Cómo Probar un Reactor de Derivación: Una Guía Completa

Un reactor de derivación se define como un dispositivo que absorbe potencia reactiva de un sistema de potencia y ayuda a regular el nivel de voltaje. Los reactores de derivación se utilizan típicamente en líneas de transmisión de alta tensión y subestaciones para compensar el efecto capacitivo de cables largos y líneas aéreas. Los reactores de derivación pueden ser fijos o variables, dependiendo del grado de regulación de voltaje requerido.

Los reactores de derivación son esenciales para mantener la estabilidad y eficiencia de los sistemas de potencia, especialmente en la transmisión a larga distancia y la integración de energías renovables. Por lo tanto, deben someterse a pruebas regulares para garantizar su rendimiento y confiabilidad. Las pruebas de los reactores de derivación implican medir diversos parámetros eléctricos, como resistencia, reactancia, pérdidas, aislamiento, resistencia dieléctrica, aumento de temperatura y nivel de ruido acústico. Las pruebas de los reactores de derivación también ayudan a detectar cualquier defecto o fallo que pueda afectar su operación o seguridad.

Existen diferentes estándares y procedimientos para probar los reactores de derivación, dependiendo del tipo, calificación, aplicación y fabricante del dispositivo. Sin embargo, uno de los estándares más ampliamente utilizados es IS 5553, que especifica las pruebas a realizar en reactores de derivación de muy alta tensión (EHV) o ultra alta tensión (UHV). Según este estándar, las pruebas se pueden categorizar en tres grupos:

• Pruebas de tipo

• Pruebas de rutina

• Pruebas especiales

En este artículo, explicaremos cada una de estas pruebas en detalle y proporcionaremos algunos consejos y mejores prácticas para llevarlas a cabo de manera efectiva.

Pruebas de tipo de reactor de derivación

Las pruebas de tipo se realizan en un reactor de derivación para verificar sus características de diseño y construcción y demostrar su conformidad con los requisitos especificados. Las pruebas de tipo generalmente se realizan una vez para cada tipo o modelo de reactor de derivación antes de ponerlo en servicio. Las siguientes pruebas se realizan esencialmente en un reactor de derivación como pruebas de tipo:

Medición de la resistencia de bobinado

Esta prueba mide la resistencia de cada bobinado del reactor de derivación utilizando una fuente de corriente directa (DC) de baja tensión y un ohmmetro. La prueba se realiza a temperatura ambiente y después de desconectar todas las conexiones externas. El propósito de esta prueba es comprobar la continuidad e integridad de los bobinados y calcular las pérdidas por cobre.

Los valores de resistencia medidos deben corregirse para la temperatura utilizando la siguiente fórmula:

donde Rt es la resistencia a la temperatura t (°C), R20 es la resistencia a 20°C, y α es el coeficiente de temperatura de resistencia (0.004 para el cobre).

Los valores de resistencia corregidos deben compararse con los datos del fabricante o los resultados de pruebas anteriores para detectar cualquier anomalía o desviación.

Medición de la resistencia de aislamiento

Esta prueba mide la resistencia del aislamiento entre los bobinados y entre los bobinados y las partes conectadas a tierra del reactor de derivación utilizando una fuente de corriente directa (DC) de alta tensión (generalmente 500 V o 1000 V) y un megohmmetro. La prueba se realiza a temperatura ambiente y después de desconectar todas las conexiones externas. El propósito de esta prueba es comprobar la calidad y condición del aislamiento y detectar cualquier humedad, suciedad o daño.

Los valores de resistencia de aislamiento medidos deben corregirse para la temperatura utilizando la siguiente fórmula:

donde Rt es la resistencia de aislamiento a la temperatura t (°C), R20 es la resistencia de aislamiento a 20°C, y k es una constante que depende del tipo de aislamiento (generalmente entre 1 y 2).

Los valores de resistencia de aislamiento corregidos deben compararse con los datos del fabricante o los resultados de pruebas anteriores para detectar cualquier anomalía o desviación.

Medición de reactancia

Esta prueba mide la reactancia de cada bobinado del reactor de derivación utilizando una fuente de corriente alterna (AC) de baja tensión (generalmente 10% de la tensión nominal) y un vatímetro o analizador de potencia. La prueba se realiza a temperatura ambiente y después de desconectar todas las conexiones externas. El propósito de esta prueba es comprobar la inductancia y impedancia de los bobinados y calcular el consumo de potencia reactiva.

Los valores de reactancia medidos deben corregirse para la tensión utilizando la siguiente fórmula:

donde Xt es la reactancia a la tensión Vt, y X10 es la reactancia a 10% de la tensión nominal (V10).

Los valores de reactancia corregidos deben compararse con los datos del fabricante o los resultados de pruebas anteriores para detectar cualquier anomalía o desviación.

Medición de pérdidas

Esta prueba mide las pérdidas de cada bobinado del reactor de derivación utilizando una fuente de corriente alterna (AC) de baja tensión (generalmente 10% de la tensión nominal) y un vatímetro o analizador de potencia. La prueba se realiza a temperatura ambiente y después de desconectar todas las conexiones externas. El propósito de esta prueba es comprobar la eficiencia y el factor de potencia de los bobinados y calcular las pérdidas totales.

Las pérdidas medidas constan de dos componentes:

• Pérdidas por cobre: Estas son debidas al efecto Joule en los bobinados y se pueden calcular multiplicando la resistencia medida del bobinado por el cuadrado de la corriente nominal.

• Pérdidas por hierro: Estas son debidas a la histéresis y las corrientes de Foucault en el núcleo y se pueden calcular restando las pérdidas por cobre de las pérdidas totales.

Los valores de pérdidas medidos deben corregirse para la tensión utilizando la siguiente fórmula: