Laboratorio de alta tensión LAT-UPM
Laboratorio de alta tensión LAT-UPM
El laboratorio de alta tensión de la Universidad Politécnica de Madrid LAT-UPM fue creado en el año 2000 con la intención de realizar una labor docente, atendiendo a prácticas de laboratorio de varias asignaturas y para la realización de proyectos fin de grado y fin de máster. También fue creado para servir como instrumento fundamental de I+D+I en el área de la alta tensión, sirviendo como base de forma especial para el estudio e investigación del comportamiento de los aislamientos eléctricos. Desde el año 2000, el laboratorio está inscrito en la Red de Laboratorios de Madrid.
MISIÓN DEL LAT-UPM
La misión del LAT-UPM es servir de base de referencia internacional para efectuar estudios de alto nivel técnico en el área de la alta tensión, para principalmente conocer el comportamiento de los aislamientos, a fin de identificar nuevas técnicas de medida relacionadas con las instalaciones eléctricas de alta tensión.
CAPACIDADES CIENTÍFICO-TÉCNICAS DEL LABORATORIO
Las instalaciones que comprende el LAT-UPM se concentran en tres áreas: Aula Ormazábal, Nave de Ensayos y Centro de Proyectos de Desarrollo y Simulación.
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Aula Ormazabal: Dispone de un centro de transformación de cliente y de abonado de dimensiones y características idénticas a las utilizadas en el sector eléctrico. En este aula, tanto la Universidad como la Corporación Ormazabal desarrollan tareas de formación práctica de especialización y proyectos de I+D de carácter competitivo.
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Nave de ensayos: Dispone de generadores alternativos de alta tensión a través de transformadores elevadores y de un sistema resonante, disponiéndose de capacidad para alcanzar tensiones de hasta 200 kV (transformadores elevadores) y de hasta 36 kV (sistema resonante). Dispone también de equipos para medir descargas parciales con distintas tecnologías (condensadores de acoplamiento, medidas en HF o UHF, técnica de detección por ultrasonido). Infraestructura para medir descargas parciales en sistemas de cable, transformadores, celdas de media tensión y GIS.
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Centro de proyectos de desarrollo y simulación: Dispone de instalaciones de simulación de redes eléctricas con un alto nivel tecnológico, herramientas de software de última generación especializadas para la medida y simulación en instalaciones de alta tensión. Todo ello enfocado a la realización de proyectos de I+D+I competitivos nacionales y europeos de alto nivel científico y tecnológico.
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A continuación, se muestra una relación de los equipos disponibles en las instalaciones del laboratorio:
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EQUIPOS PARA ENSAYOS DE ALTA TENSIÓN |
Fabricante |
Características |
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Generador resonante de 36 kV |
HIGHVOLT |
36 kV. 22,9 H. |
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Medidor de DP conforme a norma IEC 60270 |
LEMKE |
100-400 kHz |
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Medidor de DP acústico |
AIA Transinor |
10-500 kHz |
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Medidores de DP no convencionales |
BlueBOX |
1-50 MHz. |
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Calibradores de DP |
Seitz Instruments AG/Ampacimon |
1pC-100 nC |
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Divisor de AT de frecuencia industrial |
LDIC |
2 nF |
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Cuadripolo de medida de DP |
LDIC |
748 nF |
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Conducto maqueta GIS |
UPM |
Reproducción a escala de compartimento GIS de 3metros. |
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Instalación de ensayo de cables-celdas de distribución-transformadores de potencia y compartimento de GIS: circuito de I+D+I de 1,5 km. |
UPM |
Cable 12/20 kV Al, XLPE. Celdas de Ormazabal, trafos de Cotradis de 250 kVA. |
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Centro de transformación integrado. Instalación de ensayo de transformadores. |
CTIN |
CT para intemperie. 400 kVA. 20kV/400V. |
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Generador de alta tensión de corriente continua |
T&R Test Equipment Limited Cable Test Set Model PT 30-10 |
0 - 60 kV en polaridad positiva y negativa |
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Divisor de alta tensión capacitivo |
Haefely |
200 kV, 50 Hz, Us<1000 V |
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Transformador de AT |
Arteche |
110/66.000 V |
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Generador de AT |
Haefely |
200 kV, 50 Hz |
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Otros equipos |
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Registrador de Temperatura |
Agilent |
Distributed Temperature System (DTS). -10°C - 60°C. |
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Osciloscopio de 1 GHz |
LeCroy |
1 GHz, 5Gs/s. 4 Canales. |
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Estación meteorológica |
Oregón |
Scientific WMR 100 |
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Generador de corriente |
AEG |
Hasta 1200-2400 A y 11 kVA |
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Sensores de medida de descargas parciales |
DIAEL, IPEC, INTELISAW, Doble LEMKE, Siemens, … |
Sensores de HF y UHF. |
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Impresoras 3D |
Prusa |
Impresoras 3D marca Prusa modelos m3ks en adelante |
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Instalación modular a escala de red de transporte de media tensión, escalable a modelos de la misma red más amplios y complejos |
UPM |
Instalación equivalente a una línea de media tensión de 66 kV trifásica con 1,5 km de cable entre GIS y GIS |
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Instalación modular a escala de red de distribución de media tensión, escalable a modelos de la misma red más amplios y complejos |
UPM |
Instalación equivalente a una red de media tensión de 66 kV trifásica en anillo con 500 metros de cable entre CTs |
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Instalación modular a escala de red de transporte de alta tensión, escalable a modelos de la misma red más amplios y complejos |
UPM |
Instalación equivalente a una línea de alta tensión superior a 66 kV trifásica con 1,5 km de cable entre GIS y GIS |
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Generador de transitorios de alta frecuencia para la simulación de faltas de aislamiento y de defectos de aislamiento |
UPM |
Generador de forma de onda arbitraria para simular fenómenos transitorios de hasta 5V pico-pico y de frecuencia de 0 a |
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Elementos de apoyo: Filtros UHF y conversores UHF-HF para la medida de descargas parciales, amplificadores de alta frecuencia, autotransformadores, transformadores monofásicos de potencia, diodos y limitadores de alta tensión y transformadores de medida y protección de tensión y de corriente. |
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Tipos de técnicas utilizadas
Para la generación de alta tensión en corriente alterna, se utilizan transformadores elevadores y un sistema resonante. En las instalaciones del laboratorio se puede generar alta tensión con polaridad positiva y negativa en corriente continua. También existe la posibilidad de generar dependencias individuales para el envejecimiento de dieléctricos sometidos a estrés térmico y eléctrico.
