Instrumentación virtual: voltímetro de cresta/eficaz para ensayos de alta tensión

Abstract

Para los ensayos y mediciones de altas tensiones de frecuencia industrial, es necesario disponer de instrumental que, con adecuados niveles de exactitud, permitan medir los valores cresta y eficaz aplicados sobre el objeto bajo ensayo. Los criterios básicos para estas mediciones se establecen en las normas IEC 60060. Con el avance tecnológico de los últimos años, las mediciones eléctricas se encuentran en un proceso de modernización, contemplando la implementación de instrumentos virtuales. Con ello, un sistema de medición consistiría de una placa adquisidora apropiada y de un software que cumpla los requisitos de medición necesarios. Debido a esto, están bajo estudio las normas IEC 61083-3 e IEC 61083-4 que tratan sobre el hardware y el software de medición respectivamente, para las mediciones de tensiones de frecuencia industrial en ensayos de alta tensión. El sistema de medición de alta tensión de frecuencia industrial de 300 kV del IITREE está compuesto por un divisor de tensión capacitivo y dos voltímetros analógicos, uno de tensión eficaz y otro de tensión cresta (dividido raíz de 2). El instrumento de valor eficaz es del tipo electroestático y el de valor cresta posee un detector de valor máximo de la onda, que se convierte a corriente y finalmente es medida por un galvanómetro. Ambos poseen una indicación por haz de luz deflactada por un espejo y la cupla antagónica se obtiene con un fleje metálico calibrado. Las calibraciones y mantenimiento de dicho instrumental resultan lentos y costosos. En el mercado convencional, fácilmente se disponen de instrumentos digitales de valor eficaz, no así de valor cresta de la onda. Por ello, se ha recurrido a la instrumentación virtual, mediante una placa adquisidora que registra la señal (tensión) y un software dedicado que realiza los cálculos correspondientes. En el presente trabajo se describe la implementación de un nuevo sistema de medición digital virtual, indicando los requerimientos de la placa de adquisición y el desarrollo del software que realiza el cálculo del valor eficaz y cresta a partir de la señal adquirida. Además de las funciones principales de medición, se han podido desarrollar otras funciones respecto a un voltímetro convencional, como la adquisición de la forma de onda, el perfil de tensión y otros parámetros de interés establecidos por la norma. Adicionalmente se complementó con la corrección por condiciones ambientales.