America
Con centros de formación ubicados en
diversas regiones, OMICRON proporcio-
na un acceso cercano para compartir
conocimientos en los idiomas locales.
La OMICRON Academy reúne las experien-
cias de los clientes regionales y sus valiosos
conocimientos.»
Thomas RenaudinRTM Europe, Middle East and Africa
Gestores regionales de formación (RTM)
A medida que creció el número de centros
de formación de la OMICRON Academy en
todo el mundo, creció asimismo nuest-
ra oferta de cursos. Tener en cuenta las
diferencias regionales nos ha conducido
al desarrollo de cursos específicamente
adaptados a las mismas y por tanto a
una amplia gama de oportunidades de
formación.
Para ayudar a nuestros clientes a consultar
nuestro programa de formación, hemos
incluido en nuestra web filtros de fácil uso.
Los resultados actualizados se muestran
inmediatamente. Pueden seleccionarse los
cursos de formación deseados consultan-
do breves resúmenes que describen cada
curso. Si se necesita un curso de forma-
ción personalizado, se dispone de un
formulario listo para usar en la web para
necesidades individuales específicas.
Toda la información relativa a los cursos
de formación de la OMICRON Academy
puede encontrarse en
www.omicron.at/training
Antecedentes 11
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Wilson Transformer Company es un importante fabricante australiano de transformadores
de distribución y de potencia. Dado que la presencia de agua es un factor de importancia
en el envejecimiento del aislamiento, es esencial gestionar con eficacia el contenido de hu-
medad del aceite y del sistema de aislamiento del transformador. DIRANA, el analizador de
respuesta dieléctrica FDS-PDC de OMICRON garantiza una medición exacta del contenido
en humedad.
En busca del agua
Gestión eficaz del contenido de humedad en transformadores de potencia. Parte 1.
Hay diversas razones por las que puede encontrarse agua en los
transformadores. Algo de agua, normalmente entre el 0,5 % y el
1,0 %, se queda en el grueso aislamiento de un transformador una
vez concluido el proceso de fabricación. También puede infiltrarse
agua debido a un sellado deficiente, como juntas con fugas o
grietas en los cordones de soldadura y es el subproducto natural
del envejecimiento del aislamiento de celulosa. A medida que
se degrada, el papel libera CO2 y H2O de forma que aunque se
controlen todas las demás fuentes de humedad, se generará agua
por el envejecimiento del transformador. En los transformadores
de respiración libre también se infiltra agua debido a la entrada de
aire, incluso con respiraderos con gel de sílice. Unas prácticas de
Autores: Kenneth Budin y Meng Lee,
Wilson Transformer Company, Australia
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
protección deficientes durante el montaje o manteni-
miento del transformador también pueden producir
una importante contaminación de humedad.
El agua puede almacenarse en el aislamiento, puede
disolverse en el aceite y puede encontrarse como agua
libre en las superficies horizontales dentro del transfor-
mador. Es importante observar que el movimiento del
agua es dinámico y que el agua se desplaza continua-
mente entre el sistema de aislamiento de aceite y de
papel debido al ciclo de la temperatura del transfor-
mador. La temperatura se ve afectada por la carga y
las condiciones ambientales, por lo que la detección
y medición exactas de los niveles de humedad son
bastante complejas.
Posibles daños graves
El agua es el factor más importante en el envejeci-
miento del aislamiento. La presencia de humedad
excesiva, a menudo en forma de agua libre, puede
producir asimismo una avería catastrófica debido a las
descargas parciales, al «tracking» (degradación super-
ficial) o descarga disruptiva entre conductores o de un
conductor a tierra. Por tanto para maximizar la vida de
los transformadores es esencial una gestión eficaz del
contenido de humedad del aceite y del sistema
de aislamiento del transformador.
Gestión eficaz de la humedad
La mejor estrategia para la gestión de la
humedad es la prevención. Además del uso de
sistemas de protección, los procesos eficaces
de secado como la fase de vapor pueden
reducir la humedad del aislamiento durante
la fabricación a menos del 0,5 %. Durante la
instalación o el mantenimiento pueden usarse
procedimientos de mejores prácticas para evitar
o minimizar la contaminación por humedad.
Los conservadores de los transformadores ya en uso
pueden modificarse en cualquier momento para elimi-
nar el contacto con el aire, por ejemplo instalando un
nuevo conservador con un sistema de preservación del
aceite conservador (COPS), o una bolsa de nitrógeno
instalada sobre el terreno conectada a la tubería del
respirador existente.
Métodos de detección de la humedad
Para determinar la funcionalidad y el envejecimiento
del equipo, el principal indicador es el comporta-
miento del aislamiento. Wilson Transformer Company
usa diferentes métodos para determinar el grado de
contaminación por humedad. En caso de aislamiento
con aceite se toma una muestra de aceite. Mediante
reacción química puede medirse la cantidad de molé-
culas de agua y con un diagrama de equilibrio puede
calcularse el contenido en agua de un aislamiento
sólido. Sin embargo, las unidades antiguas no pueden
probarse con este método ya que las condiciones de
equilibrio cambian durante el envejecimiento. Otro en-
foque es la medición de las corrientes de polarización
y despolarización (PDC, del inglés Polarization and De-
polarization Current Measurement) o la espectroscopia
de dominio de frecuencia (FDS, del inglés Frequency
Domain Spectroscopy). Ambas medi-
ciones muestran las deficiencias del
aislamiento y pueden analizar el conte-
Kenneth Budin
Kenneth Budin es Jefe de Servicio de
Wilson Transformer Company y
Consejero de TJ|H2b Analytical Services
Pty Ltd., ambas con sede en Melbourne /
Australia, y es miembro del Panel A2
Australiano de CIGRÉ.
«El conocimiento del diseño interno
del transformador, combinado con
modernos métodos de prueba, pueden
mejorar en gran medida la exactitud de
la gestión de la humedad.»
Gráfico de medición de respuesta dieléctricaFrecuencia
Fact
or d
e di
sipa
ción
1 mHz 10 mHz 100 mHz 1 Hz 10 Hz 100 Hz 1 kHz
1
0,1
0,01
Aplicación 13
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Titulación de Karl Fischer en muestras de papel/cartón prensado
Medición de la cantidad de agua en una muestra de papel/cartón prensado
debido a reacción química.
Al tener la mayor exactitud, este es el punto de referencia típico de
otros métodos.
No se pueden obtener muestras mientras está en servicio.
La humedad puede influir en el resultado, en el momento en que la
muestra se expone al aire.
Titulación de Karl Fischer en muestras de aceite y uso del diagrama
de equilibrio
Medición de la cantidad de moléculas de agua en una muestra de aceite
debido a reacción química. Se utiliza un diagrama de equilibrio para calcular
el contenido de agua del aislamiento sólido.
Toma de muestras sencilla, incluso en línea.
Toma de muestras crucial, como para las muestras de papel/cartón
prensado.
El envejecimiento cambia las condiciones de equilibrio, por ejemplo,
los diagramas ya no son válidos para las unidades antiguas.
Sondas capacitivas
Medición del cambio de la capacitancia debido a la entrada de humedad en
una membrana de polímero higroscópico.
Aplicación sencilla, no es necesario el transporte al laboratorio.
Se mide la saturación relativa de agua, no el contenido mismo en agua.
Calibración necesaria.
Medición de la tensión de reabsorción (RVM)
Medición de la tensión de reabsorción (Recovery Voltage Method) tras car-
gar el aislamiento con tensión de corriente continua. Cálculo del contenido
de agua a partir de la constante de tiempo del espectro de polarización.
Preparación sencilla, como para las mediciones tradicionales del factor
de disipación.
Según CIGRÉ, el esquema de interpretación basado en la constante de
tiempo dominante es incorrecto.
Corrientes de polarización y despolarización (PDC)
Medición de las corrientes de polarización y despolarización tras aplicar ten-
sión de corriente continua al aislamiento.Interpretación de la curva medida
mediante una base de datos.
Preparación sencilla, como para las mediciones tradicionales del factor
de disipación.
Esquema de interpretación probado.
Solo pueden medirse tiempos superiores a 1 segundo.
Espectroscopia de dominio de frecuencia (FDS)
Medición del factor de disipación del aislamiento sólido en una amplia
gama de frecuencias (100 μHz a 1 kHz). Interpretación de la curva medida
mediante una base de datos.
Preparación sencilla, como para las mediciones tradicionales del factor
de disipación.
Esquema de interpretación probado.
Medición de larga duración para frecuencias bajas.
nido de agua. Los resultados de la medición pueden interpretarse
usando una base de datos. La FDS muestra el factor de disipación
en una amplia gama de frecuencias desde 100 μHz hasta 1 kHz,
a partir de la cual puede calcularse el contenido de agua. Sin
embargo, esta medición lleva mucho tiempo, ya que el tiempo de
oscilación aumenta a medida que se reduce la frecuencia.
DIRANA da los mejores resultados en los casos prácticos
DIRANA de OMICRON analiza con precisión la respuesta dieléc-
trica en la mitad del tiempo de medición usual mediante una
combinación eficaz de los dos métodos de medición FDS y PDC.
En Wilson Transformer Company compararon los resultados de
los métodos de medición convencionales con los resultados de
las pruebas de DIRANA. Se probaron varios equipos: un transfor-
mador directamente después de su fabricación, uno que había
sufrido daños durante el transporte, uno del que habían robado el
aceite y un transformador viejo.
