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INTRODUCCION
INTRODUCCION
Entre los equipos de potencia más importantes en el proceso de transmisión de energía
eléctrica, se encuentran los transformadores de potencia, los cuales requieren de una mayor
inversión en su adquisición y puesta en servicio.
Durante su vida útil los transformadores se ven expuestos a diferentes fenómenos naturales
tales como :
- Sobretensiones de origen atmosférico:
- Corrosión Ambiental:
- Fallas propias de instalación y operación que afectan sus componentes y como consecuencia
la confiabilidad y vida útil del equipo.
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2
INTRODUCCION
SOBRETENSIONES DE ORIGEN ATMOSFERICO
CT
L
Efectos en el Transformador
CE
CT
L : Inductancia entre espiras
L
CE
CT
CE : Capacidad entre espiras
CT : Capacidad de espira
L
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CE
CT
3
INTRODUCCION
SOBRETENSIONES DE ORIGEN ATMOSFERICO
Efectos en el Transformador
U
Final
Inicial
O
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4
INTRODUCCION
SOBRETENSIONES DE ORIGEN ATMOSFERICO
Efectos en el Transformador
U
Evolvente
O
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5
INTRODUCCION
SOBRETENSIONES DE ORIGEN ATMOSFERICO
Efectos en el Transformador
U
O
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6
INTRODUCCION
 Estos fenómenos naturales tienden a envejecer prematuramente las condiciones de
aislamiento de los transformadores y si no son objeto de un mínimo programa de
mantenimiento que detecte situaciones de riesgo o limitación de uso; la situación
resultante conducirá a averías, fallas, paradas no programadas, interrupciones de
suministro que hoy en día son tan negativas ante el cliente final.
Protección diferencial 87T, Deshabilitado.
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Transformador con PCB
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INTRODUCCION
CAMBIO DE POLITICA DE
LAS EMPRESAS
REDUCIR
LABORES
ACTIVAS DE
MANTTO.
REDUCIR
COSTOS A
CORTO
PLAZO
GENERANDO UN MAYOR
RIESGO DE USO DEL
EQUIPO A MEDIANO Y
LARGO PLAZO
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8
INTRODUCCION
Estadísticas de la IEEE
 Fallas en Devanados…………………………………..51%
60%
50%
 Fallas en el Cambiador de Tomas……..……………..19%
40%
30%
20%
10%
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Vessel & Oil
Accesories
Core
Bushings
Tap changer
 Fallas en los Bujes o Bushings……………………….9%
Winding
0%
9
INTRODUCCION
Estadísticas de la IEEE
 Fallas en las cajas de conexión………………………..6%
60%
50%
 Fallas en el núcleo…………………..………..…….…..5%
40%
30%
20%
10%
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Vessel & Oil
Accesories
Core
Bushings
Tap changer
Winding
 Fallas misceláneas………………………………………10%
0%
10
INTRODUCCION
Por lo tanto es importante el Plan de Mantenimiento para que garantice la
disponibilidad del transformador, que permita obtener una alta confiabilidad y
continuidad de la transmisión de energía y por ende el suministro de energía eléctrica
a los usuarios finales (Minería; Industrias; Comercios).
TMT/DIA
6000
5000
5000
PACHAPAQUI
4500
MILPO-EL PORVENIR
4000
CHUNGAR
3000
SIMSA
3000
2000
2000
1000
CONDESTABLE
RAURA
700
Cobre: US$ 8,100 TM
Plomo: US$ 2,050 TM
Zinc : US$ 1,930 TM
550
0
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MANTENIMIENTO DE
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
El aislamiento del bobinado de la gran mayoría de transformadores de potencia, está
conformado por papel como aislante sólido y aceite mineral como fluido aislante y
refrigerante.
