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INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION _______________ _______________ TRANSFORMADORES DE POTENCIA Parte 5: Capacidad para soportar corto circuito
_______________ _______________ INTRODUCCION
1) 2) 3)
Las decisiones o acuerdos formales de la IEC sobre materias técnicas, preparados por los Comités Técnicos conformados por representantes de todos los Comités Nacionales que tienen un espacial interés, expresan, lo más fielmente posible, un consenso internacional de opinión en los temas tratados. Ellos tienen carácter de recomendación para su uso internacional y son aceptados por los Comités Internacionales en tal sentido. Con la finalidad de promover su aplicación internacional, el IEC expresa el deseo deseo que todos los Comités Nacionales deben adoptar el texto de las recomendaciones del IEC para sus reglamentos nacionales tanto como las condiciones nacionales así lo permitan. Cualquier divergencia entre las recomendaciones del IEC y los reglamentos nacionales deben, lo mas precisamente posible, ser indicados claramente en este último. PREFACIO
Esta publicación ha sido preparada por el Comité Técnico Nº 14, Transformadores de Potencia. Es el quinto de una serie de cinco que, una ves completada, reemplazará la segunda edición de la publicación 76 (1967). Un primer borrador fue discutido en la convención de Bruselas en 1971, como resultado del cual, un borrador del Documento 14(Central Office) 22, fue sometido para aprobación de los Comités Nacionales en setiembre de 1972, como Reglamento de los Seis Meses. Los siguientes países votaron explícitamente a favor de la publicación: Argentina Australia Austria Bélgica Canadá Denigrado Finlandia Francia Alemania Hungría Israel Italia Japón
Netherlands Norway Portugal Rumania República de Sudáfrica España Sudan Turquía Unión Soviética Reino Unido Estados Unidos Yugoslavia
La publicación 76 ha sido dividido en las siguientes cinco partes, los cuales son publicados en volúmenes separadamente: Publicación 76-1: Parte 1: Generalidades Publicación 76-2: Parte 2: Elevación de temperatura. Publicación 76-3: Parte 3: Nivel de Aislamiento y Pruebas dieléctricas Publicación 76-4: Parte 4: Generalidades Publicación 76-5: Parte 5: Capacidad para soportar Corto Circuitos Esta publicación esta conformada por la primera edición (1976) y la Adenda Nº1 editada en 1979.
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TRANSFORMADORES DE POTENCIA Parte 5: Capacidad para soportar corto circuito
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1. Requerimientos para soportar corto circuito 1.1.
Generalidades
Los transformadores deben ser diseñados y construidos para soportar sin daños, los efectos térmicos y dinámicos de un cortocircuito externo bajo las condiciones especificadas en la Sub-cláusula 1.2. Los cortocircuitos eternos no están restringidos al tipo trifásico, sino también deben incluirse fallas de fase-fase, doble fase a tierra y fase-tierra. En esta publicación 76, las corrientes en los devanados que resultan bajo estas condiciones son denominadas como “sobrecorrientes”. Nota –
1.2.
Los requerimientos de la Cláusula 1 son aplicables para transformadores sumergidos en aceite. Para transformadores tipo secos tales requerimientos son sujetos a común acuerdo entre el fabricante y cliente, considerando los principios establecidos en la Cláusula 1 de esta publicación. Condiciones de sobrecorriente
1.2.1. Transformadores con dos devanados separados 1.2.1.1 Son reconocidos tres categorías de transformadores trifásicos o bancos trifásicos:
Categoría I, hasta 3 150 KVA Categoría II, de 3 151 KVA hasta 40 000 KVA Categoría III; mas de 40 000 KVA. 1.2.1.2 La corriente simétrica de cortocircuito (valor RMS, ver también Sub-cláusula 2.1.2) debe ser calculada
usando la impedancia de cortocircuito del transformador mas la impedancia del sistema, para transformadores de las categorías II y III y también para transformadores de la categoría I cuando la impedancia del sistema sea mayor al 5% de la impedancia de cortocircuito del transformador. Tabla I Valores típicos de Tensión de Impedancia para transformadores con dos devanados en forma separada Tensión de Impedancia y su corriente nominal, dado como porcentaje de la tensión nominal del devanado al cual la tensión es aplicada Potencia Nominal Tensión de Impedancia KVA % Hasta 630 4.0 De 631 hasta 1 250 5.0 De 1 251 hasta 3 150 6.25 Desde 3 151 hasta 6 300 7.15 Desde 6 301 hasta 12 500 8.35 Desde 12 501 hasta25 000 10.0 Desde 25 001 hasta 200 000 12.5
Notas 1 - Valores para potencias nominales mayores que 200 000 KVA estarán sujetos a común acuerdo entre el fabricante y comprador. 2 - EN caso de unidades monofásicos que forman bancos trifásicos, se aplicará la potencia trifásica como valor de la potencia nominal.