El transformador probado inmediatamente después de su fabrica-
ción fue considerado seco ya que las mediciones usuales mostra-
ban menos del 0,5 % de humedad en el aislamiento. La medición
con DIRANA confirmó esos resultados.
En el caso del transformador dañado durante el transporte se pro-
dujeron unos resultados bastante diferentes. Aunque una prueba
de humedad en el aceite mostró un 5 % de agua en el aislamiento
de papel, DIRANA indicó un contenido de humedad de aproxima-
damente el 1 %, un valor previsto para nuevos transformadores.
Pruebas adicionales demostraron que los resultados de las pruebas
de DIRANA eran correctos. Sin la medición con DIRANA habría-
mos asumido que este aislamiento del transformador estaba muy
húmedo y nos habría provocado gastos innecesarios.
En el caso del aceite de transformador robado en Malasia, DIRANA
indicó asimismo que el contenido de humedad era inferior al 1 %,
aunque se esperaba que el aislamiento estuviera húmedo como
resultado de la pérdida de aceite. Una inspección posterior reveló
que la medición de DIRANA era acertada. Las bolsas del sistema
de preservación del aceite conservador se habían roto, pero una
vez sellada la tubería, se impidió la contaminación del aislamiento.
Las pruebas en un transformador viejo mostraron asimismo que
las mediciones con DIRANA eran más exactas que los demás mé-
todos. Un transformador fabricado en 1965 se consideraba seco
ya que la prueba de humedad en el aceite indicaba un 2 % de
agua aproximadamente en el aislamiento de papel. Sin embar-
Métodos de medición para detectar la humedad en el aislamiento sólido de transformadores de potencia
14 Aplicación
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Singapur – Transformador dañado durante el transporte: DIRANA indicó que había un contenido de agua de aproximadamente el 1 %. Cuando este resultado se combinó con los de otras pruebas eléctricas se consideró que el transformador estaba eléctricamente en buen estado. No había pen-etrado en el aislamiento de papel una cantidad significativa de agua.
Malasia – Aceite robado de un transformador: El equipo delante de un transformador de potencia realizando una prueba de respuesta dieléctrica con DIRANA en clima húmedo.
Wilson Transformer Co.
Wilson Transformer Company es un im-
portante fabricante australiano de trans-
formadores de distribución y de potencia.
Produce transformadores para diseños
estándar así como diseños personalizados
hasta de 250 MVA. Wilson fabrica asimis-
mo en Malasia y Arabia Saudí.
www.wtc.com.au
Meng Lee
Meng Lee es Ingeniero Eléctrico
del Departamento de Servicio de
Wilson Transformer Company,
Australia
go, esta prueba no tuvo en cuenta el hecho de que el aceite se
había sustituido recientemente y el equilibrio de humedad podía
no haberse alcanzado. Sólo la medición con DIRANA indicó el
contenido de humedad del aislamiento. En este caso el nivel era
aproximadamente del 5,4 %, lo que se considera como extremada-
mente húmedo. Una combinación de otros resultados de pruebas
eléctricas confirmó de nuevo que la medición con DIRANA era la
correcta.
Diagnóstico rápido y exacto
La contaminación por humedad en los transformadores de po-
tencia es perjudicial, y reduce su capacidad de servicio y su vida
útil. Una acción proactiva en el momento de la especificación y
compra puede reducir en gran medida los efectos negativos de la
humedad y el oxígeno. La medición exacta de la humedad en el
aislamiento es un proceso complejo. El conocimiento del diseño
interno del transformador, combinado con modernos métodos de
prueba, pueden mejorar en gran medida la exactitud de la gestión
de la humedad. DIRANA de OMICRON compensa los efectos de
envejecimiento y hace la medición más exacta posible, indepen-
dientemente de que se haya llegado o no al equilibrio. Además,
la medición con DIRANA ahorra un 50 % del tiempo de medición
que precisan los métodos convencionales de medición.
En el próximo número de la revista OMICRON encontrará más
información sobre el control del contenido en humedad durante el
proceso de secado.
Más información sobre el análisis del contenido de humedad en transformadores en www.youtube.com/omicronenergy
VIDEO
Var. 1
Var. 2
Var. 3
Var. 4
Var. 5
OMICRON YouTube-Channel: Icon für OMICRON MagazinVersion: 23.01.2012
Aplicación 15
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Rápida como el rayoNueva solución de pruebas para sistemas de protección frente a los arcos eléctricos
Las fallas por arcos generan una poderosa fuerza de-
structiva en una fracción de segundo. Esta fuerza repre-
senta un importante peligro potencial para las personas
y los equipos. Desde principios de los años 90 se utilizan
sistemas especiales de protección para detectar y aislar
estas fallas. Aunque la concienciación de los peligros
asociados con las fallas por arco ha aumentado durante
los últimos 20 años y se han instalado muchos de estos
sistemas, preocupantemente se ha prestado poca atenci-
ón a sus pruebas funcionales.
Las fallas por arco pueden destruir equipos y sistemas en segundos.
Productos y tecnología
16 Productos y tecnología
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Pruebas de un sistema de protección frente al arco eléctrico usando el módulo de software State Sequencer: En este ejemplo, la corriente de carga aumenta hasta un valor de 2 A en el momento en que se produce la falla; al mismo tiempo, el ARC 256 recibe el trigger de arranque a través del CMC. El relé de protección empleado transmi-te el comando de cierre al interruptor de potencia tras 9,6 ms (zona 1 de trazo binario) a través de sus contactos de salida convencionales.
Debido a las normas de seguridad en vigor, ahora se producen
bastante pocas fallas por arco en las subestaciones de baja y
media tensión. Sin embargo, cuando se producen, pueden causar
graves daños a los componentes del sistema, costosos tiempos
muertos y peligros graves para el personal si no se toman las
medidas necesarias. Las fallas por arco pueden tener muchas
causas, pero, en la mayoría de los casos tienen su origen en un
error humano durante los trabajos de servicio o de instalación.
Otras causas comunes pueden ser la sobretensión o componentes
del sistema incorrectamente dimensionados y son igualmente
peligrosos los cortocircuitos en el sistema eléctrico causados
por la suciedad, humedad o cuerpos extraños, como animales o
herramientas.
Un tema candente
Un arco eléctrico puede desarrollar corriente de varios miles de
amperios y alcanzar una temperatura por encima de los 10 000 °C
en unos milisegundos. Se ioniza el aire en un radio de varios me-
tros, mientras que líquidos y componentes del sistema y metales
vaporizados pueden escapar con fuerza explosiva, incluso de
sistemas sellados, provocando una destrucción generalizada en
segundos. Hay también riesgo de lesiones o incluso de muer-
te para toda persona ubicada en las inmediaciones cuando se
produce una falla por arco. Además del riesgo de electrocuciones,
pueden producirse graves consecuencias para la salud por lesio-
nes oculares, quemaduras y daños en los pulmones.
Las reacciones rápidas son esenciales
Son vitales una detección lo más rápida posible del arco y el dis-
paro del interruptor de potencia para limitar los daños potenciales
a personas y sistemas. Los sistemas convencionales de seguridad
no son adecuados para estas aplicaciones debido a sus tiempos
de reacción. Una protección especial frente a arcos, por otra par-
te, requiere solamente unos 6 o 7 ms para enviar un comando al
interruptor de potencia asociado. Si se utilizan IGBT (transistores
bipolares de puerta aislada) en lugar de los contactos convencio-
nales, el tiempo puede reducirse aún más hasta los 2 a 2,5 ms.
Para garantizar una detección fiable de los arcos eléctricos a
la vez que se evita un funcionamiento incorrecto, el criterio de
disparo utilizado es normalmente una combinación de la sobre-
corriente que se produce y de la luz extremadamente intensa
«Una corriente de varios
miles de amperios y una
temperatura superior a
10 000 °C»
Productos y tecnología
Productos y tecnología 17
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
del arco. Se dispone de sensores de luz
puntuales o de fibra óptica para este fin
(véanse las figuras 1 y 2).
Pruebas sencillas del sistema
Hasta la fecha, se ha prestado poca aten-
ción a las pruebas funcionales de los siste-
mas de protección frente al arco eléctrico
lo que, considerando los enormes peligros
posibles y graves efectos de un arco eléc-
trico, es extremadamente sorprendente.
Un motivo podría ser que nunca ha habido
ningún método auténticamente práctico
o herramientas sencillas disponibles para
probar sistemas de esta naturaleza.
Sin embargo, con la unidad de pruebas
CMC y el nuevo dispositivo de trigger
ARC 256 de OMICRON, ahora pueden
probarse los sistemas de protección frente
al arco eléctrico de forma sencilla y fiable.
El dispositivo ARC 256 tiene un LED muy
potente, que se dispara mediante salidas
de transistor de la unidad CMC con un
retardo máximo de 150 μs. El dispositivo
de trigger se coloca lo más cerca posible
del sensor de arco y se fija usando una
Figura 1: Sensor puntual para detectar fallas por arco.
Figura 2: Sensor de fibra óptica de tira para supervisar secciones enteras del sistema.
El dispositivo de trigger ARC 256 con LED de alto rendimiento para probar fácilmente los sistemas de protección frente a arco.
