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TRANSFORMADOR DE POTENCIA EXPOSITOR: JORGE LUIS MENDEZ GIRON

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Diseño de trafos

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Page 1: Diseño de Transformador1

TRANSFORMADOR DE POTENCIA

EXPOSITOR: JORGE LUIS MENDEZ GIRON

Page 2: Diseño de Transformador1

INDICE• CONCEPTO GENERAL• DISEÑO DE TRANSFORMADOR

• NÚCLEO• PERDIDAS EN NÚCLEO y CORRIENTE DE VACÍO

• DEVANADOS• ESFUERZOS DILECTRICOS• IMPEDANCIA DE DISPERSIÓN• PERDIDAS EN EL COBRE

• CALENTAMIENTO• SOBRECARGA• FENOMENO TRANSITORIO DE SOBREVOLTAJE Y CORRIENTE• ACCESORIOS

• CONMUTADOR, PASATAPAS, ACEITE• PRUEBAS

• RUTINA, TIPO, ESPECIALES• CONCLUSIONES

2Diapositiva

Page 3: Diseño de Transformador1

CONCEPTO GENERAL

• Pieza estática con dos o masdevanados que por inducciónelectromagnético transforma unsistema de voltaje y corriente enotro sistema de voltaje y corriente,usualmente de diferentes valores yen una misma frecuencia cuyopropósito es transmitir potencia (*)

• Permite transportareconómicamente energía eléctricaa distancia.

3Diapositiva(*) Definición de la norma IEC 60076-1

Page 4: Diseño de Transformador1

COMPONENTES EN UN TRANSFORMADOR

1. Núcleo (Tipo Columna)

2. Devanados (Circular)

3. Tanque

4. Elemento de refrigeración

5. Aislador(bujes)6. Conservador7. Relé Buchholz8. Aceite

9. Deshumedecedor

1

5 72

4 8 3

96

4Diapositiva

Page 5: Diseño de Transformador1

FENÓMENOS QUE SUCEDEN EN EL TRANSFORMADOR

Fenómenostransformador

Electro-magnéticos

Electro-dinámico

Térmicos

FísicoQuímico

5Diapositiva

Page 6: Diseño de Transformador1

NÚCLEO

Diapositiva 6

• Las perdidas dependen de la frecuencia, lainducción magnética, calidad de la planchamagnética y el peso del núcleo.• Las pérdidas no varían con la Carga.• En la construcción de debe evitar losentrehierros.• Evitar golpes en el material.

= V

= π f e B6ρ V

Pérdidas por histéresis

Pérdidas por FoucaultPérdidas en el fierro

=Pérdidas por Histerisis (W)V =Volumen de fierro(m3)

B=inducción magnética (mm)

=Coef. steinmtez

=Pérdidas de Foucault (W)f=frecuencia(Hz)e =espesor de lamina (m)ρ =densidad del fierro (kg/m3)

El núcleo esta formado por chapas ferromagnéticas degrano orientado.La chapa es aleado a base de silicio del orden 3% al 5%. La aportación reducir pérdidas en fierroEl aislamiento entre chapas es proporcionado porproceso termoquímico llamado “carlite”

Page 7: Diseño de Transformador1

DEVANADOS

Diapositiva 7

Devanado tipo capasplatina

Devanado tipo capasalambre

Devanado tipo discoDevanado tipo “Wendel”

Las principales características en un devanado son la forma delconductor (alambre o platina), la elección del tipo de ejecucióny el sentido del devanado. Los conductores mas utilizados sonaluminio y cobre (grado de pureza 99.999%)Tipos de devanados

Page 8: Diseño de Transformador1

DEVANADOS

• Sentidos de los devanados

Diapositiva 8

Derecho Izquierdo DerechoIzquierdo Núcleo

Grupo de Conexión Dyn5

Page 9: Diseño de Transformador1

DEVANADOS

Diapositiva 9

ESFUERZOS DIELÉCTRICOS= + + = 1,2,3

= 1 ln + 1 ln + 1 l n( = 1,2,3 AT BT

Page 10: Diseño de Transformador1

MÉTODOS NUMÉRICOS

Diapositiva 10

DEVANADOS

Page 11: Diseño de Transformador1

DEVANADOS

Diapositiva 11

IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO

a

cb

Diferencias de altura Espesores del devanado

Corte longitudinal

U es DP f,Dm,Np^2,Ip,espesores (a,b,c)IP a h

Page 12: Diseño de Transformador1

DEVANADOS

Diapositiva 12

PÉRDIDAS EN EL COBREPérdida en carga: Pcu=Pcuc+ P eddy losses +P stray LossesPérdida por componente continua de corriente @ 75ºC:Pcuc=2.45*J²*Peso cobre, donde J (A/mm2)

