LCOEHIGH VOLTAGE

TECHNOLOGICAL CENTER

CENTRO TECNOLÓGICO DE ALTA TENSIÓN

Ensayos y medidas en alta tensión

HV Test and Measurement services

Quiénes somos. Who we are.

El Centro Tecnológico de Alta Tensión de la Funda-ción para el Fomento de la Innovación Industrial se confi gura como una herramienta de apoyo a la in-dustria y a la I+D+i en el ámbito electrotécnico, en sus diversas áreas de actuación.

Nuestra estructura, personal e instalaciones, uni-dos a nuestra experiencia, prestigio, acreditacio-nes y reconocimientos nacionales e internacionales nos sitúan como una referencia internacional en Alta Tensión y Metrología.

Se compone de los departamentos de ensayos, tan-to en instalaciones propias como in situ, metrología e I+D+i, con el fi n de ofrecer un servicio de la más alta calidad a nuestros clientes.

The High Voltage Technological Centre of the Fun-dación para el Fomento de la Innovacion Industrial is confi gured as a supporting tool for the industry and for the R&D&I activity in the electrical sector, in either of their several fi elds of action.

Our structure, staff and facilities, together with our experience, prestige, accreditations and national and international acknowledgements, make a place for us as an International reference in the high volta-ge and metrological sectors.

It is made up of the testing departments, either in their own facilities or on site, the metrology de-partment, and the R&D&I department, all of them ai-med to offer to our clients the highest quality service.

Nuestro Laboratorio de Alta Tensión, HVL, cuenta con dos naves apantalladas, la de Alta Tensión de dimensiones 40 x 25 x 25(a) metros y la de Media Tensión de 29 x 13 x 12(a) metros, además de una cámara climática de 5,5 x 3 x 3(a) metros.

En la Nave de Alta Tensión se dispone de un gene-rador de frecuencia industrial de 1 MV (50 Hz / 60 Hz) y de un generador de impulsos tipo rayo de 2,4 MV (1,3 MV onda maniobra).

La nave de Media Tensión está compartimentada en cinco áreas de ensayo, en las que se realizan pruebas de frecuencia industrial de hasta 150 kV, impulsos tipo rayo 1,2/50 de hasta 400 kV, medida de relación y ángulo de transformadores de medi-da y protección de tensión o intensidad, descargas parciales de alta sensibilidad en Jaula de Faraday y ensayos de características de transformadores de potencia, tales como impedancia de cortocircuito, pérdidas, vacío, calentamiento, resistencia de arro-llamientos, tensión inducida, etc.

La cámara climática permite efectuar ensayos de funcionamiento a temperaturas extremas simulan-do condiciones adversas atmosféricas entre -40 ºC y +60 ºC.

Our High Voltage Laboratory, HVL, has two scree-ned testing halls, the High Voltage one, sized 40 x 25 x 25(h) metres, and the Medium Voltage one, si-zed 29 x 13 x 12(h) metres, together with a climatic chamber sized 5,5 x 3 x 3(h) metres.

The High Voltage hall has a power frequency ge-nerator up to 1 MV (50 Hz / 60 Hz), and an impulse generator up to 2.4 MV (lightning impulses) or 1.3 MV (switching impulses).

The Medium Voltage hall is divided in five testing areas, where it is possible to perform power fre-quency tests up to 150 kV, lightning impulse tests up to 400 kV, ratio and phase measurements on instru-ment transformers, both voltage and current types, high sensitivity partial discharges measurements in the Faraday cage, and performance tests over power transformers, such as short-circuit impedan-ce, looses, temperature rise test, winding resistance measurement, induced overvoltage, and so on.

The climatic chamber allows to make performance tests at extreme temperatures, simulating severe ambient conditions between -40 ºC and +60 ºC.

Laboratorio de alta tensión en Tecnogetafe.

High voltage laboratory in Tecnogetafe.

Ensayos de AT in situ.Diagnóstico del aislamiento.

On site HV tests.Insulation diagnosis.

Ensayos off-line.

El LCOE cuenta con diferentes instalaciones mó-viles de generación y medida para la realización de ensayos off line, entre los que destacan cuatro generadores resonantes instalados en laboratorios móviles para medida de DP, con tensiones nomina-les desde 36 kV a 680 kV, y corrientes de salida de hasta 83 A que nos permiten ensayar cables aisla-dos de alta tensión hasta 400 kV de hasta 12 km de largo, así como subestaciones aisladas en gas (GIS).

Asimismo se dispone de dos instalaciones móviles para ensayos de tensión inducida de trans formado-res de potencia: la instalación para ensayo de trans-formadores de media potencia de hasta 120 MVA (instalada en un contenedor de 6 m de longitud) e instalación para ensayo de transformadores de gran potencia de hasta 700 MVA (instalada en un tráiler de 13 m de longitud).

Off line tests.

LCOE has different mobile generation and measu-rement systems to perform off line tests, standing out among them four resonant generators installed in mobile laboratories for PD measurements, with rated voltages from 36 kV to 680 kV, and output cu-rrents up to 83 A, allowing us to test up to 400 kV insulated cables up to 12 km long, as well as Gas Insulated Switchgear (GIS).

