1. Sector Tecnológico

La presente invención se enmarca en el sector tecnológico de instrumentos o dispositivos de medida de variables eléctricas para la detección de fallas mediante la comparación con un valor de referencia y es específicamente aplicada para máquinas eléctricas en operación.

2. Estado del arte anterior

La detección de fallas en máquinas eléctricas tales como fallas de origen mecánico y eléctrico, por ejemplo fallas en los devanados de los rotores de los generadores eléctricos, como el generador mostrado en la Figura 1 , ha sido siempre un tema de gran interés para la industria de la generación de energía eléctrica, puesto que la detección temprana de fallas previene grandes pérdidas de dinero en la reparación de máquinas debido a fallas no detectadas y el lucro cesante asociado al paro no programado de la máquina. Es conocido en el estado del arte previo que la detección de fallas en rotores devanados ha sido abordada desde metodologías que tienen asociadas requerimientos que afectan el funcionamiento normal de las máquinas. Por ejemplo, se requiere el paro de la máquina, intervenciones de circuitos existentes, inyección de señales dentro de los circuitos, entre otras.

Típicamente, la detección y diagnóstico de fallas exige el empleo de una gran variedad de sensores para recolectar datos de parámetros de funcionamiento y variables de las máquinas eléctricas. Entre las variables a medir por estos sensores se pueden resaltar los siguientes: voltaje y corriente, vibración de las partes móviles, flujo magnético en el entrehierro, temperatura interna y externa, entre otras.

Dentro de las técnicas de detección de fallas en máquinas eléctricas, comúnmente se requiere un conocimiento previo de las medidas recolectadas con el fin de distinguir situaciones normales de trabajo de las condiciones de operación bajo fallo. Esta exigencia, en cuanto al conocimiento de la operación normal de la máquina se magnifica cuando la detección de fallas se realiza mientras la máquina se encuentra en i operación, donde existe una cantidad de factores adicionales que pueden afectar las medidas realizadas. Estas afecciones a las medidas no deben de ser confundidas con fallos existentes en la máquina eléctrica.

En la patente US 4,851 ,766 se divulga un método para la detección de fallas relacionadas con espiras en corto en el devanado del rotor de una máquina eléctrica. El método consiste en la inyección de una señal de voltaje AC externa en el circuito asociado al voltaje de excitación de la máquina y detecta fallas a partir del valor de la impedancia AC. De esta manera, este circuito utiliza un proceso invasivo de inyección de señales en el circuito de excitación que puede afectar la operación normal de la máquina eléctrica.

En la patente US201 1 /0234181 se divulga un método para la detección de fallas en rotores de máquinas eléctricas a partir del cálculo de la impedancia del rotor midiendo voltaje y corriente; pero el método sólo considera un análisis en AC.

Otras metodologías propuestas en el arte previo para la detección de fallas recurren a la medida de otro tipo de variables de la máquina, por ejemplo, la medición del flujo magnético, vibraciones del rotor, torque, entre otras variables. Sin embargo, la medición de estas fallas implica la inclusión de elementos adicionales a los de la máquina para la medida de dichas variables, como es el caso de la solicitud de patente US2004/0189279 dónde se detecta espiras en corto del rotor durante la operación de la máquina, pero requiere incluir previamente una sonda para medir el flujo magnético, lo cual conlleva a un paro previo de la máquina para el ensamble de la sonda de medición en la máquina.

Existe por tanto una necesidad latente e insatisfecha para proporcionar una solución efectiva para la detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas en operación, sin la necesidad de hacer paradas de la máquina o de la inyección de señales al circuito de excitación de la máquina eléctrica.

3. Descripción de las figuras La Figura 1 muestra un esquema de una máquina eléctrica convencional del tipo generador, que se compone de un sistema de excitación estática (1) que energiza el circuito de campo (2) y hace fluir corriente por el devanado del rotor (4) a través de los contactos deslizantes (3). El rotor (4) está acoplado mecánicamente con la turbina (5) mediante el eje (6) que mediante el giro induce voltaje en el devanado del estator (7).

