Medición de la relación de transformación

La prueba de relación de transformación, o prueba TTR, de un transformador confirmado que ese transformador tiene la relación correcta de vueltas entre el primario y el secundario. El uso apropiado de esta prueba puede ayudar a identificar el rendimiento del cambiador de tomas, giros en cortocircuito, bobinados abiertos, conexiones de bobinado incorrectas y otras fallas dentro de los transformadores.

En primer lugar, las pruebas de relación de par sirven para confirmar la relación de transformación y la polaridad de los transformadores nuevos y usados y para identificar desviaciones en las lecturas de la relación de par, indicando problemas en uno o ambos devanados o en el circuito magnético central.
Para los transformadores que tienen cambiadores de tomas para modificar su relación de tensión, la relación de transformación se basa en una comparación entre la tensión de referencia nominal del devanado respectivo y la tensión de funcionamiento o porcentaje de la tensión nominal a la que se refiere. La relación de transformación de estos transformadores será necesaria para todos los grifos y para todo el devanado.

La tolerancia de la relación de transformación, medida cuando el transformador está descargado, debe ser de ± 0,5% en todas sus tomas.

TIPOS DE TTR

Actualmente, los TTRs se dividen en dos grupos: monofásicos y trifásicos. Algunos fabricantes ofrecen TTR monofásicos capaces de medir por fase la relación de vueltas, la corriente de excitación, la desviación de fase, la resistencia de los devanados “X” y “H” y la polaridad de la conexión de los devanados de distribución “X” y “H” y de los transformadores de corriente, así como de los reguladores de tensión.
Asimismo, se relacionan los TTRs automáticos trifásicos para medir la relación entre el número de espías secundarios y primarios simultáneamente en las tres fases de transformadores de potencia, instrumentación y distribución en subestaciones o fábricas.

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO (MEGGER)

El significado de la prueba de resistencia de aislamiento se refiere a la oposición de un aislante a la aplicación de una determinada tensión continua (corriente continua) durante un tiempo determinado y que se mide a partir de la aplicación de la misma.
La resistencia de aislamiento y la resistencia eléctrica producen productos a partir de unidades del Sistema Internacional de Unidades de Medida (SI) y la unidad para esta medida es el ohmio y está representada por la letra griega omega (Ω).

La prueba de RESISTENCIA DE AISLAMIENTO consiste en aplicar tensión entre los electrodos y medir la corriente que fluye a través del circuito. El kit de prueba consiste en una fuente de corriente continua y un medidor de corriente que circula en el circuito, como se ilustra en el diagrama. En otras palabras, cuando realizamos la prueba de resistencia de aislamiento, lo que estamos haciendo es medir el voltaje y la corriente que circula en el circuito y, usando la Ley de Ohm, determinamos la RESISTENCIA del elemento bajo prueba.

CORRIENTE CAPACITATIVA: corresponde a la carga de la capacidad del aislamiento bajo prueba, tiene una magnitud relativamente alta, pero de corta duración ya que después de unos 15 segundos es insignificante, disminuye exponencialmente a un valor cercano a cero, ya que el aislamiento está cargado y se debe a que el conductor se comporta como un condensador. Este componente es responsable del bajo valor inicial de la resistencia del aislamiento.

CORRIENTE DE ABSORCIÓN DIELÉCTRICA: es la corriente que absorbe el aislamiento cuando se polariza como consecuencia del aumento de la intensidad del campo eléctrico. Es alto al principio de la prueba, disminuye mucho más lentamente que la corriente de carga capacitiva y requiere más minutos para alcanzar un valor cercano a cero. Para fines de prueba, puede descuidar el cambio que se produce después de 10 minutos.

CORRIENTE DEL FUSIBLE: es la corriente que circula por el aislamiento y es proporcional a la tensión aplicada, permanece constante en el tiempo y es el factor principal en la determinación de las condiciones de un aislamiento.

Absorción eléctrica: – La resistencia del aislamiento es directamente proporcional al espesor del aislamiento e inversamente al área del aislamiento; cuando se aplica una tensión de corriente continua a un aislamiento, la resistencia comienza con un valor bajo y va gradualmente con el tiempo hasta que se estabiliza.
También mencionamos otros tres componentes que tienen relevancia en esta prueba:
Mediante la representación gráfica de los valores de resistencia del aislamiento frente al tiempo, se obtiene una curva de absorción dieléctrica; indicando en su pendiente el grado relativo de secado y limpieza o suciedad del aislamiento. Si el aislamiento está húmedo o sucio, se alcanzará un valor estable en uno o dos minutos después de comenzar la prueba y el resultado será una curva con una pendiente baja.
La pendiente de la curva puede ser expresada por la relación de dos lecturas de resistencia de aislamiento, tomadas en diferentes intervalos de tiempo, durante la misma prueba a la relación de 60 a 30 segundos se conoce como: “RATIO DE ABSORCIÓN”, y la relación de 10 a 1 minuto como “RATIO DE POLARIZACIÓN”.
La determinación de esta prueba se realizará mediante un Ohmetro, entre las marcas que fabrican este equipo se encuentran MEGGER, AEMC, DUCTER, DOUBLE, KYORITSU entre otras.