«Hasta la fecha, se ha prestado poca aten-ción a las comprobaciones funcionales de los sistemas de protección de arco eléctrico a pesar de los enormes peligros posibles.»
ventosa o adhesivo. El dispositivo trans-
mite un haz de luz de 120 lm, cubriendo
el espectro de 420 nm a 700 nm, en los
primeros 100 ms. Como los sensores de
arco son más sensibles en el intervalo de
longitud de onda de 200 nm a 600 nm,
esto garantiza una excelente cobertura. El
módulo State Sequencer del software Test
Universe de OMICRON controla el encen-
dido automático del LED y mide el tiempo
transcurrido hasta la reacción del sistema
de protección.
Ahorrando vidas y dinero
Las pruebas periódicas de los sistemas
de protección frente a arco reducen los
riesgos potenciales para el personal y los
equipos. Dados los posibles efectos graves
sobre el personal y los altos costes asocia-
dos con las reparaciones del sistema, los
tiempos muertos y las posibles pérdidas de
producción, el tiempo y dinero invertidos
en realizar pruebas periódicas en sistemas
de protección frente a arcos eléctricos es-
tán más que suficientemente justificados.
El dispositivo de trigger ARC 256, usado
conjuntamente con la unidad de prueba
CMC satisface esta necesidad permitiendo
unas pruebas rápidas y sencillas de estos
sistemas.
www.omicron.at/arc256
18 Productos y tecnología
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
La Conferencia del Usuario de Sudáfrica En 2011 Alectrix (el socio de ventas
de OMICRON en Sudáfrica) organizó
la undécima Conferencia del Usuario
de Sudáfrica en Johannesburgo.
Desde sus relativamente modestos
comienzos en 2000, la conferencia
ha crecido para convertirse en el el
segundo mayor evento de OMICRON
de su clase. Se celebra anualmente y
congrega a unos 200 delegados, sólo
superada por la Reunión del Usuario
de Alemania. Además del crecimiento
de las cifras, la duración del evento
ha aumentado con la adición de un
día por la necesidad de tener tiempo
para realizar demostraciones prácti-
cas a grupos más pequeños.
Las presentaciones del evento corrieron a
cargo de una combinación del equipo de
Alectrix y visitantes de OMICRON además
de ponentes externos. Las presentacio-
Eventos
Socios comerciales de OMICRON
nes de este año incluyeron ponencias de
la sección de transmisión de Eskom, la
compañía eléctrica nacional, y Eya Bantu,
una empresa local de puesta en servicio,
mientras que los talleres fueron dirigidos
por Eskon Distribution y la Cape Peninsula
University of Technology. Muchos de los
temas reflejaron el avance tecnológico que
se está adoptando en Sudáfrica, poniendo
el acento en temas como la norma de co-
municaciones de subestaciones IEC 61850.
Para relajarse después de todo un día de
trabajo, los delegados se reunieron ante
una bella puesta de sol africana para
disfrutar de una animada noche tocando
los tambores tradicionales. La excelente
valoración del evento por parte de los
delegados debe garantizar uno todavía
mayor en 2012.
Eventos 19
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
El nuevo software para CMC RelayLabTest revoluciona las pruebas tipo y de aceptación para relés de protección
Pruebas con simulaciones Productos y tecnología
20 Productos y tecnología
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Con RelayLabTest, OMICRON lanza un producto de software
nuevo y único que cambia fundamentalmente las pruebas tipo y
de aceptación de los relés de protección. Por vez primera pueden
realizarse las pruebas exhaustivas de sistemas con una simulación
de la red sin conocimientos de especialista ni de programación.
Las diversas opciones de evaluación y los análisis estadísticos
integrados proporcionan una valiosa asistencia al realizar evalua-
ciones exhaustivas de dispositivos de protección.
Productos y tecnología
Los modernos y altamente
integrados relés de protección
representan para los técnicos
de prueba un importante
reto. Dada su funcionalidad
complementaria y a veces
solapada pueden dificultar
en gran medida las pruebas
de determinadas funciones
individuales. Cada fabricante
tiene un enfoque diferente
y tiende a ofrecer funciones
individuales específicas, por
lo que también es difícil
comparar los diferentes relés
de protección.
La respuesta es un nuevo enfoque
Los métodos de prueba que no se centran
en funciones individuales, sino que exami-
nan el comportamiento general del dispo-
sitivo de protección en cuestión, pueden
ofrecer una salida a esta situación. El relé
se trata como un tipo de caja negra, que
no permite el acceso ni la evaluación de su
funcionamiento interno. Desde fuera sólo
puede observarse su comportamiento. Las
pruebas usando este método deben reali-
zarse idealmente en condiciones que sean
lo más realistas posible, por lo que un
modelo de red de transitorios es ideal para
estas aplicaciones. Esto permite generar
variables de prueba que reflejen la realidad
bastante más eficazmente que los basados
en las ondas sinusoidales que se usaban
tradicionalmente.
Nueva norma para las pruebas tipo
Los problemas asociados con las pruebas
prácticas en el mundo real de los moder-
nos relés se han discutido muchas veces
en conferencias sectoriales. Los comités
de normalización también han identifica-
do este problema y han diseñado nuevos
procedimientos de prueba de los relés
de protección. Por ejemplo, la norma
IEC 60255-121 para las pruebas tipo de
los relés de protección de distancia está
en proceso de aprobación. En el futuro,
esta norma prescribirá el uso de modelos
de redes de transitorios. Además de la
evaluación práctica y real de los equipos
de protección, otro objetivo de la norma
IEC 60255-121 es hacer que los dispositi-
vos producidos por diferentes fabricantes
sean más fácilmente comparables entre sí.
Especialmente en el caso de la protección
de distancia, se emplean marcadamente
diferentes características de disparo, así
como diferentes definiciones de la velo-
cidad de funcionamiento, etc. El objetivo
es facilitar a los usuarios la comparación
de diferentes relés de protección mediante
pruebas sistemáticas y la documentación
uniforme de los resultados, con el fin de
ayudarles a encontrar el dispositivo más
adecuado en cada caso.
El desarrollo de RelayLabTest
IEC 60255-121 representó un importante
punto de partida para el desarrollo de
RelayLabTest. El objetivo de OMICRON era
crear una solución que fuera capaz de rea-
lizar plenamente todas las pruebas y eva-
luaciones de simulación prescritas por la
norma. Sin embargo, otro aspecto impor-
tante era que los usuarios pudiesen definir
y realizar pruebas similares a las incluidas
en la norma. La facilidad de uso debería
garantizar asimismo que los técnicos que
no están trabajando habitualmente en
protección, pudieran utilizar eficazmente
el software sin tener que participar en una
formación compleja.
Productos y tecnología 21
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Las funciones de análisis integradas permiten extraer conclusiones en relación con los puntos débiles del equipo de protección. (El volcado de pantalla muestra un diagrama SIR de acuerdo con la norma IEC 60255-121)
El Editor de redes flexible incluido con el software RelayLabTest permite modelar libremente redes eléctricas para reflejar las configuraciones del mundo real.
Es fácil simular incluso escenarios de falla complejos y las secuencias de reactivación automática.
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Equipo de pruebas moderno para
relés modernos
El uso de pruebas basadas en simulación
con RelayLabTest no sólo ofrece una am-
plia gama de oportunidades para fabrican-
tes de relés de protección, sino también
para las compañías eléctricas que desean
realizar investigaciones precisas del com-
portamiento de los dispositivos en diversas
situaciones de funcionamiento. El alcance
funcional del software abarca todo lo
necesario para definir pruebas, controlar
el dispositivo de pruebas de CMC y evaluar
los resultados.
Las pruebas son fáciles y
rápidas de preparar
Se pueden modelar libremente las redes
usando el intuitivo Editor. Los eventos se
definen a continuación en el plano de red,
como por ejemplo la inicialización de la
falla, el cierre ante fallas existentes o las se-
cuencias de reactivación. Las reacciones de
los interruptores de potencia a los coman-
dos de sus relés asociados también pueden
simularse de forma realista. Esto permite
crear fácilmente complejos escenarios de
fallas y secuencias de conmutación.
Ajuste automático de parámetros
Cuando se realizan pruebas exhaustivas,
pueden seleccionarse libremente los pará-
metros de falla o de red y luego modificarse
automáticamente entre disparos de prueba.
En determinadas circunstancias, esta clase
de pruebas exhaustivas pueden incluir miles
de pruebas individuales pensadas para re-
saltar cualquier debilidad en los algoritmos
empleados por los dispositivos de protec-
ción. Las variables de prueba se emiten
directamente a través de los dispositivos de
prueba CMC de OMICRON y opcionalmen-
te a través de amplificadores adicionales.
Los sistemas de protección que constan de
varios relés (por ejemplo, la protección di-
ferencial de línea) se pueden probar juntos
como un sistema completo. Esto representa
una importante ventaja cuando se tratan
problemas más complejos.
Evaluación y análisis
Los valores de tiempo definibles permiten
la evaluación automática de la reacción
del equipo en prueba al escenario defi-
nido en RelayLabTest. Esto permite a los
usuarios determinar muy rápidamente si
se cumplen los requisitos de protección
correspondientes. Las funciones de análisis
que ofrece el software demuestran su
verdadero potencial al realizar pruebas
exhaustivas. La distribución estadística del
tiempo de actuación permite extraer útiles
conclusiones sobre el algoritmo empleado
por los dispositivos de protección. La vi-
sualización de los tiempos medidos basán-
dose en diversos parámetros (por ejemplo
tiempo de comando Off comparado con
la localización de la falla) ofrece asimismo
útil información sobre las debilidades fun-
damentales de la protección. En el ámbito
de los análisis, pueden compararse entre
sí los diferentes casos de pruebas, como
por ejemplo casos con alimentación de
potencia alta y baja, con y sin saturación
del transformador, o con firmware antiguo
y nuevo. Todos los datos de las pruebas
individuales, así como todos los datos
determinados estadísticamente, están
disponibles para su uso en la documenta-
ción o para una evaluación adicional (por
ejemplo, en Microsoft Excel) a través de la
función de exportación.
