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Descargas parciales en sistemas de media y alta tensión

Escrito por admin | Jul 16, 2026 4:00:00 AM

 

 

DIAGNÓSTICO Y MONITOREO

Descargas parciales en sistemas de media y alta tensión

Aplicaciones en transformadores, máquinas rotativas y cables; tecnologías de medición, monitoreo y análisis.


Imagen de portada: Megger Aachen PD, Catálogo de Descargas Parciales, 2025, portada (p. 1).

Resumen

El catálogo de Megger Aachen PD presenta las mediciones de descargas parciales (DP) como una herramienta para evaluar sistemas de aislamiento de media y alta tensión en transformadores, máquinas rotativas y cables. El documento vincula las pruebas de aceptación, las mediciones en sitio y el monitoreo continuo con la identificación de defectos, el seguimiento del deterioro y la prevención de fallas no previstas. También describe instrumentos portátiles, sistemas multicanal, soluciones de medición combinada de DP y tan delta, plataformas de monitoreo remoto y software para adquisición, clasificación y localización de patrones. Este artículo organiza esos contenidos en una visión técnica integrada, conservando el alcance y las especificaciones informadas en el folleto.

Palabras clave: descargas parciales, aislamiento eléctrico, transformadores, máquinas rotativas, cables, monitoreo en línea, tan delta.

1. Evaluación del aislamiento mediante descargas parciales

Megger Aachen PD desarrolla instrumentos y servicios de ingeniería para aplicaciones de diagnóstico de alta tensión. La serie ICM de detectores digitales de descargas parciales se utiliza para evaluar el aislamiento eléctrico por empresas eléctricas, fabricantes e institutos de investigación. El catálogo sitúa estas soluciones dentro de pruebas de aceptación, puesta en servicio, mantenimiento, diagnóstico y monitoreo. ([1], p. 2)

El enfoque no se limita a una sola modalidad de prueba. La guía de selección contempla ensayos de aceptación en fábrica, pruebas fuera de línea y en línea en sitio, así como monitoreo permanente. Según el instrumento, la medición puede realizarse en alta frecuencia conforme a IEC, en bandas VHF o UHF, por métodos acústicos y con funciones complementarias como reflectometría en el dominio del tiempo, análisis de espectro, medición RIV y tan delta. ([1], pp. 4-5)

2. Aplicaciones principales

Transformadores

Máquinas rotativas

Cables.

2.1 Transformadores de potencia y distribución

Las mediciones de DP en transformadores se presentan como una herramienta comprobada para identificar y localizar defectos de aislamiento en devanados, transformadores de instrumentos, bujes, cambiadores de tomas y otros accesorios. El catálogo indica que las mediciones fuera de línea o en línea pueden profundizar una alarma inicial de un sistema de monitoreo o resultados sospechosos de análisis de gases disueltos, aportando información sobre el deterioro de la parte activa y de los bujes. ([1], p. 7)

Para pruebas de aceptación de grandes transformadores, el ICMsystem Generación 5 permite adquisición paralela en hasta diez canales, patrones de banda estrecha y ancha según IEC 60270, análisis en frecuencia mediante un analizador de espectro integrado y análisis temporal de señales eléctricas y acústicas mediante un osciloscopio de almacenamiento digital. El software puede transferir mediciones acústicas a ICMacoustic para la triangulación gráfica y matemática de defectos en el tanque principal. ([1], p. 7)

2.2 Máquinas rotativas

En máquinas rotativas, la actividad de DP se describe como indicador de mecanismos de defecto en el aislamiento de devanados de estator con mica epóxica. El folleto menciona contaminación de cabezas de bobina, vibraciones de barras o voladizos, deterioro de capas de gradación, cuñas sueltas y delaminaciones internas, que pueden clasificarse mediante las propiedades de patrones resueltos por fase. Las pruebas y el monitoreo en generadores y motores grandes permiten evaluar el estado del devanado y apoyar la planificación de mantenimiento. ([1], p. 9)

