Introduccion a los transformadores

CEACEA
COMPAÑÍA ELECTROCOMPAÑÍA ELECTRO
ANDINA SACANDINA SAC
CEACEA COMPAÑÍA ELECTRO ANDINA SACCOMPAÑÍA ELECTRO ANDINA SAC

INTRODUCCION AINTRODUCCION A
TRANSFORMADORES DETRANSFORMADORES DE
DISTRIBUCIONDISTRIBUCION
DEPARTAMENTO DE INGENIERIADEPARTAMENTO DE INGENIERIA
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INDICEINDICE
1.- INTRODUCCION1.- INTRODUCCION
2.- DEFINICION2.- DEFINICION
3.- SELECCION3.- SELECCION
4.- COMPONENTES PRINCIPALES4.- COMPONENTES PRINCIPALES
5.- CLASIFICACION5.- CLASIFICACION
6.- NORMAS DE FABRICACION6.- NORMAS DE FABRICACION
7.- PRUEBAS ELECTRICAS7.- PRUEBAS ELECTRICAS

1.- INTRODUCCION1.- INTRODUCCION
Debido a que el costo de la energía es un factor muyDebido a que el costo de la energía es un factor muy
importante en el valor de los productos manufacturados yimportante en el valor de los productos manufacturados y
que tiene relación directa con la competitividad.que tiene relación directa con la competitividad.
Las empresas ahora evalúan el costo del funcionamientoLas empresas ahora evalúan el costo del funcionamiento
de los transformadores y por tanto requieren que estasde los transformadores y por tanto requieren que estas
unidades tengan un excelente rendimiento y que protejanunidades tengan un excelente rendimiento y que protejan
al medio ambiente.al medio ambiente.
Entonces CEA a la vanguardia de estas exigenciasEntonces CEA a la vanguardia de estas exigencias
técnicas, de calidad y ambientales, viene desarrollandotécnicas, de calidad y ambientales, viene desarrollando
productos que satisfacen dichas exigencias.productos que satisfacen dichas exigencias.

2.- DEFINICION2.- DEFINICION
Según CEI (Púb. 67): Es un dispositivo electromagnéticoSegún CEI (Púb. 67): Es un dispositivo electromagnético
destinado a la conversión de factores de la Potenciadestinado a la conversión de factores de la Potencia
Eléctrica.Eléctrica.
Según la definición académica: Es una maquina eléctricaSegún la definición académica: Es una maquina eléctrica
estática a inducción electromagnética, destinada aestática a inducción electromagnética, destinada a
convertir un sistema de C.A. en uno a mas sistemas de laconvertir un sistema de C.A. en uno a mas sistemas de la
misma frecuencia y de tensiones generalmente similaresmisma frecuencia y de tensiones generalmente similares

3.- SELECION3.- SELECION
2.1 CONDICION DEL MEDIO AMBIENTE2.1 CONDICION DEL MEDIO AMBIENTE
- Grado de contaminaciónGrado de contaminación
- Variación de temperaturaVariación de temperatura
- AltitudAltitud
- Nivel isoceraunicoNivel isoceraunico
- Humedad relativaHumedad relativa
- Atmósfera salinaAtmósfera salina
- Vientos y arenaVientos y arena
- Vapores ácidos y corrosivos.Vapores ácidos y corrosivos.

2.2 NATURALEZA DE LA CARGA2.2 NATURALEZA DE LA CARGA
- Carga constanteCarga constante
- Carga variableCarga variable
- Carga intermitenteCarga intermitente
- Regimenes de sobrecargaRegimenes de sobrecarga
- Carga no linealesCarga no lineales

2.3 PROTECCION AMBIENTAL2.3 PROTECCION AMBIENTAL
- Nivel de ruidoNivel de ruido
- Dieléctricos que no contengan PCBDieléctricos que no contengan PCB
- Riesgo de incendioRiesgo de incendio
- Materiales no tóxicosMateriales no tóxicos
- Materiales que no contaminen el medio ambienteMateriales que no contaminen el medio ambiente

2.4 COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIEMIENTO2.4 COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIEMIENTO
- Transformadores con bajas perdidasTransformadores con bajas perdidas
- Transformadores que no requieran mantenimiento periódicoTransformadores que no requieran mantenimiento periódico
con interrupción de serviciocon interrupción de servicio
- Transformadores para servicio pesadoTransformadores para servicio pesado

