2_Pruebas_Electricas. Nuevas Tecnologia Para La Evaluacion de La Condicion de Transformadores de Potencia

NUEVAS TECNOLOGÍAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE EV EVALUACIÓN ALUACIÓN DE LA LA CONDICIÓN DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Buenos Aires Argentina 3 de Octubre - 2012

Pruebas Eléctricas

Pruebas de Campo en Transformadores ➽

Relación de transformación y polaridad

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Resistencia de devanados

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Corriente de excitación

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Reactancia de fuga (corto circuito)

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Resistencia de aislamiento

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Conexión a tierra del núcleo

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Factor de potencia/disipación del aislamiento

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Aislamiento del aceite dieléctrico

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Espectroscopia dieléctrica

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Respuesta del barrido de frecuencia

Pruebas Eléctricas



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Pruebas Eléctricas


TTR®300 Series 3-Phase Transformer Turns Ratio Test Sets

Pruebas Eléctricas

Relación de transformación y polaridad ➽

Objetivo El objeto de este ensayo es el de determinar la relación de transformación para cada una de las combinaciones de arrollamientos, es decir la relación entre el primario/secundario, y si correspondiera la relación entre primario/terciario y secundario/terciario. Adicionalmente se mide el desplazamiento angular geométrico que existe en cada una de las combinaciones.

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Defectos detectables 



Mediante la medición de la relación de transformación se pueden revelar circuitos abiertos, espiras en cortocircuito, defectos severos en los contactos del conmutador, terminales identificados incorrectamente, etc. Midiendo el desplazamiento de fase se verifica la desviación angular entre el primario y secundario.

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Metodología Para las mediciones se considera que la relación de las tensiones en vacío es aproximadamente igual a la relación entre el número de espiras. U p

N = NS = UP = US =

Número de es iras en el rimario Número de espiras en el secundario Tensión Primaria ⇒ Tensión Secundaria

d  = e p = N p ⋅  ∧  dt   U p U s

U s

d  = es = N s ⋅   dt  

N p ⋅ 

 dt   N p = = = N  d ϕ  N s N s ⋅   dt  

en el caso del transformador ideal

∴

U s U p

=

N s N p

=

I p I s

U p ⋅ I p

= U s ⋅ I s

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Metodología Se excita un devanado y se mide la tensión inducida en el devanado opuesto.  La tensión de prueba se aplica sea al devanado de alta o al de baja tensión.  La corriente generada en el devanado donde se aplica la tensión es la corriente de excitación. 

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Metodología  La medición de relación debe realizarse con pocos voltios de excitación, de 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 rinci ales fuentes de error es la excesiva corriente de magnetización, para ello considerar: – Limitar la tensión de prueba a una fracción de la tensión nominal del espécimen. – El magnetismo residual en el núcleo puede generar mayores corrientes de magnetización. V rms

= 4.44 ⋅ f ⋅ N ⋅ A ⋅ B

max

B

I

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Metodología  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 nom na o a pos c n e n mero m x mo e esp ras.

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Interpretación de los resultados  La prueba de Relación de Transformación 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 mediciones a lo largo del mantenimiento, deben ser inferiores al ±0,5% respecto a los valores de referencia.

TTR Monofásico Automático

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Resistencia de Devanados

MTO330

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Resistencia de Devanados ➽

Objetivo Este ensayo tiene como objeto la medición de las resistencias de los arrollamientos (para cada posición del conmutador, si correspondiera) aplicando una tensión/corriente continua.

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Defectos detectables Detectan posibles anomalías debidas a las variaciones de resistencia en los o na os ocas ona as por conex ones y puen es a er os o e er ora os.

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Defectos detectables Este ensayo permite además detectar valores elevados de resistencia en los contactos del conmutador. Esto puede originarse como consecuencia de: 





La deformación de las superficies de los contactos debido a un calentamiento localizado. El aumento de la resistencia entre los contactos debido a depósitos de car on zac n y o con am nac n. La disminución de la presión mecánica de los contactos como consecuencia de anomalías en el sistema mecánico. Baja resistencia deseada

Indeseada alta resistencia

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Defectos detectables

Contactos deteriorados en CTBC (Fuente: Foster Miller)

Conexión de Boquilla Deteriorada (Fuente: Foster Miller)

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Metodología Los valores de resistencia típicos en transformadores de potencia son:

• AT rango de ohms Ω • BT rango de mΩ o µΩ U = UDC a lo largo del devanado

U Rw

=

 L ⋅ dt   I

I = IDC a través del devanado L = Inductancia del devanado di/dt = valor variable de corriente

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Metodología

DC corriente (Idc)

t=0

a) Tiempo de Prueba

1. Período inicial 

i=0

2. Período transitorio  

DC Tensión (Udc) -

Carga de corriente onstante e empo 

T= L/R (s)

3. Período de estado estacionario 

+

Transformador = Alta L, Baja R

R=u/i

Rw

=

di   U −  L ⋅   dt  I

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Metodología b) Corriente de Prueba • Rango de Corriente = Aplicar del 1 al 10% del valor de corriente nominal. El núcleo se satura aproximadamente al 1% de la corriente nominal. • Nunca sobre asar el 10% del valor de corriente nominal a) Stress innecesario b) Lecturas erróneas (por calentamiento del devanado)

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Interpretación de los resultados  La resistencia óhmica varía con la temperatura, por lo tanto para poder comparar dos mediciones deben corregirse cada una de las mediciones a una temperatura de referencia, por lo general 20 ºC. 

Para referir las mediciones a una misma temperatura (20 ºC), y para el caso de arrollamientos de cobre se usa la relación: R 20ºC : Resistencia referida a 20 ºC R m : Resistencia medida a la temperatura T m T m : Temperatura de ensayo, en ºC



Máximo 5ºC de diferencia entre el piso y la cumbre del transformador y haberlo tenido fuera de servicio por lo menos durante tres horas (IEC 60076-1).

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Interpretación de los resultados  Se realiza la comparación con: • Mediciones originales de fábrica • Mediciones preliminares en campo • Comparación entre fases

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Interpretación de los resultados  Como en este ensayo no se puede medir la temperatura de los arrollamientos de una forma precisa, la desviación aceptable para esta prueba en el campo es de 2% de los valores de referencia ( S.

D. Mayer). 

Por su parte, IEEE (P62 – IEEE152) establece que las discrepancias admisibles de los valores medidos respecto a los valores de referencia debieran estar dentro del ±5%. Resistencia Arrollamientos FASE U1-N1

50 48 46

a i c n e t s i s e R

17/06/1998

44

17/07/1999

42

18/11/2002

40

14/08/2006

38

01/06/2007

36

30/11/2007

34 32

Límite máximo Límite mínimo

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