Para transformadores de la categoría I, la impedancia del sistema debe ser ignorado en los cálculos si esta impedancia es menor que el 5% de la impedancia de cortocircuito del transformador.
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El valor pico de la corriente de cortocircuito debe ser calculado en concordancia con la Sub-cláusula 2.2.3. 1.2.1.3 Valores típicos de impedancia de cortocircuito de transformadores expresados como tensión de impedancia para corrientes nominales (tap principal) son dados en la Tabla I. De requerirse valores menores, la capacidad del transformador para soportar un cortocircuito debe ser sujeto de común acuerdo entre el fabricante y comprador. 1.2.1.4 La potencia aparente de cortocircuito del sistema del lugar donde se ubicará el transformador debe ser especificado por el comprador con la finalidad de obtener el valor de la corriente de cortocircuito simétrica a ser usado para su diseño y pruebas. Si el nivel de cortocircuito no es especificado, puede usarse los valores dados en la Tabla II. Tabla II Potencia aparente de cortocircuito del sistema que puede ser usado en ausencia de otras especificaciones Máxima tensión del sistema KV
Potencia aparente de cortocircuito MVA
7.2, 12, 17.5 y 24 36 52 y 72.5 100 y 123 145 y 170 245 300 420
500 1 000 3 000 6 000 10 000 20 000 30 000 40 000
1.2.2. Transformadores con mas de dos devanados y auto-transformadores
El valor de sobre-corriente en los devanados, incluyendo el devanado de estabilización y devanados auxiliares, debe ser determinado por la impedancia del transformador y del sistema o sistemas. Debe tomarse en cuenta los efectos de posibles re-alimentaciones de maquinas rotatorias o de otros transformadores, de la misma manera de diferentes formas de fallas que pueden presentarse durante el servicio, por ejemplo fallas fase-tierra y fallas fasefase asociados con el relevante sistema y condiciones de aterramiento del transformador. La característica de cada sistema (por lo menos el nivel de cortocircuito y el rango de la relación entre la impedancia de secuencia cero y la impedancia de secuencia positiva) debe ser especificado por el comprador. Cuando la combinación de las impedancias del transformador y del sistema o sistemas origina excesivas sobrecorrientes, el fabricante debe prevenir al comprador de la máxima sobre-corriente que el transformador puede soportar. En este caso, el comprador debe implementar lo necesario para limitar la corriente de cortocircuito indicado por el fabricante. Los devanados de estabilización de los transformadores trifásicos debe ser capaz de soportar sobre-corriente resultante de las diferentes formas de fallas que pueden presentarse en servicio asociado con las condiciones de relevante sistema de aterramiento. Puede ser no económico diseñar un devanado auxiliar para soportar cortocircuitos en sus terminales. En tales casos, el efecto de sobre-corrientes debe ser limitado por medios apropiados, como reactores serie o, en algunos casos fusibles. Precauciones debe tomarse para evitar fallas en la zona entre el transformador y los aparatos de protección. En el caso de transformadores monofásicos conectados en un banco trifásico, el devanado de estabilización debe ser capaz de soportar un cortocircuito en sus terminales, a no ser que el comprador especifique precauciones especiales serán tomados para evitar cortocircuitos entre fases.