Pcuc=Pérdidas por componente continua de corrienteP eddy losses =Pérdidas por corrientes parasitas en el conductorP stray losses= Pérdidas por acoplamiento magnéticoTransposiciones y selección correcta de conductor

Pérdidas por acoplamiento magnético apartes metálicas

Pérdidas por corrientes parasitas en el conductor

Page 13: Diseño de Transformador1

CALENTAMIENTO

Diapositiva 13

En el transformador existen los tres tipos de transferencia decalor.• Conducción• Convección• RadiaciónEn el devanado existe la transferencia de calor del tipoconducción : Diagrama térmico del devanado

Pc = λ. Δθ Δθ Salto de temperatura entre las dos superficies de la pared.Pc Superficie de carga (watt/mm2)=

i espesor de la pared (mm)λ Conductividad térmica del material (W/mm ºC)

papel 0.0002W/ºCmm

Page 14: Diseño de Transformador1

CALENTAMIENTO

Diapositiva 14

P = α ∆θ Δθ Salto de temperatura media de superficie refrigerada al fluido.Pc Superficie de carga (watt/dm2)α Coeficiente de convección(watt/ºCdm2) del aceite α ≅ 0.48 ∆θ

Entre el devanado y el tanque existe la transferencia decalor del tipo Convección : Diagrama térmico del transformador

W = k θ100 − θ100 ARadiación

Entre el tanque y el aire existe la transferencia de calor tipoconvección y radiación:WCantidad de calor irradiada en una unidad de tiempo, en watt.θ Temperatura absoluta (grados kelvin) de la superficie radianteθ Superficie irradiada (temperatura ambiente), también

en grados KelvinA El área eficaz de la superficie radiante (dm2)k Coeficiente de irradiamiento, que depende la naturaleza

de la superficie radiante y la irradiada, y la razón

de las áreas. es k ≅ 0.053

Page 15: Diseño de Transformador1

CALENTAMIENTO

Diapositiva 15

ONAFONAN OFAFTipos de refrigeración:

Page 16: Diseño de Transformador1

Diapositiva 16

• DIAGRAMA DE CARGA

• DIAGRAMA DE CARGA EQUIVALENTE

•Cuando el transformador trabaja a condiciones ambientalesnormalizadas , a plena potencia continua y condicionesnormales se considera un tiempo de vida útil deltransformador de 20.5años.

•Básicamente lo que determina la vida útil del transformadores el envejecimiento eléctrico de los devanados que es unproceso físicamente continuo.

•Si bien el transformador puede tener en un periodos desobrecarga un envejecimiento más acelerado que el queexperimenta cuando trabaja con su carga nominal entemperatura ambiente normalizada, por otra parte es ciertoque cuando trabaja en condiciones de subcarga conrespecto al valor nominal el envejecimiento es mas lento.

SOBRECARGA DE TRANSFORMADORES:

Page 17: Diseño de Transformador1

Diapositiva 17

ΔØ1

ΔØ3

B

ΔØ1

ΔØ2

ΔØ3

Δt

Δt

Δt

Δt

Δt

TiempoIncremento detemperatura

Calentamiento del aceiteLa sobrecarga consiste en aprovechar cargaprevia (debe ser menor a la carga posterior) quetendrá un temperatura menor de aceite. Al aplicarla sobrecarga el transformador no se calentara deinmediato sino que tomará un tiempo (constantetérmica de la maquina), Este efecto determinarácuanta carga y tiempo puede ser sobrecargadoLas variables que se necesitan son:• Carga previa• Relación de pérdidas Pcu/Pfe• Gradiente de devanado aceite• Tipo de refrigeración

Actualmente se solicita que el papel aislante seatérmicamente mejorado, ya que este papel puede soportarun 110ºC

SOBRECARGA DE TRANSFORMADORES:

Page 18: Diseño de Transformador1

MODELO DEL TRANSFORMADOR CUANDO SE APLICA UNA TENSIÓNSINUSOIDAL EN UN T=0

Neutro a tierra

Neutro aislado

Gradiente de tensión máximo

18Diapositiva

C’s :capacidad serieC’t: capacidad paralela

FENOMENO TRANSITORIO DE VOLTAJE

Page 19: Diseño de Transformador1

DISTRIBUCIÓN DE ONDA DE IMPULSONeutro a tierra Neutro aislado

19Diapositiva

Gradiente

Page 20: Diseño de Transformador1

Diapositiva 20

Según la norma IEC 60076-5 “aptitud parasoportar cortocircuitos”, la temperatura mediamas elevada en el devanado después de unacorriente de cortocircuito de 2 segundos nodebe ser mayor a 250 ºC para el cobre.

0.01

0.1

1

10

100

0.1 1 10 100

TIEM

PO (s

)

Corriente (kA)

CURVA DE DAÑO TÉRMICOTRANSFORMADOR Nº 144256T 12MVA

Potencia de Referencia :

M

A

Zs y Zt= impedancia de del sistema y transformador (ohms)U= Tensión de equipo (kV)I=corriente de cortocircuito (A)

FENOMENO TRANSITORIO DE CORRIENTE

Page 21: Diseño de Transformador1

FUERZAS RADIAL Y AXIAL PROVOCADO PORUN CORTOCIRCUITO

• Como el flujo de dispersión crece linealmentecon la intensidad, la fuerza de corto circuitoresulta proporcional al cuadrado de laintensidad.

• La fuerza radial tiende a expandir el ancho delcanal de dispersión, aumentando el diámetrodel devanado externo, y comprimiendo aldevanado interno.

El esfuerzo radial

= ∗ ∗ ^ ∗ ∗∆ (kg/cm2)=voltios/espira=densidad de corriente (A/mm2)= ´voltaje de cortocircuito (%)∆ =área del canal de dispersión (cm2)

FENOMENO TRANSITORIO DE CORRIENTE

Page 22: Diseño de Transformador1

Diapositiva 22

CAÍDA DE VOLTAJE

Diferencia entre los voltajes del arrollamientosecundario en vacío y en cargaΔ V (%)= (V2n-V2)/V2n*100

RENDIMIENTOS

9999.199.299.399.499.599.6

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Rend

imie

nto

(%)

Facto de carga

Rendimiento (%)

Rendimiento…

El rendimiento es máximo cuando las pérdidasen el hierro se igualan con las pérdidas delcobre.

Page 23: Diseño de Transformador1

Diapositiva 23

PUESTA EN PARALELO:Requisitos para la puesta en paralelo:• Tener igual voltaje en el lado primariocomo en secundario.• Igual secuencia de fases• Igual Grupo de conexión• Igual Voltaje de cortocircuito(conveniente)Formula:

•P1 = Pc / ( 1 + Uk1/ Pn1 ( Pn2 / Uk2 + Pn3 / Uk3 + ... Pnr / Ukr )))

Page 24: Diseño de Transformador1

Diapositiva 24

ACEITE EN TRANSFORMADORES

. Algunas características influyen en el rendimiento delaceite más que otros y esas propiedades pueden serbeneficiosas para mejorar aún más.La viscosidad y el índice de viscosidad afectan a la capacidadde enfriamiento del fluido.• Estabilidad a la oxidación es importante, ya que afecta a laesperanza de vida del aceite,• propiedades a baja temperatura son importantes cuandose utiliza el aceite en climas fríos• Además, el aceite debe cumplir con todos los requisitos desalud, seguridad y la legislación ambiental.

El aceite es un fluido que tiene las siguientes funcionesdentro del transformador:• Proporcionar refrigeración• Actuar como aislante eléctrico• Portador de información

Page 25: Diseño de Transformador1

Diapositiva 25

Nuevas tecnologías

Aceites vegetales (soja, girasol, canola, maíz, etc.)• fuente renovable, alto punto de ignición pero alta viscosidad y laviscosidad aumenta con los años, DGA ene etapa de consolidación, nohay una estandarización de la semilla (cada semilla produce un fluidodiferente).• En caso de eliminación o vertido, se considera un material de la clase 1(requiere los mismos procedimientos de mitigación y eliminación quecualquier otro aceite)• Cuestiones éticas (uso de los alimentos como de líquidos industriales)Esteres sintéticosbuena opción para aplicaciones específicas, de alto punto de inflamación,parcialmente, fuente renovable, biodegradabilidad, de alta viscosidad,alto coste y disponibilidad limitada