PRUEBA DE RESISTENCIA DE LOS DEVANADOS DE MEDICIÓN
Las medidas de resistencia de devanados de transformadores, cambiadores de tomas o motores presentan un reto particular dentro de las medidas de resistencia de equipos eléctricos, debido a la naturaleza altamente magnética de los devanados.
El equipo de medición de la resistencia del devanado debe soportar la fuerte carga inductiva para poder aplicar la corriente continua estable necesaria para magnetizar el devanado, además de tener en cuenta el grupo de conexión y la temperatura.
Las mediciones de resistencia del devanado se utilizan tanto para la verificación en fábrica como en campo. En fábrica, aseguran una correcta fabricación al diseño, sirven también para calcular las pérdidas, y como magnitud variable en los ensayos térmicos.
En el campo, las mediciones de resistencia del devanado se realizan para evaluar posibles problemas, tales como devanados cortos, devanados abiertos, problemas de conexión interna, puntos calientes y condiciones del cambiador de tomas. Después del suministro de nuevos transformadores, las mediciones de resistencia del devanado se utilizan para detectar cualquier daño durante el transporte y como referencia inicial del transformador para futuras mediciones.
Las mediciones de la resistencia del devanado también forman parte de los programas de mantenimiento periódico para encontrar problemas que afectan al rendimiento del sistema y pueden provocar interrupciones inesperadas.

RIGIDEZ DIELÉCTRICA DEL ACEITE

El aceite, como todos los materiales aislantes, se degrada con el tiempo. Si también se expone a condiciones de funcionamiento extremas, puede sufrir una degradación acelerada, reduciendo prematuramente sus propiedades eléctricas.
La humedad es la causa principal que reduce significativamente las propiedades eléctricas de los aceites. De ahí la importancia de mantenerlos siempre secos mediante sistemas de conservación de aceite.
En el caso de los interruptores, también existe la degradación debida al efecto del arco eléctrico que se produce entre los contactos cuando se completan las operaciones de conmutación.
Para poder medir la degradación de las propiedades eléctricas del aceite, entre otros ensayos, disponemos de la medición de la rigidez dieléctrica.
El ensayo de rigidez dieléctrica del aceite (también conocido como tensión de ruptura eléctrica del aceite) permite que la capacidad de este líquido aislante resista una tensión eléctrica sin producir un arco a medir.
Esta prueba revela la cantidad de agua, polvo, lodo o cualquier partícula conductora que pueda estar contaminando el aceite y, por lo tanto, impidiendo que continúe desempeñando su función aislante. Para ello es necesario obtener las muestras de aceite del interruptor o transformador a evaluar.
Para ello, se deben seguir los siguientes pasos:
Limpie la válvula de muestreo y luego drene un poco de aceite antes de recoger la muestra.
Asegúrese de que el recipiente esté limpio y enjuáguelo al menos una vez con el aceite que se va a recoger.
Evite el contacto del recipiente con la válvula de muestreo, los dedos o cualquier otro cuerpo extraño.
Cerrar herméticamente el envase para transportarlo al laboratorio donde se realizará la prueba.
Se utiliza un medidor de rigidez dieléctrica líquida para realizar la prueba. Este comprobador consta de un regulador de tensión, un transformador elevador, un divisor de tensión, un voltímetro y un vaso de prueba. El diagrama esquemático del equipo se ilustra en la figura:

El regulador de voltaje sirve para aumentar el voltaje gradual y automáticamente.
El transformador se utiliza para obtener la alta tensión necesaria para provocar el arco eléctrico en el aceite. Su salida debe ser de 0 a 60 kV y la velocidad a la que se debe aumentar la tensión depende del estándar utilizado para realizar la prueba:
Para ASTM D-877, la tasa de aumento de voltaje es de 3 kV por segundo.
Para ASTM D-1816, la tasa de aumento de voltaje es de 0,5 kV por segundo.
El divisor de tensión sirve para reducir la alta tensión a valores manejables por un voltímetro de baja tensión con el fin de medir la tensión a la que se produce el arco eléctrico.
La copa de prueba se utiliza para contener el aceite que se va a probar. Tiene un par de electrodos integrados a los que se aplica la alta tensión. El arco eléctrico se produce específicamente en el espacio entre los electrodos.
Las características de la copa de prueba también dependen del estándar utilizado:
Para ASTM D-877 los electrodos son planos y están separados por una distancia de 2,5 mm.

Para ASTM D-1816 los electrodos son hemisféricos y están separados por una distancia de 1 mm. En este caso, la copa también tiene un agitador que proporciona una circulación lenta del aceite, haciéndolo más representativo de las condiciones en las que funciona el aceite.

ANÁLISIS FÍSICO-ELECTROQUÍMICO DEL ACEITE AISLANTE

GENERAL

PARA VERIFICAR EL ESTADO DEL ACEITE Y PROGRAMAR MEDIDAS PREVENTIVAS (REACONDICIONAMIENTO) O CORRECTIVAS (CAMBIO), SE REALIZA UN ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS, ELÉCTRICAS Y QUÍMICAS DEL ACEITE.