Besides, we own two mobile systems to perform induced overvoltage tests with PD measurements on power transformers: the medium power transfor-mers system up to 120 MVA transformers (enclosed in a 20 feet container), and the high power transfor-mers system up to 700 MVA transformers (mounted on a 13 m long trailer).

Ensayos on-line.

El LCOE utiliza tecnologías de última generación para realizar medidas on-line de descargas parcia-les, para . Dependiendo de la instalación se utilizan diferente tipos de sensores (HF, VHF y UHF), dife-rentes tecnologías de fi ltrado (fi ltrado por selección de la frecuencia de medida, fi ltrado Wavelet, etc.) para discriminar el ruido eléctrico de las señales de DP, diferentes técnicas de localización de la posi-ción de las descargas (refl ectometría, GPS, etc.), y diferentes formas de identifi car cada fuente de DP con el tipo de defecto o causa que la origina.

El LCOE presta servicios de monitorización del ais-lamiento itinerantes y de forma continua, a través de medida de DPs en instalaciones eléctricas, lo que permite analizar la evolución de las DPs en el tiem-po y valorar su criticidad

On line tests.

LCOE uses state-of-the art technologies for per-forming on-line PD measurements. Depending on the particular characteristics of the circuit, we use different type of PD sensors (HF, VHF and UHF), different fi ltering technologies (measuring frequen-cy band selection, wavelet fi lter, etc.) to differentiate the electrical noise from the PD signals, different PD location techniques (refl ectometry, GPS, etc.), and different ways for identifying the detected PD sou-rces with the type of fault or cause that origins the PD signals.

LCOE offers either periodical or continuous insula-tion monitoring services, by means of PD measu-rements on electrical grids, which allows analysing the time evolution of PD patterns and evaluate its critical nature.

Sobretensiones transitorias.Análisis y medida.

Transient overvoltages.Analysis and measurement.

El soterramiento de cables de Alta Tensión y su conexión a GIS han creado numerosos problemas de sobretensiones y fallos de aislamiento. El LCOE realiza estudios específi cos de transitorios de las redes eléctricas de alta tensión, especialmente en el campo de los cables aislados de alta tensión con su conexión a GIS y líneas aéreas de Alta Tensión. Los estudios se realizan mediante el programa ATP y herramientas de cálculo propias, desarrolladas para la determinación de las sobretensiones en pantallas de cables de alta tensión que se conectan en dife-rentes confi guraciones (cross-bonding, single-point con o sin conductor equipotencial).

Burying of high voltage cables and their connection to GIS substations have created numerous overvol-tages problems and insulation failures. LCOE per-forms specifi c studies of transients in the high volta-ge electrical grids, especially on the insulated high voltage cables and their connection to GIS and ae-rial high voltage lines. The studies are made using the ATP software and other own tools, developed for determining the over-voltages in the screen of the high voltage cables that are connected in different confi gurations (cross-bonding, single point with or without earth conductor).

La herramienta desarrollada permite confi gurar cualquier tipo de arquitectura de conexión entre las pantallas de cables de alta tensión, incluso cuando están unidas a líneas aéreas y a GIS con el fi n de poder evaluar las condiciones más desfavorables frente a diferentes tipos de falta (falta en subesta-ción, falta lejana pasante y efecto sifón).

La herramienta se viene utilizando por parte de los proyectistas de nuevas líneas aisladas y de las lí-neas existentes. Situaciones, tales como, la transi-ción de una línea aérea a subterránea para cruzar una autovía o las salidas de subestación a través de cable aislado son casos prácticos simulados común-mente a fi n de elegir la mejor solución. Los estudios en ATP y las medidas en campo han permitido mo-delar y predecir las sobretensiones que aparecen con el fi n de controlar su efecto mediante la adecua-da selección de limi- tadores de sobretensión

The developed tool allows modelling any of the con-nection ways between the screens of high voltage cables, even if they are bonded to aerial lines and GIS, in order to be able to evaluate the most un-favourable conditions facing different types of fault (fault in the substation, far occurring fault and the siphon effect).

This tool has been used by the designers of new in-sulated lines as well as for the already existing ones. Situations, such as the transition from an aerial to buried line to avoid crossing a highway, or going out from a substation through an insulated cable are practical cases commonly simulated in order to choose the best solution. ATP studies and on site measurement have allowed to model and predict the over-voltages that may appear, in order to control its effect by means of a properly selection of voltage limiters and the earthing of the screens.

Calibraciones in situ en alta y baja tensión.