la vida del transformador es la vida del papel; y el objetivo es maximizar la vida útil del
transformador.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Uno de los pasos más importantes que hay que tomar en cuenta, es cuando se decide
iniciar un plan de mantenimiento en los transformadores, establecer una frecuencia para
realizar las diferentes pruebas, que se contempla en lo siguiente:
 Pruebas de campo:
1. Relación de transformación y Polaridad; ANSI/IEEE C57.12.91.
2. Resistencia de devanados; ANSI/IEEE Std. 62-1995.
3. Corriente de Excitación; ANSI/IEEE Std. 62-1995.
4. Impedancia; ANSI/IEEE Std. 62-1995.
5. Factor de potencia y capacitancia de los devanados; ANSI/IEEE Std. 62-1995.
6. Resistencia de aislamiento; ANSI/IEEE C57.12.91.
7. Respuesta de frecuencia de barrido. (FRA); IEEE C57-159/D5.
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MANTENIMIENTO TRANSFORMADORES DE POTENCIA
 IEEE 62 Guía para Pruebas de Campo
(revisión IEEE C57.152)
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MANTENIMIENTO TRANSFORMADORES DE POTENCIA
La degradación del aceite en servicio genera productos de descomposición que aceleran a su
vez, la degradación del papel. reduciendo la vida útil de los equipos.
 Control del Aceite:
Físico - Químico (Según IEEE C57.106-2006).
Compuestos Furanicos (Según estándar ASTM D5837, IEC 61198).
Gases Disueltos por el proceso de Cromatografía (Según IEC 60599).
Análisis de PCB’s (Según estándar ASTM-D4059) y Contenido de Inhibidor (Según estándar
ASTM-D2668).
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA





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5-hidroximetil-2-furfural (HMF).
Alcohol furfurílico (FOL).
2-furfural (FAL).
2-acetilfurano (AF).
5-metil-2-furfural (MF).
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
 Según el reporte del control del aceite dieléctrico; se programa las acciones
correctivas:

Regeneración con Tierra Fuller
Proceso que elimina: Compuestos ácidos;
compuestos polares y sedimentos.

y Tratamiento Bajo Termo vacío
Proceso que elimina: Humedad; gases
disueltos; compuestos volátiles y solidos en
suspensión por filtros de 0.5 micras.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Indicaciones importantes en el proceso de regeneración en caliente
de aceite dieléctrico con tierra fuller
 Se debe evitar las siguientes situaciones:
 Disminución del nivel de aceite del tanque de expansión para evitar señales de
alarma y/o desconexión intempestiva del transformador por bajo nivel de aceite.
 Acumulación de burbujas de aire en el relé Buchholz para evitar señales de alarma
y/o paradas innecesarias por actuación del relé Buchholz.
 Derrames de aceite en las conexiones de los equipos de tratamiento de aceite.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Indicaciones importantes en el proceso de regeneración en caliente
de aceite dieléctrico con tierra fuller
 Para ello se tomaran las siguientes medidas:
 Cebado de las maquinas de tratamiento de aceite con aceite de reposición.
 La salida de aceite del transformador hacia la maquina será por la válvula inferior
de descarga y el ingreso de aceite al transformador será por la tubería de llenado
del tanque conservador.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Indicaciones importantes en el proceso de regeneración en caliente
de aceite dieléctrico con tierra fuller
 Durante el proceso de tratamiento en caliente del aceite se mantendrá
desconectado las señales de disparo del relé Buchholz y de nivel de aceite.
 Mantener y registrar los valores de vacío en la cámara de alto vació < a 0.1
mbar para asegurar el optimo resultado del proceso (deshumedecido y des
gasificado).
 Controlar y registrar la temperatura del aceite en el transformador y en la
máquina de tratamiento a fin de evitar señales de alarma por Temperatura.
 Registrar el volumen de aceite que ha circulado por la máquina de termo vacío.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Indicaciones importantes en el proceso de regeneración en caliente
de aceite dieléctrico con tierra fuller
 Durante el proceso de Regeneración con tierra fuller se llevara el aceite a una
temperatura entre 70 y 80° C.
 Debido al efecto del proceso de Regeneración se pierde aceite, la misma que
se lleva la tierra saturada conjuntamente con los lodos. Se debe reponer
aceite nuevo y sellado para el Transformador.
 Se adiciona Inhibidor de oxidación (Ionol CP) en un porcentaje de 0.3% para
evitar el envejecimiento del aceite y que esta sustancia termoestable
interrumpe las reacciones de oxidación del aceite.
Terminado el proceso de regeneración con tierra fuller y tratamiento de termo
vacío, se procede a realizar el control de calidad del aceite dieléctrico.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
EQUIPO A UTILIZAR
Capacidad de flujo: 2000 l/h.
Capacidad de deshidratado: 50 ppm a < 5 ppm en un
ciclo y < 3 ppm en dos ciclos (ASTM-D1533).