La Figura 2 muestra un esquema eléctrico del circuito equivalente del rotor (4), este circuito representa los parámetros: resistivos (8), que permiten detectar fallas asociadas al empalme mecánico entre devanados y a la resistencia del devanado; y los parámetros inductivo y capacitivo (9), que permiten detectar fallas asociadas al núcleo y el aislamiento en el devanado. Esta figura representa además la forma de conectar el sistema de medición de fallas (10) de la presente invención.

La Figura 3 muestra un esquema del sistema de medición de fallas (10). Este sistema está compuesto por: i) tres sondas (a), (b) y (c) que permiten la obtención del voltaje de campo mediante la conexión de dos sondas (a) y (c) y el voltaje shuntVsh mediante la conexión de dos sondas (a) y (b) que es el que está asociado a la corriente de campo If; ii) un módulo para la emulación de fallas (11); iii) un esquema de divisor de voltaje (12); iv) un módulo de separación y amplificación de la señal (13); v) una unidad de memoria (14); y vi) un módulo de procesamiento, análisis y reporte del estado de la máquina (15).

Las Figuras 4, 4A y 4Bmuestran un esquema del sistema electrónico del módulo de sensibilización (13), el cual está configurado con las siguientes etapas: i) primer nivel de separación y amplificación para el valor DC de las señales de corriente y voltaje de campo (17); ii) primer nivel de separación y amplificación para el valor AC de las señales de corriente y voltaje de campo (18); iii) segundo nivel de separación y amplificación DC (19); iv) segundo nivel de separación y amplificación AC (20); y v) tercer nivel de separación y amplificación DC (21). Se presenta además los mismos niveles de separación y amplificación para la señal de voltaje de campo (22), (23), (24), (25) y (26). A partir de los niveles de DC extraídos en cada una de las etapas tanto para corriente de campo como voltaje de campo, se establecen los vectores de valores de DC (27) y (28) respectivamente. La Figura 5A muestra un esquema que describe el método de medición de fallas para máquinas eléctricas en operación.

Las Figuras 5B a 5G muestran en detalle cada uno de los pasos del método ilustrado en la Figura 5A, el cual consiste de las siguientes etapas: (I) obtención de las señales de corriente y voltaje; (II) emulación de la falla; (III) sensibilización de la señal de entrada; (IV) sensibilización de la señal con falla emulada; (V) almacenamiento de los valores DC y AC; (VI) procesamiento y análisis de los datos almacenados; (VII) reporte de la condición de la máquina.

4. Descripción detallada de la invención

Glosario: Sistema de excitación estática: Es el sistema encargado de energizar el devanado del rotor y hacer fluir corriente por él.

Circuito de campo: Es el circuito compuesto por el devanado del rotor y el sistema de excitación.

Sensibilización: es el proceso aplicado a una señal para detectar pequeños cambios de la misma.

La presente invención divulga un método y un sistema para la detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas en operación a partir de la adquisición, sensibilización y procesamiento de las señales de corriente y voltaje en el devanado de una máquina eléctrica. Debe entenderse en la presente invención que condición de falla se refiere a la variación permanente de las componentes resistivas, capacitivas o inductivas, dentro de valores diferentes a los determinados para la operación de trabajo normal de una máquina eléctrica. Con el propósito de facilitar el entendimiento del alcance del método y sistema de la presente invención, se describirá el funcionamiento de la invención en rotores de generadores eléctricos, pero una persona versada en la materia entenderá que el principio de funcionamiento de la presente invención puede aplicarse a cualquier tipo de máquina eléctrica.

