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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 Bernardo Gómez Dávila Ingeniero de diseño de Transformadores 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 Bernardo Gómez Dávila Ingeniero de diseño de Transformadores 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: Bernardo Gómez Dávila Ingeniero de diseño de Transformadores 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 Bernardo Gómez Dávila Ingeniero de diseño de Transformadores 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) Bernardo Gómez Dávila Ingeniero de diseño de Transformadores 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: Bernardo Gómez Dávila Ingeniero de diseño de Transformadores 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. Bernardo Gómez Dávila 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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