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1.2.3. Transformadores elevadores
La impedancia de los transformadores elevadores puede ser muy baja y, por consiguiente, la sobrecorriente en sus devanados es determinada principalmente por las características del sistema donde está ubicado el transformador. Estas características deberán ser especificadas por el comprador en su solicitud. Cuando la impedancia combinada del transformador y del sistema resulta una excesivo valor de sobrecorriente, el fabricante deberá prevenir al comprador e indicar el máximo valor de sobrecorriente que el transformador puede soportar. En este caso, el comprador deberá implementar dispositivos para limitar el cortocircuito hasta el valor de sobrecorriente indicado por el fabricante. 1.2.4. Transformadores directamente asociados con otros aparatos
Cuando un transformador esta directamente asociado con otros aparatos, la impedancia que limitaría la corriente de cortocircuito, la suma de las impedancias del transformador, del sistema y la del aparato directamente asociado puede, por acuerdo entre el fabricante y comprador, tomarse en cuenta. Esto es aplicable, por ejemplo, a un generador-transformador si la conexión entre el generador y transformador es construido de tal manera que la posibilidad de falla entre líneas o doble línea a tierra en esta zona es mínima. Nota -
Si la conexión entre el generador y transformador es construido de esta manera, la mas severa condición de cortocircuito puede ocurrir, en el caso de un generador-transformador con una conexión estrella-delta con el neutro aterrado, cuando un falla de línea a tierra ocurre en el sistema que esta conectado al devanado en estrella.
1.2.5. Transformadores especiales
La capacidad de un transformador para soportar frecuentes sobrecorrientes, depende del modo de operación debido a un particular uso (por ejemplo transformadores para hornos y transformadores que alimentan cargas de tracción) deberán estar sujetos a acuerdos especiales entre el fabricante y comprador. 1.2.6.
Equipo conmutador de tap
En su lugar de instalación, el equipo conmutador de tap deberá ser capas de soportar sobrecorrientes de cortocircuito del mismo valor asignado para el devanado. 1.2.7. Terminal para neutro
El Terminal para el neutro de los devanados en estrella o zigzag deberá ser designado para la más alta sobrecorriente que puede fluir por este terminal. 2.
Demostración de la capacidad para soportar cortocircuitos
Nota
--
2.1.
El requerimiento de la Cláusula 2 se aplica a transformadores sumergidos en aceite. Para transformadores secos, tales requerimientos están sujetos a acuerdos entre el fabricante y comprador, tomando en cuenta los principios establecidos en la Cláusula 2 de la presente publicación. Habilidad térmica para soportar cortocircuitos
2.1.1. Generalidades
De acuerdo con esta Norma, la habilidad térmica para soportar cortocircuito es demostrado mediante cálculos. 2.1.2. Valor de corriente de cortocircuito simétrico I para transformadores de dos devanados
El valor RMS de la corriente de cortocircuito I es calculado para transformadores trifásicos de la forma siguiente: U (1) I= , en kiloamperios (Zt + Zs) √ 3
Donde,
Zs es la impedancia de cortocircuito del sistema Zs =
U2s S
, en ohmios por fase
(2)
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es la tensión nominal del sistema, en kilovoltios, y megavoltamperios. U y Zs son definidos como sigue:
S
es la potencia aparente del sistema en
a) Para el TAP principal: U es la tensión nominal UN del devanado en consideración, en kilovoltios Zt es la impedancia de cortocircuito del transformador referido al devanado en consideración y es calculado como sigue: Zt =
u2 U2N 100 S N
, en ohmios por fase
(3)
Donde u2 es la tensión de impedancia a la corriente nominal y a la temperatura de referencia, expresado en porcentaje, S N es la potencia nominal del transformador en megavoltamperios. b) Para la posición del TAP diferente del principal: U es, de no especificarse de otra forma, la tensión en la posición del TAP* del devanado en consideración, en kilovoltios. Zt es la impedancia de cortocircuito del transformador referido al devanado y TAP en consideración, en ohmios por fase. Para transformadores de la categoría I, la impedancia del sistema es ignorado en los cálculos si este es igual o menor que 5% de la impedancia del transformador (ver también Sub-cláusula 1.2.1.2). Si la potencia de cortocircuito del sistema no es especificado por el comprador, su valor puede ser tomado de la Tabla II. Nota
--
Para los fines de la presente Sub-cláusula, Zt es la designación para la impedancia de cortocircuito del transformador, la misma que también es designada como Zk en la Sub-cláusula 3.7.4 de la parte 1.