4.- COMPONENTES PRINCIPALES4.- COMPONENTES PRINCIPALES
4.1 COMPONENTES INTERNOS:4.1 COMPONENTES INTERNOS:
4.1.1 NUCLEO4.1.1 NUCLEO
• Tipo columnas con corte a 45ºTipo columnas con corte a 45º
• Fierro Silicoso importado deFierro Silicoso importado de
grano orientadograno orientado
• Ensamble adecuado paraEnsamble adecuado para
garantizar sus propiedadesgarantizar sus propiedades
magnéticasmagnéticas
• Compactos con aralditCompactos con araldit
• Excelente curva deExcelente curva de
magnetización (B/H)magnetización (B/H)
• Excelente curva de PerdidasExcelente curva de Perdidas
(W/kg) y Potencia Magnetizante(W/kg) y Potencia Magnetizante
(VA/kg)(VA/kg)

4.1.2 BOBINAS4.1.2 BOBINAS
• Tipo ovalada y circular; varían deTipo ovalada y circular; varían de
acuerdo a los esfuerzos dinámicos.acuerdo a los esfuerzos dinámicos.
• Aislados para soportar lasAislados para soportar las
sobretensiones de impulso y desobretensiones de impulso y de
maniobra.maniobra.
• Fabricados con cobre electrolíticoFabricados con cobre electrolítico
• Cobre de alta resistenciaCobre de alta resistencia
mecánicamecánica

4.1.3 AISLAMIENTOS SÓLIDOS4.1.3 AISLAMIENTOS SÓLIDOS
• A base de celulosaA base de celulosa..
• Clase de aislamiento 105º C.Clase de aislamiento 105º C.
• Aislamiento de alta rigidezAislamiento de alta rigidez
dieléctrica.dieléctrica.
• Buena estabilidad térmica.Buena estabilidad térmica.
• Buenas propiedades mecánicas.Buenas propiedades mecánicas.

4.1.4 ACEITE DIELECTRICO4.1.4 ACEITE DIELECTRICO
El aceite dieléctrico con el fin de garantizar sus funcionesEl aceite dieléctrico con el fin de garantizar sus funciones
(dieléctrico y agente de transferencia de calor) dentro del(dieléctrico y agente de transferencia de calor) dentro del
Transformador debe poseer las siguientes propiedadesTransformador debe poseer las siguientes propiedades
fundamentales:fundamentales:
• Buena rigidez dieléctricaBuena rigidez dieléctrica
• Alto calor específicoAlto calor específico
• Una buena viscosidadUna buena viscosidad
• Un punto de fluidez bajoUn punto de fluidez bajo
• Una buena estabilidad ante la oxidaciónUna buena estabilidad ante la oxidación

La degradación del fluido depende de las condiciones deLa degradación del fluido depende de las condiciones de
operación y mantenimiento del Transformador. La oxidaciónoperación y mantenimiento del Transformador. La oxidación
en el fluido se acelera por efecto de temperaturas elevadas, poren el fluido se acelera por efecto de temperaturas elevadas, por
el oxígeno del medio ambiente y la presencia de metalesel oxígeno del medio ambiente y la presencia de metales
(cobre, hierro) que actúan como catalizadores.(cobre, hierro) que actúan como catalizadores.
Los síntomas de degradación del aceite son:Los síntomas de degradación del aceite son:
• Cambio de colorCambio de color
• Formación de sustancias polaresFormación de sustancias polares
• Formación de ácidosFormación de ácidos
• OlorOlor
• Generación de lodosGeneración de lodos

Ensayos Básicos:Ensayos Básicos:
- Rigidez Dieléctrica (ASTM D1816)Rigidez Dieléctrica (ASTM D1816)
Satisfactorio >50 kVSatisfactorio >50 kV
Dudoso 30a 50kVDudoso 30a 50kV
Insatisfactorio < 30kVInsatisfactorio < 30kV
- Tensión interfacial (ASTM D2285)Tensión interfacial (ASTM D2285)
Satisfactorio > 35dyn/cmSatisfactorio > 35dyn/cm
Dudoso 25 a 35 dyn/cmDudoso 25 a 35 dyn/cm
Insatisfactorio <25 dyn/cmInsatisfactorio <25 dyn/cm
- Numero de neutralización (ASTM D974)Numero de neutralización (ASTM D974)
Satisfactorio < 0.08 mg kOH/gSatisfactorio < 0.08 mg kOH/g
Dudoso 0.08 a 0.15 mg kOH/gDudoso 0.08 a 0.15 mg kOH/g
Insatisfactorio > 0.15 mg kOH/gInsatisfactorio > 0.15 mg kOH/g
Critico > 0.20 mg kOH/gCritico > 0.20 mg kOH/g

