“Dimensionamiento de un sistema de pruebas de voltaje de impulso para transformadores de distribución y potencia de hasta 10 MVA, clase 69 kV y hasta 3 000 msnm, sumergidos en aceite”.

Abstract

La presente investigación, realiza el estudio de requisitos especificados en las normativas internacionales IEC y ANSI/IEEE, análisis y recomendaciones de varios especialistas en pruebas de transformadores y sistemas de pruebas de ensayos de voltaje de impulso para transformadores de distribución y potencia sumergidos en líquido aislante, con la finalidad de llevar a cabo el dimensionamiento de un sistema de pruebas de voltaje de impulso para transformadores de hasta 10 MVA, clase 69 kV hasta una altura de 3 000 metros sobre el nivel del mar (msnm). Los requisitos están conformados por los niveles de voltaje de ensayo, dependiendo de la clasificación del voltaje de bobinado, los tiempos de frente y cola del tipo de onda del impulso, las tolerancias para el voltaje y tiempos de la forma de onda, número, secuencia de los tipos y nivel de impulso a aplicar, entre otros. El dimensionamiento describe paso a paso la metodología con la cual se obtienen las características y requisitos técnicos que el sistema debe tener para llevar a cabo las pruebas de voltaje de impulso, tanto en el voltaje de cresta, así como en los tiempos de frente y cola específicos. Los resultados obtenidos fueron evaluados a través 87 simulaciones de 40 000 datos cada una realizadas en Matlab/Simulink. Adicionalmente, las simulaciones fueron evaluadas con los resultados de pruebas realizadas en laboratorio de ensayos de alto voltaje en transformadores de distribución y potencia. Los valores obtenidos durante la simulación y los ensayos en laboratorio son excelentes ya que las desviaciones son inferiores al 3 % en el nivel de voltaje, 8 % y 12 % en los tiempos de frente y cola, cuando éstos últimos tienen una tolerancia del 30 % y 20 %, respectivamente. Finalmente, se realizó la evaluación financiera para la implementación de un sistema de pruebas de voltaje de impulso en un laboratorio de alto voltaje para un fabricante de transformadores de distribución y potencia, cuyos resultados, ante un escenario pesimista de exportación, son favorables ante los criterios de evaluación TIR, VAN y periodo de recuperación.