Los generadores eléctricos son máquinas que tienen la capacidad de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos denominados bornes mediante la conversión de energía mecánica en energía eléctrica. Esta conversión se realiza mediante el movimiento relativo entre un electroimán y un conductor eléctrico, generándose una fuerza electromotriz (F.E.M.) de acuerdo a la ley de Faraday. En las centrales de generación de energía eléctrica (nuclear, térmica, hidráulica) la energía mecánica que el generador transforma en energía eléctrica proviene del movimiento de una turbina, accionada dependiendo del tipo de central por vapor de agua, aire o agua.

La Figura 1 muestra el esquema de una máquina eléctrica rotatoria del tipo generador eléctrico que convierte energía mecánica en eléctrica. Dicho generador está compuesto por un sistema de excitación estática (1) que tiene el propósito de energizar el circuito de campo (2) de la máquina y hace fluir corriente por el devanado del rotor (4) a través de los contactos deslizantes (3). El rotor (4) está acoplado mecánicamente con una turbina (5) mediante el eje (6) para inducir voltaje en el devanado del estator (7), que es la parte estática del generador y sobre la que se induce voltaje.

El método y sistema de la presente invención, puede ser implementado para la detección y diagnóstico de fallas en el circuito de campo (2) de los generadores eléctricos, como el mostrado esquemáticamente en la Figura 1 , y mostrado en esquema circuital en la Figura2. Los circuitos de campo (2) de este tipo de máquinas están compuestos generalmente por un sistema de excitación (1) y un devanado de rotor (4). El devanado del rotor (4) es energizado por medio del sistema de excitación (1) que aplica un voltaje en las terminales del devanado del rotor (4) mediante un sistema de contactos deslizantes (3) y hace circular una corriente eléctrica If por el devanado del rotor (4). Debe entenderse que el circuito de campo es el responsable de generar el campo magnético en el rotor para inducir voltaje en el estator.

La Figura 2 muestra un esquema circuital del devanado del rotor (4), el cual está conformado por un circuito de campo (2) que contiene inductancias y resistencias equivalentes al devanado y al empalme entre devanados y un sistema de excitación (1). La presente invención considera preferiblemente empalmes laminados, entendiéndose por laminado un empalme compuesto por un conjunto de láminas conductoras pegadas en los extremos. La presente invención también puede ser usada para empalmes rígidos, donde los devanados son pegados mediante una pieza conductora sin laminaciones internas. Para efectos de representación eléctrica circuital, el empalme es representado como un componente resistivo, mediante un conjunto de resistencias en paralelo (8).

El sistema de medición, detección y diagnóstico de fallas (10) obtiene la información del rotor a partir de la conexión de tres sondas (a), (b) y (c) al circuito de campo (2). Para la medición de la corriente If, se mide la caída de voltaje en la resistencia shuntRs entre las sondas (a) y (b), y para medir el voltaje de campo Vf asociado al devanado del rotor, se mide la caída de voltaje sobre un divisor de voltaje entre las sondas (b) y (c) que están conectadas a los extremos del sistema de excitación (1).

A continuación se describirá la forma como la presente invención detecta las fallas permanentes de las componentes resistivas, capacitivas o inductivas de los rotores de máquinas eléctricas. Las fallas asociadas a la componente resistiva (8), se detectan mediante la medición de las variaciones de las porciones de DC de la corriente que circula por el circuito de campo (2). Las fallas de esta componente resistiva pueden ser: i) ruptura de láminas en empalmes laminados; ii) fisuras en empalmes; iii) espiras en corto; y iv) problemas en el sistema de contactos eléctricos.

Las fallas asociadas a las componentes inductiva y capacitiva (9), se detectan mediante la medición de las variaciones de las porciones de AC de la corriente que circula por el circuito de campo (2). Las fallas de estas componentes pueden ser: i) fallas en el núcleo de los polos; ii) fallas en el aislamiento; y iii) barras de amortiguamiento rotas.