Más rápido y más fácil
RelayLabTest realiza una evaluación prácti-
ca de los relés de protección más rápida y
fácilmente que nunca. La integración única
de simulación, pruebas y análisis permite a
los fabricantes realizar rápidas y exhausti-
vas pruebas tipo. Las compañías eléctricas
pueden beneficiarse especialmente de la
capacidad de analizar el comportamiento
del equipo de protección en sus propias
configuraciones de red. Las pruebas
comparativas también pueden realizarse
fácilmente cada vez que se cambien los
ajustes del relé o se actualice su firmware.
RelayLabTest brinda asimismo una valiosa
asistencia para la selección del equipo de
protección más adecuado para una aplica-
ción específica.
Servicios adicionales ofrecidos
Además del software RelayLabTest,
OMICRON ofrece asimismo servicios
complementarios en sus laboratorios de
Erlangen / Alemania. Pueden realizarse
pruebas para fabricantes de relés y com-
pañías eléctricas de acuerdo con la norma
IEC 60255-121 y atender asimismo las
solicitudes especiales de los clientes. Los
cursos de formación de OMICRON cubren
las pruebas tipo y de aceptación de los
relés de protección, así como servicios de
asesoramiento exclusivos.
www.omicron.at/relaylabtest
«Se pueden modelar libremente las redes usando el intuitivo Editor.»
Productos y tecnología 23
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
La tecnología del futuro en el banco de pruebasEl sistema OMS 600 monitoriza los cables de alta tensión de aislamiento plástico
Aplicación
Los cables eléctricos fabricados con polietileno reticulado (XLPE)
Los cables de plástico fabricados con polietileno reticulado
(XLPE) se usan junto con los cables de alta tensión de aislamien-
to clásico de papel-aceite desde los años 70. Además de sus
menores costes de fabricación, su más fácil y rápida instalación
y sus mejoradas características de funcionamiento (por ejemplo,
menores pérdidas dieléctricas), esos cables ofrecen otra impor-
tante ventaja: son bastante más ecológicos, ya que no hay aceite
de aislamiento que pueda filtrarse en el terreno. Sin embargo,
una de las pocas desventajas del aislamiento completamente
sólido comparado con el aislamiento papel-aceite convencio-
nal es la mayor susceptibilidad a las descargas parciales y las
consecuencias asociadas con ello. Con el XLPE, la «arborescencia
eléctrica» resultado de las DP es irreversible y en última instancia
destructiva.
1 Un cable de 220 kV con un aislamiento moderno de XLPE que va de Lübeck a Siems. Las terminaciones del cable en la subestación de Siems se controlan mediante el sistema de monitorización OMS 600 PD. 2 El sensor MCT 110 de OMICRON capta los impulsos de las descargas parciales. 3 El sistema OMS 600 recopila los valores captados por los sensores.
24 Aplicación
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Este cable se tendió en 2005. Se uso la técnica de pantallas
cruzadas para reducir las corrientes circulantes. Este método evita
costosas pérdidas de energía en la pantalla del cable.
Investigación básica usando el cable Lübeck-Siems
Posgraduados de la Universidad Técnica de Berlín colaboraron
con el instituto de pruebas IPH con sede en Berlín para realizar
investigaciones básicas sobre la propagación de posibles pulsos
de DP en los sistemas de cables de alta tensión. Además de la
atenuación en las frecuencias de los pulsos de descarga parcial
en el cable de alta tensión, los investigadores se interesaron
principalmente en la compleja propagación de pulsos en las
ramificaciones del sistema de pantallas cruzadas de los empalmes
de alta tensión. El objetivo era clarificar si los posibles pulsos de
DP de los cables, terminaciones y empalmes podían detectarse
y medirse asimismo en las relativamente seguras secciones de
cruce de pantallas de acceso permanente del sistema de cables
mientras continuaban bajo alta tensión. Las pruebas tuvieron
un éxito absoluto y la detección de DP usando un acoplamiento
inductivo en sistemas de cable de pantallas cruzadas ahora se usa
TenneT TSO GmbH es el primer operador de redes eléctricas transfronterizas de
Europa. Además de líneas aéreas, la compañía usa asimismo cables subterráneos de
alta tensión. Sin embargo, de acuerdo con la agencia alemana de la energía «dena»,
la tecnología de cable XLPE (ver el recuadro) aún se encuentra en la fase de pruebas.
El cableado subterráneo de tensión extra-alta se ha instalado solo parcialmente en
proyectos en las secciones clasificadas como proyectos piloto, como se define en la
Ley alemana de expansión de la red eléctrica (EnLAG). Al nivel de los 220 kV, TenneT
ya usa cableado subterráneo en la línea de Lübeck a Siems, Alemania. No solo em-
plea sistemas sensores de temperatura, sino también el sistema de monitorización
de descargas parciales (DP) OMS 600 de OMICRON para monitorizar las terminacio-
nes de un cable de alta tensión de 220 kV. Esto permite la detección a tiempo de
cualquier posible falla prematura en las secciones del cable, basándose en prever
las descargas parciales. El sistema de monitorización de DP se puso en servicio en
noviembre de 2011 para la conexión de cable existente de 220 kV desde la ciudad de
Lübeck a la de Siems en Alemania.
Aplicación
casi como una norma para las pruebas de
DP en línea. Este acoplamiento puede es-
tablecerse, por ejemplo, usando el sensor
MCT 100 de OMICRON.
Inspección de cables recién tendidos
Todos los componentes de un sistema de
cables, en particular los tramos de cable
de alta tensión y los cuadros de conexio-
nes, pasan por un sistema de control de
calidad en las instalaciones de fabricación.
Una de las mediciones de diagnóstico más
útiles es la medición de DP de acuerdo con
IEC 60270 e IEC 60885-3, que es capaz
de detectar y localizar hasta los más leves
defectos en el aislamiento del cable. Sin
embargo, el trabajo de instalación impor-
tante, como la conexión de los tramos
fabricados individualmente para el sistema
completo, solo se realiza in situ. Por tanto,
solo las mediciones de diagnóstico in situ
Aplicación 25
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Autores: Dr.-Ing. Michael Schmale, TenneT TSO GmbH y Prof. Kay Rethmeier, La Universidad de Ciencias Aplicadas de Kiel
en el sistema terminado pueden proporcionar certeza sobre si
la instalación se realizó con éxito y sin fallas. Como las normas
aplicables no clasifican las mediciones de DP como obligatorias
durante la puesta en servicio, en muchos casos solo se realizan
las pruebas de tensión más baratas y sencillas para las tensiones
de sistema inferiores a 300 kV. Sin embargo, este método es inca-
paz de detectar posibles defectos que harían que el cable fallase
cuando estuviera en uso continuo durante algún tiempo.
El sistema de monitorización de DP OMS 600
El sistema OMS 600 se ha diseñado para su uso en exteriores. La
evaluación de datos medidos para funcionamiento continuo se
realiza de forma distinta a las pruebas realizadas por la versión de
laboratorio, que se usa a nivel mundial por parte de conocidos
fabricantes de cables. En la subestación de la ciudad alemana
de Siems, se utilizó un sistema servidor de monitorización. Este
sistema capta y registra los datos medidos y, a continuación, los
pone a disposición de los usuarios en una base de datos. También
puede accederse, a distancia en tiempo real a través de una co-
nexión remota segura, a un gran número de gráficos y diagramas
preparados para ubicaciones específicas, incluida Bayreuth.
TenneT TSO GmbH
Tras su fusión con transpower, TenneT es el primer ope-
rador de redes eléctricas transfronterizas de Europa. Con
aproximadamente 20 000 km de cables de tensión alta y
extra-alta y 36 millones de consumidores en Países Bajos y
Alemania, la compañía se encuentra entre los cinco opera-
dores principales de redes eléctricas de Europa.
www.tennettso.de
Instalación de Lübeck
Por razones de seguridad, es necesario desconectar
el cable al instalar el sistema de monitorización, es-
pecialmente cuando se colocan sensores de DP cerca
de las terminaciones. Gracias a la excelente colabora-
ción entre TenneT y OMICRON, fue posible limitar el
tiempo muerto del sistema a solo unas horas. TenneT
ya había tendido los cables de fibra óptica previamen-
te y había configurado del servidor de monitorización
y realizado la instalación de la unidad de registro de
DP OMS 600. El equipo de instalación de OMICRON
instaló los sensores de DP y finalmente conectó todos
los componentes para formar el sistema completo.
Funcionamiento del sistema de monitorización
El sistema de monitorización de DP OMS 600 se
utiliza en Lübeck desde noviembre de 2011. Usando
algoritmos de filtro digital, como «3PARD» (diagrama
trifásico de relación de amplitudes), es posible distin-
guir las descargas parciales potencialmente críticas de
las descargas parciales no críticas que se producen en
prácticamente todas las subestaciones. TenneT realiza
evaluaciones detalladas de la actividad de DP por sí
mismos, con el respaldo del equipo de servicio de
monitorización de OMICRON.
