Norma
Se trata de uno de los ensayos
de los denominados “de rutina” especificado en la norma IEC 60076-1
Definición
Las resistencias AT y BT son las
resistencias internas del transformador, visto del lado AT y visto del lado BT, que generan pérdidas Joule
proporcionales al cuadrado de la
corriente.
Descripción del ensayo
Se mide la resistencia de cada
devanado y se anota la temperatura; el ensayo se realiza en corriente continua.
Los efectos de la autoinducción
deben reducirse al mínimo en todas las medidas de resistencia.
Para transformadores en baño de
aceite, el ensayo comienza después de una parada prolongada del transformador
en la que se considere que la temperatura media del aceite sea aproximadamente igual
a la temperatura de los arrollamientos.
Para los transformadores de tipo
seco, el ensayo comienza después de que el transformador
lleve por lo menos 3 horas en reposo, a temperatura ambiente estabilizada. La resistencia y la temperatura deben medirse
simultáneamente. Para medir la temperatura de los
devanados se utiliza unos sensores situados en posiciones significativas, preferentemente en los devanados.
Función del ensayo
Medir la resistencia óhmica de
cada uno de los devanados del transformador.
Dichas resistencias están enmarcadas con una línea de puntos
en el esquema siguiente:
Figura 1: Esquema de
principio
Modalidades
Durante este ensayo, se registra
la temperatura ambiente (generalmente 20 ºC en plataforma de ensayos) en el
canal situado entre los devanados AT y BT.
Existen varios métodos:
Para medir la resistencia de los
devanados AT y BT, generalmente se utiliza un microóhmetro
digital, que se conecta entre cada fase. Este aparato inyecta una corriente continua (que varía según el calibre de 0,1 a 10A) y mide la
tensión en sus bornas, lo que le permite calcular el valor
de la resistencia deseada.
También se puede utilizar el
método voltamperimétrico, para devanados de alta resistencia,
o un puente doble de Thomson para los de baja resistencia.
Esquema de
montaje
Figura 2: Medida de las
resistencias AT y BT por el método voltamperimétrico.
Figura 3: Medida de
la resistencia BT con puente doble de Thomson.
Con:
RT = (2/3) x R
si los devanados están acoplados
en Triángulo.
RT = 2 x R
si los devanados están acoplados
en Estrella.
Siendo RT la resistencia equivalente entre dos fases, y
R la resistencia de un devanado
del transformador.
Cálculos
R = (U/I)
Con el puente de Thomson, se
obtiene:
si R1 = R4 y R2 = R5.
Cálculo a 75 ºC
Cuando la temperatura ambiente es distinta a 20 ºC debemos utilizar la relación siguiente:
Fórmula en la cual T
depende de la naturaleza del metal. Para el cobre T = 235 y para el aluminio T
= 225.
Si marcamos en unas
coordenadas que la resistencia del cobre a – 235 ºC = 0, y sabiendo que la
función R = f (t) es lineal, podremos obtener las distintas resistencias a
diferentes temperaturas.
Figura
4: Gráfica R = f (t). Relación resistencia/temperatura
Ejemplo
En la figura 4 se ha
igualado la resistencia a 20 ºC al 100 % a partir de aquí podremos trazar la
recta de la figura. En el protocolo de ensayos del transformador se indica la
resistencia óhmica de los devanados a 20 ºC. por medio de la fórmula siguiente,
podremos obtener el valor de la resistencia a 75 ºC para transformadores en
baño de aceite con devanados de cobre (125 ºC para transformadores secos), que
es la temperatura en que son garantizadas las características del transformador
por el fabricante (pérdidas en carga, tensión de cortocircuito, etc.).
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