SISTEMA Y MÉTODO PARA MONITOREAR DESPLAZAMIENTO DENTRO DE COMPARTIMIENTOS ENERGIZAPOS DE CONMUTADOR DE TOMAS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere generalmente a monitores de desplazamiento para compartimientos energizados del conmutador de tomas. Más particularmente, la invención se refiere a un sensor de fibra óptica que monitorea el desplazamiento de componentes dentro de compartimientos energizados del conmutador de tomas. Un conmutador de tomas es un dispositivo adecuado para transformadores de energía para la regulación de voltaje dé salida a niveles requeridos. Esto normalmente es logrado al cambiar las relaciones de los transformadores en el sistema al alterar el número de vueltas en un devanado de los transformadores apropiados. Los conmutadores de tomas provocan más fallas y cortes de luz que cualquier otro componente de un transformador de energía. Las fallas del conmutador de tomas son categorizadas como eléctrica, mecánica o térmica. Muchas fallas comienzan debido a problemas mecánicos con contactos, resistencias de transición o fallas de aislamiento. Es importante monitorear la condición de un conmutador de tomas para evitar potencialmente fallas o cortes de luz de transformador. Históricamente, para determinar la condición de un conmutador de tomas, el
compartimiento de un conmutador de tomas puede ser desenergizado y medidas físicas de componentes del conmutador de tomas pueden tomarse. La observación física de los componentes también puede ayudar a determinar la condición del conmutador de tomas. Se han desarrollado algunos sistemas que permiten al conmutador de tomas evaluarse en carga sin afectar su operación normal y requerir desenergización . Estos sistemas utilizan una combinación de técnicas de emisión acústica y vibración (AE/VA) . La valoración de Emisión Acústica se basa en el hecho de que ninguna actividad acústica se espera desde el interior del compartimiento del conmutador de tomas si el conmutador de tomas no está siendo operado y está en una buena condición. Las técnicas de vibración incluyen obtener un indicador de una operación del conmutador de tomas y realizar una comparación de sus características (tiempo, amplitud, energía, etc.) con otro indicador obtenido cierto tiempo en el futuro o con otra unidad que tiene la misma operación. Cuando se utiliza una combinación de ambas técnicas, la evaluación de la condición del conmutador de tomas en un estado fuera de carga se realiza utilizando emisión acústica, mientras la evaluación en carga se hace utilizando la técnica de vibración. Estos sistemas, sin embargo, tienen desventajas. Por ejemplo, la técnica de vibración puede requerir análisis
complejo que es costoso de realizar. Adicionalmente, estos sistemas no monitorean el desplazamiento de componentes dentro del conmutador de tomas. El monitoreo de desplazamiento proporciona una buena indicación de cuanto desgaste se ha presentado en un componente del conmutador de tomas. Además, los compartimientos del conmutador de tomas contienen aceite que impide que varios tipos de sensores obtengan medidas precisas. Estas y otras desventajas existen. De acuerdo con una modalidad de la invención, un sistema y método se proporcionan que miden el desplazamiento de componentes de un transformador. De acuerdo con la invención un ensamble sensor se proporciona dentro de un compartimiento de transformador. El ensamble de sensor se utiliza para monitorear el desplazamiento de uno o más componentes energizados dentro del compartimiento de transformador. El ensamble de sensor de preferencia utiliza fibra óptica para medir el desplazamiento de los componentes. El ensamble de sensor transmite información a un ensamble de caja de control que utiliza la información para producir señales analógicas o digitales, señales de control, medidas de voltaje y/o de amperios u otra información. De acuerdo con una modalidad de la invención, se proporciona un sistema y método que miden el desplazamiento de componentes de un conmutador de tomas energizado. La
