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https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/11929| Título: | Diagnóstico de falla de cortocircuito entre espiras en transformadores secos mediante el análisis de flujo magnético de dispersión. |
| Autor(es): | Daniel Cruz Ramírez |
| Palabras clave: | Transformadores eléctricos Flujo magnético de dispersión Cortocircuito entre espiras Indicadores estadísticos Transformada de Fourier Análisis discriminante lineal Redes neuronales artificiales |
| Área: | INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA |
| Fecha de publicación : | 4-jul-2025 |
| Editorial : | Universidad Autónoma de Querétaro |
| Páginas: | 1 recurso en línea (132 páginas) |
| Folio RI: | IGMAC-226301 |
| Facultad: | Facultad de Ingeniería |
| Programa académico: | Maestría en Ciencias (Mecatrónica) |
| Resumen: | Los transformadores eléctricos son componentes esenciales en los sistemas eléctricos de potencia, ya que permiten adecuar los niveles de tensión para la transmisión y distribución de energía en aplicaciones industriales, comerciales y residenciales. Aunque son máquinas robustas y eficientes, están expuestos a condiciones operativas y ambientales adversas que pueden causar daños internos, particularmente en los devanados, dando lugar a fallas incipientes como cortocircuito entre espiras, fallas a tierra o arcos eléctricos. Este trabajo se enfoca en el diagnóstico temprano de fallas por cortocircuito entre espiras en un transformador seco comercial de 30 kVA, al que se le indujo una falla equivalente al 11.54% de espiras en cortocircuito entre taps. Para ello, se emplearon señales de flujo magnético de dispersión en sus componentes axial, radial y rotacional, registradas mediante un sensor de efecto Hall triaxial de bajo costo, no invasivo y fácil de instalar. Las señales fueron adquiridas a una frecuencia de muestreo de 1 kHz y procesadas para extraer indicadores estadísticos en el dominio del tiempo y componentes frecuenciales mediante la Transformada Rápida de Fourier (FFT) aplicando ventanas para calcular energía, incrementando así la robustez del sistema. Durante el procesamiento de datos, se aplicaron técnicas de selección de características como Fisher Score y análisis ANOVA, seleccionando los indicadores más relevantes por eje. Posteriormente, se unificaron las características estadísticas y de energía, y se aplicó Análisis Discriminante Lineal (LDA) para reducir la dimensionalidad y mejorar la separación entre clases. Los datos fueron validados mediante K-Fold cross-validation antes de ser clasificados con una red neuronal artificial Feed-Forward.El sistema propuesto permitió diagnosticar automáticamente el estado sano y la presencia de cortocircuito entre espiras en cada uno de los tres devanados, con precisiones de clasificación de 100% en el eje axial, 98.4% en el eje radial y 100% en el eje rotacional. Estos resultados demuestran la viabilidad de utilizar el flujo magnético de dispersión como herramienta diagnóstica efectiva y precisa en transformadores eléctricos |
| URI: | https://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/11929 |
| Aparece en: | Maestría en Ciencias (Mecatrónica) |
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| IGMAC-226301.pdf | Diagnóstico de falla de cortocircuito entre espiras en transformadores secos mediante el análisis de flujo magnético de dispersión. | 3.65 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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