Modelación del generador de impulsos Atmosféricos

1. Resumen
2. Marco referencial de los
   generadores de impulsos
4. Forma de
   onda normalizada de la tensión de
   impulso
5. Circuito de
   carga
6. Generador
   de impulsos multietapas
7. Esquema
   completo del circuito de prueba de impulso
8. Dispositivo
   electromagnético
9. Métodos
   de medición de la tensión de
   impulso
10. Representación
    de los devanados del transformador a fenómenos de
    impulso atmosférico
11. Tipo de
    bobina
12. Sistema de
    prueba de impulso
13. Conductor
    de interconexión
14. Osciloscopio
15. Capacitancia
    del generador de impulsos
16. Conclusión
17. Referencias
    bibliográficas

RESUMEN

Para un transformador de un determinado lote de la
producción es necesario realizarle las
respectivas pruebas de
rutina así como también las pruebas tipo. Una de
estas pruebas tipo es la prueba de impulso la cual se realiza
mediante un generador de impulsos atmosférico. Este
trabajo platea
la necesidad de poder simular
mediante los programa Pspice y
ATPDraw los ensayos de
impulsos a un transformador monofásico. Permitiendo de
esta manera poder configurar el equipo para la prueba, así
como también conocer como se determinan los valores de
resistencia,
inductancia y capacitancia que permitan aplicar una onda de
impulso atmosférico señalado en la norma I.E.E.E
Std-4 1995 y COVENIN 3172 al transformador monofásico.
Como resultado se podrá reducir los tiempos de
configuración del generador de impulso y poder hacer los
ajustes necesarios del generador en vacío y con carga,
así como también poder comparar los resultados de
las pruebas con las simulaciones.

Palabras Claves: Simulación; Generador de Impulso
Atmosférico; Pspice; ATPDraw; Capacitancia; Transformador
Monofásico; Divisor de Tensión.

MARCO REFERENCIAL DE
LOS GENERADORES DE IMPULSOS

Los ensayos de aislamiento a impulso normalizado que
simulan los transitorios con frente brusco de origen
atmosférico o de maniobra, se realizan con generadores de
impulso.

El esquema básico de los generadores de impulso
fue originalmente propuesto por E. Marx en 1924, los
generadores de Marx son probablemente la manera más
común de generar los impulsos de alto voltaje para probar
cuando el nivel voltaico requerido es más alto que el
disponible cargando voltajes de fuente, consiste en un cierto
grupo de
capacitores
que se cargan en paralelo por medio de rectificadores de alta
tensión, a través de resistencias
de carga. La descarga de los capacitores se realiza a
través de espinterómetros de esferas en un circuito
serie que incluye resistencias amortiguadoras de las
oscilaciones.

La carga de los capacitores y en consecuencia la
tensión total del generador puede variarse regulando la
tensión del rectificador. La polaridad de la
tensión se cambia invirtiendo las conexiones de los
capacitores al rectificador.

El método
más utilizado para originar la descarga del generador
consiste en aplicar un impulso de tensión al electrodo
central de un espinterómetro con tres esferas, que
está colocado entre el primer y segundo grupo, por medio
de una fuente auxiliar. Iniciada la descarga, ésta se
propaga a todos los espinterómetros de la
cadena.

Hay ensayos en los que se requiere la aplicación
de tensión alterna al aparato y simultáneamente
aplicar la onda de impulso, esto exige que el dispositivo de
disparo actúe en modo sincronizado.

Una de las más importantes aplicaciones del
ensayo de
impulso, es la detención de las fallas. No existe un
método definitivo para este propósito, pero la
experiencia ha demostrado que la utilización de una
combinación de todos los métodos,
asegura la detección de fallas.

La detección, mediante osciloscopios
diseñados para pruebas de alto voltaje o en su defecto
osciloscopios convencionales, esta basado en la premisa que:
cuando un aislamiento falla en el caso de las pruebas a transformadores,
cambia la impedancia cuando este es sometido a los impulsos de
tensión. Este cambio causara
variaciones en la corriente de impulso que fluye a través
del devanado y en la tensión media a través del
mismo.

Debido a la complicada naturaleza del
ensayo de impulso y a las diferentes formas de construcción de transformadores, los
fabricantes de estos han desarrollado a través de los
años, técnicas
de pruebas apropiadas para su uso.