Disposición de ensayo para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión.

Disposición de ensayo (2, 4, 6) para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión,

que comprende

- un generador de tensión transitoria (12) y un divisor de tensión (14), respectivamente en forma de una estructura de tipo torre, con un primer extremo de estructura y un segundo extremo de estructura,

-un recipiente paralelepipédico con un primer extremo de recipiente y un segundo extremo de recipiente,

-una unión giratoria, mediante la cual el generador de tensión transitoria (12) y el recipiente (16) están unidos entre ellos respectivamente por sus segundos extremos, transversalmente con respecto al sentido longitudinal del generador de tensión transitoria (12), -un accionamiento adaptado para realizar un movimiento pivotante del generador de tensión transitoria (12) y/o del divisor de tensión (14) entre una primera posición aproximadamente horizontal y una segunda posición aproximadamente vertical, alrededor de un eje de giro (18) de la unión giratoria,

caracterizada por que la primera posición aproximadamente horizontal se encuentra dentro del recipiente y porque en la segunda posición aproximadamente vertical quedan garantizadas las distancias con respecto a los componentes puestos a tierra, que según la técnica de aislamiento son necesarias para un ensayo de tensión transitoria.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11004437.

Solicitante: ABB TECHNOLOGY AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: AFFOLTERNSTRASSE 44 8050 ZURICH SUIZA.

Inventor/es: STEIGER,Matthias, WERLE,PETER DR.-ING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01R29/08 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01R MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES MAGNETICAS (indicación de la sintonización de circuitos resonantes H03J 3/12). › G01R 29/00 Dispositivos para realizar medidas o indicaciones de valores eléctricos no comprendidos en los grupos G01R 19/00 - G01R 27/00. › Medida de las características del campo electromagnético.
  • G01R31/12 G01R […] › G01R 31/00 Dispositivos para ensayo de propiedades eléctricas; Dispositivos para la localización de fallos eléctricos; Disposiciones para el ensayo eléctrico caracterizadas por lo que se está ensayando, no previstos en otro lugar (ensayo o medida de dispositivos semiconductores o de estado sólido, durante la fabricación H01L 21/66; ensayo de los sistemas de transmisión por líneas H04B 3/46). › Ensayo de la rigidez dieléctrica o de la tensión de ruptura.

PDF original: ES-2390421_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Disposición de ensayo para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión

La invención se refiere a una disposición de ensayo para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión, que comprende un generador de tensión transitoria y un divisor de tensión, respectivamente en forma de una estructura de tipo torre, con un primer extremo de estructura y un segundo extremo de estructura, un recipiente paralelepipédico con un primer y un segundo extremo de recipiente, así como con un accionamiento para realizar un movimiento pivotante del generador de tensión transitoria y/o del divisor de tensión entre una primera posición aproximadamente horizontal y una segunda posición aproximadamente vertical, alrededor de un eje de giro correspondiente y transversalmente con respecto al sentido longitudinal del generador de tensión transitoria.

Se sabe generalmente que para el ensayo de componentes de alta tensión, especialmente de transformadores de potencia, se usan generadores de tensión transitoria.

Mediante un generador de tensión transitoria puede generarse un impulso de tensión que mediante un circuito eléctrico adecuado entre el generador de tensión transitoria y el objeto de ensayo se suministra a la parte del objeto de ensayo que ha de ser ensayada, por ejemplo, un devanado de alta tensión. Un impulso de tensión de este tipo tiene una duración de tiempo que habitualmente es del orden de hasta algunos 10 µs, la tensión máxima es de hasta algunos MV, según el objeto de ensayo. A partir de la medición continua de la corriente y/o de los valores de tensión dentro del circuito eléctrico de la construcción de ensayo bajo la acción del impulso de tensión pueden sacarse conclusiones acerca del estado del componente ensayado, por ejemplo acerca del estado de envejecimiento o de un fallo en el aislamiento eléctrico.