El método para la medición, detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas en operación de la presente invención se describe en la Figura 5A y en detalle en las Figuras 5B a 5G, y comprende las siguientes etapas: obtención de las señales de corriente de campo If y voltaje de campo Vf asociadas al devanado del rotor de la máquina eléctrica;

emulación de una falla en el devanado de la máquina eléctrica;

separación del nivel DC de las señales de entrada de corriente y voltaje de campo If y Vf respectivamente, y amplificación de las diferencias;

separación del nivel DC de las señales de corriente y voltaje de campo If ^* y Vf ^* asociadas a una falla emulada en el devanado de campo, y amplificación de las diferencias;

almacenamiento de los valores de DC a diferentes niveles de separación y amplificación tanto para las señales de corriente y voltaje de campo en operación normal (If y Vf) como las asociadas a una falla emulada (If ^* y Vf ^* ); procesamiento y análisis de los datos almacenados; y

reporte de condición de la máquina eléctrica.

Haciendo referencia a las Figuras 5A a 5G se describe en detalle el procedimiento antes mencionado para la medición de fallas para máquinas eléctricas en operación:

Como lo muestra la Figura 5A y en más detalle las Figuras 5B y 5C, la primera etapa para la detección de fallas en rotores consiste en: (I) la obtención simultánea de la señal de corriente de campo If y señal de voltaje de campo Vf del devanado de campo del rotor del generador eléctrico. Para obtener la señal de corriente de campo If se hace una medición del voltaje sobre la resistencia shuntRs del circuito de campo (2) (ver esquema del circuito en la Figura 2) y para obtener la señal de voltaje de campo Vf se hace la medición en el divisor de voltaje de tipo resistivo (12) del circuito de campo (2).

La segunda etapa consiste en: (II) emular una señal de falla en el devanado de la máquina eléctrica (ver Figura 5D). Esta etapa se realiza antes, durante o después de la primera etapa de obtención de la señal de corriente de campo If y la señal de voltaje de campo Vf del devanado de la máquina eléctrica. La señal de la corriente de campo If depende del valor del voltaje de campo Vfy del estado de la máquina. Para la condición normal existe un conjunto de relaciones Vf, If en un rango definido en un espacio geométrico. Cuando ocurre una falla de empalmes de tipo resistiva el espacio geométrico de las relaciones Vf y If cambia de manera que se disminuyen los valores de corriente para los mismos valores de voltaje. En la Figura 5D se presenta a manera de ejemplo la correlación de las primeras componentes del vector de valores de DC del voltaje de campo Vf y la corriente de campo If con sus respectivos valores de fallas emuladas.

La emulación de fallas consiste en la emulación de un cambio en la señal de la corriente de campo If para un mismo valor de voltaje de campo Vf (ver Figura 5D), obteniendo los valores If ^* y Vf ^* , que son valores de señales asociadas a una falla emulada. La emulación de fallas permite asociar los valores de falla a un punto de operación determinado para que posteriormente (ver Figura5D), dichos valores de falla sean comparados continuamente con las medidas de corriente y voltaje sobre el circuito de campo. La emulación de falla permite asociar los valores de falla a un punto de operación determinado para que en un momento posterior, dichos valores de falla sean comparados con las medidas de operación y así el sistema pueda emitir una alarma de falla. El punto de operación al que se refiere la presente invención, es el conjunto de valores de corriente y voltaje de campo de la máquina eléctrica en un instante de tiempo específico. El módulo para la emulación de fallas (11) descrito, está compuesto por un bloque de componentes eléctricos pasivos seleccionados del grupo que consiste del de tipo resistivo o capacitivo e inductivo, que se conectan en paralelo al módulo de obtención de la señal de corriente. La tercera (III) y cuarta (IV) etapa consisten en la sensibilización (13) de las señales de voltaje y corriente asociadas al circuito de campo (2). Debe entenderse en la presente invención que el término sensibilización se refiere a la separación de los niveles de DC y/o AC de dichas señales y la amplificación de las diferencias. El módulo de sensibilización (13) (mostrado en detalle en la Figura 5E para separaciones de niveles de DC) realiza una separación del nivel de DC de la señal y amplifica la diferencia, luego repite la separación y amplificación para cada una de las señales resultantes.