invención utiliza un ensamble de sensor proporcionado dentro de un compartimiento del conmutador de tomas . De acuerdo con una modalidad de la invención, el ensamble de sensor se conecta a un ensamble de interruptor de un sistema de protección de interruptor de vacío. El ensamble de sensor puede ser montado en una placa de sensor y colocado sobre una placa reflectora proporciona en una placa de montaje. El ensamble de sensor de preferencia se coloca de modo que la luz emitida del ensamble de. sensor se refleja de la placa reflectora y nuevamente en el ensamble de sensor. La información con respecto a la luz reflejada nuevamente en el ensamble de sensor se comunica a un ensamble de caja de control localizado fuera del compartimiento del conmutador de tomas en comunicación con el ensamble de sensor. El ensamble de sensor y el ensamble de caja de control de preferencia están en comunicación sobre un ensamble de cable de fibra óptica. El ensamble de cable de fibra óptica de preferencia pasa a través de una pared de fondo del compartimiento del conmutador de tomas utilizando accesorios pasantes de alimentación. El ensamble de cable de fibra óptica proporciona la información al ensamble de caja de control utilizando el convertidor. El convertidor procesa la información para determinar si la placa de montaje se ha desplazado. Basándose en esta determinación, la caja de control puede producir una
o más señales utilizando por ejemplo, un controlador lógico programable (PLC) . De acuerdo con otra modalidad de la invención, se proporcionan un sistema y método que monitorean un estado de operación de una botella de vacío de un sistema de protección de interruptor de vacío. La invención utiliza un ensamble de sensor de desplazamiento óptico que se proporciona dentro de un compartimiento del conmutador de tomas. El ensamble de sensor monitorea un estado de una válvula de la botella de vacío al localizar ópticamente una posición de la válvula. Basándose en esta información, un ensamble de caja de control que está en comunicación con el ensamble de sensor determina si la válvula de la botella de vacío está en una posición abierta o una posición cerrada. La válvula se coloca en una posición de descanso por cada estado operativo. Con el tiempo, estas posiciones de descanso cambian. Este cambio en posiciones de descanso indica una cantidad de desgaste resistido por la válvula. El ensamble de caja de control determina cuantos desplazamientos ha presentado en las posiciones de descanso basándose en la información proporcionada por el ensamble de sensor. Esta determinación ayuda a determinar si una botella de vacío necesita reemplazarse para evitar posiblemente falla de la botella de vacío. De este modo, se ha representado, más bien ampliamente, ciertas modalidades de la invención para que la
descripción detallada de la misma pueda entenderse mejor, y para que la presente contribución a la técnica pueda apreciarse mejor. Desde luego, existen modalidades adicionales de la invención que se describirán en lo siguiente y formarán la materia objeto de las reivindicaciones anexas a la misma. En este respecto, antes de explicar por lo menos una modalidad de la invención en detalle, se entenderá que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de construcción y a las disposiciones de los componentes establecidos en la siguiente descripción o ilustrados en los dibujos. La invención tiene capacidad de modalidades además de aquellas descritas y de ser practicadas y llevadas a cabo en diferentes formas. También, se entenderá que la fraseología y terminología empleadas en la presente, así como el resumen, son para propósito de descripción y no deben interpretarse como limitantes. Como tales, aquellos con experiencia en la técnica apreciarán que la concepción con la cual se basa esta descripción puede utilizarse fácilmente como una base para el diseño de otras estructuras, métodos y sistema para llevar a cabo los diversos propósitos de la invención. Es importante, por lo tanto, que las reivindicaciones se interpreten como incluyendo tales construcciones equivalentes en tanto que no se separen del espíritu y alcance de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una ilustración de un sistema para monitorear desplazamiento de componentes energizados dentro de un compartimiento de transformador de acuerdo con una modalidad de la invención. La FIGURA 2 es una ilustración de un sistema para monitorear desplazamiento de componentes energizados dentro de un compartimiento de transformador de acuerdo con una modalidad de la invención. La FIGURA 3 es una vista superior de un ensamble de sensor montado en un ensamble de interruptor de acuerdo con una modalidad de la invención. La FIGURA 4 es una ilustración de un sistema para monitorear desplazamiento de una válvula de botella de vacio de acuerdo con una modalidad de la invención. La FIGURA 5 es un diagrama de flujo de un método para monitorear desplazamiento de componentes energizados dentro de un conmutador de tomas o compartimiento de transformador de acuerdo con una modalidad de la invención. La invención se describe con referencia a las figuras de los dibujos, en las cuales números de referencias similares se refieren a partes similares a través de las mismas. La FIGURA 1 ilustra un sistema 10, un sistema y método para monitorear desplazamiento de componentes energizados en un compartimiento 20 de transformador de
