Análisis de falla en la chapa de acero al silicio en transformadores de distribución. Efecto de la zona de precedencia de los transformadores

• Mago, María Gabriela ^[3] ; Valles, Luis ^[1] ; Olaya, Jhon Jairo ^[2] ; Espejo, Edgar ^[2] ; Arango, Pedro ^[2] ; Sierra, Mauricio ^[3]
  1. [1] Universidad de Carabobo

     Universidad de Carabobo

     Venezuela

     
  2. [2] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
  3. [3] Programa de Ingeniería Mecánica, Facultad de Ingeniería. Universidad Libre

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• Localización: Revista ION: Investigación, Optimización y Nuevos Procesos en Ingeniería, ISSN-e 2145-8480, ISSN 0120-100X, Vol. 30, Nº. 2, 2017 (Ejemplar dedicado a: Revista ION), págs. 87-98
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Failure analysis in silicon steel sheet in distribution transformers. Effect of the zone of precedence of the transformers
  • Análise de falhas em chapa de aço silício em transformadores de distribuição. Efeito transformers área precedência
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• Resumen
  • español

    El análisis de falla en la chapa de acero al silicio en transformadores de distribución presenta un diagnóstico basado en la micro estructura y propiedades magnéticas de este material, con el cual se fabrica el núcleo de los transformadores de distribución monofásicos de poste. Tales diagnósticos, complementan estudios realizados para evaluar la vida útil de estos equipos, comparando la calidad de los materiales con los que son fabricados aplicando “métodos no convencionales”, cuando presentan condiciones de fallas, incrementando la experticia en los sistemas de distribución de energía eléctrica. El trabajo fue realizado aplicando técnicas de caracterización a la chapa de acero utilizando difracción de rayos X o XRD y microscopía electrónica de barrido en ambiente o E-SEM, lo que permitió una visión más clara de los fenómenos que intervienen en el comportamiento de la chapa de acero de silicio. Aunque previamente se había realizado análisis metalográfico a muestras de equipos fallados para verificar el tamaño de grano, impurezas o inclusiones que hubieran podido afectar a la calidad del material durante su funcionamiento, se aplica XRD y se utiliza la ecuación de Scherrer comprobando el tamaño de los cristales (granos) en escala nanométrica, y luego, con la fórmula de Steinmetz se evalúan las pérdidas debido a la histéresis magnética que también afecta de manera importante el funcionamiento del equipo. Las Pérdidas Totales del Núcleo se deben a presencia de óxidos Tipo D y cambios en el tamaño del cristal (grano)

  • português

    Análise de falha na chapa de aço silício em transformadores de distribuição apresenta um modelo baseado na microestrutura e propriedades magnéticas deste material de diagnóstico, com a qual o núcleo do monofásico pólo transformadores de distribuição é fabricado. Tais diagnósticos, estudos complementares para avaliar a vida destas equipas, comparando a qualidade dos materiais que são fabricados utilizando “métodos não convencionais” quando presentes condições de falha, aumentando a experiência em sistemas de distribuição de energia elétrica. O trabalho foi realizado utilizando técnicas de caracterização para a chapa de aço usando (difração de raios-X) ou DRX e MEV no ambiente (microscopia eletrônica de varredura) ou E-SEM permitindo uma visão mais clara dos fenômenos envolvidos o comportamento da chapa de aço silício. Embora realizado anteriormente amostras metalográficas de falha para verificar o tamanho do grão impurezas ou inclusões que pode ter afectado a qualidade do material durante a operação de equipamento de análise, de XRD é aplicada e a equação de Scherrer é usado, verificando o tamanho dos cristais (grãos) em escala nano, e, em seguida, com a fórmula perdas Steinmetz são avaliados devido à histerese magnética também afecta significativamente a operação. Total do núcleo são as perdas devido à presença de óxidos de Tipo D e alterações no tamanho do cristal (grão).

  • English

    Failure analysis in the silicon steel sheet in distribution transformers presents a model based on the microstructure and magnetic properties of this material diagnosis, with which the core of the single-phase distribution transformers pole is manufactured. Such diagnoses, complementary studies to evaluate the life of these teams, comparing the quality of the materials that are manufactured using “unconventional methods” when present fault conditions, increasing expertise in distribution systems of electric power. The work was performed using techniques of characterization to the steel sheet using (X-ray diffraction) or XRD and SEM in environment (scanning electron microscopy) or E-SEM allowing a clearer view of the phenomena involved the behavior of the silicon steel sheet. Although previously performed metallographic samples of failed to check the size of grain impurities or inclusions that might have affected the quality of the material during operation equipment analysis, XRD is applied and the Scherrer equation is used by checking the size of the crystals (grains) in the nanoscale, and then with the formula Steinmetz losses are evaluated due to magnetic hysteresis also affects significantly the operation. Total Core Losses aredue to the presence of Type D oxides and changes in crystal size (grain)