Page 26: Diseño de Transformador1

Diapositiva 26

• Se utiliza en redes de distribución relativamente extensas, donde no es suficientela regulación de tensión de los alternadores, para compensar las caídas de tensiónresultantes de las variaciones del diagrama de carga diario.CONMUTADOR BAJO CARGA:

Leyenda: 1. Cabeza y tapa del CBC 2.-Comportamiento de aceite ruptor del CBC 3.-Selector de tomas4. Mando Motor 5. Rele de protección del CBC 6. Tanque de expansión del CBC

ACCESORIOS:

Page 27: Diseño de Transformador1

Diapositiva 27

Desgaste mecánico de laspartes móvilesDesgaste eléctrico de loscontactos de arqueo

Mantenimiento

Tecnologías nuevas:

• Conmutadores de extinción de arco en aceite• Conmutadores de extinción de arco en vacíoVentajas:• No existe la generación de carbón y gasescombustible en el aceite• Menor desgaste de los contactos

El mantenimiento de losconmutadores serealizados por tiempo deservicio o por número deoperaciones

Page 28: Diseño de Transformador1

Diapositiva 28

Tienen la función de conducir corriente a altatensión vinculando los terminales externos hacia losdevanados,.En caso de alta tensión, los campos eléctricosexistentes requieren controlar su distribucióndentro o por sobre la superficie exterior medianteplacas ecualizadoras de potencialTiene una toma de prueba que permite realizarensayos como factor de potencia para verificar elestado del aisladorComúnmente se utiliza los aisladores capacitivoscon interior de papel impregnado en aceite y conexterior de porcelana

AISLADORES PASATAPAS

Page 29: Diseño de Transformador1

Diapositiva 29

Nuevas tecnologías

También existen aisladores capacitivos cuya parte interior es depapel impregnado en resina y la parte exterior es siliconaVentajas:• Peso ligero y diseño compacto• Minimiza riesgos de rotura en el transporte y manipuleo• Libre de descargas parciales y muy bajo factor de disipacióndieléctrica• Material auto extingibleDesventaja:• La relación de costos frente aisladores de papel impregnadoen aceite es 3 a1

Page 30: Diseño de Transformador1

Diapositiva 30

PRUEBAS ELÉCTRICAS EN FABRICA:

La finalidad de las pruebas en fabrica son para validar los resultado calculados y garantizar unaoperación confiable a lo largo de la vida útil.La parte de procedimientos y criterios de aprobación serán referidos a la norma IEC 60076Las pruebas se dividen en tres partes:• Pruebas de rutina .- Son pruebas que se le realizan a todos los transformadores fabricados• Prueba tipo.-Se realiza a una unidad de un lote de transformadores idénticos, debido a queestas pruebas toman un tiempo considerable realizarlo.• Pruebas especiales.-Se realiza según el acuerdo del cliente con el fabricante al inicio delcontrato.

Page 31: Diseño de Transformador1

Diapositiva 31

RESISTENCIA DE DEVANADOS:

Con este tipo de prueba verificamos que:• Las conexiones no estén abiertas• `la calidad de uniones de soldadura del conexionado• Los cálculos teóricos de pérdidas se encuentren dentro de lo esperado

Método del voltaje corriente

PRUEBAS DE RUTINA

Page 32: Diseño de Transformador1

Diapositiva 32

RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓNY GRUPO DE CONEXIÓN

Permite verificar las relaciones de transformaciónteóricas del transformador para comprobar que noexista espiras en cortocircuito, núcleo dañado, etc.El ensayo consiste en la medición de relación detransformación en vacío, mediante la aplicación deuna tensión de ensayo de bajo valor sobre elarrollamiento de alta tensión, midiendo la tensióninducida sobre el lado de baja tensión.La relación se debe realizar en todos los taps delcambiador de tomas.La medición permite verificar la polaridad y grupode conexión en transformadores trifásicos.CRITERIOS DE APROBACIÓN.

La tolerancia para la relación de transformación, medida cuando eltransformador está sin carga según norma IEC 60076-1 ó ANSI IEEEStd 62 debe ser:• ± 0.5% en el Tap nominal del par principal de devanados.

(*) Tolerancia a aplicar salvo acuerdo y/o pedido diferente.