acuerdo con una modalidad de la invención. De acuerdo con la invención, un ensamble 30 de sensor se proporciona dentro del compartimiento 20 de transformador. El ensamble 30 de sensor monitorea el desplazamiento de uno o más componentes 40 energizados dentro del compartimiento 20 de transformador. En ensamble 30 de sensor de preferencia utiliza fibra óptica para medir el desplazamiento de los componentes 40. En ensamble 30 de sensor emite luz que se refleja de los componentes 40 energizados y nuevamente el ensamble 30 de sensor para obtener medidas de desplazamiento. El ensamble 30 de sensor transmite información a un ensamble 50 de caja de control. La información de preferencia se transmite sobre un ensamble 60 de cable de fibra óptica. El ensamble 60 de cable de fibra óptica puede pasar a través de una pared 70 de fondo del compartimiento 20 de transformador. En ensamble 50 de caja de control recibe la información que utiliza un convertidor 70. El convertidor 70 utiliza las medias para proporcionar uno o más resultados 80. Los resultados 80 por ejemplo, pueden ser señales análogas o digitales, señales de control, medidas de voltaje y/o de amperios u otra información. Esas señales u otra información pueden utilizarse para controlar porciones de transformador o proporcionar información con respecto al desgaste de un componente 40 el cual se describe en mayor detalle en lo
siguiente. Las FIGURAS 2 y 3 ilustran un sistema 100 para medir desplazamiento de componentes energizados del conmutador de tomas y un ensamble 110 de sensor montado dentro de un compartimiento 120 del conmutador de tomas, respectivamente, de acuerdo con una modalidad de la invención. La invención utiliza un ensamble 110 de sensor proporcionado dentro de un compartimiento 120 del conmutador de tomas de un transformador. El ensamble 110 de sensor puede conectar a un ensamble 130 de interruptor de un sistema 140 de protección de interruptor de vacío. El ensamble 110 de sensor puede montarse en una placa 150 de sensor y colocarse sobre una placa 160 reflectora proporcionada en una placa 170 montaje. El ensamble 110 de sensor puede utilizarse para proporcionar información con respecto a una condición operativa del ensamble 130 de interruptor. El ensamble 110 de sensor de preferencia se coloca de modo que la luz emitida del ensamble 110 de sensor se refleje fuera de la placa 160 reflectora y nuevamente el ensamble 110 de sensor. La información con respecto a la luz emitida nuevamente al ensamble 110 de sensor se comunica a un ensamble 180 de caja de control localizado fuera del compartimiento del conmutador de tomas en comunicación con el ensamble 110 de sensor. Esta información de preferencia se refiere a medidas de desplazamiento de la placa 170 de
montaje dentro del ensamble 130 de interruptor. Medias de desplazamiento ayuda a determinar una cantidad de desgaste se ha presentado en el ensamble 130 de interruptor. El ensamble 110 de sensor y el ensamble 180 de caja de control de preferencia están en comunicación con una ensamble 190 de cable de fibra óptica. El ensamble 190 de cable de fibra óptica de preferencia pasa a través de una pared 200 de fondo del compartimiento del conmutador de tomas utilizando accesorios 210 de paso de alimentación y tuercas 220 de mariposa de cable de fibra óptica. El ensamble 190 de cable de fibra óptica de preferencia entra al ensamble 180 de caja de control utilizando los accesorios 210 de paso de alimentación y las ¦ tuercas 220 de mariposa de cable de fibra óptica. El ensamble 190 de cable de fibra óptica se recibe por el ensamble 180 de caja de control utilizando un convertidor 230. El convertidor 230 utiliza la información recibida del ensamble 110 de sensor para determinar el desplazamiento de la placa 170 de montaje. El desplazamiento ayuda a determinar una cantidad de desgaste que se ha presentado en el ensamble 130 de interruptor, basándose en esta determinación, el convertidor 230 transmite las señales a un controlador 240 lógico programable que proporciona uno o más resultados 250. Los resultados 50 pueden utilizar para controlar otros componentes de transformador y proporcionar información con