Ensayos Básicos:Ensayos Básicos:
- Contenido de inhibidor de oxidación (IEC 666)Contenido de inhibidor de oxidación (IEC 666)
Satisfactorio > 0.3 %Satisfactorio > 0.3 %
Dudoso 0.1 0.3 %Dudoso 0.1 0.3 %
Insatisfactorio < 0.1 %Insatisfactorio < 0.1 %
- Contaminación con agua (ASTM D1533)Contaminación con agua (ASTM D1533)
Deshidratado < 10 ppmDeshidratado < 10 ppm
Satisfactorio < 15 ppmSatisfactorio < 15 ppm
Dudoso < 15 a 20 ppmDudoso < 15 a 20 ppm
Insatisfactorio > 20 ppmInsatisfactorio > 20 ppm
- Gases disueltos (IEC 60567 60599): El aceite tiene comoGases disueltos (IEC 60567 60599): El aceite tiene como
funciones principales aislamiento eléctrico, disipar calor yfunciones principales aislamiento eléctrico, disipar calor y
acumular información sobre el estado de la parte activa. Lasacumular información sobre el estado de la parte activa. Las
huellas de degradación del aceite son:huellas de degradación del aceite son:
-Compuestos pesados (lacas, barnices y carbón)Compuestos pesados (lacas, barnices y carbón)
Compuestos livianos (gases de hidrocarburos)Compuestos livianos (gases de hidrocarburos)

Analizando estos gases se puede examinar el estado electricoAnalizando estos gases se puede examinar el estado electrico
interno del Transformador sin necesidad de desencubarlo.interno del Transformador sin necesidad de desencubarlo.
Los gases claves son:Los gases claves son:
Metano, Etano, Etileno, Acetileno e HidrogenoMetano, Etano, Etileno, Acetileno e Hidrogeno
Ante una falla térmica que produzca calentamiento, el aceiteAnte una falla térmica que produzca calentamiento, el aceite
absorberá energía y reaccionara librando Metano e Hidrogeno.absorberá energía y reaccionara librando Metano e Hidrogeno.
Si el calentamiento es severo, liberar también Etileno. Y siSi el calentamiento es severo, liberar también Etileno. Y si
existen asociados arcos de alta energía, el aceite generaraexisten asociados arcos de alta energía, el aceite generara
Acetileno.Acetileno.
A continuación se muestran algunos casos típicos de gasesA continuación se muestran algunos casos típicos de gases
según la Norma IEC 60599según la Norma IEC 60599

TIPO DE DETERIOROSIMBOLOINDICADOR
Envejecimiento de PapelCOMonóxido de Carbono
Corona en el PapelCO2Dióxido de Carbono
Corona en el AceiteH2Hidrógeno
CH4Metano
CH4Metano
Descomposición TérmicaC2H6Etano
del Aceite a Temp< 250 °CC2H4Etileno
H2Hidrógeno
Arco Eléctrico a travézC2H2Acetileno
del AceiteH2Hidrógeno
C2H4Etileno

Depende del grado de envejecimiento que este presenta.
Si el aceite está contaminado, es decir si contiene humedad y
partículas sólidas en suspensión, excluyéndose a los productos de
la oxidación, el tratamiento requerido consistirá en el
Reacondicionamiento del Aceite; que consiste en remover por
medios mecánicos estos contaminantes.
Si el aceite presenta un proceso de oxidación avanzado con
presencia de ácidos y lodos en su seno; entonces tendrá que ser
sometido a un proceso de Regeneración, con la finalidad de
remover los productos de la oxidación, los contaminantes ácidos y
en estado coloidal, por medios químicos y de absorción.
TRATAMIENTO DEL ACEITE DIELECTRICOTRATAMIENTO DEL ACEITE DIELECTRICO

De acuerdo a su grado de envejecimiento los aceites son
clasificados en cuatro grupos a saber:
GRUPO I : Aceites en condiciones satisfactorias.
GRUPO II : Aceites que requieren Reacondicionamiento.
GRUPO III : Aceites que están envejecidos y que deben ser
Regenerados.
GRUPO IV : Aceites que deben ser descartados porque su
recuperación es técnico y económicamente no
aconsejable.