Para la identificación de fallas de las componentes resistivas, cambios térmicos, fallas de las componentes capacitivas y fallas de las componentes inductivas, se dispone el módulo de sensibilización con separaciones y amplificaciones sucesivas de las porciones de DC y/o AC, de manera que se logran determinar los cambios de DC y AC de la señales medidas de voltaje de campo Vf y corriente de campo If, y posteriormente asociarlas a al menos a un tipo de falla.

El módulo de sensibilización compuesto por etapas de separación y amplificación (13) representado en el circuito electrónico de la Figura 4A y 4B, presenta una configuración para identificar los cambios de DC de la señal de corriente de campo y de la señal de voltaje de campo. El módulo mostrado en la Figura 4A y 4B, se compone de cinco niveles de amplificación, pero pueden ser usadas un número mayor de niveles para detectar cambios más pequeños en las señales de entrada. En una de las modalidades preferidas del presente invento el circuito electrónico tiene tres niveles de separación de DC seguidos de un proceso de amplificación y dos niveles de separación de AC seguidos de un proceso de amplificación, organizados de la manera como se describe a continuación:

Siguiendo con la Figura 4A y 4B, en el primer nivel de amplificación (17) y (22) se separa la porción de DC de la señal medida de voltaje shuntVsh y voltaje de campo Vf respectivamente, para obtener amplificada la porción de AC y la porción de DC que no logró ser separada. La separación de la porción de DC se realiza preferiblemente mediante un amplificador diferencial que tiene un nivel de voltaje DC variable en una de sus entradas y que es ajustado por debajo del nivel de voltaje DC de la señal de entrada. El segundo nivel de amplificación (18) y (23) separa la porción de AC de la señal resultante de (17) y (22) respectivamente, para obtener amplificada la porción de DC y una porción de AC asociada a la amplificación de la porción de AC que no logró ser separada. La separación de AC se realiza preferiblemente mediante un amplificador diferencial, donde en una de sus entradas tiene implementado un filtro RC paso alto.

El tercer nivel de amplificación (19) y (24) separa la porción de DC de la señal resultante de (18) y (23) respectivamente, para obtener amplificada la porción de AC y una porción de DC asociada a la amplificación de la porción de DC que no logró ser separada. La separación de DC se realiza preferiblemente mediante un amplificador diferencial, donde una de sus entradas tiene un nivel de voltaje DC variable a partir de un potenciómetro digital.

El cuarto nivel de amplificación (20) y (25) separa la porción de AC de la señal resultante de (19) y (24) respectivamente, para obtener amplificada la porción de DC y una porción de AC asociada a la amplificación de la porción de AC que no logró ser separada. La separación se realiza preferiblemente mediante un amplificador diferencial, donde en una de sus entradas tiene implementado un filtro RC paso alto. El quinto nivel de amplificación (21) y (26) separa la porción de DC de la señal resultante de (20) y (25) respectivamente, para obtener amplificada en la salida la porción de señal AC y una porción de señal DC asociada a la amplificación de la porción de señal DC que no logró ser separada. La separación se realiza preferiblemente mediante un amplificador diferencial, donde una de sus entradas tiene un nivel de voltaje DC variable a partir de un potenciómetro digital.

La quinta etapa consiste en: (V) el almacenamiento en una unidad de memoria (14) (ver Figura 3) los valores de DC y AC de las diferentes etapas de separación y amplificación de la señal de corriente de campo If y la señal de voltaje de campo Vf. Los vectores son almacenados tanto para las señales en operación normal como para las asociadas a una falla emulada If ^* y Vf ^* .

