Localización de Fuentes de Descargas Parciales en Instalaciones Eléctricas

CIGRÉ WORKSHOP: MONTORIZACIÓN DE LÍNEAS – COMITÉS DE ESTUDIO B1 y B2

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA – 27 de abril de 2017

José Manuel Fresno, Guillermo Robles, y Juan Manuel Martínez-Tarifa.  E-Mails: jfresno@ing.uc3m.es, grobles@ing.uc3m.es y jmmtarif@ing.uc3m.es.

Departamento de Ingeniería Eléctrica. Universidad Carlos III de Madrid, Avda. Universidad, 30, 28911, Leganés, Madrid, España

Enlace al póster.

Motivación

  • La medida de descargas parciales (DP) permite llevar a cabo un mantenimiento predictivo en instalaciones eléctricas.
  • Las DP emiten una radiación electromagnética que puede ser medida con antenas para la localización de la fuente sin interrumpir el servicio de la instalación.

Método

  • Actualmente, se usan al menos cuatro antenas situadas en distintos puntos para la localización de la fuente de DP.
  • Calculando la diferencia de los tiempos de llegada \tau_{ij} de la emisión a las antenas, y minimizando la función objetivo F se puede estimar la posición \hat{P}_s de la fuente de DP.

Planteamiento

  • Se puede localizar fuentes de DP con sólo dos antenas siguiendo el procedimiento propuesto en este póster:
  • Para calcular la dirección (azimut y elevación) de la fuente de DP se deben orientar las antenas maximizando \tau_{12} y tomar datos en varias posiciones.Imagen4.pngImagen3
  • La distancia entre antenas se mantiene contante e igual a 2 m. Como la velocidad de propagación es c=3\times10^8 m/s, el máximo \tau_{12} es TDoA=2/c =6,67 µs.
  • La posición de la fuente de DP se define como la intersección de las direcciones calculadas en las posiciones donde se realizan las medidas.

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Instrumentación

  • Sistema de adquisición de señales de dos canales basado en una FPGA con un ADC de bajo coste.
  • Antenas monopolo omnidireccionales adaptadas para medir en la banda de frecuencias de las DP.

Discusión

  • La nueva metodología permite localizar fuentes de DP con un sistema de adquisición de dos canales en lugar de cuatro.
  • La reducción de canales de adquisición reduce el precio y el peso del sistema de adquisición.

Conclusiones

  • Es posible localizar fuentes de DP con un sistema de adquisición de dos canales.
  • Ubicando este equipo y las dos antenas en un vehículo aéreo no tripulado, se podría mejorar la exactitud de las medidas y por tanto de la localización.