Capacidad de desgasificado: 10-12% a < 0.1%
(ASTM-D2945).
Capacidad de vacío: 1500 m3/h.
Capacidad de filtrado: hasta el 98% en partículas _>
de 0.5 micrones.
Rigidez dieléctrica: hasta 70 kV.
Rango de temperatura: de 0 °C - 120 °C.
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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA
GUIA DE PROCESOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE ACEITES
SEGÚN SI O NO CUMPLE CON VALORES LIMITES DE ANALISIS FISICO QUIMICO
Factor de
potencia
Rigidez
dieléctrica
Contenido
de agua
Acidez
Tensión interfacial
NO
-
-
-
-
Regeneración
-
Secado aceite/parte
activa.
SI
-
Secado aceite/parte
activa.
NO
-
Regeneración
SI
Filtrado
NO
Regeneración
NO
NO
NO
SI
SI
SI
NO
SI
SI
SI
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-
Proceso a seguir
Regeneración/limpieza
parte activa.
NO
Regeneración
SI
Ninguna
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PRUEBAS DE CAMPO EN
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
 El presente equipamiento del sistema multifunción, Nos permite realizar pruebas
primarias para puestas en servicio de Sub Estaciones y a la vez diagnosticar la
calidad del aislamiento del transformador.
 Para las pruebas de campo, utilizamos la maleta de pruebas OMICRON
 CPC 100 – Sistema Multifunción
de Pruebas.
 CP TD1 – Medición Capacitancia
y Factor de Disipación.
 CP SB1 – Caja de Conmutación
Trifásica.
 FRA – Analizador de Respuesta
en Frecuencia de barrido.
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
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30
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de
Transformación
Resistencia
de Devanados
Corriente de
excitación
Factor de
Potencia y
Capacitancia
Resistencia
de Aislamiento
Respuesta
de barrido de
Frecuencia
Impedancia
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RELACION DE TRANSFORMACION
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de Transformación – Resultados
- Defectos de fabrica en los devanados
Errores en:
Espiras
Polaridad
Configuración del Devanado
- Falla del aislamiento
Corto circuito entre espiras por daño de aislamiento
Fallas mayores de aislamiento: inter-devanados o devanado a tierra
- Cambiador de Tomas defectuoso
Montaje incorrecto de las conexiones de los devanados
Conexiones de alta resistencia
Configuración incorrecta del cambiador de tomas
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de Transformación - Teoría
- Para todas las mediciones de relación de transformación se considera que:
La relación de voltajes en vacío es aproximadamente igual a la relación entre
el numero de espiras.
Relación de Transformación = Np / Ns ≈ Vp / Vs
Np = Numero de espiras en el primario
Ns = Numero de espiras en el secundario
Vp = Voltaje Primario
Vs = Voltaje Secundario
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de Transformación – Configuración
d
- Excite un devanado y mida el voltaje inducido en el devanado opuesto.
- El voltaje de prueba se aplica sea al devanado de alta o al de baja tensión.
- La corriente generada en el devanado donde se aplica el voltaje es la corriente
de excitación
10:1 Espiras
CPC 100
+
CP SB1
Medición
Excitació
n
10:1 Voltios
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de Transformación – Prueba
La medición de relación debe realizarse con pocos voltios de excitación, de
p preferencia desde el lado de AT.
- Si se excita el devanado de BT 2, 5, 8 V
- Si se excita el devanado de AT 80, 100 V
- Una de las principales fuentes de error es la excesiva corriente de magnetización
Limite el voltaje de prueba a una fracción del voltaje nominal del espécimen.
Magnetismo residual en el núcleo puede generar mayores corrientes de
m magnetización.