Los acopladores de DP instalados permanentemente facilitan las pruebas periódicas en línea sin interrupción, mientras que un ICMmonitor instalado de forma permanente permite monitoreo continuo. El catálogo asocia este enfoque con la optimización de intervalos de mantenimiento, la reducción de costos y la mejora de la fiabilidad del equipo. ([1], p. 9)

2.3 Cables de media, alta y extra alta tensión

Para cables con aislamiento de polietileno, el catálogo enfatiza la necesidad de observar la actividad de DP durante las pruebas de fábrica, la puesta en servicio y la operación. Las fuerzas mecánicas durante el tendido, las imperfecciones ocultas y los defectos derivados de un manejo inadecuado justifican pruebas de DP durante la puesta en servicio de cables de alta y extra alta tensión. ([1], p. 11)

En redes de distribución, la combinación de ICMflex o ICMcompact con fuentes portátiles VLF o equipos resonantes de frecuencia variable se plantea como una solución para pruebas y localización. El ICMcompact puede incorporar una placa DSO para reflectometría en el dominio del tiempo, con muestreo de 100 MMuestras y resolución de 10 ns, orientada a localizar pulsos de DP y sus reflexiones a lo largo del cable. ([1], pp. 11 y 17)

3. Tecnología de medición: patrones, ruido y localización

Una parte central del diagnóstico es la adquisición de patrones de DP resueltos por fase. El ICMcompact muestra patrones monocromáticos para clasificación de defectos, mientras que el ICMsystem ofrece patrones digitales de alta resolución y opciones de análisis detallado en computadora. En aplicaciones especiales, el ICMsystem puede registrar la actividad de DP en función del tiempo en lugar del ángulo de fase. ([1], pp. 17-18)

El ruido de fondo es tratado mediante varias estrategias descritas en el folleto: bloqueo de ruido de fase estable, rechazo de ruido independiente del ciclo de tensión, selección de preamplificadores y análisis espectral. Al observar el espectro de una señal perturbada, se pueden seleccionar bandas con menos interferencias y utilizar una frecuencia central que mejore la relación señal-ruido para obtener patrones más claros. ([1], pp. 12, 17-18)

4. Selección del instrumento según la tarea

Sistema

Enfoque

Funciones destacadas

Aplicaciones citadas

ICMcompact

Detector compacto y autónomo

Patrones resueltos por fase, opción de análisis espectral hasta 10 MHz, DSO para localización de fallas en cables, control por PC.

Pruebas rutinarias, fábrica y campo. [1], p. 17

ICMsystem Gen. 5

Sistema modular avanzado

Frecuencia de red y VLF; bloqueo de ruido; análisis en PC; opciones de espectro, RIV, localización en cables y acústica; hasta diez canales paralelos.

Investigación, industria, servicios públicos y grandes transformadores. [1], p. 18

ICMflex

DP y tan delta en una sola unidad

Adquisición en potencial de alta tensión, batería, control por Bluetooth o fibra óptica; opciones PD, TD y LOC.

Cables de distribución y devanados de estator fuera de línea. [1], p. 20

ICMmonitor

Monitoreo permanente en línea

Analizador de espectro, detector acústico y monitor convencional; pantalla integrada, tendencias, alarmas y acceso remoto TCP/IP.

Máquinas rotativas, cables y transformadores. [1], pp. 12-14

 

5. Monitoreo continuo y acceso remoto

Figura 4. Configuración del sistema ICMmonitor para monitoreo fijo.

Fuente: Megger Aachen PD, Catálogo de Descargas Parciales, 2025, p. 12.