La tecnología de cable XLPE está destinada a obtener
una mayor aceptación gracias a la monitorización de
descargas parciales en los cables de alta tensión de
aislamiento plástico.
«Usando algoritmos de filtro
digital, es posible distinguir las
descargas parciales potencial-
mente críticas de las descargas
parciales no críticas.»
El sistema de servidor de monitorización en la subestación de Siems: capta, registra y proporciona los datos de la medición al usuario.
26 Aplicación
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
El sistema de servidor de monitorización en la subestación de Siems: capta, registra y proporciona los datos de la medición al usuario.
Automatización gráficaControl de las unidades de prueba CMC con el lenguaje de programación gráfica NI LabVIEW
La interfaz CM Engine permite a los usuarios de CMC desarro-
llar secuencias de prueba automatizadas y personalizadas para
pruebas especiales y tareas de calibración durante la producción
o durante la investigación y desarrollo. National Instruments (NI),
proveedor líder de medición, control y automatización informati-
zados, utilizó la interfaz CM Engine para controlar las unidades de
prueba CMC desde el entorno de programación gráfica LabVIEW.
Uno de los equipos de I+D de NI Shanghái, usó la unidad
CMC 256plus para verificar y validar avanzados algoritmos de
medición fasorial y de calidad de la potencia para un conjunto
de herramientas de NI LabVIEW, que permitirá a los científicos e
ingenieros fabricar fácilmente analizadores de calidad de po-
tencia y unidades de medición fasorial (PMU) basándose en las
herramientas de hardware y software de NI. Se utilizó la unidad
CMC 256plus como generador y calibrador de señales para las
pruebas de conformidad. Para realizar pruebas de calidad de la po-
tencia de acuerdo con IEC 61000-4-7/15/30, NI utiliza el módulo de
software «Power Quality Signal Generator» de Test Universe. Para
pruebas de PMU (IEEE C37.118), la empresa eligió el CMC 256plus,
ya que este dispositivo cumple las altas exigencias de exactitud de
amplitud y fase, y es compatible con la sincronización de tiempo
mediante GPS.
Historial breve de National Instruments
> Sede social: Austin, Texas, EE.UU.
> Año de fundación: 1976
> Actividades mundiales: oficinas en más de 40 países
> Diversidad: la actividad no industrial constituye más
del 15 % de los ingresos
> Investigación en I+D: 16 % de los ingresos anuales
El software para PC Test Universe ofrece las funciones
necesarias para realizar las pruebas de puesta en servicio
y mantenimiento con las unidades de prueba CMC. Para
aplicaciones especiales –por ejemplo durante la fabrica-
ción de equipos de protección y de medición– la interfaz
de programación abierta CM Engine proporciona conecti-
vidad adicional con otros conocidos lenguajes de progra-
mación, como C/C++, Visual Basic, C# o NI LabVIEW.
Para su aplicación específica, los técnicos de NI en Shanghái
buscaban una solución de automatización para las unidades de
prueba CMC 256plus. Por tanto, se utilizó el conjunto de coman-
dos de CM Engine para crear un controlador de instrumentos
flexible de LabVIEW para controlar y comunicarse con el equipo
CMC 256plus y para realizar pruebas automatizadas personaliza-
das. National Instruments proporcionó asimismo este controlador
a otros usuarios del equipo de pruebas CMC, y se puede descargar
gratuitamente en la página web de la empresa (Instrument Driver
Network). En OMICRON estamos encantados con esta colaboración
con NI y, en nombre de todos los usuarios de las unidades CMC, les
damos las gracias por dejarnos disponer del nuevo controlador.
Más información sobre LabVIEW y la Instrument Driver Network en
www.ni.com/labview y www.ni.com/idnet
National Instruments en Shanghái: Desarrollo de un controlador de instru-mentos de LabVIEW para las unidades de prueba de OMICRON.
Entorno de programación gráfico: Control de una unidad de pruebas CMC con LabVIEW.
CMC 256plus: Técnico de National Instruments trabajando
Noticias 27
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
SelVal_req (off)
Client Control object Operated device
SelVal_rsp+
Oper_req (off)
Oper_rsp+
Report_req (off)
Select
Activate output
Between
Off
Deactivate outputCmdTerm_req+
Presentación de máximo nivel de solicitudes y respuestas emparejadas en IEDScout3.
Interioridades de la comunicación Cliente/Servidor con IEDScout 3
Noticias
La comunicación entre el control de la estación y los IED (dispositivos electrónicos
inteligentes) se realiza mediante un avanzado protocolo. La posibilidad de estudiarlo
desde el punto de vista de la norma IEC 61850 permite un eficaz análisis de arriba abajo.
En caso de que sea necesario, están disponibles opciones para profundizar en los detalles.
Análisis de la comunicación SCADA IEC 61850
28 Noticias
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Server(Relay)
Client(Station control)
Request
Response
Mirror port
Acceso a la comunicación C/S a través de un puerto espejo.
Noticias
Comunicación Cliente/Servidor
La comunicación Cliente/Servidor (C/S) es un término genérico
para parte de los servicios de comunicación abstractos definidos
en la norma IEC 61850-7-2. En una subestación, el cliente ge-
neralmente es el controlador de la estación y el servidor normal-
mente es un IED como, por ejemplo, un relé de protección. A
menudo se utiliza el término MMS cuando en realidad se quiere
decir C/S. Pero de hecho MMS es solo un protocolo de transporte
específico descrito en la norma IEC 61850-8-1. La futura norma
IEC 61850-8-2 proporcionará un mapeo alternativo usando en su
lugar los servicios web.
Acceso al tráfico Cliente/Servidor
La comunicación C/S se realiza sobre conexiones establecidas
explícitamente y los correspondientes paquetes Ethernet solo se
envían en aquellos enlaces que establecen realmente la ruta entre
el cliente y el servidor que intervienen. Sin precauciones especia-
les, una herramienta de análisis no recibirá los paquetes que tiene
que analizar. Primero tiene que establecerse el acceso al tráfico de
interés. En un conmutador Ethernet administrado puede encon-
trarse normalmente un puerto espejo que se utiliza para replicar
el tráfico de otros puertos en el conmutador.
Recuperando del contexto
La comunicación C/S generalmente consiste en
secuencias de petición/respuesta. El emparejamiento
y representación combinada de estas secuencias peti-
ción/respuesta constituyen un reto, pero son de gran
valor para el usuario. La vista combinada y alineada
temporalmente del tráfico C/S y los mensajes GOOSE,
es mucho más que una lista de eventos de un sistema
SCADA.
Representación de máximo nivel
IEDScout 3 de OMICRON hace visibles las circunstan-
cias en la capa superior y las representa de la forma
más cercana posible a como se define en la norma.
Por tanto, generalmente se elimina la necesidad de
tratar con el complejo protocolo MMS. Secundaria-
mente se tiene la opción de profundizar a capas in-
feriores del protocolo. Como opción complementaria
pueden exportarse los datos para su estudio especial
con analizadores externos de protocolo o para su
documentación.
www.omicron.at/iedscout
Noticias 29
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Productos y tecnología
Cuando se transforman las corrientes, se producen
pérdidas en los transformadores de corriente influen-
ciadas principalmente por el núcleo. Si se examina
este comportamiento basándose en un diagrama de
circuito equivalente, las pérdidas de esta naturaleza
se pueden expresar usando un componente no lineal
(ZE) conectada en paralelo (figura 1). La corriente de
magnetización fluye a través de este componente. Si
se traza en el rango operativo, obtenemos la curva
de magnetización. La densidad de flujo (B) y la fuerza
magnética (H), generados a partir de la corriente
primaria, se representan en un diagrama (curva carac-
terística B-H). La zona sombreada representa las pérdi-
das por histéresis, que se corresponden con la energía
convertida en calor en el núcleo (figura 2). La curva
de magnetización corta en el punto de inflexión de la
curva característica B-H. Esta curva de magnetización
sigue la curva característica y a menudo forma parte
de las especificaciones del fabricante del transforma-
dor de corriente.
Pruebas de transformadores convencionales:
trabajo con altas tensiones
Cuando se prueba el núcleo de un transformador de
corriente, se determina la curva de magnetización
para evaluar el comportamiento del transformador.
En el enfoque convencional, se aplica una tensión de
excitación a una frecuencia nominal al lado secun-
dario, mientras que el transformador de corriente se
abre en el lado primario. A medida que se incrementa
la tensión, aumenta la densidad de flujo (B) y al final
se alcanza la saturación del núcleo. A menudo hay
que aplicar altas tensiones de prueba (> 600 V). Estas
tensiones están muy por encima de los límites de
tensión que se consideran seguros, lo que hace que
estas pruebas sean extremadamente peligrosas para
los técnicos de pruebas.
Los transformadores de corriente se usan para pru-
ebas y para protección. Establecen el aislamiento
galvánico entre la alta tensión del sistema de ener-
gía eléctrica y la tecnología del lado secundario de
baja tensión, a la vez que convierte las corrientes
relativamente altas en variables medibles bajas,
seguras y fiables. Estos transformadores a menu-
do contienen un núcleo de hierro. Si el técnico de
pruebas está familiarizado con las propiedades y el
comportamiento del núcleo, le ayudará a evaluar
el rendimiento del transformador cuando esté en
uso. El CT Analyzer de OMICRON ofrece una valio-
sa asistencia, ya que permite análisis sencillos del
núcleo de hierro y pruebas eficientes del compor-
tamiento del transformador en varias condiciones
de funcionamiento.