2.1.3. Duración de la corriente simétrica de cortocircuito I
La duración de la corriente I a ser utilizado para los cálculos de la capacidad térmica para soportar el cortocircuito es 2 seg, salvo otro valor especificado por el comprador. Nota
--
Para auto-transformadores y para transformadores con corrientes de cortocircuito mayores que 25 veces su corriente nominal, la duración de la corriente de cortocircuito puede ser menor que 2 seg. Dependiendo del acuerdo entre el fabricante y el comprador.
2.1.4. Máximo valor permisible de las mas altas temperaturas θ1
Teniendo como base la temperatura inicial de un devanado θ0 obtenida como la suma de la temperatura habiente máxima permisible y la elevación de temperatura relevante a condiciones nominales medida por medio de resistencias (ó, si esta temperatura no es disponible, se tomará la temperatura relevante actual del aislamiento del devanado), el promedio de las mas altas temperaturas θ1 del devanado, después de aplicar una corriente simétrica de cortocircuito I de valor y duración como se describe en las Sub-cláusulas 2.1.2 y 2.1.3, no deberá exceder el valor estipulado como θ2 de la Tabla III en cualquier posición del tap. TABLA III Máximos valores permisibles de la temperatura promedio de los devanados después del cortocircuito, θ2 Tipo del transformador
Temperatura de la clase de aislamiento
Sumergido en aceite
A A F B F y II
Secos
Valor de θ2 Cobre 250 ºC 180 ºC 250 ºC 350 ºC 350 ºC
Aluminio 200 ºC 180 ºC 200 ºC 200 ºC -
* Definición de” la tensión en la posición del tap”, ver la Sub-cláusula 3.5.3.3 de la Publicación 76.1, Parte 1: Generalidades.
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2.1.5. Cálculo de la temperatura θ1
La máxima temperatura promedio θ1 alcanzado por el devanado después del cortocircuito deberá ser calculado por la formula: 2 -3 . ° C θ = θ + a . J . t . 10 1 0 Donde: θ
J t a
0
θ
2
es la temperatura inicial, en grados Celsius es la densidad de la corriente de cortocircuito, en amperios por milímetro cuadrado es la duración, en segundos es una función de ½ (θ2 + θ0 ) en concordancia con la Tabla IV, donde: es la máxima temperatura promedio permisible del devanado, en grados Celsius, tal como está especificado en la Tabla III. TABLA IV Valores del factor “a” a = función de ½ (θ2 + θ0 )
½ (θ2 + θ0 ) °C
Devanado de cobre
Devanado de aluminio
140 160 180 200 220 240 260
7.41 7.80 8.20 8.59 8.99 9.38 9.78
16.5 17.4 18.3 19.1 -
2.1.6. Valor de la corriente de cortocircuito simétrica I para transformadores con mas de dos devanados y auto-transformadores
Las sobre-corrientes son calculadas en concordancia con la Sub-cláusula 1.2.2. La máxima temperatura promedio de cada devanado es calculado en concordancia con las Sub-cláusulas 2.1.3, 2.1.4 y 2.1.5 y no deberá exceder los valores máximos permisibles dados en la Tabla III. 2.2.
