Análisis de señales de corriente para diagnóstico de cortocircuito entre espiras de transformador basado en transformada wavelet

Resumen

Hoy en día, los transformadores son elementos básicos y de gran importancia en los sistemas eléctricos. Desafortunadamente, estos elementos están propensos a fallas, entre las cuales destaca la falla de cortocircuito en los devanados. Debido a esto, existe una necesidad emergente en la propuesta de metodologías que ayuden a detectar y cuantificar esta falla de manera oportuna para evitar daños graves al transformador o dispositivos eléctricos conectados en la red. El presente trabajo propone una metodología para obtener características que ayuden a cuantificar fallas de cortocircuito mediante una técnica basada en la transformada Wavelet-packet, cuya función es descomponer una señal en sus diferentes componentes frecuenciales. El análisis llevado a cabo se basa en señales corriente de energización obtenida de manera experimental en un transformador monofásico, donde la señal de corrientes se divide en dos partes, la primera corresponde a la parte transitoria de la señal y la segunda parte corresponde al análisis del estado estable de la misma. La entropía de Shannon es propuesta como índice para la detección y cuantificación de la falla. Finalmente, diversas condiciones de falla de cortocircuito entre las espiras de los devanados son analizadas de manera experimental, las cuales son de 10, 20, 30 y 40 vueltas cortocircuitadas, además del estado sano del transformador. Los resultados obtenidos demostraron la efectividad de la metodología propuesta.