Tipos de ensayos realizados
En el LAT-UPM se realizan ensayos orientados al diagnóstico del estado de los aislamientos de las instalaciones de alta tensión. Dichos ensayos son:
- Ensayos de descargas parciales en instalación de alta tensión aplicando el método convencional según la norma 60270 y métodos no convencionales acordes a la especificación técnica TS-IEC-62478.
- Ensayos de localización de faltas de cortocircuito y estudio de corrientes por pantalla.
- Caracterización y evaluación de sistemas de medida online y offline de descargas parciales y técnicos especializados mediante la generación de fuentes de descargas parciales con generador de funciones e instalación a escala asociada.
Tipos de muestras analizadas
En el LAT-UPM se ensayan los distintos elementos que componen las redes de media y alta tensión, así como los sistemas de diagnóstico del estado de los aislamientos en dichas instalaciones.
ACTIVIDAD DEL LABORATORIO
El LAT-UPM ha participado desde el año 2008 y de forma ininterrumpida en numerosos proyectos de investigación competitivos y privados nacionales y europeos, bien de forma directa con el cliente final o en consorcio con otras empresas o laboratorios como Ormazabal, Unión Fenosa Distribución (UFD), Endesa, Red Eléctrica de España (REE), Viesgo, Ampacimon (España-Bélgica), RISE (Suecia), LNE (Francia), PTB (Alemania), TUBITAK (Turquía), VSL (Países Bajos), VTT (Finlandia), TAU (Finlandia), TU Delft (Países Bajos) y VETTINER (Francia). Cabe destacar la estrecha colaboración en los últimos 15 años entre el LAT-UPM y la Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial (F2I2-LCOE), institución de referencia en el área de la alta tensión a nivel nacional e internacional.
Los proyectos competitivos públicos nacionales e internacionales más relevantes en los que se ha participado son los siguientes.
- Proyecto nacional SMARTTRAFO RTC-2016-4528-3
- Proyecto nacional SIDICEM RTC-2016-4802-3
- Proyecto nacional BrainEn PCD2256180026
- Proyecto nacional NUGER RTC2019-006844-3
- Proyecto europeo Techniques for ultra-high voltage and very fast transients, 15NRM02
- Proyecto europeo FUTURE ENERGY 19ENG02
- Proyecto europeo ViDiT SRT-d02
- Proyecto europeo ENSURE 23IND01
SERVICIOS OFERTADOS
El laboratorio proporciona los siguientes servicios:
- Ensayos de descargas parciales en instalación de alta tensión aplicando el método convencional según la norma 60270 y métodos no convencionales acordes a la especificación técnica TS-IEC-62478.
- Ensayos de envejecimiento de elementos aislantes de redes de media y alta tensión en condiciones ambientales controladas acordes a la norma 60270
- Ensayos de localización de faltas de cortocircuito y estudio de corrientes por pantalla.
- Simulación software de comportamiento de fenómenos transitorios en redes de media y alta tensión.
- Caracterización y evaluación de sistemas de medida online y offline de descargas parciales y técnicos especializados mediante la generación de fuentes de descargas parciales con generador de funciones e instalación a escala asociada.
- Diseño y fabricación de prototipos mediante sistemas FDM con impresión 3D para equipos que operan en dichas redes.
NORMAS DE LOS ENSAYOS
En el LAT-UPM se realizan principalmente ensayos de descargas parciales aplicando el método normativo según la norma IEC-60270. También se hacen ensayos de descargas parciales aplicando métodos alternativos no convencionales, muy demandados por las empresas del sector eléctrico. Estos últimos se realizan de acuerdo con la especificación técnica TS-IEC-62478. Todos estos ensayos se realizan en entorno de laboratorio y con adaptación a entornos industriales simulando condiciones de medida en campo.
UBICACIÓN
Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial.
Ronda de Valencia nº3, 28012, Madrid.
CONTACTO
Si desea contactar con el laboratorio, puede hacerlo a través de las siguientes vías:
Responsable científico:
Fernando Álvarez (Director del LAT-UPM)
Correo electrónico: fernando.alvarez@upm.es
Teléfonos: 636843415
Personal técnico:
Eduardo Arcones (Jefe de ensayos de AT)
Correo electrónico: eduardo.arcones@upm.es
Teléfonos: 618 59 31 40 y 636843415