Ahorra tiempo y es extremada-mente precisoPruebas eficaces de transformadores de corriente con el CT Analyzer
t
t
v
v
Pruebas convencionales: Se aplica en el lado secunda-rio un incremento en la tensión de excitación, a menudo por encima de los límites que se consideran seguros.
30 Productos y tecnología
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Pruebas innovadoras: CT Analyzer
Usando el CT Analyzer de OMICRON pueden evitarse
las altas tensiones de prueba. La tensión máxima que
aplica este dispositivo es de 120 V. Si el transformador
no está magnéticamente saturado tras aplicar esta
tensión, se reduce la frecuencia para aumentar la den-
sidad de flujo a la vez que se mantiene la tensión. Una
vez concluidas las pruebas, el núcleo se desmagnetiza
automáticamente para eliminar toda remanencia.
Usando este innovador enfoque, puede conseguirse
un nivel de saturación que se corresponde con una
tensión de excitación teórica de hasta 30 000 V sin que
la tensión real supere en momento alguno los 120 V.
Ventajas para los técnicos de pruebas
El CT Analyzer ofrece muchas ventajas a sus usuarios.
Es de especial importancia la seguridad inherente
del proceso gracias a una tensión máxima de prueba
de 120 V. La alimentación del equipo puede obte-
nerse fácilmente en el armario de protección y no
hay que aplicarla directamente a las conexiones del
transformador de corriente. El CT Analyzer es fácil de
transportar, ya que es muy compacto y sólo pesa 8 kg.
Como el dispositivo sólo tiene que aplicar una salida
relativamente baja, ha sido posible reducir significa-
tivamente su peso y dimensiones si se lo compara
con el equipo de pruebas convencional. El uso de
CT Analyzer también ofrece una mayor protección
para el transformador de corriente mismo, ya que se
evitan errores accidentales por parte del técnico de
pruebas, como un aumento de la tensión demasiado
rápido, lo que elimina el riesgo de dañar el núcleo y
los cortos en las bobinas debido a arcos eléctricos.
Modelado preciso
El CT Analyzer mide también otros parámetros, como
las pérdidas por corrientes parásitas, la relación del
núcleo y la resistencia del devanado y, por tanto, es
Figura 1: Diagrama de circuito equivalente de un transformador de corriente.
US UB
IS
IERS XS
ZB
Ip
n1 n2
ZE
0
Densidad de flujo (B)
Intensidad de campo (H)
Fuerza coercitiva
Magnetismo residual
Saturación (-H0,-B0)
Saturación (H0,B0)
Figura 2: Curva de histéresis. El área acotada representa las pérdidas por histéresis.
t
t
v
v
Pruebas innovadoras: Se aplica una tensión máxima de 120 V. Si el transformador no se satura magnéticamente, se reducirá la frecuencia.
Productos y tecnología 31
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
CT Analyzer
> Extrema exactitud de medición: su extremadamente
alta exactitud (típicamente del 0,02 % / 1‘) permite probar
transformadores de corriente con una clase de exactitud 0,1
> Muy compacto y ligero (< 8 kg): Fácil de transportar e
ideal para pruebas de campo
> Evaluación automática de acuerdo con las normas
IEC e IEEE
> Puesta en marcha más rápida: la prueba automática
generalmente tarda menos de un minuto
> Alto grado de seguridad en el sitio de trabajo:
pruebas con tensiones máximas de sólo 120 V
> Integración en las rutinas de prueba mediante
una interfaz remota
> Desmagnetización automática del transformador
después de cada prueba
> Cubre transformadores con comportamiento de
transitorios (por ejemplo, TPX, TPY, TPZ) y con tensiones
de punto de inflexión de hasta 30 kV
capaz de producir un modelo preciso de un transformador de
corriente. Pueden calcularse y evaluarse los parámetros del trans-
formador, especificados de acuerdo con normas internacionales
como IEC 60044-1, IEC 60044-6 o IEEE C57.13. El CT Analyzer
dispone de actualizaciones periódicas de software que le permi-
ten mantenerse al día de los cambios en el sector.
Las prolongadas y costosas pruebas convencionales
Para aplicaciones de protección, el punto de saturación es un
factor clave para dimensionar los transformadores de corriente.
Tiene que ser lo suficientemente grande como para asegurar
que el transformador de corriente sea capaz de transformar las
corrientes que fluyen del lado primario al secundario
con la precisión suficiente en caso de una falla del
sistema, lo cual supone la única forma de garantizar
una respuesta correcta del relé de protección. Aunque
para esto están las especificaciones nominales, mu-
chas veces no es posible evaluar en la práctica si un
transformador de corriente es capaz de cumplir con la
clase de exactitud de su placa de características.
Si el transformador de corriente se usa para fines de
pruebas, el parámetro más importante es la exactitud
de la corriente nominal primaria especificada. El trans-
formador de corriente tiene que ser capaz de mante-
ner su exactitud mínima en términos de desviación de
corriente medida y de ángulos de error hasta la carga
secundaria especificada o, de lo contrario, producirá
errores de cálculo. Las pruebas convencionales de
transformadores de corriente son un proceso que lleva
bastante tiempo y que, generalmente, exige el trans-
porte del transformador hasta un laboratorio o taller,
ya que el procedimiento de prueba requiere un amplio
equipo de pruebas, incluida una carga externa.
CT Analyzer: medidas sencillas, rápidas y
extremadamente exactas
El CT Analyzer permite una evaluación fiable y precisa
de los transformadores de corriente. La prueba se
realiza in situ y sin necesidad de cargas externas. La
desviación de corriente medida y el ángulo de error se
determinan para todos los puntos de pruebas requeri-
dos y el tiempo habitual necesario para las pruebas es
de menos de un minuto. Unos laboratorios metrológi-
cos independientes han confirmado que CT Analyzer
es capaz de realizar pruebas exactas de transforma-
dores de potencia hasta una clase de exactitud de
0,1, que se corresponde con la más alta especificación
definida en las normas IEC e IEEE.
B=0,2 T
B=2 T
B=0,2 T
B=2 T
Densidad de flujo (B)
Intensidad de campo (H)
Figura 3: Curva característica B-H: el CT Analyzer consigue una mayor densi-dad de flujo mediante la reducción de la frecuencia de la tensión de prueba.
www.omicron.at/ctanalyzer
Videos informativos acerca de las exhaustivas pruebas de transfor-madores de corriente y núcleos magnéticos con el CT Analyzer se pueden encontrar en www.youtube.com/omicronenergy. En las páginas 4 y 5 de esta revista se describe cómo se realizaron estos videos.
VIDEO
Var. 1
Var. 2
Var. 3
Var. 4
Var. 5
OMICRON YouTube-Channel: Icon für OMICRON MagazinVersion: 23.01.2012
32 Productos y tecnología
Mundial mejor que regional
Muchas de las reuniones de socios co-
merciales celebradas hasta la fecha fueron
eventos regionales. Sin embargo, durante
la reunión internacional inaugural de 2011,
los participantes pudieron beneficiarse por
primera vez de una plataforma mundial.
Serie polifacética de conferencias y
presentaciones
En la apertura del evento, los represen-
tantes de varias regiones presentaron una
visión general de sus áreas comerciales.
En una intensa serie de presentaciones,
los socios comerciales y los empleados
de OMICRON dieron información sobre
nuevos productos y servicios probados en
los campos de la tecnología de pruebas
primarias y secundarias. Se intercambiaron
activamente ideas y se prestó asistencia
centrada en el cliente en los debates
abiertos.
Centro de desarrollo de OMICRON
Muchos de los socios comerciales que
viajaron a Austria para el evento tuvieron
asimismo la oportunidad de visitar por
primera vez el Centro de desarrollo de
OMICRON en la ciudad de Klaus. En el
marco de una feria interna, se debatieron
soluciones y se realizaron mediciones con
los jefes de producto, los desarrolladores y
el personal de asistencia técnica. Los parti-
cipantes también tuvieron la oportunidad
de conocer más a fondo las raíces y la
cultura de OMICRON durante los recorri-
dos por las instalaciones.
Atractivo programa marco
Para ofrecer a los invitados internaciona-
les una visión de la cultura austriaca, un
grupo folklórico actuó con bailes y piezas
musicales tradicionales durante una velada
interesante y entretenida. Esto creó un
gran ambiente y una noche inolvidable
para todos los asistentes.
Eventos
Intercambio mundial de experienciaSe reúnen los socios comerciales de OMICRON de todo el mundo
El pasado otoño, más de 80 socios comerciales de 14 países asistieron a la
primera OMICRON Sales Partner Meeting mundial. Durante los tres días de
duración del evento, el punto principal fue el intercambio de información y
experiencia. La sede de la reunión fue el famoso Palacio de Ferias y Congresos
de Bregenz, a orillas del lago Constanza en Austria.
Un variado programa de interesantes presentaciones y conferencias.
Las presentaciones culturales impresionaron a la audiencia.
La primera OMICRON Sales Partner Meeting mundial tuvo lugar en Bregenz / Austria.
Más de 80 participantes tuvieron la oportunidad de compartir información y experiencias.
