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Detección de fallas en los cables de las estaciones fotovoltaicas de 800 V ¥ YJLV 3×120 Cortocircuito de fase B Preubicación en la planta solar de QinYuan

2026-07-23

Último caso de la empresa sobre Detección de fallas en los cables de las estaciones fotovoltaicas de 800 V ¥ YJLV 3×120 Cortocircuito de fase B Preubicación en la planta solar de QinYuan
800V PV Estación Cable Detección de Fallas — Planta Solar QinYuan, Tongchuan

Proyecto: Detección de Fallas en Cable de Bajo Voltaje 800V de la Planta Fotovoltaica QinYuan, Tongchuan

Personal de Prueba: Ge Haojie, Qiao Yifan, Gao Fei | Fecha: 9-10 de Junio de 2026

1. Antecedentes del Proyecto

La Planta Fotovoltaica QinYuan en el Pueblo Huangbao, Tongchuan, experimentó una interrupción operativa en uno de sus cables colectores de bajo voltaje de 800V que conectaba un transformador a los inversores del arreglo fotovoltaico. El equipo de ingeniería del sitio solicitó servicios profesionales de detección de fallas en cables para localizar e identificar la falla, permitiendo una excavación y reparación dirigidas con un impacto mínimo en la generación de energía.

Parámetro del Sitio Detalles
Tipo de Cable YJLV-3×120 (Conductor de aluminio, aislamiento XLPE, cubierta de PVC)
Longitud del Cable Aproximadamente 260 metros
Voltaje de Operación 800V CC / CA de bajo voltaje
Ruta Transformador → camino enterrado → inversores del arreglo PV; cables intactos, unión de blindaje debidamente conectada a tierra
Condiciones del Sitio Inversores cercanos operando continuamente, generando fuerte interferencia electromagnética

2. Diagnóstico de Fallas — Prueba de Aislamiento

Se realizaron mediciones iniciales de resistencia de aislamiento utilizando un megóhmetro de 1000V entre las tres fases (A, B, C) referenciadas al blindaje del cable:

Punto de Prueba Resultado
Fase A a Blindaje >1 GΩ — saludable, no se detectó degradación del aislamiento
Fase B a Blindaje 0 Ω — cortocircuito directo confirmado; multímetro digital midió 24Ω en el rango de resistencia, el modo de continuidad indicó conducción
Fase C a Blindaje >1 GΩ — saludable, no se detectó degradación del aislamiento

Naturaleza de la Falla Confirmada: Cortocircuito de baja resistencia a tierra en una fase (fase B) al blindaje del cable. El valor de resistencia de 24Ω lo clasificó como una falla de baja resistencia en lugar de un cortocircuito total, lo que más tarde resultaría significativo para la dificultad de localización acústica.


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Probando desde el lado del transformador, la distancia de la falla del cable es de aproximadamente 185 metros.
3. Pre-localización de Fallas — Método de Onda de Pulso de Bajo Voltaje

Se realizó la pre-localización de la distancia de la falla utilizando el método de reflexión de pulso de bajo voltaje (TDR). Se inyectó un pulso de bajo voltaje en el conductor de la fase B desde ambos extremos del cable para validar cruzadamente la medición de la distancia de la falla:

Dirección de Prueba Distancia Medida a la Falla
Desde el Extremo del Transformador (gabinete de distribución de BA) 185 metros
Desde el Extremo del Inversor PV (verificación inversa) 85 metros
Longitud Total del Cable (verificada) 260 metros (185m + 85m ≈ 260m — validación cruzada consistente)

La forma de onda del pulso de bajo voltaje mostró claramente el punto de reflexión de la falla, con la forma de onda de la longitud total del cable confirmando la distancia total de 260m. Las mediciones bidireccionales arrojaron resultados consistentes: 185m desde el lado del transformador y 85m desde el lado del inversor, con las distancias combinadas coincidiendo con la longitud conocida del cable — confirmando la precisión de la pre-localización.


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4. Localización de Fallas — Desafíos y Soluciones 4.1 Enfoque Inicial: Descarga de Impulso de Alto Voltaje

Se intentó la localización de fallas utilizando el generador de impulsos de alto voltaje XHHV515-8L junto con una caja de control de operación y un transformador de prueba. Basado en los resultados de pre-localización, la falla estaba aproximadamente a 85m del extremo del inversor. Sin embargo, varias condiciones de campo complicaron el proceso de localización acústico-magnética:

