Cómo monitorear la descarga parcial en RMU de manera segura

La degradación del aislamiento en los equipos eléctricos generalmente se debe a múltiples factores. Durante la operación, los materiales aislantes (como la resina epoxi y las terminaciones de cable) se deterioran gradualmente debido a las tensiones térmicas, eléctricas y mecánicas, lo que conduce a la formación de vacíos o grietas. Alternativamente, la contaminación y la humedad, como el polvo o la deposición de sal, o entornos de alta humedad, pueden aumentar la conductividad superficial, desencadenando descargas corona o seguimiento superficial. Además, los sobretensiones por rayos, las sobretensiones de conmutación o las sobretensiones resonantes también pueden inducir descargas en puntos débiles del aislamiento. Por último, la operación prolongada bajo carga pesada y corriente excesiva puede causar el calentamiento del conductor, acelerando el envejecimiento térmico de los materiales aislantes.

Para las celdas de anillo (RMUs), estos factores son inevitables durante la operación normal. A corto plazo, la energía de las descargas parciales es relativamente baja y puede no causar directamente un fallo del aislamiento, pero puede generar interferencia electromagnética (por ejemplo, interferencia de radiofrecuencia). Sin embargo, si no se abordan, la presencia a largo plazo de tales descargas puede llevar a consecuencias más graves: la degradación del aislamiento y los efectos térmicos aumentan significativamente el riesgo del sistema, y en casos extremos, las descargas parciales pueden evolucionar hacia un fallo por perforación, resultando en falla del equipo, apagones localizados o incluso incendios y explosiones. Por lo tanto, la detección efectiva y las medidas técnicas preventivas para las descargas parciales en RMUs son esenciales para garantizar una operación segura y estable.

La monitorización inteligente y la alerta temprana representan un enfoque técnico altamente efectivo. Los sistemas de monitorización en línea utilizan sensores de frecuencia ultra-alta (UHF) y emisión acústica (AE) para capturar señales de descarga en tiempo real. La computación periférica se utiliza para filtrado y reducción de ruido, combinada con algoritmos de IA para identificar tipos de descarga, como descarga corona o descarga por vacío, permitiendo el análisis y diagnóstico de datos. Se establece un mecanismo de alerta mediante la configuración de umbrales para activar alarmas y localizar la fuente de la descarga.

Además, durante la operación y mantenimiento, las inspecciones periódicas utilizando detectores portátiles pueden verificar uniones de cables y conexiones de barras colectoras. La termografía infrarroja también puede emplearse para identificar indirectamente áreas de descarga a través de patrones de temperatura anormales. Combinar las técnicas UHF, AE y TEV (Tensión Transitoria a Tierra) permite un diagnóstico integral, mejorando significativamente la precisión y confiabilidad de la detección.

Las descargas parciales en las celdas de anillo son un indicador temprano de la degradación del sistema de aislamiento. La prevención y control deben implementarse a través de un marco de protección multidimensional que cubra el diseño del equipo, la gestión ambiental, la tecnología de monitorización y las prácticas de mantenimiento. A través del control ambiental, la monitorización inteligente y las inspecciones regulares, la probabilidad de fallos causados por descargas parciales puede reducirse sustancialmente, asegurando la operación segura y estable de la red eléctrica.