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Introducción Estas pruebas se realizan para verificar las capacidades de un transformador para soportar: Esfuerzos térmicos Esfuerzos dieléctricos Esfuerzos electrodinámicos por corto circuito Esfuerzos debidos al medio ambiente En cualquier forma estas pruebas pueden realizarse bajo normas oficiales o bien, por acuerdo entre el fabricante y el cliente. Normalmente las normas dividen a las pruebas en tres categorías Pruebas de rutina, las cuales se aplican a todos los transformadores de un lote de producción o grupo de transformadores, sin excepción, este tipo de pruebas incluye: Medición de la resistencia de los devanados Verificación de la polaridad de los devanados, las conexiones entre devanados y terminales y relación de transformación. Medición de las pérdidas con carga y de la impedancia. Medición de las pérdidas en vacio y de la corriente en vacio Pruebas eléctricas a la frecuencia del sistema con voltaje inducido o con voltaje aplicado. Prueba de tensión resistente al impulso por rayo (al primero de un lote de fabricación). Verificación del nivel de descargas parciales. Pruebas de tensión resistente al impulso por maniobra de interruptores, para equipos de 230 KV o mayores (al primer lote de fabricación). Pruebas Prototipo Son aquellas que se hacen para probar un nuevo diseño, incluye: Prueba de impulso de onda completa (trafos menores de 230 KV).
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Introducción
Estas pruebas se realizan para verificar las capacidades de un transformador para soportar:
Esfuerzos térmicos
Esfuerzos dieléctricos
Esfuerzos electrodinámicos por corto circuito
Esfuerzos debidos al medio ambiente
En cualquier forma estas pruebas pueden realizarse bajo normas oficiales o bien, por acuerdo entre el fabricante y el cliente.
Normalmente las normas dividen a las pruebas en tres categorías
Pruebas de rutina, las cuales se aplican a todos los transformadores de un lote de producción o grupo de transformadores, sin excepción, este tipo de pruebas incluye:
Medición de la resistencia de los devanados Verificación de la polaridad de los devanados, las conexiones entre devanados y
terminales y relación de transformación. Medición de las pérdidas con carga y de la impedancia. Medición de las pérdidas en vacio y de la corriente en vacio Pruebas eléctricas a la frecuencia del sistema con voltaje inducido o con voltaje aplicado. Prueba de tensión resistente al impulso por rayo (al primero de un lote de fabricación). Verificación del nivel de descargas parciales. Pruebas de tensión resistente al impulso por maniobra de interruptores, para equipos de
230 KV o mayores (al primer lote de fabricación).
Pruebas Prototipo
Son aquellas que se hacen para probar un nuevo diseño, incluye:
Prueba de impulso de onda completa (trafos menores de 230 KV). Prueba de impulso con onda completa (trafos de 230 KV y mayores). Prueba de elevación de temperatura.
Pruebas Especiales
Medición de la impedancia de secuencia cero. Medición del nivel de ruido. Verificación del voltaje de nivel de radio interferencia. Prueba de impulso con onda cortada. Prueba de corto circuito súbito.
MEDICION DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO EN C.D.
La medición de resistencia de bobinado de transformadores tiene importancia fundamental, a fines de:
1. Cálculos del componente I²R en pérdidas del conductor.2. Cálculo de temperatura de Bobinado al finalizar un ciclo de prueba de temperatura.3. Como base para asesorar posible daño en el campo.
También sirve para identificar la existencia de falsos contactos o puntos de alta resistencia en las soldaduras de los devanados.
Los transformadores están sujetos a vibraciones. Problemas ó fallos ocurren debido a mal diseño, ensamblaje, tratamiento, entorno inseguro, sobrecarga ó mal mantenimiento. La medición de la resistencia de los Bobinados asegura que las conexiones sean correctas y la medición de la resistencia indica que no hay desajuste grave.
La medición de la resistencia en CD de un devanado se puede hacer con un puente de wheatstone o un puente de kelvin. Se puede también usar el método del vóltmetro y el ampérmetro para la medición de resistencias de bajo valor.
Un parámetro importante para la medición de la resistencia, es la temperatura del devanado; para obtener una mejor estimación del valor de la resistencia del devanado es imprescindible que la temperatura sea estable y conocida.
Frecuentemente se usa el método de medición del vóltmetro y el ampérmetro para la medición de la resistencia de los devanados, es un método simple y directo, pero se considera impreciso. Hoy en día, con instrumentos de medición de alta impedancia, se puede obtener suficiente precisión eliminando errores de apreciación en las mediciones.
PRUEBA DE RELACION DE TRANSFORMACION
La prueba de relación de transformación tiene como principal objetivo, la determinación de la relación entre el número de vueltas del devanado primario y el secundario, es decir, determina si la tensión suministrada puede ser transformada fielmente a la tensión deseada.
La prueba de relación de transformación sirve para analizar las condiciones de los transformadores en los siguientes casos:- medición de relación de transformación en equipos nuevos, reparados o rebobinados.- identificación y comprobación de terminales, derivaciones y conexiones externas.- identificación de espiras en corto circuito.
Resultados:
Porcentaje dedifere ncia= relación teorica –relaciónmedidarelaciónteorica
∗100
De acuerdo a la norma NMX-J-169-ANCE-2004 La relación de vuelta debe determinarse para todas las derivaciones, así como para todas las posibles conexiones de los devanados del transformador. Esta norma indica que no debe existir más del 0.5% de diferencia entre la relación de transformación teórica con respecto a la medida para que el transformador sea aceptable.
PRUEBA EN VACIO
Una prueba en vacío o ensayo en vacío como suele llamarse es una prueba experimental que se realiza en los transformadores con la finalidad de hallar las pérdidas en el hierro.
.- Perdidas en el hierro
El ensayo en vacio proporciona, a través de las medidas de tensión, intensidad y potencia en el bobinado primario, los valores directos de la potencia perdida en el hierro, y deja abierto el bobinado secundario. Por lo tanto, este bobinado será recorrido por ninguna intensidad, y no se tendrán en cuenta los íntimos valores de las perdidas en el cobre para este ensayo.
Los principales datos que hay que determinar en el ensayo en vacio son:
Las pérdidas en el hierro a través de la lectura del wáttmetro en el bobinado primario
La intensidad de corriente en vacio del primario a través del ampérmetro
La relación de transformación.
La impedancia Z (devanado primario y núcleo).
La potencia aparente en vacio.
El ángulo de fase o factor de potencia en vacio.
Esquema eléctrico de la prueba en vacio de un transformador.
PRUEBA DE CORTO CIRCUITO
S i se pone en corto circuito el devanado secundario del transformador y se hace circular una corriente nominal en el secundario, la potencia que consume o de alimentación al transformador representa las pérdidas totales del devanado primario, más las del secundario y también incluye a las perdidas dispersas.
Normalmente las pérdidas en el cobre de un transformador se determinan por medio de esta prueba.
MEDICION DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO.
La resistencia de aislamiento entre los devanados del transformador se mide por medio de un aparato llamado “Megger”.
Un valor elevado de resistencia de aislamiento indica que el transformador está en buen estado en su aislamiento. El valor de la resistencia varía ampliamente e inversamente con la temperatura, y se debe tener cuidado para asegurar que la lectura está correctamente interpretada. El valor de la resistencia de aislamiento se expresa por lo general en Mega Ohms.