PRUEBAS DE RUTINA

Page 33: Diseño de Transformador1

Diapositiva 33

ENSAYO DE VOLTAJE APLICADO

La prueba se realiza para comprobar el aislamientocorrecto entre el devanado y las partes a tierra(parte metálicas ), aplicándole voltajes elevadospero temporales.La prueba se realiza durante un minuto.

TensiónMáxima (kV)

Voltaje afrecuenciaindustrial (kV)

Voltaje al ImpulsoAtmosférico (kV)

<1.1 3 -3.6 10 207.2 20 6012 28 7517.5 38 9524 50 12536 70 17052 95 25072.5 140 325

La prueba se considera satisfactoria si durante eltiempo del ensayo no hay generación de burbujas,descargas temporales ó incremento repentino de lacorriente de prueba. Cualquier señal de este tipo debeser investigada,observando, repitiendo nuevamente la prueba

CRITERIOS DE APROBACIÓN.

PRUEBAS DE RUTINA

Page 34: Diseño de Transformador1

Diapositiva 34

ENSAYO DE VOLTAJE INDUCIDOEl propósito de la prueba es verificar el aislamiento entreespiras de una misma bobina, entre bobinas de diferentefase y entre los terminales (taps) de salida de una bobina,cuando se ven sometidos a una condición de sobretensióntemporal.El voltaje de prueba es doble del voltaje nominal deltransformador, entonces la frecuencia de este debe serincrementada al menos al doble para evitar lasobresaturación del núcleo.CRITERIOS DE APROBACIÓN.La prueba cumple con los requerimientos si durante el tiempo deaplicación de la tensión de prueba no se presentan alteracionesbruscas en el voltaje de prueba, incremento de súbito de lacorriente, oscilaciones en la frecuencia o sonidos que evidenciendescargas al interior del transformador.

PRUEBAS DE RUTINA

Page 35: Diseño de Transformador1

Diapositiva 35

Medida de pérdidas en vacío y corriente deexcitaciónEl objeto de la prueba es identificar laspérdidas sin carga (Po) y la corriente deexcitación (Io) del transformador a voltaje yfrecuencia nominal.Esta información permite verificar la calidadde la plancha y construcción del núcleo

CRITERIOS DE APROBACIÓN.Los valores medidos se comparan con los valoresgarantizados, la tolerancia según IEC60076-1 (+-15%)

ENSAYO DE PÉRDIDAS EN VACÍO

PRUEBAS DE RUTINA

Page 36: Diseño de Transformador1

Diapositiva 36

MEDIDA DE PERDIDAS CON CARGA EIMPEDANCIA DE CORTO CIRCUITO.

El objeto de la prueba es determinar laspérdidas con carga (Pcu) y la impedancia decortocircuito (Ucc) a corriente y frecuencianominal.CRITERIOS DE APROBACIÓN.Los valores medidos se comparan con los valoresgarantizados, la tolerancia según IEC60076-1 (+-15%) y la sumatotal (Pfe + Pcu) garantizados ,la tolerancia (+-10%).Para impedancia de cortocircuito < 10% la tolerancia es (+-10%)Para impedancia de cortocircuito >10% la tolerancia es (+-7.5%)

PRUEBAS DE RUTINA

Page 37: Diseño de Transformador1

Diapositiva 37

Se realiza para comprobar si los aislamientos delTransformador soportarán las solicitaciones que generanlas sobretensiones de origen atmosférico (Rayos).En la prueba se utiliza un Generador de Impulso que esun ensamble de Condensadores y Resistencias que secargan en paralelo y se descargan en serie formando uncircuito oscilante R-L-C que tiene una forma de ondasimilar a las que generan las descargas atmósfericas.• Los Niveles de Impulso son referidos como el Nivel Básicode aislamiento (BIL).• La Polaridad de la onda es negativa.

Tensión Máxima(kV)

Voltaje a frecuenciaindustrial (kV)

Voltaje al ImpulsoAtmosférico (kV)

<1.1 3 -3.6 10 207.2 20 6012 28 7517.5 38 9524 50 12536 70 17052 95 25072.5 140 325

• La secuencia de prueba consiste en un impulso de voltajecomprendido entre el 50% y el 75% de la Plena Tensiónde ensayo; seguido de tres impulsos con la plena tensiónde pruebaLEYENDA:

1. Generador de Impulso2. Circuito de Control de la forma de Onda.3. Transformador en Prueba.4. Circuito de Medición

L Oscilógrafo

RS

H

SG

R

2

R

C

C

1

L

1

R

1

C

2

R

d

1 2 3 4

ENSAYO DE ONDA DE IMPULSO.