Use un voltaje de prueba menor
𝑉 = 4.44 𝑥 𝑓 𝑥 𝐴 𝑥 𝑁 𝑥 𝐵
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
M&P INGENIEROS S.A.C
38
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
• Medida de relación (por toma)
• Alimentación por el lado de alta
• Medida en el lado de baja (fase y
amplitud)
Salida 2kV
Entrada V1AC
• Mediada de la corriente de
excitación (amplitud y fase)
conexión para un transformador Yd
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación por Tomas
Conexión para un transformador con regulador
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Conexión para otros grupos de conexión
40
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Tarjeta de Relación
Tarjeta de Relación Ajustes
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41
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Conmutación Trifásica
Conmutación Automática
M&P INGENIEROS S.A.C
42
PRUEBAS DE CAMPO ENTRANSFORMADORES DE POTENCIA
M&P INGENIEROS S.A.C
43
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Control Automático del Cambiador de Tomas
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44
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de Transformación - Cambiadores de Tomas
 Cambiadores de Tomas Bajo Carga (CTBC)
 Cambiadores de Tomas Des-energizados (CTD)
La relación de transformación se debe probar en todas las posiciones de las
tomas bajo carga con el cambiador de tomas des energizado en una misma posición
sea esta la posición nominal o la posición del numero máximo de espiras
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45
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Tarjetas de Prueba
Verificación del
Grupo de conexión
Medición de relación
por tomas
Resistencia de
devanado por toma
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46
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Relación de Transformación – Resumen
- La prueba de R.T se usa para validar las especificaciones de diseño:
Antes de puesta en marcha del equipo
Define la condición presente y se obtiene una referencia
Determina si ha ocurrido algún daño
- La R.T medida debe estar dentro del 0.5 % del valor de placa
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RESISTENCIA DE DEVANADOS
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Devanados – Resultados
- Detección de fallas:
Alta resistencia en contactos metálicos.
Conexiones en los cambiadores de tomas.
Conexionado de boquillas.
Conexionado de Devanados.
Contactos deteriorados en CTBC
Conexión de Boquilla Deteriorada
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Devanados – Teoría
- Valores de resistencias típicas en transformadores de potencia:
AT, rango de ohms Ω.
BT, rango de mΩ y uΩ.
𝑅𝑤 =
𝑉 − 𝐿. 𝑑𝑖/𝑑𝑡
𝐼
V = Vdc a lo largo del devanado
I
= Idc a través del devanado
L = Inductancia del devanado
di/dt = valor variable de corriente
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50
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Devanados – Prueba
Corriente de Prueba
Rango de corriente:
Aplique del 1 al 10% del valor de la corriente nominal. El núcleo se satura
aproximadamente al 1% de la corriente nominal.
Nunca sobrepase el 10% de la corriente nominal :
Stress innecesario.
Lecturas erróneas (por calentamiento del devanado).
Intervalo
Carga del
devanado
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Med de Resist.
Intervalo anterior
Med de Resist.
final
La inductancia del devanado necesita
de un tiempo para saturarse . CPC
calcula cuando la inductancia se ha
saturado y la resistencia puede
medirse. La resistencia se mide a
intervalos y la lectura se considera
válida cuando no varía.
51
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Devanados – Resultados
- Comparación con:
 Mediciones originales de fabrica
 Mediciones preliminares en campo.
 Comparación entre fases
- IEEE 62 (6.1.1) recomienda que los valores comparativos no excedan de una
diferencia del 5%.
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CORRIENTE DE EXCITACION
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Corriente de Excitación
 Detecta problemas en el núcleo:
- Cortos entre laminas
- Malas uniones
- Corrientes circulantes
 Detecta problemas en los devanados:
- Cortos entre espiras
- Circuito abierto
- Malas conexiones
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54
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Corriente de Excitación - Teoría
 También se le conoce como:
- Prueba de circuito abierto.
- Prueba en vacío.
 Realice la Prueba aplicando voltaje AC a cada uno de los devanados de AT:
- Fase A, luego fase B, luego fase C
- Todos los otros devanados están flotando
- Configuración de prueba UST en equipo de pruebas de Factor de Potencia
 Mida en el devanado:
- Corriente
- Voltaje
- Potencia Real
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55
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Corriente de Excitación – CTBC
 Cambiadores de Tomas Bajo Carga (CTBC)
La corriente de excitación se prueba a la posición intermedia del CTBC, en la posición
neutral y a un paso en la dirección opuesta.
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56
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Corriente de Excitación – Resultados
 Para comparar las lecturas, use los mismos valores de voltaje de prueba.
 La corriente de excitación en el devanado debe ser de bajo valor.
 De existir una espira en corto circuito, la corriente de excitación incrementara.
 El valor de la fase central va a diferir en un sistema trifásico dependiendo de la
configuración de los devanados. La lectura en la fase central será del 50 al 70% de la
lectura de los exteriores.
 Compare contra los resultados de fabrica o de pruebas anteriores si están
disponibles:
- Si la Iex <50mA, la diferencia entre los dos valores mas altos debe ser <10%.