SISTEMA DE TERMO-VACIOSISTEMA DE TERMO-VACIO
Cuando el aceite de los Transformadores presenta Rigidez
Dieléctrica baja y un contenido de humedad alto; pero no
presenta deterioro de sus propiedades Físico - Químicos;
entonces es posible someter al Transformador a un proceso de
secado mediante tratamiento con Termo – Vacío.
Si el contenido de humedad del aceite supera las 50 ppm
entonces es muy probable que el Papel y el Pressboard de la
Parte Activa se encuentren muy humedecidos y para remover
esta humedad se requerirá un secado de la Parte Activa del
Transformador en un Horno y el secado del Aceite mediante el
Tratamiento por Termo-vació y luego encubar la Parte Activa
del Transformador y llenado con el aceite ya tratado.

Es el mejor proceso pues garantiza la remoción de la
humedad y el desgasificado del aceite.
En este proceso el aceite es filtrado, calentado y
desgasificado en cámaras de alto vacío.
Después de pasar por el filtro, el aceite es pulverizado en
caliente en una cámara de alto vacío en donde se le retira
la humedad y se le desgasifica.
SISTEMA TERMO-VACIOSISTEMA TERMO-VACIO

LEYENDA
1.- PREFILTRO
2.- BOMBA DE ACEITE
3.- CALENTADOR DE ACEITE
4.- VALVULA BY PASS
5.- FILTRO PRENSA
6.- TANQUE DE DESGASE
7.- BOMBA DE TRANSFERENCIA
8.- VALVULA CHECK
9.- BOMBA DE VACIO (Evacuación del tanque de desgase)
10.- BOMBA DE VACIO (Evacuación del transformador)
7
2
9 10
3
1
8
4
6
5
SISTEMA DE TERMO - VACIO

Cuando el aceite se ha deteriorado (Indice de Acidez>0,10 mg KOH/gr
de Aceite y Tensión Interfacial <32 dinas/cm) entonces debe ser
Regenerado.
Si presenta alto contenido de humedad, debe ser previamente secado.
Paralela a la Regeneración del Aceite se debe realizar la descontaminación
de la Parte Activa; sino el Aceite se volverá a deteriorar en poco tiempo.
En el proceso de Regeneración a medida que la condición del Aceite va
mejorando, empieza el proceso de descontaminación de la Parte Activa
del Transformador.
REGENERACION DE ACEITES DIELECTRICOSREGENERACION DE ACEITES DIELECTRICOS

Los lodos se disuelven hasta que alcanzan la saturación, luego de lo
cual se depositan en las partes internas del Transformador formando
capas.
Las capas externas son solubles, pero las capas internas tienden a
solidificarse lo que dificulta su remoción. También es oportuno
mencionar que en el proceso de Regeneración y dependiendo del
grado de deterioro del aceite se pierde entre el 8 y el 10% del
volumen del aceite tratado.
Finalmente y tal como ya se ha indicado, es necesario inhibir el Aceite
Regenerado para evitar su rápido deterioro, cuando el deterioro del
aceite es muy severo, es recomendable desencubar el Transformador
para realizar la descontaminación de la Parte Activa..

 Aceite mineral no inhibido.Aceite mineral no inhibido.
 Tensión de Ruptura > 60kV. NormaTensión de Ruptura > 60kV. Norma
IEC 156.IEC 156.
 Baja viscosidad a 100º C.Baja viscosidad a 100º C.
 Buena transferencia térmica.Buena transferencia térmica.
 Buena estabilidad a la oxidación.Buena estabilidad a la oxidación.
Norma IEC 74.Norma IEC 74.
 Perdidas Dieléctrica a 90º C 0.003Perdidas Dieléctrica a 90º C 0.003
 Punto de Fluidez -45º C.Punto de Fluidez -45º C.
 Punto de Inflamación 149º C.Punto de Inflamación 149º C.
 No contiene compuestos a base deNo contiene compuestos a base de
Bifelinos Policrorinados (PCB).Bifelinos Policrorinados (PCB).
SHELL DIALA “D”SHELL DIALA “D”