El laboratorio de calibración eléctrica de Alta Ten-sión, primer laboratorio acreditado conforme a la Norma ISO 17025 por la Entidad Nacional de Acre-ditación (ENAC), fue reconocido por el Centro Espa-ñol de Metrología (CEM) en el año 2001 (R.D. 346) como Laboratorio Asociado al CEM, depositario de los patrones nacionales de alta tensión y ratifi cado en el año 2004 por el Bureau Internacional de Pesas y Medidas (BIPM). Su reconocimiento internacio-nal, como Instituto Metrológico Designado, le permi-te emitir Certifi cados BIPM para diseminar la traza-bilidad de las magnitudes de alta tensión continua, alterna e impulsos de tensión. Nuestros patrones de alta tensión móviles instalados en furgonetas y ca-miones nos permiten dar servicio a laboratorios de ensayo independientes y de fabricantes, así como calibrar transformadores de tensión e intensidad de alta tensión instalados en las subestaciones eléc-tricas. El reconocimiento del LCOE por parte de la Administración como Verifi cador de Medidas Eléc-tricas para Transformadores de Tensión y de Inten-sidad permite emitir Certifi cados de Verifi cación en Origen.

Nº 1/LC 10.001

The High Voltage electrical calibration laboratory, the first accredited according to ISO 17025 by the Ac-creditation National Entity in Spain (ENAC), was re-cognized by the Spanish Metrological Centre (CEM) as one of its associated laboratories and depositary of the high voltage national standards, being ratified in 2004 by the Bureau International des Poids et Me-sures (BIPM). Its international acknowledgement, as a delegated metrological institute, allows the is-sue of BIPM certificates to spread the traceability of high voltage direct, alternating and voltage impulses magnitudes. Our mobile high voltage standards ins-talled in vehicles, allow us to provide the service to independent or manufacturer owned testing labs, as well as to calibrate high voltage and current trans-formers installed on the electrical substations. The recognition of LCOE by the Spanish authorities as a verifier of electrical measurements entity allows the issue of Initial Verification Certificates for this equipment, when they are going to be used as ener-gy meters.

On site high voltage and low voltage calibrations.

Departamento de metrología.

Nuestro Centro Tecnológico cuenta también con acreditación ENAC, según Norma ISO 17025 para calibraciones en otras áreas, con capacidades úni-cas en España en magnitudes específi cas como los medidores de perturbación Flicker o el área de cali-bración óptica. Las áreas acreditadas son:

• ELECTRICIDAD EN CORRIENTE CONTINUA Y BAJA FRECUENCIA.

• TIEMPO Y FRECUENCIA.• ÓPTICA.

Las calibraciones van dirigidas a múltiples clientes tales como laboratorios de calibración, de ensayo o de garantía de calidad, entidades de evaluación de la conformidad, fabricantes, ingenierías o empresas instaladoras en el sector de la alta o baja tensión.

Entre los muchos tipos de instrumentos que se ca-libran destacan los patrones pasivos (resistencias, condensadores e inductancias), referencias de ten-sión continua, calibradores y multímetros de alta resolución, transferidores ACDC, comparadores y transformadores de corriente o tensión, puentes de relación de transformación, de medida de capaci-dad y tangente de delta, RLC y puentes de resisten-cia. En el área de medida de energía y de calidad de onda se calibran analizadores de potencia y energía o medidores de armónicos o Flicker. En el área in-dustrial, para ingenierías o empresas instaladoras se calibran multímetros digitales, tenazas, compro-badores de seguridad eléctrica, ohmímetros, teluró-metros, comprobadores de baja tensión o de dis-paro de diferenciales, tacómetros y frecuencímetros entre otros equipos. En el área óptica luxómetros y luminancímetros.

Metrology Department.

Our Technological Centre has also an ENAC ac-creditation according to ISO 17025 for calibration in other areas, with unique capacities in Spain, in specifi c magnitudes as fl icker measurements or the optical calibration area. The accredited areas are:

• DIRECT AND LOW FREQUENCY VOLTAGE ELECTRICAL AREA

• TIME AND FREQUENCY• OPTICAL

Calibrations are aimed to numerous clients such as calibration laboratories, testing and quality control laboratories, assessment evaluation entities, manu-facturers, engineering companies or installers from the low or high voltage electrical sectors. Passive standards (resistances, capacities and inductan-ces), direct voltage references, high resolution vol-tmeters and calibrators, AC-DC transfers, current or voltage transformers and comparators, transforma-tion ratio measuring bridges, capacity and dissipa-tion factor measuring bridges, RLC and resistance measuring bridges may be highlighted among the different types of instruments that are often calibra-ted.

In the energy metering and wave quality area, power and energy analyzers or fl icker and harmonics me-ters are calibrated. In the industrial area, aimed to give service to engineering companies or installers, digital multimeters, clamps, electrical safety testers, ohmmeters, ground resistance meters, low voltage testers, residual current devices, tachometers and frequency meters among other devices are calibra-ted. Optical area is aimed for calibration of lux me-ters and luminometers.

TecnogetafeParque Científi co y Tecnológico

C/ Eric Kandel, 1. 28906 Getafe (Madrid)Phone: +34 91 491 81 68

HV Tests and calibrations, R&D:seccion3@lcoe.etsii.upm.es

Getafe-1Polígono Industrial El Lomo

C/ Diesel nº 13 - 28906 Getafe (Madrid)Tf. +34 91 601 12 40

Metrology:seccion6@ffi i.es

www.f2i2.net