Las pruebas eléctricas en fábrica se realizan con el fin de confirmar que el transformador ha sido diseñado y construido apropiadamente y por lo tanto está en capacidad para soportar las cargas nominales y las condiciones a las que estará sometido durante su funcionamiento normal. La pruebas en fábrica son prueba de la confiabilidad del transformador, aunque la prueba final es lograr su funcionamiento sin problemas durante su vida útil.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES TIPOS DE PRUEBAS Pruebas de rutina. Son las pruebas a las que se someten cada transformador fabricado para verificar que el producto cumple con los requerimientos establecidos.
Pruebas tipo. Son las pruebas que se realizan para determinar la capacidad de un diseño en particular , estilo o modelo de equipo en alcanzar los valores nominales estipulados y operar satisfactoriamente bajo condiciones normales de servicio ó bajo condiciones especiales si se especifica y demostrar el cumplimiento con las normas apropiadas de la industria. Las pruebas tipo se realizan solo en un transformador para justificar el cumplimiento de las especificaciones en equipos del mismo diseño.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES CLASIFICACION DE LAS PRUEBAS SEGÚN ANSI C57.12.00
Prueba Resistencia eléctrica de los devanados. Resistencia de los aislamientos. Resistencia del aislamiento del núcleo. Relación de transformación. Polaridad y relación de fase. Factor de potencia de los aislamientos. Medida de las pérdidas en circuitos auxiliares. Prueba de excitación monofásica. Medida de la corriente de excitación y pérdidas en vació. Medida de las pérdidas con carga e impedancia de cortocircuito. Medida de la impedancia de secuencia cero. Elevación de la temperatura. Pruebas dieléctricas - Ensayo de Voltaje aplicado al transformador. - Ensayo de voltaje aplicado a los circuitos auxiliares. - Impulso atmosférico. - Impulso frente de onda. - Impulso de maniobra. - Medida de las descargas parciales. Medida del ruido audible. Ensayo de la capacidad de corto circuito. Operación de los instrumentos. Análisis de gases disueltos. Ensayos mecánicos Sobre - presión del tanque. Hermeticidad del tanque.
Menores de 500 Kva. Rutina Diseño Otras X X X X X
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Mayores de 500 Kva. Rutina Diseño Otras X X X X X X
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 1. RESISTENCIA ELECTRICA DE LOS DEVANADOS.
Verificar que la desviación de la relación de voltajes de los valores especificados no exceda los limites dados. No exceda el límite de la norma. (0.5%).
•
Simultáneamente se verifica el grupo de conexión del transformador bajo prueba.
•
Verificar que todas las conexiones internas están correctas y cumplen con la polaridad y relación de fase requerido
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 2. RELACION DE TRANSFORMACION E IDENTIFICACION DEL GRUPO DE CONEXION.
El objeto de la prueba es determinar la resistencia a la corriente de fuga de los aislamientos. Esta es una función de la contaminación y las impurezas contenidas en los aislamientos y de la temperatura de los mismos.
•
Determinar el grado de secado de los aislamientos.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 3. RESISTENCIA DE LOS AISLAMIENTOS.
PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 4. FACTOR DE POTENCIA DE LOS AISLAMIENTOS Y MEDIDA DE CAPACITANCIAS DEL TRANSFORMADOR. Objeto de la prueba.
El objeto de la prueba es asegurar que los aislamientos entre devanados y entre devanados y partes aterrizadas soporten sobre voltajes temporales y de maniobra a los cuales está expuesto el transformador durante toda su vida útil.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 5. ENSAYO DE VOLTAJE APLICADO. Esquema de conexión. (AT-BT-Tierra) • Se aterriza el tanque del transformador bajo prueba. • • •
Se cortocicuitan entre sí los terminales de cada devanado. El devanado de AT se conecta al transformador Hit Pot. El devanado de BT se conecta a tierra junto con el tanque. AC [60 Hz]
PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 5. ENSAYO DE VOLTAJE APLICADO. Esquema de conexión. (BT-AT-Tierra) • • • •
Se aterriza el tanque del transformador bajo prueba. Se cortocicuitan entre sí los terminales de cada devanado. El devanado de BT se conecta al transformador Hit Pot. El devanado de AT se conecta a tierra junto con el tanque. AC [60 Hz]
• El objeto de la prueba es asegurar que los aislamientos entre las fases, espiras , capas, terminales de derivaciones y de fase soporten los sobre voltajes temporales y de maniobra a los cuales está expuesto el transformador durante su funcionamiento normal.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 6. ENSAYO DE VOLTAJE INDUCIDO. Esquema de conexión. • Se conecta el transformador, generalmente por el devanado de BT, manteniendo en circuito abierto el otro devanado.
Secuencia de tiempos y voltajes para la prueba de tensiòn inducida. Segùn norma ANSI/IEEE
(A) - Es el tiempo necesario para la medición de descargas parciales. (B) - Es tiempo requerido para circular 7200 ciclos. (C) – Son 60 minutos durante los cuales se debe mantener el voltaje de prueba.
t seg = 120 *
f nom . f prueba
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS DE RUTINA 6. ENSAYO DE VOLTAJE INDUCIDO. C D
El objeto de la medición es identificar el valor de la impedancia de secuencia cero, la cual se requiere para la protección y corrientes de falla a tierra.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES
El objeto de la prueba es asegurar que los aislamientos del transformador soporten los sobre voltajes atmosféricos a los cuales estará sometidos durante su funcionamiento.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. PRUEBA DE IMPULSO ATMOSFERICO .. Esquema de conexión. H3
La prueba se realiza aplicando un impulso atmosférico estándar de polaridad negativa. La forma de la onda del impulso está definido por las normas internacionales y debe cumplir con los siguientes valores: (ver forma de onda)
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. MEDIDA DE LA IMPEDANCIA DE SECUENCIA CERO . Forma de onda para impulso standard. U 1.0 0.9
El objeto de la prueba es verificar que los aislamientos del transformador pueden soportar los esfuerzos causados al aislamiento por ondas recortadas, las cuales pueden ocurrir durante el funcionamiento..