Un generador de tensión transitoria presenta una multitud de condensadores que, para generar un impulso de alta tensión, en primer lugar, se cargan en conexión eléctrica en paralelo y, a continuación, se descargan en conexión eléctrica en serie. Mediante la conexión en serie pueden realizarse tensiones correspondientemente más altas. Según el estado general de la técnica, la forma de realización de un generador de tensión transitoria consiste habitualmente en una estructura de tipo torre, en la que los componentes empleados, el condensador, la resistencia, el descargador de chispa y los aisladores, se encuentran reunidos dentro de una estructura de rejilla. Los aisladores también pueden realizarse como tubos de un material aislante, por ejemplo plástico reforzado con fibras de vidrio, estando dispuestos los aisladores preferentemente unos detrás de otros a lo largo de la estructura de tipo torre, en forma de varias columnas de apoyo que se extienden a lo largo de toda la longitud de la estructura, estando dispuestos los componentes eléctricos transversalmente con respecto a los mismos. Generalmente, los generadores

de tensión transitoria deben operar únicamente en estado vertical, derecho, porque sólo de esta manera se cumplen todas las distancias de aislamiento necesarias con respecto al potencial adyacente, puesto a tierra. La tensión más alta se produce en la punta del generador de tensión transitoria.

Los componentes de alta tensión, como los transformadores de potencia, presentan un peso muy elevado, según la potencia eléctrica nominal incluso de varios 100 t. Un transporte de un transformador de este tipo incorporado en una red de distribución de energía eléctrica a un campo de ensayo instalado fijamente, en el que en el marco de un ensayo de tensión transitoria podría ensayarse el transformador en el marco de un mantenimiento o para fines de diagnóstico, queda prácticamente descartado debido al elevado gasto de transporte del transformador. Además, muy raras veces existe la redundancia suficiente en una red de distribución de energía como para poder desmontar

45 un transformador sin perjudicar el funcionamiento de la red.

Por esta razón, generalmente, este tipo de ensayos de tensión transitoria de transformadores de potencia se realizan in situ. La disposición de ensayo con generador de tensión transitoria y otros componentes necesarios para el ensayo, como un divisor de tensión, dispositivos de medición y de evaluación, se transportan en varios módulos hasta el lugar en el que se encuentra el transformador que ha de someterse al ensayo o mantenimiento, y se montan en dicho lugar formando una disposición de ensayo. Especialmente el divisor de tensión, que se necesita para la medición de las altas tensiones, por ejemplo de hasta 2 MV, es junto al generador de tensión transitoria un componente de considerable tamaño, por ejemplo con una altura de 10 m.

55 Por las publicaciones M. Loppacher: "On-site Impulse Tests and Corresponding State of the Art Measurement and Analysis Techniques for Power Transformers" del 01.01.1999 y Haefely High Voltage Test: "Impulse Voltage Test System SGSA 100-800kV, 5-40 kJ" del 01.01.2001 se dio a conocer una disposición de ensayo para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión, que está concebida para el uso móvil y se transporta en posición horizontal hasta el lugar de uso donde se levanta luego mediante un mecanismo volcador hidráulico.

Resulta desventajoso que el montaje in situ requiere emplear una grúa para el ensamblaje y el desmontaje de los componentes correspondientes. Requieren mucho tiempo especialmente el posicionamiento y el montaje de un generador de tensión transitoria o de un divisor de tensión.

65 Partiendo de este estado de la técnica, la invención tiene el objetivo de proporcionar una disposición de ensayo para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión, que permita realizar de manera sencilla el montaje in situ y realizar de manera rápida el ensayo.

Según la invención, este objetivo se consigue mediante una disposición de ensayo con las características indicadas en la reivindicación 1.

Por consiguiente, la disposición de ensayo del tipo mencionado al principio se caracteriza porque la primera posición aproximadamente horizontal se encuentra dentro del recipiente y porque en la segunda posición aproximadamente vertical, se cumplen las distancias con respecto a los componentes puestos a tierra, que según la técnica de aislamiento son necesarias para un ensayo de alta tensión.

Por lo tanto, es posible disponer y transportar toda la disposición de ensayo dentro de un único recipiente. Preferentemente, el transporte se realiza estando el generador de tensión transitoria y el divisor de tensión en posición horizontal, encontrándose todos los componentes esenciales de la disposición de ensayo dentro de la delimitación por el recipiente.

En dicha posición horizontal no se cumplen las distancias del generador de tensión transitoria y del divisor de tensión con respecto a los componentes puestos a tierra, por ejemplo con respecto a una pared lateral del recipiente

o la tierra adyacente, que según la técnica de aislamiento son necesarias durante el funcionamiento.

Por el movimiento de pivotamiento del generador de tensión transitoria y del divisor de tensión a una posición vertical, se cumplen las distancias con respecto a los componentes de tierra mencionados, que según la técnica de aislamiento son necesarias. Un movimiento de pivotamiento de este tipo tiene lugar tras la colocación del recipiente in situ directamente cerca del componente de alta tensión que ha de ser ensayado, por ejemplo a una distancia de 5 m a 30 m.