Capacidad dinámica para soportar cortocircuitos
2.2.1. Generalidades
De acuerdo con esta Norma, la capacidad dinámica para soportar cortocircuitos es demostrado por pruebas o por referencia de pruebas realizados en transformadores similares. Las pruebas de cortocircuito son pruebas especiales (ver la Publicación 76.1, Sub-cláusula 3.11.3) efectuadas en concordancia con las siguientes sub-cláusulas. Transformadores de la categoría III normalmente no pueden ser probados en concordancia con esta Norma. Las condiciones de las pruebas para transformadores con más de dos devanados y auto-transformadores son siempre sujetas a acuerdos entre el fabricante y comprador. 2.2.2. Condiciones del transformador antes de las pruebas de cortocircuito
2.2.2.1 Salvo acordado de otra manera, las pruebas son efectuadas sobre un transformador nuevo y preparado para su puesta en servicio. No es necesario el montaje de los accesorios que no influyen en su comportamiento durante el cortocircuito (por ejemplo equipo desmontable de enfriamiento).
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2.2.2.2 Anteriormente a la realización de las pruebas de corto-circuito, el transformador debe ser sujeto a las pruebas de rutina especificadas en la Publicación 76.1. Si los devanados están provistos de con taps, la reactancia y, si es necesario, la resistencia tienen que ser medidos en la posición del tap donde se efectuarán las pruebas de corto-circuito. Todas las mediciones de la reactancia debe ser vuelto a medir con una tolerancia de ± 0.2 %. Un informe de los resultados de las pruebas de rutina debe estar disponible al inicio de las pruebas de cortocircuito. 2.2.2.3 Al inicio de las pruebas de corto-circuito, la temperatura promedio de los devanados debe ser entre 0° C y 40° C. 2.2.3. Valor pico i para transformadores de dos devanados
La amplitud i del primer pico de la corriente asimétrica de prueba es calculada como sigue: i = I k √ 2 Donde la corriente de cortocircuito simétrica I es determinada en concordancia con las Sub-cláusulas 1.2.1.2 y 2.1.2. El factor k √ 2 depende de la relación X/R, donde: X es la suma de las reactancias del transformador y del sistema (Xt + Xs), en ohmios R es la suma de las resistencias del transformador y del sistema (R t + R s), en ohmios Salvo que se especifique lo contrario, el factor k √2 está limitado a 1.8 √ 2 = 2.55. La Tabla V especifica los factores a usarse para diferentes valores de X/R TABLA V Valores del factor k √2 X/R k √2
1 1.51
1.5 1.64
2 1.76
3 1.95
4 2.09
5 2.19
6 2.27
8 2.38
10 2.46
≥ 14
2.55
Nota – Para otros valores de X/R comprendidos entre 1 y 14, el factor k √2 puede ser determinado por interpolación lineal. Para transformadores de la categoría I y Zs ≤ 0.05 Zt (ver Sub-cláusulas 1.2.1.2 y 2.1.2), X y R son relacionados con el transformador únicamente (Xt y R t). Por otra parte cuando Zs > 0.05 Zt, X y R están relacionados con el transformador y el sistema (Xt + Xs y R t + R s). Nota – Cuando Zs ≤ 0.05 Zt, en lugar de Xt y R t (en ohmios) se puede usar ux y ut para la posición principal del tap, donde: ux es la componte reactiva de u2, en por ciento. ur es la componte resistiva, a la temperatura de referencia, de u2, en por ciento. u2 es la tensión de impedancia del transformador, a la temperatura de referencia, en por ciento. 2.2.4. Valor y duración de la corriente de corto-circuito de prueba para transformadores de dos devanados
El primer pico de amplitud i de la corriente asimétrica (Sub-cláusula 2.2.3) cambiará (si la duración de la corriente de corto-circuito de prueba es suficientemente largo) a un valor de la corriente simétrica I (Sub-cláusula 2.1.2). El valor pico de la corriente obtenida durante la prueba no deberá exceder mas del 5% y la corriente simétrica mas del 10% del valor de corriente especificado. La duración de la corriente para las pruebas de corto-circuito se encuentra especificada en la Sub-cláusula 2.2.5.4.