  • Comportamiento de Falla de Baja Resistencia: La falla de 24Ω presentó baja impedancia, resultando en débiles señales acústicas de descarga en el punto de falla — la energía del arco se disipó a través de la ruta de baja resistencia produciendo una salida acústica insuficiente para una detección superficial confiable
  • Múltiples Puntos de Descarga del Blindaje: El blindaje del cable exhibió actividad de descarga en múltiples ubicaciones a lo largo de la ruta, creando indicaciones acústicas falsas que podrían inducir a error al operador de localización
  • Operación Continua de Inversores: Los inversores cercanos permanecieron en operación durante toda la prueba, generando fuerte interferencia de campo electromagnético que degradó el componente magnético del método de sincronización acústico-magnética
4.2 Enfoque Alternativo: Método de Audio Frecuencia del Localizador de Tuberías 507

Dadas las limitaciones del método acústico-magnético bajo las condiciones del sitio, el equipo desplegó el localizador de tuberías y cables XHHV507 en modo de audio frecuencia como técnica de localización alternativa:

  • El receptor 507 rastreó la ruta del cable desde el extremo del inversor hacia el extremo del transformador, monitoreando la amplitud de la señal de audio a lo largo de la ruta
  • A aproximadamente 85m del inversor — consistente con el resultado de pre-localización TDR — se observó una atenuación significativa de la señal y un patrón de distorsión característico, indicando la ubicación de la falla
  • El método de audio frecuencia demostró ser más resistente a la interferencia electromagnética de los inversores que el método acústico-magnético, ya que el receptor de audio de banda estrecha filtró el ruido de electrónica de potencia de banda ancha

5. Equipos Desplegados
Instrumento Rol en el Proceso de Detección de Fallas
Localizador de Fallas de Cable XHGG502 (TDR) Pre-localización de pulso de bajo voltaje — medición de longitud de cable y determinación de distancia de falla
Serie 503 / 503C / 503E Pre-localización suplementaria y análisis de forma de onda
Localizador de Tuberías y Cables XHGX507 Rastreo de cables por audio frecuencia e identificación del punto de falla bajo condiciones de interferencia de inversor
Generador de Impulsos de Alto Voltaje XHHV515-8L Descarga de impulso de alto voltaje para localización de fallas acústico-magnética
Caja de Operación + Transformador de Prueba (5/50) Fuente de alimentación y control de alto voltaje para el sistema de descarga de impulsos
Condensador de Almacenamiento de Energía de Impulso (40/6) Almacenamiento de energía para descarga de impulso de alto voltaje
Probador de Resistencia de Aislamiento 515-8L Evaluación de aislamiento de cable pre-prueba (rango de megóhmetro de 1000V)
Multímetro Digital Medición de resistencia y verificación de continuidad (confirmación de falla de 24Ω)

6. Resultados y Recomendaciones
Hallazgo Detalle
Tipo de Falla Cortocircuito de baja resistencia de fase B a blindaje del cable (24Ω)
Ubicación de la Falla 85m desde el extremo del inversor PV / 185m desde el extremo del transformador — confirmado por TDR bidireccional y rastreo de audio frecuencia
Causa Probable Daño de aislamiento en un solo punto del conductor de fase B, probablemente por estrés mecánico externo o defecto de fabricación que se manifiesta bajo ciclos térmicos durante la operación de la estación
Acción de Reparación Excavar en la ubicación identificada (85m desde el extremo del inversor), exponer el cable, cortar la sección dañada, instalar junta de cable en línea con restauración adecuada del aislamiento y reconexión del blindaje

7. Lecciones Aprendidas Operacionales
  • Localización de Fallas de Baja Resistencia: Las fallas en el rango de 20-30Ω producen firmas acústicas débiles durante la descarga de impulsos. Cuando la localización acústico-magnética se ve comprometida, la inyección de audio frecuencia a través de un localizador de tuberías/cables proporciona una alternativa viable más tolerante a la EMI de equipos operativos cercanos
  • Verificación TDR Bidireccional: Medir desde ambos extremos del cable y validar cruzadamente las distancias combinadas contra la longitud conocida del cable es un paso crítico de QA — la coincidencia de 185m + 85m = 260m proporcionó alta confianza en el resultado de pre-localización antes de comprometerse con la excavación
  • Restricciones Operativas de Estaciones PV: A diferencia de las subestaciones de servicios públicos donde los circuitos pueden ser completamente desenergizados, la detección de fallas en cables de estaciones PV a menudo procede con inversores adyacentes en línea. Los equipos de prueba deben anticipar la EMI y preparar métodos de localización alternativos — en este caso, el receptor de audio frecuencia 507 proporcionó la medición decisiva
  • Sinergia Multi-Instrumento: La combinación de pre-localización TDR (502), descarga de impulsos (518-8L) y rastreo de audio frecuencia (507) formó un conjunto de herramientas complementario — cada instrumento compensó las limitaciones de los otros bajo condiciones de campo desafiantes