 Aceite mineral sin inhibidor.Aceite mineral sin inhibidor.
 Tensión de Ruptura > 50kVTensión de Ruptura > 50kV
Norma D1816Norma D1816
 Baja viscosidad a 100º C.Baja viscosidad a 100º C.
 Buena transferencia térmica.Buena transferencia térmica.
 Punto de Fluidez -42º C.Punto de Fluidez -42º C.
 Punto de Inflamación 150º C.Punto de Inflamación 150º C.
 Buena estabilidad química frente aBuena estabilidad química frente a
la oxidación.la oxidación.
 Contenido de PCB < 2 PPMContenido de PCB < 2 PPM
(Especificación de Luz del Sur).(Especificación de Luz del Sur).
ELECTROLUBE “AX”ELECTROLUBE “AX”

4.2 COMPONENTES EXTERNOS:4.2 COMPONENTES EXTERNOS:
4.2.1 CONMUTADOR DE TOMAS EN VACIO4.2.1 CONMUTADOR DE TOMAS EN VACIO
Sirve con el fin de ajustar debidamente el Transformador a laSirve con el fin de ajustar debidamente el Transformador a la
tensión de entrada o a la caída en el circuito secundario, o bientensión de entrada o a la caída en el circuito secundario, o bien
para prever regulación de voltaje a conveniencia. Se consideranpara prever regulación de voltaje a conveniencia. Se consideran
tomas sobre el devanado primario (generalmente de mayortomas sobre el devanado primario (generalmente de mayor
tensión).tensión).
4.2.2 VALVULA DE SEGURIDAD4.2.2 VALVULA DE SEGURIDAD
Sirve para evitar la deformación del tanque. Los valoresSirve para evitar la deformación del tanque. Los valores
recomendados para tanque rectangulares son de 0.5 atm y pararecomendados para tanque rectangulares son de 0.5 atm y para
tanques redondos 0.7 atm.tanques redondos 0.7 atm.

4.2.3 INDICADOR DE NIVEL4.2.3 INDICADOR DE NIVEL
Sirve para monitorear el nivel de aceite en los TransformadoresSirve para monitorear el nivel de aceite en los Transformadores
con o sin tanque conservador.con o sin tanque conservador.
4.2.4 TERMOMETRO4.2.4 TERMOMETRO
Sirve para monitorear la temperatura de un Transformador. LaSirve para monitorear la temperatura de un Transformador. La
temperatura elevada registrada en un Transformador puedetemperatura elevada registrada en un Transformador puede
ocurrir por una sobrecarga o perdida de la capacidad deocurrir por una sobrecarga o perdida de la capacidad de
enfriamiento (unidad con refrigeración forzada)enfriamiento (unidad con refrigeración forzada)

4.2.5 RELE BUCHHOLZ4.2.5 RELE BUCHHOLZ
Cuando por causa de un defecto poco importante se producenCuando por causa de un defecto poco importante se producen
pequeñas burbujas de gas, estas se elevan de la cuba hacia elpequeñas burbujas de gas, estas se elevan de la cuba hacia el
conservador que son captadas por el dispositivo y almacenadasconservador que son captadas por el dispositivo y almacenadas
en su caja, cuyo nivel de aceite baja progresivamente. Entoncesen su caja, cuyo nivel de aceite baja progresivamente. Entonces
su primer flotador se inclina y cuando la cantidad de gas essu primer flotador se inclina y cuando la cantidad de gas es
suficiente cierra los contactos que alimentan al circuito desuficiente cierra los contactos que alimentan al circuito de
alarma.alarma.
El segundo flotador conserva su posición de reposo si elEl segundo flotador conserva su posición de reposo si el
desprendimiento del gas es lento. Si el defecto se acentúa, eldesprendimiento del gas es lento. Si el defecto se acentúa, el
desprendimiento se hace violento y se producen grandesdesprendimiento se hace violento y se producen grandes
burbujas, de modo que el aceite es enviado bruscamente porburbujas, de modo que el aceite es enviado bruscamente por
choque a través del tubo y el conservador. Esta corriente rodea alchoque a través del tubo y el conservador. Esta corriente rodea al
flotador arrastrándolo y provoca el cierre de los contactos queflotador arrastrándolo y provoca el cierre de los contactos que
alimenta al circuito de desconexión, poniendo al Transformadoralimenta al circuito de desconexión, poniendo al Transformador
fuera de servicio.fuera de servicio.