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2.2.5. Procedimiento para la prueba de corto-circuito de transformadores de dos devanados 2.2.5.1.1.1 Con la finalidad de obtener la corriente de prueba concordante con la Sub-cláusula 2.2.4, la tensión en vacío de la fuente puede ser mayor que la tensión nominal de los devanados que alimenta. La conexión física del cortocircuito puede realizarse después o antes (pre-conexión para corto-circuito) de la aplicación de la tensión al otro devanado del transformador. En el primer caso, la tensión no debe exceder 1.15 veces la tensión nominal del devanado. Si la pre-conexión para el corto-circuito es usado para transformadores con simples devanados concéntricos, la fuente debe ser conectado al devanado mas alejado del núcleo, estando cortocircuitado el devanado mas cercano al núcleo con la finalidad de evitar la saturación del núcleo magnético, el cual puede producir un excesivo flujo de corriente magnetizante superponiéndose a la corriente de cortocircuito durante los primeros ciclos. Para transformadores con devanados tipo sándwich o para transformadores con doble devanado concéntricos, el método de la pre-conexión para el cortocircuito debe ser usado únicamente previo acuerdo entre el fabricante y comprador. 2.2.5.2 Para obtener el valor pico inicial de la corriente (Sub-cláusula 2.2.3) de fase del devanado bajo prueba, el momento de la conexión debe ser ajustado utilizando un interruptor síncrono. Con la finalidad de supervisar los valores de las corrientes i y I, éstas siempre deben ser registradas mediante un oscilograma. Para obtener la máxima asimetría de la corriente en las fases de los devanados, es indispensable que la conexión ocurra en el momento que la tensión pasa por cero. Nota 1 -
Para devanados conectados en estrella, la máxima asimetría es obtenida cuando la conexión es efectuada cuando la tensión pasa por cero. El factor k del valor pico i puede ser determinado mediante el oscilograma de las corrientes de línea. Para la prueba trifásica de devanados conectados en delta, esta condición es obtenida realizando la conexión cuando la tensión entre fases pasa por cero. Uno de los métodos para determinar el factor k es durante las pruebas de cortocircuito para los ajustes preliminares aplicando una máxima tensión entre fases. En este caso, el factor k es obtenido de los oscilogramas de las corrientes de línea. Otro método para determinar la corriente de fase en un devanado conectado en delta es mediante una conexión adecuada de los secundarios de los transformadores de corriente que miden las corrientes de línea. Las corrientes de fase pueden ser registradas por medio de un oscilógrafo.
Nota 2 -
Para transformadores con conexión estrella-zigzag pertenecientes a la categoría I y con variaciones de tensón a flujo constante, teniendo una relación ux / ut ≤ 3 (ver Sub-cláusula 2.2.3), las tres fases son simultáneamente conectadas sin utilizar el interruptor síncrono. Para otros transformadores con conexión estrella-zigzag, el método para su conexión a falla es acordado por el fabricante y comprador.
2.2.5.3 Para transformadores trifásicos, una fuente trifásica debe ser usado, en tanto sea necesario cumplir con los requerimientos de la Sub-cláusula 2.2.4. Si este no es el caso, una fuente monofásica puede ser usado como se detalla seguidamente. Para devanados conectados en delta, la fuente monofásica es aplicada entre los extremos del delta y su valor de tensión durante la prueba debe ser el mismo que la tensión entre fases durante una prueba trifásica. Para devanados conectados en estrella la fuente monofásica es aplicada entre un terminal y los otros dos terminales conectados entre si. El valor de la tensión monofásica deberá ser igual a √ 3 / 2 veces la tensión entre fases durante una prueba trifásica. Nota 1 -
Las pruebas con una fuente monofásica se aplican principalmente a transformadores de la clase II y III y es raramente utilizado para transformadores de la clase I.
Nota 2 -
Para devanados con conexión estrella con aislamiento no uniforme, es necesario verificar si el aislamiento del n eutro es adecuado para la prueba monofásica.
Nota 3 -
Si para una prueba monofásica antes descrito de un devanado conectado en estrella la fuente es insuficiente, y el neutro es accesible, el fabricante y comprador pueden acordar efectuar la prueba monofásica aplicando la fuente entre un terminal y el neutro.
