PRUEBA IMPULSO TRAFOS

PREINFORME 08: IMPULSO Y TENSIÓN

APLICADA

Oscar Guerrero 1535150, Isabella Santrich 169796.

Resumen: en el presente trabajo se desarrolló la investigación acerca de las pruebas de impulso y tensión aplicada en transformadores de

tipo monofásico y trifásico. En él se detallan procedimientos para cada prueba y aspectos importantes a tener en cuenta durante y después

de la prueba para tener un criterio de evaluación.

I. INTRODUCCIÓN

El propósito de las pruebas dieléctricas en la fábrica es

demostrar que el transformador ha sido diseñado y construido

para resistir la imposición de voltajes asociados con los niveles

de aislamiento especificados del transformador.

Objetivo de la prueba de Potencial Aplicado: La prueba de

potencial aplicado consiste en verificar que la clase y cantidad

de material aislante sean las adecuadas, con el objeto de

asegurar que el transformador resistirá los esfuerzos eléctricos

a los que se verá sometido durante su operación. Esta prueba

es también conocida como de “High Pot” o también como

prueba de “baja frecuencia”, y tiene como propósito verificar

el aislamiento mayor de un devanado a tierra y a los demás

devanados. En esta prueba todos los devanados son

cortocircuitados y aterrizados junto con el tanque del

transformador excepto el devanado que está siendo probado. El

nivel de tensión a ser aplicado al devanado bajo prueba ha sido

establecido en las normas Nacionales NMX-J-116 para

transformadores de Distribución y en la NMX-J-284 para

transformadores de Potencia y está nombrada en la columna de

“Prueba de baja frecuencia”, ver tablas 1, 2 y 3.

Para esta prueba es necesario tener en cuenta la temperatura

ambiente a la que se trabaja.

II. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

Prueba de voltaje aplicado

- Clasificar el transformador puesto a prueba en las

siguientes categorías:

a) Los transformadores de potencia de Clase I son aquellos que

no están clasificados como Clase II, descritos en el punto b).

b) Los transformadores de potencia Clase II incluirán

transformadores de potencia con bobinados de alta tensión

nominales para tensión nominal del sistema de 115 kV y

superior, y también transformadores de potencia con

bobinados de alta tensión con una tensión nominal de 69 kV a

115 kV al menos 15 000 kVA para transformadores trifásicos

o 10 000 kVA para transformadores monofásicos.

El voltaje del sistema y el tipo de transformador también

pueden influir en los niveles de aislamiento y los

procedimientos de prueba, por ello se debe clasificar el

transformador puesto a prueba.

Las anteriores clasificaciones son de la norma IEE, en la IEC

se dan las siguientes clasificaciones:

a) Transformadores de aislamiento uniforme:

Aislamiento de un devanado de transformador que

tiene todos sus extremos conectados a terminales con

el mismo nivel de aislamiento nominal. Se espera que

los transformadores con Um ≤ 72,5 kV tengan un

aislamiento de bobinado uniforme para satisfacer esta

prueba.

b) Transformadores de aislamiento no uniforme:

Aislamiento de un devanado de transformador cuando

tiene un extremo de terminal neutral para conexión

directa o indirecta a tierra, y está diseñado con un

nivel de aislamiento inferior al asignado al terminal

de línea. Para devanados con aislamiento no

uniforme, la prueba se lleva a cabo con la tensión de

prueba especificada para el terminal neutro.

- La prueba se realizará a baja frecuencia (<500 Hz) y

la duración de la prueba será de 1 minuto. Según la

IEC la prueba se lleva a cabo a una frecuencia no

menor del 80% de la frecuencia nominal.

- El devanado que se prueba debe tener todas sus partes

unidas y conectadas al terminal de línea del

transformador de prueba. Todos los demás terminales

y partes (incluidos el núcleo y el tanque) deben estar

conectados a tierra.

Figura 1. Circuito prueba de tensión aplicada.

- Según la IEEE C57.12.90 Se puede conectar un

espacio de alivio establecido a un voltaje de 10% o

más en exceso del voltaje de prueba especificado

durante la prueba de voltaje aplicado.

- El voltaje debe iniciarse en un cuarto o menos del

valor total y debe subir gradualmente a su valor

máximo en no más de 15 s. Después de mantenerse

durante 1 minuto y luego debe reducirse

gradualmente (en no más de 5 s) a un cuarto del valor

máximo o menos, y el circuito se abre. Según la IEEE

C57.12.91 los voltajes de prueba para ensayos en la

industria no deberán superar el 75% de los valores de

prueba de fábrica. Cuando las pruebas de campo se

realizan de forma periódica, se recomienda que los

voltajes de prueba se limiten al 65% de los valores de

prueba de fábrica. Segun la IEC la prueba comenzará

a una tensión no mayor a un tercio del valor de prueba

especificado, y la tensión se incrementará al valor de

prueba tan rápido como sea consistente con la

medición. Al final de la prueba, la tensión se reducirá

rápidamente a menos de un tercio del valor de prueba

antes de desconectarse.

- Para transformadores trifásicos: se lleva a cabo el

mismo procedimiento, pero segun su conexion

cambian los voltajes de alimentacion.

Bobinados conectados en delta

Para transformadores diseñados para conexión delta o

diseñados para que cualquiera de los terminales de un

devanado monofásico pueda usarse como el terminal de línea,

la prueba de voltaje aplicado se realizará aplicando, entre cada

devanado y todos los demás devanados conectados a tierra, un

nivel bajo -voltaje de frecuencia de una fuente externa de

acuerdo con la Tabla 5 de IEEE Std C57.12.01-2005.

Bobinas conectadas en estrella

Los devanados conectados en estrella permanentemente

recibirán una prueba de voltaje aplicado de acuerdo con la

columna 2 en la Tabla 5 de IEEE Std C57.12.01-2005 cuando

el neutro está sólidamente conectado a tierra o de acuerdo con

5.10.2 y la columna 2 en la Tabla 5 cuando el neutro no está

conectado a tierra.

- Para determinar el voltaje a aplicar se revisan las las

tablas 1 y 2, y segun la clasificacion del

transformador y su voltaje nominal, estas tablas son

dadas

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