Los presentes ensayos
dieléctricos para Transformadores están basados en la norma IEC 60076 – 3 e IEC
60076 – 11 y forman parte de los ensayos denominados “individuales”.
1.- Ensayo dieléctrico por tensión aplicada
1.1.- Definición
Tensión aplicada: se trata
de la tensión monofásica que se aplica a uno de los devanados del
transformador, estando los demás conectados a masa.
1.2.- Descripción del ensayo
El ensayo por tensión aplicada
debe llevarse a cabo con una tensión alterna monofásica de forma sinusoidal y
que tenga la frecuencia adecuada, es decir, por lo menos igual al 80% de la
frecuencia nominal.
La tensión de ensayo debe
ajustarse al siguiente cuadro, teniendo en cuenta la clase de aislamiento
especificada del transformador, siempre que el fabricante y el comprador no
hayan acordado ningún valor en concreto.
La plena tensión de ensayo
debe aplicarse durante 60 segundos entre el devanado sometido a prueba, y todas
las bornas de los demás devanados, el circuito magnético, el chasis o la
envolvente del transformador, conectados juntos a tierra.
El ensayo será satisfactorio
si no se produce ninguna caída de la tensión durante el ensayo.
Tabla 1: Tensiones
soportadas asignadas para arrollamientos de transformador con tensión más
elevada para el material con Um ≤ 170 kV. Serie I basada en la práctica europea
(IEC 60076-3, Tabla 2)
Tabla 2:
Tensiones soportadas asignadas para arrollamientos de transformador con tensión
más elevada para el material, con Um ≤ 169 kV. Serie II basada en la práctica
de Norteamérica
(IEC 60076-3, Tabla 3)
1.3.- Función del ensayo
Comprobar la resistencia
dieléctrica de todos los devanados del transformador, a frecuencia industrial
(50 Hz), con respecto a la masa y a los demás devanados.
El esquema de principio del
transformador queda modificado de la siguiente forma:
Figura 1:
Esquema de principio del ensayo dieléctrico por tensión aplicada
1.4.- Modalidades
El ensayo por tensión
aplicada se realiza con una tensión monofásica de 50 Hz, cuya amplitud fija la
norma en función de la clase de aislamiento del transformador.
La tensión se aplica
sucesivamente a cada devanado durante 60 s., estando todas las bornas de los
demás devanados y las partes metálicas conectadas a tierra.
La medida de la tensión se
realiza directamente utilizando un puente divisor de tensión o un transformador
de tensión.
1.5.- Esquema de montaje
Transformador de
tensión: relación de transformación = 1.000.
Figura 2:
esquema de montaje para el ensayo dieléctrico por tensión aplicada
2.- Ensayo dieléctrico por tensión inducida
2.1.- Definiciones
- Aislamiento uniforme de un devanado de transformador: es el aislamiento de un devanado en el que todas las extremidades conectadas a las bornas del transformador tienen la misma tensión a la frecuencia industrial.
- Tensión Um: es la tensión más elevada de una red a la que puede conectarse el devanado, teniendo en cuenta su aislamiento. En la práctica, se refiere a la tensión de aislamiento del transformador.
2.2.- Descripción del ensayo
El tipo de ensayo por tensión
inducida depende básicamente del tipo de devanado del transformador.
El ensayo por tensión inducida
que se describe en esta norma indica que debe aplicarse, a las bornas de un devanado del
transformador, una tensión alterna próxima a
la forma sinusoidal.
La tensión de ensayo debe ser
igual al doble del valor de la tensión asignada, y no debe sobrepasar la
tensión asignada de resistencia de corta
duración a frecuencia industrial (ver tablas 1 y 2),
entre bornas de línea de un devanado trifásico.
La frecuencia de ensayo debe ser
superior a la frecuencia nominal para evitar saturaciones (corriente magnetizante
excesiva).
A no ser que se especifique lo
contrario, la duración del ensayo a plena tensión será de 60 segundos para cualquier frecuencia
de ensayo que sea inferior o igual al doble de
la frecuencia asignada.
Cuando la frecuencia de ensayo
sea superior al doble de la frecuencia asignada, la duración del
ensayo será de:
[120 x (frecuencia
asignada / frecuencia de ensayo)] segundos, con un mínimo de 15 s.
El ensayo de un devanado
trifásico se efectúa preferentemente con tensiones trifásicas equilibradas
inducidas en las 3 fases del devanado. Si el devanado tiene neutro accesible, éste puede conectarse a tierra durante el
ensayo. El ensayo por tensión inducida será
satisfactorio si no se produce ninguna caída de la tensión de ensayo.
2.3.- Función del ensayo
Este ensayo permite detectar uno
o varios fallos entre las espiras de los devanados (Por ejemplo: fallo entre ➀ y ➁, ➂ y ➃, o
un fallo entre fases.
Figura 3: Esquema de principio del ensayo dieléctrico por tensión
inducida
2.4.- Modalidades
Estando
abierto el devanado MT, el devanado BT se alimenta a 2 x Unominal.
Para evitar que se sature el circuito magnético del transformador, la
frecuencia utilizada para el ensayo será de 200 Hz o 150 Hz, dependiendo de la
plataforma que se utilice.
La
duración máxima del ensayo es:
(120 x 50) / 200 = 30 s. con una frecuencia de ensayo de 200 Hz.
(120 x 50 / 150 = 40 s. con una frecuencia de ensayo de 150 Hz.
2.5.- Esquema
de montaje
Se considera que el transformador funciona correctamente cuando no se produce ninguna caída de tensión o desviación amperimétrica.
Figura 4: Esquema de
montaje del ensayo dieléctrico por tensión inducida
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Hola Andrés Gracias por su artículo. Cuales podríamos decir que son los ensayos obligatorios en un transformador con tensión más elevada <72,5Kv?. Son los ensayos tipo e Individuales?
ResponderEliminarLos ensayos individuales son obligatorios y el fabricante los realiza en cada uno de sus fabricados y entregados conjuntamente con el transformador al usuario en el protocolo de ensayos.
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