respecto a una condición operativa del ensamble 130 del interruptor . La FIGURA 4 ilustra un sistema 300 para monitorear un estado operativo de una botella 310 de vacio de un sistema 320 de protección de interruptor de vacio de un transformador. El sistema 300 utiliza un ensamble 330 de sensor de desplazamiento óptico que se proporciona dentro de un compartimiento 340 del conmutador de tomas. El ensamble 330 de sensor monitorea un estado de una válvula 350 de la botella 310 de vació al localizar ópticamente una posición de la válvula 350. Basándose en esta información, un ensamble 360 de caja de control que está en comunicación con el ensamble 330 de sensor determina si la válvula 350 está en una posición abierta o una posición cerrada. La información comunicada por el ensamble 330 de sensor se puede recibirse por el ensamble 360 de caja de control utilizando un convertidor 370. En ensamble 330 de sensor y el convertidor 370 de preferencia están en comunicación utilizando un ensamble 380 de cable de fibra óptica. El ensamble 380 de cable de fibra óptica puede pasar a través de una pared 390 de fondo del sistema 320 de protección de interruptor de vacío. La válvula 350 se coloca en una posición de descanso para cada estado operativo. Con el tiempo estas posiciones de descanso. Este cambio en las posiciones de descanso indica una cantidad de desgaste experimentada por la
válvula 350. El ensamble 360 de caja de control determina cuando desplazamiento se ha presentado en la posición de descanso basándose en la información proporcionada por el ensamble 330 de sensor. Esta determinación ayuda a determinar si una botella 310 de vacío necesita reemplazarse para evitar posiblemente falla del sistema 320 de protección de interruptor de vacío. El convertidor 360 transmite señales por ejemplo, a un controlador 390 lógica programable (PLC) . El PLC 390 proporciona uno o más resultados 400 que pueden utilizarse para controlar otros componentes de un transformador o datos con respecto a una condición operativa de la botella 310 de vacío. La FIGURA 5 ilustra un método para monitorear el desplazamiento dentro de un compartimiento energizado del conmutador de tomas. Un sensor capaz de operar dentro de compartimientos energizado del conmutador de tomas se proporciona y se monta dentro del compartimiento de conmutador de toma, etapa 500. De preferencia, el sensor es un sensor de fibra óptica y se coloca adyacente a un componente que es capaz de energizarse. El sensor se coloca en comunicación con un controlador tal como por ejemplo, un ensamble de caja de control, etapa 510. De preferencia, el sensor se comunica con un convertidor del controlador sobre un ensamble de cable de fibra óptica. El sensor de preferencia obtiene información de
desplazamiento para el componente mientras el componente se energiza, etapa 520. El sensor comunica la información de desplazamiento al controlador utilizando el ensamble de cable de óptica, etapa 530. Basándose en la información recibida del sensor, el convertidor determina una cantidad de desplazamiento experimentada por el componente dentro del compartimiento del conmutador de tomas, etapa 540. El convertidor entonces proporciona un resultado basándose en la cantidad de desplazamiento determinada, etapa 550. El resultado por ejemplo, puede ser una alerta que el componente ha alcanzado su punto critico; una notificación de una cantidad de desgaste experimentada por el componente u otra información. Las muchas características y ventajas de la invención son aparentes a partir de la descripción detallada, y de este modo, se pretende por las reivindicaciones anexa cubrir todas las características y ventajas de la invención que caigan dentro del espíritu y alcance verdaderos de la invención. Además, puesto que numerosas modificaciones y variaciones se presentarán fácilmente para aquellos con experiencia en la técnica, no se desea limitar la invención a la construcción exacta y operación ilustradas y descritas, y por consiguiente, todas las modificaciones adecuadas y equivalentes pueden reordenarse, cayendo dentro del alcance de la invención.