Los transformadores son componentes críticos de los sistemas eléctricos modernos y garantizan una distribución eficiente de energía en todas las industrias. Dada su función vital, las pruebas de transformadores son esenciales para mantener la confiabilidad, la seguridad y el rendimiento durante toda su vida útil operativa y pueden compararse con otras soluciones igualmente beneficiosas como los rebobinados de motores eléctricos.

Las pruebas generalmente se dividen en tres categorías clave: puesta en servicio, detección de rutina y pruebas de diagnóstico. Cada una tiene propósitos distintos e implica metodologías específicas para abordar vulnerabilidades potenciales.

Puesta en marcha

La puesta en servicio ocurre cuando se instala un nuevo transformador. Este proceso verifica el desempeño del transformador después del transporte y garantiza que se alinee con las especificaciones del fabricante. El ingreso de humedad y el estrés físico durante el tránsito son preocupaciones comunes que se abordan durante la puesta en servicio. Además, la puesta en servicio establece una base de desempeño para comparaciones futuras. ayudando en la detección temprana de fallas. Las pruebas clave durante la puesta en servicio incluyen, entre otras:

1.Prueba del factor de potencia

La prueba del factor de potencia es una herramienta de diagnóstico crucial que evalúa el estado del aislamiento eléctrico de un transformador. Lo logra aplicando un voltaje conocido y midiendo la corriente de fuga resultante de imperfecciones en el aislamiento.

El factor de potencia representa el coseno del ángulo de fase entre el voltaje y la corriente. Idealmente, el factor de potencia de un transformador sería cero, lo que indica un aislamiento perfecto sin corriente de fuga. Sin embargo, debido a que ningún aislamiento es perfecto, se esperan pequeñas desviaciones de cero.

2. Prueba de respuesta de frecuencia dieléctrica (DFR) y factor de potencia de frecuencia variable

Si bien las pruebas de factor de potencia convencionales son invaluables, es posible que no siempre ofrezcan una imagen completa del estado del aislamiento de su transformador. Técnicas avanzadas como la respuesta de frecuencia dieléctrica (DFR) y las pruebas de factor de potencia de frecuencia variable cierran esta brecha.

Prueba de factor de potencia de frecuencia variable:
Este método complementa las pruebas de factor de potencia convencionales al determinar el factor de corrección de temperatura individual (ITC) del sistema. Los valores precisos de ITC permiten a los ingenieros normalizar los resultados de las pruebas en diferentes temperaturas, lo que mejora la confiabilidad del diagnóstico.

Respuesta de frecuencia dieléctrica (DFR):
La prueba DFR es una poderosa herramienta para el diagnóstico de humedad y aislamiento. Al analizar cómo cambian las propiedades dieléctricas en un rango de frecuencias, esta prueba ofrece una evaluación detallada del contenido de humedad del aislamiento y la conductividad del aceite. Los altos niveles de humedad no solo reducen la capacidad de carga del transformador. capacidad pero también acelerar el envejecimiento, enfatizando la importancia de la gestión proactiva de la humedad.

3.Prueba de relación de vueltas del transformador (TTR)

La prueba TTR garantiza que un transformador mantenga la relación correcta de espiras primarias y secundarias, un factor crítico para una funcionalidad adecuada. Verifica que la relación de espiras del transformador sea consistente con las especificaciones de diseño, lo que permite que el transformador aumente o disminuya el voltaje con precisión. Esta prueba También puede revelar espiras acortadas o devanados abiertos, conexiones de devanado incorrectas, defectos de fabricación o daños mecánicos.

4.Prueba de resistencia del devanado

El mal diseño, los errores de fabricación, los daños en el transporte, los factores ambientales y la sobrecarga pueden causar fallas en los devanados o conexiones comprometidas. Las pruebas de resistencia de los devanados sirven para medir la resistencia de los devanados para identificar estas fallas y verificar la integridad de las conexiones internas. Específicamente, puede detectar devanados en cortocircuito o abiertos, conexiones sueltas en juntas soldadas o interruptores y degradación en contactos mecánicos o eléctricos. En general, las pruebas de resistencia del devanado no solo garantizan el funcionamiento adecuado del transformador sino que también brindan tranquilidad. Tenga en cuenta confirmando que todas las conexiones sean seguras y que la resistencia del aislamiento sea sólida.