VISTA GENERAL DE UN TRANSFORMADORVISTA GENERAL DE UN TRANSFORMADOR

4.- CLASIFICACION4.- CLASIFICACION

Ejemplos:
Tipo ON / AN
Parte activa en aceite a convección Natural
Tanque refrigerado por Aire a convección Natural
Tipo OF / WF
Parte activa en aceite a circulación con bomba de
aceite
Aceite refrigerado en intercambiador de calor Aceite /
Agua

Suministro De Centrales (Potencia)
De Redes (Distribución)
Utilización De Rectificación
Para Hornos
Industriales Para Soldadura
Para Arranque de Motores
etc. (Electrónica)
Abierto Sin conservador de Aceite
Preservación Con conservador de Aceite
del Aceite A Presión (Colchón de Aire)
Sellado Con Membrana
Con Vejiga
Conmutación En Vacío (Desconectado)
Bajo Carga (Regulador)
Denominación usual según:

Para suministro eléctrico
De Centrales ( Potencia )
De Redes ( Distribución )
Para suministro industrial
Para Hornos
Para Soldadura
Para Arranque de Motores
Para Rectificadores
Para uso en Electrónica
Ejecución abierta
Con Conservador de Aceite
Sin conservador de Aceite
Ejecución sellada
A presión ( colchón de Aire )
Con Membrana
Con Vejiga

Con Conmutador en Vacío
+ - 2 x 2.5 % Un
Operación con transformador desenergizado para
atender variaciones estacionales
Con Conmutador Bajo Carga
+- 15 x 1.5 % Un
Operación sin interrumpir la carga para atender
variaciones del diagrama de carga diario ( ≈ 30
conmutaciones / día )
Regulación automática

De Poste
Instalación De Pedestal
De Bóveda
De Subestación (Convencional)
De Tanque liso
De Aletas (Ondulado)
Refrigeración De Tubos Laterales
Con Radiadores adosados
Con Batería de Radiadores
Con Intercambiador de Calor
Denominación usual según:

6.- NORMAS DE FABRICACION6.- NORMAS DE FABRICACION
Las más utilizadas en nuestro medio son:
ITINTEC 370.002
IEC Publicación N ° 76 (Power Transformers)
ANSI C57.12.00 (General Requirements for Liquid-
Immersed Distribution, Power and
Regulating Transformers)

Las “Pruebas de Entrega” constituyen el conjunto de ensayos, que
se efectúan con el objeto terminado, antes de ser entregado al
usuario.
Estas pruebas son acordados entre fabricante y usuario al
momento de colocar la orden de fabricación y tienen el propósito
de verificar que el transformador está en condiciones de cumplir el
servicio esperado, con la eficiencia ofrecida.
Los resultados de las mediciones y evaluaciones son registrados
en los documentos llamados “Protocolos de Prueba”
7.- PRUEBAS ELECTRICAS7.- PRUEBAS ELECTRICAS

Las normas consideran tres clases de pruebas:
A Pruebas de Rutina :
Se aplican a todas la unidades fabricadas. El usuario
recibe una copia de estos protocolos sin costo alguno
B Pruebas de Tipo :
Se aplican a algunas unidades. Son acordadas con el
cliente en al momento de colocación de la orden. El
costo de realización de estas pruebas es cobrado por el
fabricante
C Pruebas Especiales :

Las Pruebas de Rutina que garantiza CEA, comprenden:
1.- Medida de las resistencias de los arrollamientos
2.- Medida de la resistencia de aislamiento
3.- Medida de la relación de transformación y verificación del
grupo de conexión.
4.- Medida de la tensión de corto circuito
5.- Medida de las pérdidas en el cobre
6.- Medida de las pérdidas en el fierro
7.- Ensayo de tensión aplicada
8.- Ensayo de tensión inducida
9.- Prueba de tensión de ruptura del aceite

Las pruebas de tipo que indican las normas son:
1.- Prueba de Calentamiento (garantizada por CEA):
Para verificar que el transformador soporta su carga
nominal sin exceder las temperaturas previstas en las
normas.
2.- Prueba de Impulso :
Para verificar que el transformador está en
condiciones de soportar sobretensiones de origen
atmosférico, en los límites determinados por la
coordinación del aislamiento contemplada por las
normas.

