Pruebas De Electricidad A Transformadores.

• Relación de transformación (TTR). Con esta prueba se establece una relación entre el número de vueltas que lleva el devanado de alta tensión contra el número de vueltas del devanado de baja tensión para las diferentes posiciones del tap de un transformador, con lo que se determina la correcta correspondencia entre los voltajes de entrada y de salida de acuerdo a lo especificado por el fabricante del mismo.

• Resistencia de aislamiento. Verifica que los aislamientos del transformador bajo prueba cumplen con la resistencia mínima soportable para las condiciones de operación a la que será sometido, así como comprobar la adecuada conexión entre sus devanados y la puesta a tierra.

Medición de la resistencia de los devanados

La medida de la resistencia de los devanados se efectúa generalmente por los métodos de la caída de voltaje o del puente de Wheatstone

El primero consiste en observar la caída de voltaje, conociendo la intensidad de la corriente que pasa por el devanado cuya resistencia se está determinando y haciendo el cálculo por la ley de ohm.

I

V

Ro (2.1)

En donde :

V = Voltaje de d.c. aplicado a los terminales del devanado, en voltios.

I = Intensidad de la corriente que circula por el devanado en amperios.

Ro = Resistencia del devanado en ohmios, medida a la temperatura ambiente.

El circuito utilizado se muestra en la figura 2.1.

Figura 2.1. Circuito utilizado para determinar la resistencia de los devanados por el método de la caída de tensión.

Para el segundo método, la figura 2.2 muestra el esquema de un puente Wheatstone. donde R, R1 y R2 son resistencias conocidas y Rx representa la resistencia del devanado al cual se le hace la medida.

FIGURA 2.2. Esquema del circuito utilizado para determinar la resistencia de los devanados por el método del puente.

Para utilizar el puente se ajustan las resistencias hasta que el medidor de corriente M esté en cero, entonces,

Este método del puente presenta las siguientes ventajas:

a) Es un método de reducción a cero.

b) La comparación se hace directamente con resistencias patrón, cuya exactitud puede ser muy grande.

Para proceder con esta prueba se deben registrar la resistencia de cada devanado, los terminales entre los cuales se mide y la temperatura de los devanados.

La medida se hace con corriente continua. En todas las medidas de resistencia los efectos inductivos se deben reducir al mínimo.

Cuando se realizan mediciones en caliente, se debe observar el tiempo que transcurre hasta que la corriente se estabilice, con el objeto de tener una guía cuando se hagan mediciones en caliente, y que desaparezcan los efectos inductivos antes que las lecturas de la resistencia sean registradas.

Para Transformadores tipo seco la temperatura registrada debe ser la lectura promedio de varios termómetros (por lo menos tres) colocados sobre la superficie del devanado.

La resistencia y temperatura del devanado se deben medir simultáneamente. La temperatura del devanado, cuando sea determinada con termómetro, debe ser aproximadamente la del medio ambiente.

Para Transformadores tipo sumergidos en aceite, antes de registrar la resistencia, el transformador debe haber estado en aceite y sin excitación o carga, por lo menos durante ocho horas.

La temperatura del aceite se registra y la temperatura del devanado se

Para Transformadores tipo sumergidos en aceite, antes de registrar la resistencia, el transformador debe haber estado en aceite y sin excitación o carga, por lo menos durante ocho horas.

La temperatura del aceite se registra y la temperatura del devanado se considera igual a la temperatura promedio determinada como se especifica en el numeral 4.4.2 de la

NTE INEN 2119.

Medición de la relación de transformación, verificación de la polaridad y desplazamiento angular

Efecto de la relación de vueltas. La ecuación (2.3) y la figura 2.3 representan un transformador de relación de vueltas 1:1. Un transformador de relación de vueltas T secundario a primario puede transformarse en un transformador equivalente 1:1 imaginando el devanado secundario reemplazado por un devanado con el mismo número de vueltas que el devanado primario, pero que utiliza el mismo peso de conductor y ocupando el mismo espacio que el devanado secundario, Is, Es y Rs en el devanado secundario real se convierten en Is/T, Es/T y Rs/T2. Referido al primario. La impedancia de la carga, ZL, se convierte en ZL/T2. El hecho de que la simple impedancia en serie de la figura 2.3 pueda usarse como equivalente a un transformador de cualquier relación de vueltas es muy útil en el análisis de sistemas de energía eléctrica. Las características del devanado secundario correspondientes a un devanado secundario ficticio de relación de vueltas 1:1 se denominan características del secundario referidas al lado del primario. Si se resulta mas conveniente, las características pueden referirse al lado del secundario por un proceso inverso.

Ep = Es + Is(Rs + jX) + IpRp (2.3)

Figura

Figura 2.3. Circuito equivalente de un transformador de dos devanados, se considera la

corriente de excitación

Habiendo identificado los extremos de bobina mediante pruebas de faseo, se determina la polaridad instantánea relativa mediante el método que se muestra en la figura 2.4, empleando un voltímetro de ca y un suministro adecuado de ca (ya sea al voltaje nominal o menor). La prueba de polaridad consiste de los siguientes pasos:

Prueba de polaridad de los devanados de un transformador que muestra la polaridad aditiva, sustractiva y las identificaciones de las terminales

1. Se selecciona cualquier devanado de alto voltaje y se emplea como bobina de referencia.

2. Se conecta una punta de una terminal de la bobina de referencia con una de cualquier otro devanado de polaridad desconocida.

3. Se identifica a la otra terminal de la bobina de referencia con un punto de polaridad (instantáneamente positiva).

4. Se conecta un voltímetro de ca en su escala de mayor voltaje de la terminal con punto de la bobina de referencia a otra terminal de la bobina de polaridad instantánea conocida

5. Se aplica el voltaje nominal, o menor, a la bobina de referencia.

6. Se anota el voltaje a través de la bobina de referencia Vr, y el voltaje de prueba

Vt entre las bobinas.

7. Si el voltaje de prueba Vt es mayor que Vr, la polaridad es

Si el voltaje de prueba Vt es menor que Vr, la polaridad es sustractiva, y se identifica el punto

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