El Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de Hebei recientemente anunció que la "Tecnología de Monitoreo y Diagnóstico en Línea para Defectos Mecánicos en Transformadores de Potencia" desarrollada por su equipo de investigación ha ganado una medalla de oro en la 49ª Exhibición Internacional de Invenciones de Ginebra. Esta innovación abre un nuevo camino tecnológico para diagnosticar defectos mecánicos en los transformadores chinos, superando efectivamente las limitaciones de los métodos tradicionales de detección de parámetros eléctricos, como la dificultad de medición directa de la fuente de vibración y la susceptibilidad a interferencias ambientales. La tecnología puede mejorar la precisión del diagnóstico de defectos mecánicos hasta un 80%, equipando a los transformadores de potencia con un estetoscopio altamente sensible.
Los transformadores de potencia son componentes fundamentales de la red eléctrica. Las vibraciones mecánicas generadas bajo condiciones de alto voltaje, alta corriente o cortocircuito repentino a menudo causan deformaciones en componentes clave como los devanados y núcleos. Las estadísticas demuestran que las vibraciones mecánicas representan hasta el 60% de las fallas en los transformadores. Las tecnologías de detección tradicionales que dependen principalmente de parámetros eléctricos luchan por identificar y localizar con precisión tales defectos. Por lo tanto, identificar con precisión los defectos y evaluar las vibraciones se ha convertido en un problema urgente en la industria eléctrica.
Para encontrar métodos de detección de defectos más precisos y efectivos, los investigadores del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica de Hebei se alejaron de la detección tradicional de parámetros eléctricos y se centraron en el análisis de señales de vibración recolectadas de los transformadores. Mediante extensos experimentos de simulación de fallas y análisis de datos, revelaron en profundidad los modos de vibración y las características de respuesta de los componentes críticos del transformador bajo inestabilidad mecánica. Con base en esto, desarrollaron un sistema de monitoreo en línea para defectos mecánicos en transformadores.
Este sistema puede monitorear las vibraciones de los transformadores en tiempo real, capturando tanto las vibraciones causadas por impactos de corriente de cortocircuito como las pequeñas vibraciones durante el funcionamiento normal. Al procesar y analizar estos datos de vibración, el sistema puede identificar y localizar rápidamente defectos mecánicos dentro del transformador, como si se realizaran un "examen físico" del transformador, permitiendo una visión oportuna de su estado operativo interno. Al manejar grandes cantidades de datos de vibración en diferentes condiciones y analizar los modos de deformación en estado estacionario y las características tiempo-frecuencia de la vibración acústica transitoria, los investigadores establecieron criterios para evaluar el estado de vibración mecánica de los transformadores. Sobre la base de estos criterios, el equipo de investigación logró evaluar cuantitativamente los efectos acumulativos del daño en los devanados bajo impacto de cortocircuito.
Actualmente, este sistema se está aplicando en subestaciones con niveles de voltaje que van desde 220kV hasta 1000kV en la red eléctrica del sur de Hebei. Ha identificado y localizado con éxito más de diez casos de defectos mecánicos en transformadores, mejorando significativamente la seguridad y confiabilidad de las operaciones de la red eléctrica.
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