Pruebas Especiales :
1.- Medición de descargas parciales.
2.- Medición de Factor de potencia y capacitancia de los
arrollamientos.
3.- Medición de impedancia homopolar.
4.- Medición de ruido.
5.- Medición de corrientes armónicas en vacío.
6.- Medición de la potencia consumida por ventiladores y
bombas de aceite, cuando sea el caso.
7.- Pruebas del aceite dieléctrico.

MEDIDA DE LAS RESISTENCIAS DE LOS ARROLLAMIENTOS
El ensayo debe ser efectuado con corriente continua. Debe registrarse
la resistencia de cada arrollamiento, los bornes entre los cuales es
medida y las temperaturas de los arrollamientos.
Para arrollamientos de cobre, los valores medidos se convierten a la
temperatura de referencia con la fórmula :
R2 = R1 * ( 235 + t2 ) / ( 235 + t1 )

MEDIDA DE LA RELACION DE
TRANSFORMACION Y VERIFICACION DEL
GRUPO DE CONEXION
La relación de transformación se mide con puentes
diseñados para este efecto y su aplicación permite
verificar simultáneamente el grupo de conexión.
La tolerancia indicada por la norma IEC para esta
magnitud esta por debajo de los siguientes valores:
a) 0.5 %
b) Un décimo de la tensión de Corto
Circuito

MEDIDA DE LA TENSION DE CORTOCIRCUITO
Se mide la tensión de corto-circuito a la frecuencia nominal,
utilizando una fuente de tensión aproximadamente sinusoidal y
equilibrada.
La medida puede ser efectuada con cualquier corriente comprendida
entre el 25 % y el 100 % de la corriente nominal.
Se corrige el valor obtenido en el ensayo multiplicándolo por la
relación de la corriente nominal a la corriente utilizada para el
ensayo.
La tensión de corto-circuito así obtenida debe ser convertida a la
temperatura de referencia indicada por la norma:
IEC : 75 °C
ANSI : 85 °C

MEDIDA DE LAS PERDIDAS EN EL COBRE
Se mide las pérdidas en el ensayo de Corto Circuito. Se corrige
el valor obtenido del ensayo, multiplicándolo por el cuadrado de
la relación de la corriente nominal a la corriente utilizada para el
ensayo.
Se calcula las pérdidas de los arrollamientos con los valores de
resistencias medidas con corriente continua y sus intensidades
nominales ( R*I 2 ); estas se denominan: Pérdidas Ohmicas.
La diferencia de las pérdidas medidas con corriente alterna,
menos las pérdidas óhmicas constituye las pérdidas producidas
por corrientes parásitas, denominadas Pérdidas Suplementarias.

Se convierte las pérdidas medidas, a las temperaturas de
referencia indicadas por la norma. (IEC : 75 °C /ANSI :
85 °C )
Para esta conversión se toma en cuenta que las pérdidas
óhmicas aumentan con la temperatura, mientras que las
pérdidas suplementarias se reducen con el aumento de
ella.
La resistencia de las conexiones utilizadas para los
ensayos debe ser suficientemente baja para no afectar
los resultados de las medidas. En caso contrario se debe
tener en cuenta las pérdidas en las conexiones.

MEDIDA DE LAS PERDIDAS EN EL FIERRO
Se miden con watimetros de Cos Φ = 0.1. Las medidas son efectuadas a
frecuencia y tensión nominales. La tensión se aplica a uno de los
arrollamientos, quedando el otro en circuito abierto. Para ajustar la
tensión aplicada, se utiliza un voltímetro que mide el valor medio, pero
que está graduado para indicar el valor eficaz ( EL ). Factor de forma =
1.11. Simultáneamente se mide el valor eficaz de la misma tensión (EE ).
Si las pérdidas medidas son Pm, las pérdidas corregidas para una tensión
sinusoidal son:
PC = Pm / ( P1 + K * P2 )
Donde : K = ( E L / EE ) 2
P 1 = proporción de las pérdidas por histéresis
P 2 = proporción de las pérdidas de Foucault
Para fierro laminado en frío: P1 = P2 = 0.5