2.2.5.4 En ausencia de cualquier especificación, el numero de pruebas sobre transformadores trifásicos y monofásicos se determina como sigue, sin incluir las pruebas preliminares que son efectuadas con un valor menor que 70% de la corriente especificada y que son efectuadas para verificar un apropiado funcionamiento de los equipos de prueba respecto al momento de conexión para la falla, la calibración de la corriente, fluctuaciones y duración.
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Para transformadores monofásicos de la clase I, el número de pruebas será tres, siendo la duración de cada prueba de 0.5 seg. Para transformadores monofásicos de la categoría I, el número de pruebas será de tres, siendo la duración de cada una de las pruebas de 0.5 seg. con una tolerancia de ± 10%. Salvo otra especificación, cada una de las tres pruebas para un transformador monofásico con taps es efectuado para diferentes posiciones del tap de regulación, por ejemplo, una prueba en la posición correspondiente a la mas alta relación de transformación, una prueba en la posición principal y una prueba en la posición correspondiente al mas baja relación de transformación. Para transformadores trifásicos de la categoría I, el número total de pruebas será nueve, por ejemplo, tres pruebas en cada terminal, siendo la duración de cada una prueba de 0.5 seg. con una tolerancia de ± 10%. Salvo otra especificación, la prueba en cada uno de los terminales de un transformador con taps es efectuado en diferentes posiciones del tap de regulación, por ejemplo, tres pruebas en la posición correspondiente a la relación de transformación mas alta sobre uno de los terminales, tres pruebas en la posición principal sobre el terminal intermedio y tres pruebas en la posición de mas baja relación de transformación sobre el otro terminal. Para transformadores de las categorías II y III, es siempre necesario un acuerdo entre el fabricante y comprador relacionado al número de pruebas, la duración y la posición del tap de regulación. 2.2.6. Evaluación de los resultados de la prueba de cortocircuito y detección de fallas
2.2.6.1 Antes de la prueba de cortocircuito, deben efectuarse mediciones y pruebas de acuerdo a la Subcláusula 2.2.2 y debe inspeccionarse el relé de gas (de existir). Estas mediciones y pruebas sirven como referencia para la detección de fallas. 2.2.6.2 Durante cada una de las pruebas (incluyendo las pruebas preliminares), deberá efectuarse un registro oscilográfico de: − La tensión aplicada (entre terminales de línea) − La corriente (ver notas correspondientes a la Sub-cláusula 2.2.5.2) Adicionalmente, deberá efectuarse una inspección visual al transformador bajo prueba. Nota --
Adicionales medios de detección pueden ser usados, como son registros oscilográficos del flujo radial de dispersión por intermedio de bobinas suplementarias, información obtenida del ruido, particularmente, registros de la corriente entre la cuba (aislado) y tierra.
2.2.6.3 Después de cada prueba, serán inspeccionados los oscilogramas obtenidos durante las pruebas y el relé de gas. Es necesario medir la reactancia de cortocircuito después de cada prueba. Nota 1 --
Nota 2 --
Adicionales medios de detección pueden ser usados, como son mediciones de resistencia, oscilogramas del impulso de la tensión en comparación con oscilogramas en el estado original (método de ondas recurrentes) y una medición en vacío (para detectar un cortocircuito entre espiras). Cualquier diferencia entre los resultados de las mediciones efectuadas antes y después de la prueba puede servir como base para determinar posibles defectos. Es de particular importancia observar durante sucesivas pruebas posibles cambios de la reactancia medida después de cada prueba, la cual puede ser progresiva o con tendencia a un valor estable.