- Si la Iex >50mA, la diferencia entre los dos valores mas altos debe ser <5%.
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IMPEDANCIA
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Impedancia - Teoría
 También se le conoce como prueba de Reactancia de fuga o Impedancia de Corto
Circuito (%Z).
 Si la trayectoria de flujo magnético varia, una fuga de flujo no deseado ocurre.
 La prueba detecta cortos entre laminas del núcleo, mala conexión del núcleo a tierra,
cambios mecánicos en el transformador (registro de datos).
FUGA DE FLUJO
Idealmente 100% del flujo pasa por el núcleo, 0% fuga
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59
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Impedancia - Medición
 Se debe medir independientemente cada fase. El voltaje se regula para circular una
corriente en el orden de 0.5 -1% del valor de la corriente nominal del devanado.
 El devanado de BT se conecta en corto-circuito, para ello se debe de asegurarse de
usar un conductor lo suficientemente dimensionado debido a que valores altos de
corriente se producirán en el devanado de BT.
 El voltaje y la corriente a través de la impedancia son medidos simultáneamente.
 Medición en el devanado de AT
- Corriente
- Voltaje
- Potencia Real
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60
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Impedancia – Calculo
- Impedancia de Corto-circuito en transformadores monofásicos:
- Impedancia de Corto-circuito en transformadores trifásicos:
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61
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Impedancia – Interpretación de Resultados
 Cambios de 2% en la impedancia de corto circuito no se consideran importantes.
 Cambios superiores a 3% de la impedancia de corto circuito son relevantes y
requieren investigación.
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62
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FACTOR DE POTENCIA DE LOS AISLAMIENTOS
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Factor de Potencia de los aislamientos
 Definición:
 Es una técnica de prueba eléctrica que aplica voltaje AC para medir la corriente de
fuga/perdida en el aislamiento eléctrico.
 Requerimiento:
 Todo sistema de aislamiento sin importar su condición tiene una cantidad medible de
perdidas dieléctricas.
 El envejecimiento del material aislante es causa de un incremento en las perdidas de
dieléctrico.
 Incremento en PF significa:
 Contaminación
 Deterioro Químico
 Daño por sobrecalentamiento
 Humedad
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64
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Factor de Potencia de los aislamientos
 La temperatura de los aislamientos afecta de manera significativa los resultados
obtenidos, de tal manera estos deben ser corregidos a 20°C.
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65
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Factor de Potencia de los aislamientos
Modelo paralelo de aislamiento
Diagrama Vectorial
Modelo Dieléctrico de un
Transformador 3
Devanados
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66
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Factor de Potencia de los aislamientos
Transformador de Potencia sin devanado Terciario
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Circuito capacitivo equivalente
67
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Factor de Potencia de los aislamientos
 Se aplica típicamente 10kV AC. No se debe exceder el valor de voltaje
nominal del espécimen bajo prueba.
 Medición
- Corriente de perdida(mA)
- Perdidas de Potencia (W)
- Capacitancia (pF)
 Los devanados se conectan en corto circuito
- Conecte en corto circuito todos los terminales de AT
- Conecte en corto circuito todos los terminales de BT
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68
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Factor de Potencia de los aislamientos
- Valores de FP y condición del aislamiento para unidades inmersas en aceite
>500kVA.
- Mantener un record de los resultados de la prueba de factor de Potencia es
imprescindible. Eso permite visualizar el grado y la velocidad de deterioro del
aislamiento.
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69
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RESISTENCIA DE AISLAMIENTO
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Aislamiento:
 Las líneas externas del Primario y secundario deben desconectarse de las
boquillas del transformador.
 Prueba con Voltaje en DC 250V, 500V, 1000V, 5000V, 10000V.
 La duración de la prueba es de 1 a 10 min.
 Las lecturas de resistencia de aislamiento deben ser corregidas a 20°C. (Método
de: Prueba de corto tiempo o lectura puntual)
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71
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Aislamiento:
 Los devanados se conectan en cortocircuito.
 La cuba y el núcleo están aterrizados.
 Los devanados que no estén bajo prueba se aterrizan.
 Las pruebas deben realizarse en cada devanado por separado.