ENSAYO DE TENSION APLICADA
Este ensayo debe ser efectuado con una tensión sinusoidal,
monofásica, de una frecuencia de 80 % a 100% de la frecuencia
nominal. Esta tensión debe ser aplicada en forma sucesiva,
entre cada arrollamiento sometido al ensayo y el conjunto de
los otros arrollamientos, el circuito magnético y el tanque,
conectados a tierra.
Se mide el valor de pico de la tensión de ensayo. Este valor
dividido entre √2, debe corresponder a la tensión de prueba
(normal) especificada con la orden (algo mayor que 2* U).
El ensayo debe empezar con una tensión del orden de 1/3 de la
tensión de ensayo, elevando esta tensión lo más rápido posible
al valor apropiado. Se la mantiene durante un minuto y se la
reduce a un tercio, antes de desconectar el circuito.

ENSAYO DE TENSION INDUCIDA
Este ensayo tiene por objeto probar el aislamiento entre
espiras, bobinas, tomas y bornes de arrollamientos.
Se aplica una tensión alterna a los bornes de un
arrollamiento del transformador. Esta tensión debe ser de
forma sinusoidal y de una frecuencia suficientemente por
encima de la frecuencia nominal, para evitar una excesiva
corriente de magnetización durante el ensayo.
Se mide el valor pico de cresta de la tensión de ensayo
inducida en los arrollamientos de alta tensión. Este valor
dividido entre √2, debe corresponder a la tensión de prueba
(normal) especificada con la orden.

El ensayo debe empezar con una tensión del orden de 1/3 de
la tensión de ensayo, elevando esta tensión lo más rápido
posible al valor apropiado. Al final del ensayo se la reduce a un
tercio, antes de desconectar el circuito.
La duración del ensayo es 60 segundos para toda frecuencia
de ensayo inferior o igual a dos veces la frecuencia nominal. Si
la frecuencia de ensayo pasa del doble de la frecuencia
nominal, la duración del ensayo en segundos, es 120 veces la
frecuencia nominal dividida por la frecuencia de ensayo, o 15
segundos, tomando el mayor de estos dos valores.
En caso de transformadores trifásicos se admite conectar la
tensión de ensayo a cada fase (y neutro), para evitar tensiones
anormalmente elevadas entre bornes de líneas adyacentes

PRUEBA DE CALENTAMIENTO
Se alimenta el transformador en corto-circuito, de modo que
las pérdidas medidas sean iguales a las pérdidas en el cobre
más las pérdidas en el fierro, hasta alcanzar el equilibrio
térmico.
La temperatura del aire de enfriamiento se mide con varios
termómetros (3 o más ), ubicados alrededor del objeto, a la
altura media de la superficie de enfriamiento. En caso de
enfriamiento por ventilación forzada, la temperatura del aire
debe ser tomada a la entrada del refrigerante.
La Temperatura del aceite se mide mediante un termómetro
ubicado en un pozo termométrico que se encuentra en la
parte superior.

Después de alcanzar el calentamiento final con las
pérdidas totales, se reduce la corriente al valor nominal y se
la mantiene durante una hora. A continuación se
desconecta el transformador y se mide inmediatamente la
temperatura del arrollamiento por la variación de la
resistencia.
Se deben hacer las lecturas lo más pronto posible después
de la desconexión, dejando sin embargo transcurrir un
tiempo suficiente para que desaparezca el efecto inductivo
Se leva un registro de las medidas efectuadas en función del
tiempo transcurrido desde la desconexión y se hace una
extrapolación para llegar al tiempo cero.

PRUEBA DE IMPULSO
Se efectúan únicamente bajo especificación del comprador.
Sirve para verificar que el transformador soporta el nivel de
sobretensiones de origen atmosférico, según su clase de
tensión y coordinación del aislamiento.
Se efectúan en laboratorios especiales donde el equipo
principal es el generador de impulsos.
La forma de la onda de impulso está prevista por las
normas, siendo la más utilizada la onda:
1.2 / 50 microsegundos.

Ing. José ValleIng. José Valle
MirandaMiranda
Jefe del Departamento de IngenieríaJefe del Departamento de Ingeniería
(0051-1) 528-8643 / 528-1551 Anexo 112(0051-1) 528-8643 / 528-1551 Anexo 112
jvalle@cea.com.pejvalle@cea.com.pe
jhvalle8jhvalle8@hotmail.com@hotmail.com
CEA Compañía Electro Andina S.A.C

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