2.2.6.4 Después de concluir con las pruebas, el transformador y el relé detector de gas, de existir, deberán ser inspeccionados. Los resultados de las mediciones de la reactancia de cortocircuito y los oscilogramas tomados durante las diferentes etapas de las pruebas deberán examinados para detectar cualquier indicación de posibles anormalidades durante las pruebas, especialmente cualquier indicación de cambio de la reactancia de cortocircuito. Diferentes procedimientos son seguidos en esta etapa para los transformadores de la categoría I y categoría II o III (ver Ítems a) y b)). a) Transformadores de la categoría I Las pruebas de rutina deberán ser repetidas en forma total. Las pruebas de rutina dieléctricas deberá efectuarse al 75% del valor de la original prueba salvo un valor mayor ha sido acordado entre el fabricante y el comprador.
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A continuación deberá desmontarse la cuba de transformador para la inspección del núcleo y devanados, con la finalidad de detectar posibles aparentes defectos como son cambios en la posición de conductores que, a pesar del buen resultado de las pruebas de rutina, podría peligrar la buena operación del transformador. Se considera que el transformador ha aprobado las pruebas de cortocircuito si, primero, las pruebas de rutina han sido repetidas satisfactoriamente, segundo, el resultado de las pruebas de cortocircuito, mediciones durante la prueba de cortocircuito y la inspección fuera de la cuba no revelan ningún defecto (desplazamientos, deformaciones del devanado, de las conexiones o de las estructuras de soporte o indicios de descarga), y tercero, la reactancia de cortocircuito medido después de las pruebas difieren del valor original no sobrepasan: 2% para transformadores con devanados concéntricos en forma circular. Sin embargo, para transformadores que tienen papel metálico como conductor en el devanado de baja tensión, un valor mayor puede ser acordado entre el fabricante y comprador, sin exceder 4% para transformadores con una tensión de impedancia de 3% o mas, O 7.5% para transformadores devanados no concéntricos que tienen una tensión de impedancia de 3% o mas. El valor de 7.5% puede ser reducido por acuerdo entre el fabricante y comprador, pero no podrá ser menor que 4%. Nota --
Para transformadores con devanados no concéntricos que tienen una tensión de impedancia menor que 3%, la máxima variación de la reactancia no puede ser especificada en forma general, conocimientos prácticos de ciertos tipos de construcción llevan a la aceptación para tales transformadores variaciones iguales a (22.5-5 uz) %, siendo uz la tensión de impedancia en tanto por ciento.
Si las tres condiciones para la aprobación de las pruebas de cortocircuito han sido cumplidas, el transformador es restaurado a su estado original y ninguna prueba de rutina para su puesta en servicio son necesarias antes de su transporte. Si una de las tres condiciones no es cumplida, puede ser necesario desmantelar la unidad tanto como sea necesario para establecer las causas del cambio de condiciones. b) Transformadores de la categoría II y III
Por acuerdo entre el fabricante y comprador, una repetición de las pruebas de rutina, normalmente efectuadas en esta etapa, puede ser diferida hasta después de la inspección. La repetición de las pruebas dieléctricas de rutina deberán ser efectuadas al 75% de los valores de la prueba original salvo un mayor valor ha sido acordado entre el fabricante y comprador. Nota --
Si el transformador ha sido originalmente sujeto a pruebas dieléctricas en concordancia con el Método 2 de la Publicación IEC 76.3 (siendo disponible) la tensión a ser aplicada para efectuar la prueba de sobre-tensión inducida frecuencia industrial debe ser acordada entre el fabricante y comprador.
La cuba de transformador deberá ser desmontada para la inspección del núcleo y devanados y se considera que el transformador ha aprobado las pruebas de cortocircuito si, primero, el resultado de las pruebas de cortocircuito, mediciones durante la prueba de cortocircuito y la inspección fuera de la cuba no revelan ningún defecto (desplazamientos, deformaciones del devanado, de las conexiones o de las estructuras de soporte o indicios de descarga) y segundo, las pruebas de rutina han sido repetidas satisfactoriamente. La interpretación de cualquier diferencia en las mediciones de la reactancia será necesariamente acordada por el fabricante y comprador. Si cualquiera de las dos condiciones para la aprobación de las pruebas de cortocircuito no han sido cumplida, una examen con mayor detalle puede ser requerido incluyendo, si es necesario, un desmantelamiento parcial o completo de la unidad.
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