Con el propósito de facilitar el entendimiento de la detección y diagnóstico de fallas, se describirá la detección de fallas en la componente resistiva a partir de los cambios en valores de los niveles de DC, pero una persona versada en la materia entenderá que puede usar la misma metodología para la detección de fallas capacitivas e inductivas a partir de los cambios en valores de los niveles de AC.

Para la detección de fallas en la componente resistiva, la presente invención almacena los valores de DC de las señales en cuatro vectores que se definen de la siguiente manera: • Vector [X] (27): vector cuyas componentes (x1 , x2, x3) corresponden a diferentes niveles de separación y amplificación para el valor DC de la señal de corriente de campo If (Figura 4A y 4B).

• Vector [Y] (28): vector cuyas componentes (y1 , y2, y3) corresponden a diferentes niveles de separación y amplificación para el valor DC de la señal de voltaje de campo Vf (Figura 4A y 4B).

• Vector [X*]: vector asociado a una condición de falla emulada cuyas componentes (x1 *, x2*, x3*) corresponden a diferentes niveles de separación y amplificación para el valor DC de la señal de corriente de campo If*.

• Vector [Y*] : vector asociado a una condición de falla emulada cuyas componentes (y1 *, y2*, y3*) corresponden a diferentes niveles de separación y amplificación para el valor DC de la señal de voltaje de campo Vf*.

La determinación de las componentes de los vectores [X] y [Y] comprende siguientes pasos (Ver Figura 4A y 4B): i) extraer los niveles de DC de la medición de voltaje sobre la resistencia shunt, en donde los valores correspondientes son: DC_lf1 y DC_Vf1 y obtener las señales If1 y Vf1 respectivamente. Se amplifica las diferencias resultando dos sub- señales If2 y Vf2; como se muestra en (1 7) y (22). Las señales DC_lf1 y If2, se muestran en detalle para mostrar los resultados de separación y amplificación de la señal;

ii) determinar la primera componente n1 para cada vector de valores de DC, a partir de los niveles de DC DC_lf1 y DC_Vf1 ;

iii) extraer los niveles de AC AC_lf2 y AC_Vf2 a las señales If2 y Vf2 respectivamente, y la amplificación de las diferencias resultando dos sub- señales If3 y Vf3; como se muestra en (18) y (23);

iv) extraer los niveles de DC DC_lf3 y DC_Vf3 a las señales If3 y Vf3 respectivamente, y la amplificación de las diferencias resultando dos sub- señales If4 y Vf4; como se muestra en (19) y (24);

v) determinar la segunda componente n2 para cada vector de valores de DC, a partir de los niveles de DC DC_lf3 y DC_Vf3; vi) extraer los niveles de AC AC_lf4 y AC_Vf4 a las señales If4 y Vf4 respectivamente, y la amplificación de las diferencias -resultando dos- sub- señales If5 y Vf5; como se muestra en (20) y (25);

vii) extraer los niveles de DC DC_lf5 y DC_Vf5 a las señales If5 y Vf5 respectivamente, y la amplificación de las diferencias resultando dos sub- señales If6 y Vf6; como se muestra en (21 ) y (26); y

viii) determinar la tercera componente n3 para cada vector de valores de DC, a partir de los niveles de DC DC_lf5 y DC_Vf5. La determinación de las componentes de los vectores [X*] y [Y*] se realiza de igual manera a lo descrito para las componentes de los vectores [X] y [Y], pero se realiza mientras una falla está siendo emulada.

Para la detección de fallas en la componente inductiva y capacitiva se almacenan los valores de AC de las señales de voltaje de campo y corriente de campo, de la misma manera en que fueron almacenados los valores de DC.

La sexta etapa consiste en: (VI) el procesamiento y análisis (15) (ver Figura 3) de los datos almacenados en la unidad de memoria (14). El módulo de procesamiento (15) está configurado para la determinación de los vectores [X] y [Y], la identificación de las variaciones en las componentes de los vectores [X] y [Y], y la comparación entre los vectores [X], [X*] y [Y], [Y*] para el mismo punto de operación.

