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Transcript
Bernardo Gómez Dávila
Ingeniero de diseño de Transformadores
PRUEBAS DE RUTINA EN PARA TRANSFORMADORES DE
POTENCIA
Para llevar un completo diagnóstico del estado de un transformador de
poder es recomendable realizar al menos una vez cada año unas pruebas
de tipo eléctrico , con el fin de poder detectar anomalías de funcionamiento,
las pruebas a realizar son:
Resistencia de Aislamiento:
Esta prueba se efectúa acompañada con la medición del Índice de
polarización y Coeficiente de Absorción de los devanados y resistencia de
aislamiento del núcleo en el caso de transformadores de potencia, en
ningún caso el índice de polarización y el coeficiente de absorción deben
ser menores a 1.
Existen tres componentes de corriente cuando se realiza la prueba de
aislamiento:
Corriente de Carga: es la primera componente de la corriente y es
causada por la geometría del aparato a ser probado, depende del tamaño
del mismo esta corriente disminuye en magnitud con el tiempo.
Corriente de Absorción: es la segunda componente de la corriente y es
causada por cambios moleculares dentro del material del aislamiento, estos
cambios hacen que esta corriente este por largos periodos de tiempo
Corrientes de fuga: esta tercera componente aparece y se estabiliza
inmediatamente , es el cociente del voltaje aplicado y la resistencia de
aislamiento (ley de Ohm)
Con estas pruebas se busca encontrar el estado del aislamiento del
transformador tanto internamente como externamente ya que esta prueba
es sensible a la contaminación de los aisladores y terminales de conexión.
La prueba debe ser efectuada como se detalla a continuación:
-
Condiciones de seguridad antes de efectuar la prueba:
Desconectar totalmente el transformador
Sacar la conexión de tierra del neutro si existe.
En el caso de barrajes en BT evaluar la alternativa de abrir los interruptores
asociados para evitar desconectar todo el barraje.
Después de cada lectura conecte a tierra el terminal bajo prueba antes de
hacer la desconexión.
Resistencia de aislación entre AT y Tierra:
Se cortocircuitan los devanados de AT y BT entre si, el devanado de BT se
aterriza, se aplica una tensión DC al devanado de AT (5KV típico o 10 KV
para trafos de tensiones superiores a 110 KV), se registran lecturas de
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aislamiento durante 10 minutos a intervalos de 1 minuto, durante el primer
minuto se toman lecturas a los 10 segundos y 60 segundos.
Transcurrido el tiempo se calculan los coeficientes de polarización (lectura
del minuto 10/lectura del minuto 1 , el coeficiente de absorción se determina
como lectura de 60 segundos / lectura de 10 segundos ) en ambos casos
los lecturas debe ser superiores a 1 para transformadores de distribución y
entre 1.1-1.3 para transformadores de potencia.
Resistencia de aislamiento entre AT y BT:
Se conecta el terminal de alta tensión del megger al lado de AT, el terminal
de neutro del megger se conecta a BT, el estanque del trafo debe estar
aterrizado. se procede a realizar la resistencia de aislación con el
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coeficiente de polarización y absorción respectivamente igual que en el
caso anterior.
Resistencia de aislamiento BT tierra:
Se conecta el devanado de AT a tierra y se aplica tensión al lado de BT, se
procede en igual forma que en los casos anteriores para el cálculo de los
coeficientes de polarización y absorción.
Interpretación e los resultados:
No existe un valor absoluto para la resistencia de aislamiento, sin embargo
se puede hacer referencia a valores históricos típicos para equipos
similares.
Se toma como un valor mínimo de aislación el que resulta de aplicar la
siguiente expresión:
R
KV
KVA
 1000
100
Donde:
R: resistencia en MegaOhmios.
KV: Tensión del transformador en voltios
KVA: potencia del transformador en voltios
Algunos megger vienen acondicionados con cable guarda que sirve para
conducir los efectos de dispersión adyacente y medir la verdadera
resistencia de un aislamiento. Es mas empleado en la medición de
resistencias de aislamiento de cables o mufas
Cuando la prueba es realizada con el empleo de cable guarda del megger
Los circuitos de conexión son los siguientes:
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Resistencia de los devanados
Medición de la Resistencia de los devanados en todas las posiciones del
Tap, con esta prueba podemos detectar problemas de malos contactos en
el cambiador o conexiones defectuosas, se debe comparar los resultados
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de pruebas anteriores a la misma unidad. Se debe tener presente la
temperatura del devanado para realizar correcciones de la resistencia.
Relación de Transformación.
Medición de la relación de transformación con el fin de detectar posibles
variaciones por problemas de corto entre espiras (sobre todo en
transformadores de relaciones muy altas, puede haber pequeños
cortocircuitos entre espiras y el transformador continuar operando sin
evidenciarlo).
Por medio de esta prueba se determina la polaridad de los devanados.
Equipo a emplear: TTR (Transformer Turn Relation)
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El TTR (monofásico) posee dos terminales para el lado de AT y dos para el
lado de BT (terminales mas gruesos), ambos vienen marcados como
terminal rojo y negro respectivamente, de tal forma que al emplearlo se
pueden presentar los siguientes casos:
Polarizad sustractiva : cuando se enfrentan respectivamente en las fases de
AT y BT terminales con el mismo color como muestra la figura. Terminal H1
(rojo) con terminal X1 (rojo) en el transformador.
Polaridad aditiva será el caso siguiente:
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Tangente Delta
Medición de la tangente delta al transformador, Bushings y aceite del
transformador, esto con el propósito de determinar la posible contaminación
del sistema aislante y las variaciones o desplazamientos mecánicos de la
parte activa del transformador cuando éste ha sufrido esfuerzos de
cortocircuito o contaminación del sistema aislante por humedad o factores
externos.
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Ingeniero de diseño de Transformadores
Interpretación de los resultados:
Un valor de factor de potencia menor a 0.5% es bueno para
transformadores en uso, valores entre 0.5 y 1 % es aceptado para
transformadores con años de servicio, valores superiores deben ser
puestos a investigación.
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