Medidas anti-interferencia en pruebas de descargas parciales

1. Fuente de interferencia

En sentido amplio, la interferencia electromagnética incluye no solo la que ingresa al sistema de monitoreo junto con la señal de descarga parcial a través del sensor de corriente, sino también la que afecta al propio sistema de monitoreo, como la causada por un manejo inadecuado de la puesta a tierra, el blindaje y los circuitos. La interferencia electromagnética en campo se refiere específicamente a la primera, la cual puede clasificarse en interferencia periódica continua, interferencia pulsada y ruido blanco. La interferencia periódica abarca armónicos superiores del sistema, comunicación por portadora y comunicación por radio. La interferencia pulsada se divide en interferencia pulsada periódica e interferencia pulsada aleatoria. Las perturbaciones pulsadas periódicas se deben principalmente a corrientes de sobretensión de alta frecuencia generadas por la acción de dispositivos electrónicos de potencia. La interferencia pulsada aleatoria incluye descargas de corona en líneas de alta tensión, descargas parciales de otros equipos eléctricos, descargas por acción de cambiadores de tomas, descargas por arco durante el funcionamiento de motores y descargas por potencial flotante debido a contactos deficientes. El ruido blanco comprende ruido térmico de bobinas, ruido de la red de tierra, líneas de alimentación y diversos ruidos acoplados a las líneas de señal de protección de relés de transformadores.

La interferencia electromagnética generalmente ingresa al punto de medición mediante acoplamiento espacial directo y conducción por líneas. Diferentes puntos de medición presentan distintas rutas de acoplamiento de interferencia y su influencia varía; además, el tipo e intensidad de la interferencia difieren según el punto de medición.

2. Métodos comunes de supresión de interferencia
La supresión de interferencia siempre se considera desde tres aspectos: la fuente de interferencia, la ruta de interferencia y el posprocesamiento de la señal. Encontrar la fuente de interferencia y eliminarla directamente o cortar su ruta correspondiente es el método más efectivo y fundamental para resolver el problema, pero requiere un análisis detallado de la fuente y la ruta, y generalmente no permite modificar el modo de operación original del transformador, por lo que las posibilidades en estos dos aspectos son limitadas. Se adoptan diversas técnicas de procesamiento de señales para suprimir las perturbaciones acopladas al sistema de monitoreo a través del sensor de corriente.
Generalmente, las señales de descarga parcial y las señales de interferencia se distinguen en aspectos como: fase de frecuencia de red, espectro de frecuencia, amplitud de pulso y distribución de amplitud, polaridad de la señal, tasa de repetición y ubicación física, entre otros.

Existen dos enfoques diferentes en la tecnología antinterferencia:

Uno se basa en señales de banda estrecha (generalmente de 10 kHz a varias decenas de kHz). Capta la señal mediante un sensor de corriente de banda estrecha con una banda de frecuencia adecuada y un circuito de filtro pasa banda, evitando diversas interferencias periódicas continuas y mejorando la relación señal-ruido de la señal medida. Este método solo es adecuado para una subestación específica y es inconveniente de usar. Además, dado que la señal de descarga parcial es un pulso de banda ancha, la medición de banda estrecha distorsiona la forma de onda de la señal, lo que no favorece el posterior procesamiento digital.

El otro es un método de procesamiento basado en señales de banda ancha (típicamente en la banda de 10 a 1000 kHz). La señal de detección contiene la mayor parte de la energía de descarga parcial y mucha interferencia, pero la relación señal-ruido es baja. Los pasos de procesamiento para estas perturbaciones suelen ser:
a. Suprimir la interferencia periódica continua;
b. Suprimir la interferencia pulsada periódica;
c. Suprimir la interferencia pulsada aleatoria. Con el desarrollo de la tecnología digital y la aplicación de métodos de reconocimiento de patrones en descargas parciales, este enfoque suele lograr mejores resultados. En el posprocesamiento, muchos métodos son consistentes. Pueden resumirse en métodos de procesamiento en dominio de frecuencia y dominio de tiempo. El método en dominio de frecuencia utiliza las características discretas de la interferencia periódica en el dominio de frecuencia para procesarla; mientras que el método en dominio de tiempo se basa en las características discretas de la interferencia pulsada en el dominio temporal.

Dado que la señal de pulso de descarga parcial es muy débil, la interferencia electromagnética en campo puede generar grandes errores en los resultados de medición, por lo que es difícil realizar mediciones precisas. Para mejorar la precisión, además de las medidas antinterferencia mencionadas, durante la medición también deben tomarse las siguientes precauciones:
El equipo utilizado en la prueba debe ser, en lo posible, libre de halos, especialmente el transformador de prueba y el capacitor de acoplamiento Ck.

El rendimiento del filtro debe ser óptimo, y se debe lograr un aislamiento de alta frecuencia entre la fuente de alimentación y el circuito de medición.

El momento de la prueba debe seleccionarse, en lo posible, en un período de menor interferencia, como durante la noche.

La adaptación de parámetros del circuito de medición debe ser adecuada, y el capacitor de acoplamiento debe ser lo más pequeño posible en comparación con el capacitor de prueba Cx, para que la carga pueda transferirse rápidamente entre Cx y Ck durante la descarga parcial.

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