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. PRUEBA DE IMPULSO ATMOSFERICO(Onda recortada). Esquema de conexión. H3 X3 H2
El esquema de conexión utilizado durante la prueba es el mismo que durante la prueba de impulso, solo que se adiciona el dispositivo cortador de la onda.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. PRUEBA DE IMPULSO (Onda recortada en la cola). Forma de onda U 1.0 0.9
El objeto de la prueba es verificar que los aislamientos entre devanados, entre devanados y tierra, entre terminales de fase y tierra y entre los diferentes terminales, puedan soportar los sobre voltajes de maniobra, los cuales pueden ocurrir durante el funcionamiento.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. PRUEBA DE IMPULSO (Impulso de maniobra). Esquema de conexión. H3
La prueba se realiza aplicando un impulso atmosférico estándar de polaridad negativa. La forma de la onda del impulso está definido por las normas internacionales y debe cumplir con los siguientes valores: (ver forma de onda).
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. PRUEBA DE IMPULSO (Impulso de maniobra). Forma de onda U 1.0 0.9
El Objeto de la prueba es identificar descargas eléctricas localizadas, las cuales no cruzan los electrodos de la estructura de los aislamientos. El esfuerzo del campo en una parte débil del dieléctrico puede exceder la capacidad del dieléctrico y por consiguiente causar una falla
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES
PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 10. MEDIDA DE DESCARGAS PARCIALES. Efecto de las descargas parciales. Las descargas parciales no conducen inmediatamente a una falla. Ellas tienen sin embargo otros efectos en el medio aislante. - La superficie del dieléctrico es bombardeado por iones, los cuales causan elevación de la temperatura y pueden resultar en degradación y cambios químicos en el material aislante.
-- Los cambios químicos pueden aportar componentes que aceleran el envejecimiento. También las descargas pueden ser extinguidas por influencia de otros productos de la degradación. -- Las descargas ocasionan un alto esfuerzo en puntos cercanos al sitio de la descarga.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE ELEVACION DE TEMPERATURA. Objeto de la prueba.
El objeto de la medida es verificar que la elevación de la temperatura del aceite y los devanados no excedan los limites acordados o los especificados por las normas
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE ELEVACION DE TEMPERATURA. Ejecución de la prueba. La prueba se realiza utilizando el método de corto circuito. La temperatura de los devanados es determinada por el método de la resistencia. La prueba se realiza de la siguiente manera: Inicialmente se mide la resistencia y la temperatura del aceite. La resistencia se mide entre terminales de línea ó fase-neutro. La temperatura del devanado se considera igual a la temperatura del aceite
Determinación de la temperatura de elevación del aceite. La potencia que se suministra al transformador bajo pruebas es igual a la suma de las pérdidas en vacío y las pérdidas con carga en la derivación donde se desea conocer la elevación de temperatura (Generalmente, la derivación de mayores pérdidas).
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE ELEVACION DE TEMPERATURA. Ejecución de la prueba. Corte 1. °C
PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE ELEVACION DE TEMPERATURA. Ejecución de la prueba. La elevación de la temperatura del aceite puede ser calculada partiendo de los valores de las temperaturas registradas cuando se alcanza el equilibrio térmico. La elevación superior del aceite Θelev Θelev(a) = θac.sup - θamb Donde: θac.sup
PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE ELEVACION DE TEMPERATURA. Ejecución de la prueba. Determinación de la temperatura de los devanados. Sin interrumpir la alimentación de la prueba, se reduce la corriente circulante al valor de la corriente nominal y se mantiene por una hora.. La temperatura de los devanados Θdev.med Temperatura promedio del aceite antes de la medida de la resistencia en caliente
- Temperatura superior del aceite antes del corte. - Temperatura superior del radiador antes del corte - Temperatura inferior del radiador antes del corte.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE ELEVACION DE TEMPERATURA. Ejecución de la prueba. La temperatura promedio de los devanados. (Θdev.med) Θdev.med = (Rc/Rf)*(Kmat+ Tdev.frio) - Kmat Donde: Rc Rf Kmat Tdev.frio
- Valor de la resistencia en caliente. - Valor de la resistencia en frio. - Coeficiente del material de los devanados. (235 cobre, 225 Aluminio) - Temperatura del devanado en frio.
Objeto de la prueba. El objeto de la prueba es verificar que el nivel de ruido del transformador cumpla los requerimientos del cliente ó en su defecto los de la normas acordadas. Por solicitud del cliente se realiza también el análisis del espectro del sonido indicando la magnitud de los componentes del sonido. (medidos en un ancho de banda especificado) como función de la frecuencia.
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PRUEBAS ELECTRICAS A TRANSFORMADORES PRUEBAS ESPECIALES 12. PRUEBA DE RUIDO AUDIBLE. Ejecución de la prueba. 2M