EL SERVICIO CONSISTE EN LA OBTENCIÓN DE UNA MUESTRA DE ACEITE AISLANTE DEL TRANSFORMADOR Y SU ENVÍO A UN LABORATORIO ACREDITADO PARA SU ANÁLISIS. 

LA TOMA DE MUESTRAS DE ACEITE Y EL DIAGNÓSTICO SE REALIZAN DE ACUERDO CON NMX-J-308 Y LOS MÉTODOS DE PRUEBA DE LABORATORIO DE ACUERDO CON NMX-J-123.

PRUEBA DIELÉCTRICA

EL ANÁLISIS PARA EVALUAR LA CALIDAD DEL ACEITE DIELÉCTRICO INCLUYE LAS SIGUIENTES PRUEBAS:

TENSIÓN DE RUPTURA DIELÉCTRICA

FACTOR DE POTENCIA A 25 ° C (60HZ)

RESISTIVIDAD 2500V

ENSAYOS FÍSICO-QUÍMICOS

DENSIDAD RELATIVA A 15,6 C /15,6C

TEMPERATURA DE IGNICIÓN 101.3 KPA

TEMPERATURA DE IGNICIÓN

COLOR

NO NEUTRALIZACIÓN.

ASPECTO VISUAL

Interruptores electromagnéticos

Las pruebas de resistencia de aislamiento en interruptores automáticos son importantes para conocer las condiciones de su aislamiento. En los interruptores automáticos de alto volumen existen elementos aislantes de materiales higroscópicos, como el aceite, la barra de operación y algunos otros que intervienen en el soporte de las cámaras de arco; también la carbonización causada por las operaciones del interruptor automático causa la contaminación de estos elementos y una reducción en la resistencia de aislamiento. La prueba de resistencia de aislamiento se aplica a otros tipos de interruptores automáticos, tales como interruptores automáticos de pequeño volumen de aceite, vacío y SF6 en los que la porcelana se utiliza normalmente como aislamiento.
Resistencia de contacto

Prueba HI-POT

Hi-pot significa alta tensión o alta potencia, esta prueba verifica el aislamiento de un producto eléctrico para el mar capaz de proteger al usuario de una descarga eléctrica y garantiza la seguridad y fiabilidad de los accesorios acabados tales como cables, circuitos y motores. Durante esta prueba, se aplica una carga de alta tensión extrema (esta carga es mucho mayor que la carga de una operación normal) entre los conductores y su aislamiento. El Hit-pot o prueba de alto voltaje es el dispositivo que se muestra en la foto que monitorea la corriente que fluye a través del aislamiento o la corriente de fuga. La prueba intenta demostrar si el producto es seguro de usar o no, incluso cuando a veces es una carga de alto voltaje. Si hay una fuga en el aislamiento,
Esta prueba puede ayudar a descubrir defectos de diseño, defectos, pequeños espacios entre las piezas conductoras y la tierra, cables sueltos, conductores contaminados, problemas de terminales, errores de tolerancia en los cables IDC, etc.

Existen 3 tipos de pruebas de alta tensión (Hi-pot Test)
Prueba de ruptura dieléctrica – En esta prueba se aumenta la tensión hasta que el dieléctrico falla o se rompe para determinar la carga de tensión más alta “). El dieléctrico generalmente se destruye con esta prueba, por lo que se utiliza en muestras aleatorias.
Prueba de tensión de resistencia dieléctrica – Durante esta prueba se aplica una carga de tensión estándar, se controla la corriente de fuga y debe estar por debajo de un límite preestablecido durante un cierto período de tiempo. Esta prueba no destruye el dieléctrico para que el inspector pueda comprobar el 100% de los productos.
Prueba de resistencia de aislamiento – Esta prueba se realiza para determinar el valor de resistencia de los productos insolados. La tensión y la corriente se utilizan para calcular la resistencia de aislamiento.
Considerando que la NOM-001-SEDE en su artículo 4.4.2 indica que “las instalaciones eléctricas deben ser probadas antes de su puesta en servicio y después de cualquier modificación importante, para verificar la adecuada ejecución de las obras”.

Las VLF son letras iniciales de muy baja frecuencia. Considere que el VLF es de 0,1 Hz o menos; es decir, el ciclo completo de la onda sinusoidal es de 10 segundos.
a) Ensayos de corriente continua.
b) Ensayos en corriente alterna (60 Hz)
c) Pruebas de corriente alterna de baja frecuencia (LFV).
Las pruebas de potencial aplicadas al VLF se llevan a cabo de acuerdo con la norma IEEE Std 400.2, que establece la tensión de prueba y el tiempo de prueba correspondiente.
Para verificar la correcta instalación de los cables y terminales antes de la puesta en servicio, se realizan pruebas de resistencia de aislamiento (megaóhmetro) y de potencial aplicado (Hi-Pot) en CD de acuerdo con la norma IEEE 400.1 y ANSI / NETA ATS.