Metodología para Evaluar la Condición de Transformadores Eléctricos de Potencia Basada en un Índice de Salud Compuesto
The development of condition monitoring methods that follow the evolution of the degradation of power transformers (PT), is essential for a safe and reliable operation of power systems. Having condition monitoring tools has become a priority for utilities, this being a complex task, since different...
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| Autores principales: | , , , |
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| Formato: | Online |
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| Publicado: |
Universidad de Costa Rica
2022
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/50613 |
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|---|---|
| author | Nuñez Mata, Oscar Gómez-Ramírez, Gustavo Acuña Rojas, Fauricio González Solís, César |
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| author_sort | Nuñez Mata, Oscar |
| collection | Revista Ingeniería (RI) |
| description | The development of condition monitoring methods that follow the evolution of the degradation of power transformers (PT), is essential for a safe and reliable operation of power systems. Having condition monitoring tools has become a priority for utilities, this being a complex task, since different stresses are combined, such as: electrical, chemical and mechanical. Some authors propose the use of health indices (HI) that include the condition of the PT in a single parameter, to support the personal relationship with the decision-making process. To obtain the HI, the results of different tests are used to verify the status of the PT. This will be the basis for evaluating the global health and facilitating the identification of failure modes present in the PT and its subsystems, which lead to generalized degradation, or in key subsystems, which can lead to the end of the useful life of the PT. This research proposes a novel tool to evaluate power transformers based on a compound HI. The HI was obtained using: i) condition data, and ii) condition functions. The results obtained are weighted, reaching a final value that reflects the condition of the PT. It was possible to determine with expert criteria the importance of each executed test, granting the importance weights. The results showed a good performance of the proposed HI evaluating real transformers. This indicates that moving towards the use of HI to assess the condition of power transformers improves the reliability of electrical networks and, with this, the service to users. |
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| institution | Instituto de Investigaciones en Ingeniería (INII) |
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| publishDate | 2022 |
| publisher | Universidad de Costa Rica |
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| spelling | INII-RI-article-506132023-01-13T15:46:49Z Methodology to Assess the Condition of Electrical Power Transformers Based on a Composite Health Index Metodología para Evaluar la Condición de Transformadores Eléctricos de Potencia Basada en un Índice de Salud Compuesto Nuñez Mata, Oscar Gómez-Ramírez, Gustavo Acuña Rojas, Fauricio González Solís, César Chemical analysis Failure analysis Insulation testing Power systems Power transformers Análisis de fallas Análisis químico prueba de aislamiento sistemas eléctricos de potencia transformador de potencia The development of condition monitoring methods that follow the evolution of the degradation of power transformers (PT), is essential for a safe and reliable operation of power systems. Having condition monitoring tools has become a priority for utilities, this being a complex task, since different stresses are combined, such as: electrical, chemical and mechanical. Some authors propose the use of health indices (HI) that include the condition of the PT in a single parameter, to support the personal relationship with the decision-making process. To obtain the HI, the results of different tests are used to verify the status of the PT. This will be the basis for evaluating the global health and facilitating the identification of failure modes present in the PT and its subsystems, which lead to generalized degradation, or in key subsystems, which can lead to the end of the useful life of the PT. This research proposes a novel tool to evaluate power transformers based on a compound HI. The HI was obtained using: i) condition data, and ii) condition functions. The results obtained are weighted, reaching a final value that reflects the condition of the PT. It was possible to determine with expert criteria the importance of each executed test, granting the importance weights. The results showed a good performance of the proposed HI evaluating real transformers. This indicates that moving towards the use of HI to assess the condition of power transformers improves the reliability of electrical networks and, with this, the service to users. El desarrollo de sistemas de monitoreo de condición que siga la evolución del desgaste de los transformadores de potencia (TP), es esencial para una operación segura y confiable de sistemas eléctricos. Contar con herramientas de monitoreo de condición se ha convertido en una prioridad de las compañías eléctricas, siendo esto una tarea compleja, ya que la operación del TP combina distintas solicitaciones, tales como: eléctricas, químicas y mecánicas. Algunos autores proponen el uso de índices de salud (HI) que recogen en un solo parámetro la condición del TP, que apoyen al responsable de la operación en la toma de decisiones. Para la obtención del HI se utilizan resultados de pruebas que verifican el estado de las distintas partes. Éste será la base para evaluar la salud global y facilitar la identificación de modos de falla presentes y sus subsistemas, que deriven en degradación generalizada, que pueden llevar al final la vida útil del activo. Esta investigación propone una herramienta novedosa que evalúe los transformadores de potencia basada en un HI compuesto. El HI se obtuvo usando: i) datos de condición, y ii) funciones de condición. Los resultados obtenidos se ponderan alcanzando un valor final que refleja la condición del TP. Se logró determinar con criterio experto la importancia de cada prueba, otorgando los pesos de importancia. Los resultados mostraron un buen desempeño del HI evaluando transformadores de potencia. Esto indica que avanzar hacia el uso de HI para evaluar el estado del transformador mejora la confiabilidad de las redes eléctrica. Universidad de Costa Rica 2022-11-29 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Article Artículo application/pdf text/html application/epub+zip https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/50613 10.15517/ri.v33i1.50613 Ingeniería; Vol. 33 No. 1 (2023): January - June 2023 ; 48-65 Ingeniería; Vol. 33 Núm. 1 (2023): Enero - Junio 2023 ; 48-65 Ingeniería; Vol. 33 N.º 1 (2023): Enero - Junio 2023 ; 48-65 2215-2652 1409-2441 spa https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/50613/53632 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/50613/53633 https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/ingenieria/article/view/50613/53634 Derechos de autor 2022 Oscar Nuñez Mata, Gustavo Gómez-Ramírez, Fauricio Acuña Rojas, César González Solís https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
| spellingShingle | Chemical analysis Failure analysis Insulation testing Power systems Power transformers Análisis de fallas Análisis químico prueba de aislamiento sistemas eléctricos de potencia transformador de potencia Nuñez Mata, Oscar Gómez-Ramírez, Gustavo Acuña Rojas, Fauricio González Solís, César Metodología para Evaluar la Condición de Transformadores Eléctricos de Potencia Basada en un Índice de Salud Compuesto |
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