Primario a Tierra
Primario a Secundario
Secundario a Tierra
Patrón para las pruebas de Resistencia de
Aislamiento en MΩ
𝑅𝐴𝑚𝑖𝑛 = 4 𝑈𝑛 + 1
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72
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Aislamiento:
 Método utilizado:
Tiempo - Resistencia
Condición
del
Aislamiento
Relación
60/30 s.
RDA
Peligroso
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Relación
10.1 min
IP
Menos de 1
Dudoso
1,0 a 1,25
1,0 a 1,4
Bueno
1,4 a 1,6
1.5 a 4,0
Excelente
Mayor de
1,6
Mayor de 4
73
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Resistencia de Aislamiento:
 Para la prueba Tiempo-Resistencia, se toman lecturas a 1 y 10 minutos.
 El índice de polarización (IP) es la relación de las resistencias medidas:
𝐼𝑃 =
𝑅 10 𝑚𝑖𝑛
𝑅 1 𝑚𝑖𝑛
 Valores superiores a 1.5 son indicativo de una buena condición del aislamiento.
 Transformadores de Potencia normalmente registran valores entre 1.5 a 1.8 y
valores <1 requiere acción correctiva inmediata.
 La relación de Absorción Dieléctrica (RDA) se utiliza para aislamientos de poca
absorción:
𝑅𝐷𝐴 =
𝑅 60 𝑠𝑒𝑔
𝑅 30 𝑠𝑒𝑔
 IP y RDA no son dependientes de la temperatura del aislamiento
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ANALISIS DE RESPUESTA EN FRECUENCIA
PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA)
Componente Fundamental
Sistema de Transmisión.
del
- Fuerzas Electrodinámicas……………..…Producto de Cortocircuitos
- Fatiga Eléctrica/ Mecánica………………..Durante el transporte e Instalación
- Corriente de Magnetización (Inrush)……Al momento de la energización
Deformaciones Mecánicas de los devanados del transformador y en el núcleo
magnético
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA)
«Circuito Equivalente del Devanado de un Transformador»
Conformado por RLC
Entre bobinas consecuentes y
entre el devanado y la pared
del tanque y el núcleo.
Al existir alguna deformación en la estructura mecánica del transformador, se presentan
alteraciones en los valores de los elementos RLC.
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA)
Al presentarse alteraciones en los valores de los elementos RLC; LA RESPUESTA EN
FRECUENCIA de los devanados del transformador, presentan cambios.
La Respuesta en Frecuencia, es un diagrama de Bode donde se representa una
respuesta del transformador a diferentes frecuencias, la respuesta puede ser medida
en Hz o Voltios o Decibeles.
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Procedimiento de Medición del (FRA)
Se inyecta una tensión sinusoidal con una frecuencia en incremento continuo en un
extremo del devanado del transformador y mide la señal que vuelve del otro extremo.
La comparación de las señales de entrada y salida genera una respuesta de frecuencia
exclusiva que se puede comparar con datos de referencia.
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA)
 A partir de estas desviaciones de LA RESPUESTA EN FRECUENCIA, se
diagnostican lo siguiente:
- Deformación de Bobinas; Desplazamiento Axial y Radial.
- Deformación del devanado circunferencial (hoop buckling).
- Espiras cortocircuitadas y devanados abiertos.
- Localización de fallas en el devanado.
- Fallas en el núcleo magnético (láminas en corto circuito).
- Deformaciones en el núcleo.
- Conexiones internas rotas o flojas.
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Las Pruebas del FRA, se deben realizar:
Manufacturer
- Control de Calidad:
- Antes y Después de la
prueba de cortocircuito.
- Antes y Después de la
prueba de impulso.
- Antes de transporte.
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On Site
- Después del Transporte
- Prueba de Rutina
- Después de fallas pasantes
- Después de mensajes de alarma y
operación de los relés de
protección.
- Después de presencia de cambios
en variables monitoreadas (gases)
- Después de detectar anomalías
por medio de las pruebas
tradicionales
(resistencia
de
devanado, etc.)
- Después del mantenimiento de
OLTC, Bushings y devanados.
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Evaluación de los devanados de un transformador intacto
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
Evaluación de los devanados de un transformador Defectuoso
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
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PRUEBAS DE CAMPO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA
DIAGNOSTICO DE MEDICIONES EN
TRANSFORMADORES DE POTENCIA
(EJEMPLOS DE APLICACIÓN)
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Para cualquier
información Adicional:
Comuníquese con
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