De manera ventajosa, así es posible transportar y tomar en servicio con un gasto reducido una disposición de ensayo completa para el ensayo de tensión transitoria.

En otra forma de realización de la disposición de ensayo según la invención, el recipiente está unido con un dispositivo de transporte que presenta ruedas que lo sostienen, por ejemplo un camión, un remolque de camión, un tractor para semirremolque o un vagón de ferrocarril.

De esta manera, la disposición de ensayo puede ser transportada de manera especialmente sencilla mediante medios de transporte convencionales.

En una forma de realización preferible de la disposición de ensayo, el recipiente presenta en su primer extremo una zona interior en la que están dispuestos dispositivos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Disposición de ensayo (2, 4, 6) para el ensayo de tensión transitoria de componentes eléctricos de alta tensión, que comprende

- un generador de tensión transitoria (12) y un divisor de tensión (14) , respectivamente en forma de una estructura de tipo torre, con un primer extremo de estructura y un segundo extremo de estructura, -un recipiente paralelepipédico con un primer extremo de recipiente y un segundo extremo de recipiente, -una unión giratoria, mediante la cual el generador de tensión transitoria (12) y el recipiente (16) están unidos entre ellos respectivamente por sus segundos extremos, transversalmente con respecto al sentido longitudinal del generador de tensión transitoria (12) , -un accionamiento adaptado para realizar un movimiento pivotante del generador de tensión transitoria (12) y/o del divisor de tensión (14) entre una primera posición aproximadamente horizontal y una segunda posición aproximadamente vertical, alrededor de un eje de giro (18) de la unión giratoria,

caracterizada por que

la primera posición aproximadamente horizontal se encuentra dentro del recipiente y porque en la segunda posición aproximadamente vertical quedan garantizadas las distancias con respecto a los componentes puestos a tierra, que según la técnica de aislamiento son necesarias para un ensayo de tensión transitoria.

2. Disposición de ensayo según la reivindicación 1, caracterizada por que el recipiente (16) está unido con un dispositivo de transporte (32, 34) que presenta ruedas (50) que lo sostienen.

3. Disposición de ensayo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por que, en su primer extremo, el recipiente

(16) presenta una zona interior (26) en la que están dispuestos dispositivos de medición (28) y/o dispositivos de evaluación (28) .

4. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el recipiente (16) es un contenedor transportable que en cada uno de sus seis lados está delimitado al menos en parte por paredes (38, 48) o segmentos de pared (38a, 38b, 38c, 38d, 40) .

5. Disposición de ensayo según la reivindicación 4, caracterizada por que el contendor está realizado como contenedor de 40 pies.

35 6. Disposición de ensayo según la reivindicación 4 ó 5, caracterizada por que el contendor está homologado según la Convención de Seguridad de Contenedores (CSC) .

7. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos un paso de procedimiento necesario durante un procedimiento de ensayo o bien el procedimiento de ensayo completo puede iniciarse mediante un mando a distancia.

8. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el recipiente (16) puede cerrarse en su lado superior mediante al menos un recubrimiento móvil (38, 38a, 38b, 38c, 38d) .

45 9. Disposición de ensayo según la reivindicación 8, caracterizada por que el generador de tensión transitoria (12) y el divisor de tensión (14) pueden hacerse pivotar pasando por una abertura en el lado superior del recipiente (16) , siendo la abertura el resultado del movimiento del recubrimiento (38, 38a, 38b, 38c, 38d) a una posición final.

10. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el recipiente (16) está delimitado en sus dos superficies laterales, en su segundo extremo, al menos en parte por al menos una pared

o un segmento de pared (40) que puede moverse entre una posición de apertura y una posición de cierre.

11. Disposición de ensayo según la reivindicación 10, caracterizada por que el recipiente queda asegurado contra

el vuelco por la al menos una pared o el al menos un segmento de pared (40) , en la posición de apertura de éste. 55

12. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que, en el segundo extremo del recipiente, el generador de tensión transitoria está unido con la pared frontal (48) correspondiente por unión no positiva y/o positiva y puede hacerse pivotar, junto a ésta, alrededor del eje de giro (18) .

13. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el divisor de tensión y el generador de tensión transitoria están unidos entre ellos mediante un dispositivo de movimiento ajustable en longitud que actúa transversalmente con respecto a los ejes longitudinales de éstos.

14. Disposición de ensayo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el divisor de tensión

65 está integrado dentro de una columna de apoyo del generador de tensión transitoria, que está formada por varios tubos de aislamiento dispuestos unos detrás de otros a lo largo de la estructura de tipo torre.


 

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