La determinación de la condición de falla se logra a partir de la identificación de la variación en el tiempo de las componentes de los vectores [X] y [Y]. Al determinar una variación en las componentes de los vectores se procede a comparar con las componentes respectivas en los vectores asociados a falla emulada [X*] y [Y*]. Cuando las componentes respectivas son iguales se deduce entonces una falla en la máquina eléctrica donde el tipo de falla dependerá de la componente que refleje un cambio en el vector de corriente de campo para el mismo valor de voltaje de campo.

5. Ejemplo ilustrativo La presente invención se aplica para la detección de fallas asociadas a la variación de componentes resistivos en el devanado del rotor de una máquina eléctrica aunque puede ser utilizada para detectar fallas asociadas a la variación de componentes inductivas o capacitivas.

El devanado del circuito de campo contiene un componente resistivo asociado a la geometría y conductividad de los conductores, un componente inductivo que se asocia al circuito magnético y una componente capacitiva asociada al aislamiento del devanado del rotor.

El circuito de campo descrito en la Figura 2 con más de un devanado tiene asociado un empalme entre devanados. La presente invención considera preferiblemente empalmes. El empalme es representado como un componente resistivo, mediante un conjunto de resistencias en paralelo (8).

Las fallas en la componente resistiva se detectan mediante variaciones del nivel de DC en la corriente de campo para un mismo nivel de DC en el voltaje de campo. En la mejor manera de ejecutar la presente invención, se utilizó un generador sincrónico como el mostrado en la Figura 1 , de 70MVA de potencia, 13.2kV en bornes del estator y con una resistencia de devanado de rotor de 0.1 Ω. La porción de DC del voltaje de campo del sistema de excitación estática puede variar de 0V a 100V y la porción de DC de la corriente de campo puede variar de OA a 1000A. El circuito de campo tiene una resistencia shuntRs de 60μΩ y por efecto de la circulación de corriente el voltaje shuntVsh varía de OmV a 60mV. El divisor de voltaje (12) (Figura 3) se realizó con dos resistores de 680kQ y 470Ω, tomando la señal de voltaje de campo sobre el resistor de menor valor. Cada etapa de separación y amplificación del módulo de sensibilización (13) tiene las ganancias que se presentan en la Figura 4A y Figura4B, pero puede ser utilizada cualquier otra ganancia. El conjunto de valores de DC Vf, If para una condición sin falla, serían 100V, 1000A, que transformados a las variables medidas quedan: Vsh = 1000 (60μΩ) = 60mV

Al utilizar el método de separación y amplificación de la presente invención se tendría: un vector para la señal de corriente de campo representada en el voltaje shunt y un vector para la señal de voltaje de campo, de la forma:

Y = [69mV 6,9mV 9,07mV]

X = [60mV OmV OmV ]

Si se presenta una falla de tipo resistiva que genere un aumento permanente en las componentes resistivas del orden de 100μΩ, se presentará en la corriente de campo una disminución del orden 900mA, estas variaciones se ven reflejadas en el voltaje shunt con una disminución de voltaje del orden de 60 μΥ.

La obtención de los vectores para este caso sería:

Yfalla = [69mV 6,9mV 9,07mV]

Xfalla = [59mV 47mV OmV ]

Comparando los vectores obtenidos:

Y = [69mV 6,9mV 9,07mV]

x = [60mV OmV OmV ]

Yfalla = [69mV 6,9mV 9,07mV]

Xfalla = [59mV 47mV OmV ]

Como se nota, por el efecto de la falla existe una variación entre los vectores de corriente de campo, para el mismo vector de voltaje de campo y se puede deducir una condición de falla de acuerdo a las variaciones de cada una de las componentes de los vectores.