El ICMmonitor integra un analizador de espectro, un detector acústico y un monitor convencional de DP. Está concebido para instalación fija en interiores o exteriores y para monitoreo permanente y continuo en línea de máquinas rotativas, sistemas de cables y transformadores de potencia. Su pantalla LCD permite visualizar patrones resueltos por fase, pulsos de carga, tendencias y gráficos de magnitudes Qp y NQS. ([1], p. 12)

La interfaz TCP/IP integrada permite control y observación remotos. El catálogo también describe una interfaz móvil opcional, alarmas configurables y una arquitectura ampliable mediante multiplexores, entradas y salidas analógicas, interfaz IEC 61850, servidor web móvil y herramientas de gestión de datos. Los eventos y los datos de DP pueden visualizarse y analizarse a distancia dentro de la red. ([1], pp. 12-13)

6. Medición combinada de descargas parciales y tan delta

Figura 5. Configuración de medición ICMflex con unidades instaladas en el potencial de alta tensión.

Fuente: Megger Aachen PD, Catálogo de Descargas Parciales, 2025, p. 20.

La familia ICMflex combina tareas de detección de DP, medición del factor de pérdidas y localización de fallas. El hardware de adquisición se instala en el potencial de alta tensión, cerca del punto donde se encuentran las señales, y funciona de manera autónoma con batería. El control remoto se realiza mediante Bluetooth o fibra óptica, evitando cables de señal y reforzando la seguridad del operador. ([1], p. 20)

La opción PD proporciona mediciones según IEC 60270; la opción TD presenta tan delta, factor de potencia, capacitancia, tensión y frecuencia; y la opción LOC utiliza muestreo de 100 MMuestras y ancho de banda analógico de 20 MHz para localizar y mapear actividad a lo largo del cable. El folleto indica que una sola unidad puede realizar, en un mismo paso, mediciones de tan delta, DP y localización en cables de potencia. ([1], p. 20)

Para barras y devanados de estator, el ICMflex GRC fue rediseñado para los requisitos de IEEE 286-2000 e IEC 60034-27-3. La opción GRC incorpora entradas de guarda activa y mantiene la actualización simultánea de resultados de DP y tan delta. El equipo está optimizado para barras de estator y máquinas rotativas, opera con batería y se comunica mediante fibra óptica con la computadora. ([1], p. 21)

7. Software, datos y servicios técnicos

El software ICMacoustic permite controlar el FOsystem FOS4 o un osciloscopio compatible, detectar frecuencias críticas, configurar filtros y localizar fallas por triangulación considerando distintas velocidades de propagación en aceite y acero. También incorpora visualización mediante modelos 3D, funciones de informe y un asistente paso a paso. ([1], p. 46)

ICMexpert amplía la gestión de patrones de DP mediante una base de datos. Sus funciones incluyen clasificación de patrones, edición para corregir deficiencias o eliminar perturbaciones, resaltado de regiones características y almacenamiento de información adicional asociada a cada medición. ([1], p. 46)

El catálogo complementa la instrumentación con consultoría, mediciones en sitio, calibración acreditada, seminarios, capacitación e instalación de sistemas de monitoreo. Las mediciones en sitio abarcan diagnósticos en línea y fuera de línea en máquinas rotativas, mapeo de DP en cables, mediciones en subestaciones aisladas en gas y pruebas de aceptación y localización en grandes transformadores. ([1], p. 47)

8. Conclusiones

El folleto configura un enfoque escalonado para la evaluación del aislamiento: pruebas de aceptación y control de calidad, diagnósticos periódicos en campo y monitoreo continuo. La selección del instrumento depende del activo, del entorno de ruido, del número de canales, del tipo de sensor y de la necesidad de combinar DP con otras magnitudes o con funciones de localización. ([1], pp. 4-5)

En transformadores, máquinas rotativas y cables, las mediciones de DP se integran con herramientas de análisis en frecuencia y tiempo, patrones resueltos por fase, sensores eléctricos y acústicos, acceso remoto y gestión de datos. Dentro del alcance del catálogo, estas capacidades permiten detectar defectos, evaluar tendencias y apoyar decisiones de mantenimiento y prevención de fallas. ([1], pp. 7, 9, 11-13, 17-21 y 46-47)