5.Emocionante prueba actual

La prueba de corriente excitante es un procedimiento de diagnóstico crucial que se utiliza para identificar defectos en el núcleo y las bobinas de un transformador. Al medir y registrar los valores de corriente de excitación de fase individual, esta prueba puede descubrir una variedad de problemas, incluidos contactos sueltos del cambiador de tomas, vueltas abiertas en cortocircuito y Cableado inadecuado. La prueba generalmente se realiza en el devanado de alto voltaje para mitigar el flujo de corriente durante la medición. Para transformadores trifásicos, las mediciones se realizan una fase a la vez para garantizar la precisión y evitar interferencias.

6.Prueba de ruptura dieléctrica en muestras de aceite

Los fluidos o aceites aislantes limpios del transformador desempeñan un papel fundamental para garantizar un funcionamiento y un aislamiento eficientes. Con el tiempo, se pueden acumular contaminantes como humedad, gases y partículas sólidas, degradando la calidad del aceite y reduciendo su eficacia de aislamiento. Esta prueba implica extraer una muestra de aceite de transformador, aplicando un voltaje de prueba entre dos electrodos dentro de la muestra y aumentando gradualmente el voltaje hasta que ocurre una falla eléctrica. Luego, el valor del voltaje de ruptura se compara con los estándares de la industria para evaluar la condición del aceite e identificar si se necesita mantenimiento para restaurar la calidad del aceite.

7.Prueba de relación CT del buje

Para transformadores de corriente de casquillo, esta prueba determina la relación de vueltas primarias y secundarias, similar a una prueba de relación de vueltas del transformador (TTR). Verifica si la relación del casquillo se alinea con las especificaciones, lo que ayuda a detectar problemas como conexiones incorrectas de los devanados o defectos de fabricación. Las relaciones precisas de CT del buje garantizan una transferencia de energía adecuada, manteniendo la eficiencia y confiabilidad general del transformador.

8.Pérdida de pararrayos y prueba de corriente

Un descargador de sobretensiones es un componente crítico de los transformadores modernos, diseñado para proteger contra sobretensiones transitorias causadas por rayos, sobretensiones u otras perturbaciones eléctricas. Estos dispositivos funcionan como aislantes en condiciones normales, pero desvían de forma segura el exceso de tensión a tierra. cuando sea necesario. Medir las pérdidas del pararrayos (en vatios) y la corriente mediante una prueba de factor de potencia proporciona una indicación confiable de su condición. Esta prueba ayuda a identificar la contaminación o el deterioro de su pararrayos. Mientras esta prueba no mide directamente la capacidad de falla a tierra del pararrayos, sino que sirve como una advertencia temprana de falla de aislamiento. Si el aislamiento se ve comprometido, es probable que la capacidad de conexión a tierra también se vea afectada.

Detección de rutina

El mantenimiento de rutina o preventivo es esencial para garantizar la salud y la eficiencia operativa del transformador. Sin embargo, realizar todas las pruebas disponibles no es práctico ni rentable. En cambio, la atención debe centrarse en adaptar la estrategia de prueba a las necesidades específicas del transformador y su contexto operativo. .

Algunas de las preguntas clave para guiar la selección de exámenes son:

·¿Estás abordando un tema específico?

·¿Está realizando una evaluación general para prevenir posibles problemas?

Una vez que el propósito del mantenimiento esté claro, seleccione una de las pruebas descritas anteriormente.

Pruebas de diagnóstico

Las pruebas de diagnóstico son esenciales para identificar o solucionar problemas específicos del transformador. Si bien todas las pruebas eléctricas están teóricamente sobre la mesa, la clave radica en seleccionar las más relevantes para los síntomas o condiciones en cuestión.

Conclusión

Las pruebas de transformadores son esenciales para garantizar la confiabilidad, eficiencia y seguridad de los sistemas eléctricos. Las pruebas de puesta en servicio verifican el rendimiento y la seguridad iniciales, las pruebas de rutina mantienen los estándares operativos y las pruebas de diagnóstico predicen y mitigan fallas potenciales. Juntas, estas etapas de prueba forman un enfoque integral para gestión del ciclo de vida, protegiendo los transformadores contra problemas imprevistos y optimizando su rendimiento a largo plazo.