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Detección de Fallas en Cable Subterráneo de 10kV — Estudio de Caso de la Subestación Baqiao

▎Antecedentes y Configuración del Cable

Una red de distribución subterránea de 10kV en Baqiao requirió un diagnóstico urgente en dos cables entre el cuadro de alta tensión y los interruptores de aislamiento del transformador. El Cable A era un cable de cobre YJV de 8.7/10kV de 3×95mm² de 880 metros con una junta intermedia. El Cable B era un cable de aluminio YJLV de 8.7/10kV de 3×50mm² de 80 metros sin juntas. Ambos cables sufrieron interrupciones de servicio por sospecha de fallas a tierra de alta resistencia, lo que exigió una rápida localización de fallas para minimizar la duración de la interrupción.

▎Proceso de Diagnóstico

Paso 1: Medición de Resistencia de Aislamiento — El probador XHMR-5kV a 2500V CC confirmó fallas monofásicas en ambos cables. Cable A: Fase C a tierra a 0.05 MΩ con fases sanas superando los 40 GΩ. Cable B: Fase A a tierra a 0.03 MΩ con fases sanas por encima de 10 GΩ. Estas lecturas extremadamente bajas establecieron la naturaleza de alta resistencia de ambas fallas.

Paso 2: Identificación del Trazado — El Cable A tenía un registro de ruta existente. El Cable B requirió un rastreo activo utilizando el localizador de trazado 507 en modo de conexión directa, mapeando exitosamente la ruta subterránea de 80 metros en minutos.

Paso 3: Línea Base TDR y Pre-localización por Descarga de Alto Voltaje — El 502 TDR estableció trazas de referencia a 880m (Cable A) y 80m (Cable B). Se inyectó energía de alto voltaje a través del transformador de operación y el capacitor de pulso 40/6 descargando a través del interruptor de centelleo en cada fase defectuosa. El análisis de la forma de onda de descarga identificó la falla del Cable A a 386 metros y la falla del Cable B a 30 metros desde sus respectivos terminales de prueba.

Paso 4: Localización Acústica — El localizador acústico-magnético síncrono 503 confirmó ambas pre-localizaciones con claras firmas de descarga. El Cable A exhibió un sonido de descarga máximo con vibración del suelo a aproximadamente 380 metros. El Cable B mostró un pico de descarga acústica a aproximadamente 30 metros, permitiendo una marca precisa de excavación en ambas ubicaciones de falla.

▎Resumen de Resultados

▎Conclusiones Clave

Eficiencia del Flujo de Trabajo Integrado — Ambos cables fueron diagnosticados dentro de un solo día de campo utilizando la suite XZH TEST. La compatibilidad perfecta de los instrumentos entre la medición de aislamiento, el rastreo de trazado, la pre-localización TDR y la localización acústica eliminó las interrupciones del flujo de trabajo.

Necesidad de Descarga de Alto Voltaje — Las fallas a 0.03–0.05 MΩ requirieron inyección de energía de alto voltaje para la captura de formas de onda; el TDR de bajo voltaje por sí solo fue insuficiente, validando la descarga de alto voltaje para escenarios desafiantes de fallas de alta resistencia.

Perspectiva de Mantenimiento Preventivo — La falla del Cable A a 386m, más allá de la junta intermedia, indicó el deterioro de la junta como causa raíz. Este hallazgo apoya la planificación de reemplazo proactivo para juntas de edad similar en toda la red.