Wal
ter
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ism
us
Eventos 33
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Intercambio mundial de experiencia
El pasado otoño, más de 80 socios comerciales de 14 países asistieron a la
Eventos 33
Sistema móvil que ofrece la mayor exactitudCalibración in situ de los sistemas de pruebas y monitorización de tensión de 20 kV con CPC 100 + CP TD1
El uso de unidades de generación descentralizada de electricidad, como los parques eó-
licos y las plantas de energía solar, altera el flujo de potencia de las redes de suministro
inteligentes de acuerdo a la producción y el consumo reales. Esto significa que también
hay que realizar mediciones de tensión y corriente en subestaciones de 20 kV. La empresa
Lechwerke AG (LEW) de Augsburgo / Alemania, buscaba un procedimiento adecuado de
calibración in situ para los sistemas de pruebas y monitorización de tensión de 20 kV que
empleaba. El sistema de pruebas primarias CPC 100 + CP TD1 multifuncional de OMICRON
sirve como fuente de alta tensión hasta de 12 kV, y determina tanto la capacitancia como
el factor de disipación. Con este sistema, LEW halló la solución ideal a sus problemas.
La red eléctrica se está actualizando para crear una red inteligente. En
las redes tradicionales, las tensiones y corrientes se prueban normal-
mente en las subestaciones pequeñas y grandes, y los datos de la
medición se envían al respectivo centro de control. Este centro de
control se usa para regular la red y el flujo de potencia. Sin embargo,
hasta la fecha no ha sido necesario realizar mediciones de tensión,
corriente y flujo de potencia en subestaciones pequeñas situadas en
casi cada esquina de pueblos y ciudades. Esto ha cambiado debido a
la integración de generadores descentralizados de electricidad en la
red de suministro.
Protección frente a cortes eléctricos generalizados
En determinadas partes de Baviera, la región de suministro de LEW,
las unidades de generación descentralizada de electricidad están
constituidas por sistemas fotovoltaicos. Si se produce un error,
generalmente se corta una sección de la red. En el peor de los
casos, puede desconectarse un consumidor importante, mientras las
instalaciones solares continúan suministrando potencia a la red. Esto
produce tensiones en la red local que superan la tolerancia máxima
admisible. Por tanto, se instala equipo de protección y monitorización
de sobretensión para cortar inmediatamente las áreas afectadas por
este tipo de sobretensión. El problema de esto es que el corte puede
abarcar potencialmente áreas más grandes de lo necesario.
Sin embargo, la tensión de la red puede aumentar hasta un nivel por
encima del máximo permitido incluso cuando no haya errores pre-
sentes. Esta situación se produce cuando se alimenta a la red un gran
volumen de energía solar generada en un momento en el que la red
no la necesita. Las subestaciones inteligentes realizan una medición
precisa de la tensión y transfieren los valores medidos al centro de
control. Este centro de control puede distribuir el flujo de potencia
más eficazmente y evitar así un corte reduciendo la alimentación de
potencia de grandes generadores descentralizados de electricidad o
pasándola a determinados nodos de la red.
Para evitar cortes no planificados debidos a sobretensiones, LEW está
convirtiendo sus subestaciones de 20 kV para cumplir los requisitos
de las redes inteligentes. Esto permitirá asimismo una mejor visión
global y una más eficaz monitorización de la situación de la red local.
El equipo de pruebas instalado transmite los valores que registra al
centro de control correspondiente a través de la red GSM. Duran-
34 Aplicación
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Sistemas de pruebas de media tensión calibrados en una subestación de 20 kV con las unidades CPC 100 + CP TD1.
L 2
L1
L 3
VPG
C1
CL
Conector de prueba
Indi
cado
r de
ten
sión
Tierra
C1........Condensador en terminaciónCL ........Capacitancia de línea o cableVPG...... Tensión fase a tierra
Gráfico 1: Principio del sistema integrado de pruebas de tensión capacitiva.
te los últimos años, varios fabricantes han desarrollado pequeños dispositivos
de pruebas específicamente para este fin. Además de las pruebas de tensión y
corriente, estos dispositivos miden también las potencias de salida y muestran las
condiciones del flujo de potencia.
Calibración precisa in situ del equipo de pruebas
LEW registra los valores necesarios en subestaciones cruciales de 20 kV como
una forma de facilitar un control óptimo del flujo de potencia y de la tensión de
la red. Para que sea eficaz, hay que calibrar con precisión el equipo de pruebas
empleado para medir corrientes y tensiones. Sin embargo, todos los ajustes
necesarios solo pueden realizarse directamente in situ, ya que los transformadores
de corriente capacitivos usados para registrar los valores medidos pueden mostrar
una varianza (dispersión) significativa. LEW ha colaborado con OMICRON y usado
la tecnología de pruebas de OMICRON durante muchos años. Como continuación
de esta cooperación, las dos empresas colaboraron para encontrar una solución
móvil para la calibración del equipo de pruebas. Debido a la tensión fase-neutro
resultante de 11,54 kV en redes de 20 kV, se necesitaba una tensión de 11,5 kV
como mínimo. La combinación de las unidades CPC 100 + CP TD1 de OMICRON
Lechwerke AG (LEW)
Lechwerke AG de Augsburgo / Alemania es una
compañía eléctrica regional. Su red cubre apro-
ximadamente la región de Suabia en Baviera. La
empresa está participada aproximadamente al 90 %
por el grupo energético RWE AG. En 2010, la em-
presa empleaba a 1 700 personas y registraba unos
ingresos de 1 800 millones de euros.
www.lew.de
Aplicación 35
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
es la más adecuada como fuente móvil de
alta tensión. Mide la tensión internamen-
te con precisión de laboratorio y cumple
fácilmente los requisitos de exactitud de la
medición de un mínimo del uno por ciento.
Proceso eficaz
Se desconectan para calibración las subesta-
ciones o secciones de cable afectadas. Se ins-
tala un divisor capacitivo para la medición de
la tensión usando el sistema de pruebas de
tensión y la terminación de cable (gráfico 1).
Como las terminaciones de cable en sistemas
más antiguos a menudo no pueden des-
conectarse durante la calibración, hay que
compensar las capacitancias del cable. Esto
se realiza usando reactores de compensación
CP CR500 adicionales, que se conectan a los
cables en paralelo.
La calibración se termina rápidamente:
«Generalmente se realiza a una tensión
de 11,54 kV entre fase y tierra», explica
Wolfgang Pichler, Jefe Comercial de Área
de Alemania de OMICRON. «En el primer
paso, los datos del dispositivo de prueba se
comparan frente a los resultados del sistema
de OMICRON con diversos valores de tensión
entre 4 kV y 10 kV. El sistema de pruebas
de tensión se calibra entonces a la tensión
nominal y se realizan mediciones adicionales
con varios intervalos de tensión para verificar
la linealidad del sistema de pruebas. Mientras
Combinada con la unidad CPC 100, la CP TD1 genera alta tensión con precisión de laboratorio,
comprueba su tensión internamente y determina asimismo tanto la capacitancia como el factor de
disipación.
> Suministro de alta tensión de 12 kV variable de alto rendimiento, móvil y extremadamente preciso
> Pruebas exhaustivas de transformadores de potencia, transformadores de corriente, transformado-
res de tensión y máquinas eléctricas rotativas
> Diagnóstico mejorado para la detección de signos de envejecimiento del aislamiento como
resultado de pruebas a frecuencia variable
> Transporte sencillo mediante carro. Componente más pesado: 29 kg
> Eliminación muy eficaz de los campos de interferencia en la frecuencia de la red
> Pruebas automatizadas – controladas desde PC, utilizando el software Primary Test Manager
o la interfaz de usuario del CPC 100 (incluye plantillas de pruebas)
> Informes – Análisis detallados con pantallas de tendencias y gráficos
se repite este procedimiento en cada fase, el
técnico de pruebas llama al centro de control
correspondiente para confirmar que se han
transmitido los datos correctos.» Una vez
completadas todas las pruebas, se reactiva
la subestación. «Mientras se realizan las
calibraciones, pudimos observar un fenó-
meno interesante. Inmediatamente después
de la reactivación, medimos una tensión de
20,3 kV y un relativamente alto nivel de po-
tencia aparente de 3,3 MVA en la estación,»
describe el Dipl.-Ing. Rudolf Grimme, Jefe de
Equipo de Protección y Control de LEW. «Una
operación de conmutación en la estación
homóloga, realizado por el centro de control,
produjo una reducción de esta salida de
potencia alta aparente. Esto nos permitió
comprobar de primera mano la ventaja de un
control remoto.»
Solución ideal
Las mediciones in situ han demostrado que la
combinación de CPC 100 + CP TD1 es la ideal
para calibración de los sistemas de pruebas de
tensión media con los que se están moderni-
zando muchas subestaciones con miras a su
actualización para las redes inteligentes. «He-
mos comprobado que OMICRON es un socio
fiable que ha demostrado una vez más su
capacidad con una solución sencilla y móvil
basada en las unidades CPC 100 + CP TD1,»
destaca Rudolf Grimme.
CPC 100 con fuente de alta tensión (CP TD1) y reactor de compensación CP CR500 opcional. Cx representa la capacitancia del cable. La tensión de calibración se aplica en la terminación del cable.
CPC 100 + CP TD1
Una solución sencilla y móvil: La configuración de pruebas con las unidades CPC 100 + CP TD1.
