Ocho procedimientos de prueba comunes para transformadores eléctricos
Tipos de pruebas necesarias antes de poner en servicio un transformador
Los transformadores que aumentan (elevan) o reducen (reducen) el voltaje eléctrico se utiliza en muchas aplicaciones industriales y de servicios públicos. Dondequiera que se utilicen, es fundamental que el equipo de instalación complete varias pruebas diferentes antes de la instalación. Las pruebas diligentes aseguran la idoneidad eléctrica, térmica y mecánica del transformador para el sistema al que se sirve. La mayoría de las pruebas realizadas en transformadores de potencia están definidas en estándares nacionales creados por IEEE, NEMA y ANSI. Cada tipo de transformador y cada contratista o proveedor de servicios públicos tendrán un régimen específico de pruebas recomendadas, pero es fundamental que el equipo de instalación las lleve a cabo con diligencia para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente del sistema.
Hay 8 pruebas diferentes que se aplican comúnmente a los transformadores de potencia. La mayoría de las rutinas de prueba incluirán la mayoría de estas pruebas.
Prueba de relación de vueltas
La prueba de relación de espiras del transformador se utiliza para asegurarse de que la relación entre los devanados de las bobinas primaria y secundaria siga las especificaciones adecuadas. Esta prueba asegura que el transformador proporcionará el aumento o disminución de voltaje adecuado.
La relación de vueltas se calcula dividiendo el número de vueltas en el devanado primario por el número de vueltas en la bobina secundaria. Este cálculo define la salida esperada del transformador y proporciona el voltaje correspondiente requerido en el devanado secundario. En un transformador reductor diseñado para reducir el voltaje, el número de vueltas en la bobina secundaria debe ser menor que en la primera, mientras que en el transformador elevador, la bobina secundaria debe tener más vueltas que la primera bobina.
La relación se calcula en condiciones sin carga, utilizando una herramienta conocida como probador de relación de vueltas. Si se realiza correctamente, la prueba puede identificar el rendimiento del cambiador de tomas, espiras en cortocircuito, devanados abiertos, conexiones de devanado incorrectas y otras fallas dentro de los transformadores.
Se toman lecturas simultáneas de voltaje en el área de devanados de bajo y alto voltaje después de aplicar el voltaje a un devanado. La relación es la división entre la lectura alta y la lectura baja. Si es un transformador trifásico, cada fase se prueba individualmente.
Prueba de resistencia de aislamiento
Comúnmente conocida como prueba de Megger, la prueba de resistencia de aislamiento mide la calidad del aislamiento dentro del transformador. Las pruebas se realizan típicamente con un mega ohmímetro, una herramienta similar a un multímetro, pero con una capacidad mucho mayor. Algunas variaciones en los resultados de las pruebas son naturales, dependiendo de la humedad, la limpieza y la temperatura del aislamiento, pero para pasar, el aislamiento debe demostrar una resistencia superior a las normas internacionales prescritas para el tipo de transformador.
La prueba de resistencia de aislamiento implica medir la resistencia de aislamiento de un dispositivo mientras la fase y el neutro están en cortocircuito juntos. Se recomienda que el tanque y el núcleo siempre estén conectados a tierra cuando se realice esta prueba y que cada devanado esté en cortocircuito en los terminales del buje. A continuación, se miden las resistencias entre cada devanado y entre todos los demás devanados y tierra.
Prueba de factor de potencia
La prueba del factorfact de potencia determina la pérdida de potencia del sistema de aislamiento del transformador midiendo el ángulo de potencia entre un voltaje de CA aplicado y la corriente resultante. El factor de potencia se define como el coseno del ángulo de fase entre el voltaje y la corriente. Para un aislamiento ideal, el ángulo de fase es de 90 grados, pero en la práctica, ningún aislamiento es ideal. Cuanto más cerca esté el ángulo de fase a 90 grados, mejor será el aislamiento.
La prueba se realiza con un kit de prueba de factor de potencia y las conexiones son las mismas que para la prueba de Megger (la prueba de resistencia de aislamiento). Esta prueba puede repetirse durante la vida útil del transformador y verificarse con el resultado obtenido durante la fabricación , como una verificación para determinar si el aislamiento está fallando o deteriorando.
Prueba de resistencia
La prueba de resistencia se realiza varias horas después de que un transformador deja de conducir corriente cuando alcanza la misma temperatura que su entorno. El propósito de esta prueba es verificar las diferencias de resistencia entre devanados y aperturas en las conexiones. Esta prueba asegura que cada circuito esté correctamente cableado y que todas las conexiones estén apretadas. La prueba de resistencia se realiza utilizando un ohmímetro de transformador.
La resistencia del devanado se calcula midiendo el voltaje y la corriente simultáneamente; idealmente, la corriente medida será lo más cercana posible a la corriente nominal. La realización de esta prueba le permitirá calcular y compensar las pérdidas de carga en su conjunto.
Prueba de polaridad
La polaridad se refiere simplemente a la dirección del flujo de corriente en un transformador, y las pruebas se realizan para garantizar que todos los devanados estén conectados de la misma manera y no de manera opuesta que pueda causar un cortocircuito.
La polaridad es una preocupación vital si se van a conectar varios transformadores en paralelo o en banco.
La polaridad en un transformador se clasifica como aditiva o sustractiva y se prueba con un voltímetro. Cuando se aplica voltaje entre los bujes primarios y el voltaje resultante entre los bujes secundarios es mayor, significa que el transformador tiene polaridad aditiva. La polaridad de los transformadores trifásicos también se verifica por los mismos medios.
Prueba de relación de fase
Esta prueba detectará si se han conectado dos o más transformadores en una relación de fase correcta. Esta prueba calcula el desplazamiento angular y la secuencia de fase relativa de los transformadores y se puede realizar al mismo tiempo que las pruebas de relación y polaridad. Se pueden registrar los voltajes de fase de los devanados primario y secundario en cada transformador y hacer comparaciones para obtener la relación de fase entre ellos.
Pruebas de aceite
El aceite que proporciona propiedades de aislamiento y enfriamiento para un transformador debe probarse antes de energizar el transformador y periódicamente como parte de un programa de mantenimiento regular. Generalmente se hace con una unidad de prueba portátil que aplica voltaje de prueba que aumenta en intensidad hasta que se detecta un punto de ruptura del aceite. Una prueba de muestra de aceite puede detectar varias cosas en un transformador:
Numero de acido
Ruptura dieléctrica
Factor de potencia
Contenido de humedad
Tensión interfacial
Las pruebas de aceite son muy útiles para determinar el estado del aislamiento y el aceite. Con base en estos resultados, se puede establecer un programa de mantenimiento para el transformador.
Inspección visual
Aunque esta es la más simple de todas las pruebas, una inspección visual puede revelar problemas potenciales que no pueden ser detectados por otras formas más sofisticadas de pruebas de diagnóstico. Se debe establecer un procedimiento estándar para realizar la prueba visual, identificando los elementos a visualizar y los criterios para los juicios de aprobado / reprobado. Estos pueden variar, según el tipo de transformador y las circunstancias de la instalación, pero la mayoría de las inspecciones visuales estándar buscan la presencia de etiquetas del fabricante, signos de daño físico, el estado de las soldaduras, pérdida o fugas de aceite, integridad de las conexiones de cables , y el estado de las válvulas y medidores (si están presentes).
Agradecimientos a https://www.thebalancesmb.com/ Juan Rodriguez