36 Aplicación
Soluciones para pruebas de transformadores en www.youtube.com/omicronenergy
VIDEO
Var. 1
Var. 2
Var. 3
Var. 4
Var. 5
OMICRON YouTube-Channel: Icon für OMICRON MagazinVersion: 23.01.2012
Eventos
OMICRON organizó la reunión del IEEE PES Transformers Committee
Fue un evento mundial con visitantes de más de 20 países de los
5 continentes. Muchos consideran este evento bianual como una
de las más importantes reuniones de transformadores del sector.
Como anfitrión de estas reuniones, OMICRON fue el responsable
de la elección de la ubicación del hotel, la logística, la instalación
y el desmontaje, el registro, la responsabilidad de la noche social
de los miércoles, y la planificación y organización de las excursio-
nes para cónyuges. En cuanto a estas últimas, asistieron aproxi-
madamente 100 cónyuges que disfrutaron de excursiones a la
Biblioteca y Museo John F. Kennedy, el Museo de Bellas Artes, un
recorrido por el histórico North End de Boston y otras activida-
des. OMICRON organizó asimismo la principal actividad social de
la velada del miércoles que consistió en una cena crucero en el
puerto de Boston a bordo del elegante crucero Spirit of Boston.
También se impartieron tutoriales durante la semana, en la que
dos empleados de OMICRON realizaron las presentaciones. El pri-
mero fue sobre Descarga Parcial presentado por el Dr. Alexander
Kraetge y el segundo tutorial fue sobre Furanos; en él participó
Thomas Prevost.
«Para mí es muy valioso asistir a las reuniones del Transformers Committee como comprador y usuario de transformadores. Siempre me brindan la inestimable oportunidad de rela-cionarme con colegas de compañías eléctricas así como con fabricantes, de participar en el proceso de las normas y de representar la perspectiva del usuario. También me sirve para ampliar mis conocimientos técnicos participan-do en las reuniones de los grupos de trabajo y asistiendo a las sesiones técnicas.»
David Wallach, Ingeniero Senior en Duke Power
OMICRON tuvo el honor de organizar la reunión del IEEE PES Transformers
Committee celebrada entre el 30 de octubre y el 3 de noviembre de 2011
en Boston, Massachusetts. Acudieron a Boston 500 ingenieros para esta
reunión que representa a las compañías eléctricas, los fabricantes, los con-
sultores de transformadores y otras organizaciones.
Futuros eventos
La siguiente reunión del Transformers Committee se celebra-
rá en primavera en Nashville, Tennessee. Será bienvenida la
asistencia de todos (incluidos los no miembros). Para más
información, visite www.transformerscommittee.org
Miembros del equipo de OMICRON dando la bienvenida a miembros del IEEE en el mostrador de registro.
Eventos 37
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
Mediciones sensibles y evaluaciones precisas Seminario de la VDE sobre el tema
de las descargas parciales
Eventos
Puede obtenerse información sobre otros seminarios de la
VDE directamente de la VDE en Fráncfort. También puede
obtener más información sobre los cursos que ofrece
OMICRON en la página 10 de esta revista.
www.vde.com/seminare
Al frente a la izquierda: el responsable del seminario Prof. Dr. Ing. habil. Borsi de la Universidad de Leibniz de Hannover.
La caja de calibración pasiva FCB1 verifica
la exactitud del FRAnalyzer, permitiendo la
confirmación de la precisión de la unidad y su
registro en el informe de la prueba, incluso tras
muchos años de uso. Unas pruebas rápidas, unas
dimensiones reducidas de sólo 89 x 115 x 73 mm y un
peso muy liviano de menos de 0,4 kg, son las cuali-
dades que hacen que la caja FCB1 sea la herramienta
perfecta para las verificaciones in situ.
Acerca del FRAnalyzer – FCB1Certificado de exactitud in situ
Producto: FCB1
La Asociación alemana de ingenieros eléctricos (VDE)
ofrece muchos cursos de formación. El seminario inaugural
«Descargas parciales (DP) – Mediciones sensibles y evalua-
ciones precisas» se celebró los días 6 y 7 de diciembre de
2011 en cooperación con la Universidad de Leibniz de Han-
nover. Los expertos en DP de OMICRON fueron una parte
clave en el éxito de este evento en su papel de ponentes
invitados. En el curso de dos días, los participantes obtuvieron los
conocimientos y capacidades necesarios para realizar mediciones
de DP sensibles y altamente informativas. Además de los principi-
os fundamentales y las normas del sector que hay que observar,
se hizo hincapié especialmente en el aprendizaje práctico. Los
participantes tuvieron la oportunidad de trabajar con el sistema
experto de pruebas de DP de OMICRON, el MPD 600, y realizar por
sí mismos muchas de las tareas de pruebas más comunes.
www.omicron.at/mpd600
Puede ver información adicional sobre las pruebas con FRAnalyzer en www.youtube.com/omicronenergy
VIDEO
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OMICRON YouTube-Channel: Icon für OMICRON MagazinVersion: 23.01.2012 Puede ver una amplia gama de videos sobre
el análisis de descargas parciales con la serie MPD en www.youtube.com/omicronenergy
VIDEO
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OMICRON YouTube-Channel: Icon für OMICRON MagazinVersion: 23.01.2012
38 Eventos / Noticias
OMICRON Magazine | Volumen 3 Número 1 2012
La caja de calibración pasiva FCB1 verifica
la exactitud del FRAnalyzer, permitiendo la
confirmación de la precisión de la unidad y su
registro en el informe de la prueba, incluso tras
muchos años de uso.
dimensiones reducidas de sólo 89 x 115 x 73 mm y un
peso muy liviano de menos de 0,4 kg, son las cuali
dades que hacen que la caja FCB1 sea la herramienta
perfecta para las verificaciones in situ.
Acerca del FRAnalyzer – FCB1Certificado de exactitud in situ
Producto: FCB1
Puede ver información adicional sobre las pruebas con FRAnalyzer en www.youtube.com/omicronenergy
OMICRON Magazine | Volume 1 Issue 2 2010Publisher OMICRON electronics Corp. USA, 12 Greenway Plaza, Suite 1510, Houston, TX 77046 Editorial team and implementation up! consulting, Ruggell (FL) Picture credits OMICRON electronics GmbH, istock.com (p. 6), REpower Systems SE (p. 7), Wilson Transformer Co. (p. 12 – 15), Eaton Industries (p. 16), VAMP (p. 18), Alectrix (p. 19), National Instruments (p. 27), Vorarlberg Tourismus (p. 33) E-mail to the editorial team [email protected]
Región 39
México – Nueva oficina de OMICRON
México – formación del CT Analyzer en una planta hidroeléctrica de CFE en Chiapas
In situ en AméricaCompañía eléctrica en El Salvador
usando CPC + TD1 y FRAnalyzer de OMICRON para probar transformadores.
Guatemala – Pruebas de transformadores
de instrumentación para INDE EGEE
In situ en AméricaIn situ en AméricaIn situ en AméricaRegión
Equipo de pruebas CPC + TD1 listo para una sesión de formación en México en la sub-estación de CFE, la compañía eléctrica de México. OMICRON abrió una oficina en Ciudad de México el año pasado para servir mejor su creciente base de clientes latinoamericanos. El pasado año OMICRON celebró 11 talleres técnicos y seminarios en Latinoamérica incluidos México, Colombia, Perú, El Salvador, Guatemala, Nicaragua y Venezuela.
Costa Rica – Pruebas de puesta en marcha
de transformadores en el Instituto Costarricense
de Electricidad (ICE)
Equipo de pruebas CPC + TD1 listo para una
Perú – Pruebas in-situ de transformadores
¿Qué está pasando?Ferias, conferencias y cursos de formación
Abril 2012
Texas A&M 65th Annual Conference
for Protective Relay Engineers
College Station, TX | EE. UU.
Abril 02, 2012 – Abril 05, 2012
http://engineering.tamu.edu/prorelay
APPA E&O Technical Conference
Cleveland, OH | EE. UU.
Abril 15, 2012 – Abril 18, 2012
www.appanet.org/events
Georgia Tech Protective Relaying
Conference
Atlanta, GA | EE. UU.
Abril 25, 2012 – Abril 27, 2012
www.pe.gatech.edu o
www.pe.gatech.edu/courses/protective-
relaying-conference
Mayo 2012
IEEE PES T&D
Conference & Exhibition
Orlando, FL | EE. UU.
Mayo 07, 2012 – May o10, 2012
www.omicron.com/bus
Septiembre 2012
DistribuTECH Brazil
Rio de Janeiro | Brasil
Sep 25, 2012 – Sep 27, 2012
www.distributechbrasil.com
Junio 2012
7th Annual Edicao Redes
Subterraneas de Energia Eletrica
Sao Paulo | Brasil
Junio 11, 2012 – Junio 13, 2012
www.rpmbrasil.com.br
Julio 2012
IEEE Reunion de Verano de Potencia
Acapulco | México
Julio 08, 2012 – Julio 13, 2012
www.ieee.org.mx
Agosto 2012
TVPPA E&O Conference
San Diego, CA | EE. UU.
Agosto 08, 2012 – Agosto 10, 2012
www.tvppa.com
GLEMS
Grand Rapids, MI | EE. UU.
Agosto 12, 2012 – Agosto 16, 2012
www.hoatown.com/GLEMS
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