PRUEBAS DE TIPO

Page 38: Diseño de Transformador1

Diapositiva 38

Los registros de las formas de onda obtenidas al 50% y al100% de Tensión de Prueba, se compararan y si no seobserva diferencias significativas se considera que elTransformador ha salvado la Prueba de Impulsosatisfactoriamente.CRITERIOS DE APROBACIÓN.

Estas ondas se caracterizan por tener un frente de onda muyescarpado (alcanzan su valor de cresta en 1 a 1,5 u seg.) paraluego decrecer y alcanzar la mitad de su valor de cresta en elorden de los 40 a 50 u seg.ENSAYO DE ONDA DE IMPULSO.

PRUEBAS DE TIPO

Page 39: Diseño de Transformador1

Diapositiva 39

Tiene por objeto verificar si el Transformador da su PotenciaNominal sin exceder los límites de Calentamientoespecificados (Normalmente 60ºC para el Aceite y 65ºC paralos bobinados).Durante el ensayo los Transformadores deben estarmontados completamente incluyendo sus accesorios.Existen varios métodos para realizar este ensayo pero el maspráctico y difundido es el método de cortocircuito.Durante este ensayo el Transformador es alimentado poruno de los bobinados (generalmente el de Alta Tensión) conuna corriente capaz de producir las Pérdidas Totales(Pérdidas en vacío + Pérdidas debidas a la Carga estando losotros bobinados en cortocircuito)

LEYENDA1. Fuente de Corriente 6. Vatimetros de Corriente Alterna. 11. Conmutador.2. Transformadores de Corriente. 7. Voltímetro de Corriente Continua. 12. Puente Thomson.3. Transformadores de Potencial. 8. Amperimetro de Corrinte Continua. 13. Bateria.4. Voltímetros de Corriente Alterna. 9. Resistencia de ajuste. 14. Transformador en Prueba.5. Amperímetros de Corriente Alterna 10. Interruptor

ENSAYO DE CALENTAMIENTO.

PRUEBAS DE TIPO

Page 40: Diseño de Transformador1

Diapositiva 40

El ensayo consta básicamente de 2 etapas, en la primeraetapa se alimenta al Transformador con sus Pérdidas Totalesy se miden la Temperatura del Aceite superior y del mediode refrigeración, prolongando el ensayo hasta conseguir queel calentamiento del Aceite no supere 1ºK por hora ypermanezca por debajo de este umbral por espacio de 3Horas.en la segunda etapa y una vez determinado el Calentamientodel aceite, se reduce la Corriente de Prueba (Ip) hasta suValor Nominal (In) y después de una Hora en esta condiciónse miden las Resistencias en caliente de los bobinados

ΔØ2

ΔØ1

ΔØ3

B

ΔØ1

ΔØ2

ΔØ3

Δt

Δt

Δt

Δt

Δt

TiempoIncremento detemperatura

Calentamiento del aceite

CRITERIOS DE APROBACIÓN.

Los valores de temperatura a 1000 msnm no deben exceder60ºC para el Aceite y 65ºC para los bobinados

B x

e-t

/T

B

A0

Tiempo

Resistencia

ENSAYO DE CALENTAMIENTO.

PRUEBAS DE TIPO

Page 41: Diseño de Transformador1

Diapositiva 41

La medición de resistencia de aislamiento serealiza generalmente a fin de verificar elestado de sequedad del aislamiento de losdevanados y del núcleo.Las pruebas de resistencia de aislamientotambién puede revelar informaciónimportante acerca de daños ocultos en losaisladores (bujes).Existen tres componentes de corriente sepuede medir en la aplicación de voltaje a unsistema de aislamiento. (corriente de cargacapacitivo, corriente de absorción, corrientede dispersión).

Medición única

Índice de absorción dieléctrica (RAD)

Índice de polarización (IP)

Resistencia de Aislamiento

PRUEBAS DE ESPECIAL

Page 42: Diseño de Transformador1

Diapositiva 42

Mediciones de resistencia de aislamiento entransformadores se realizan normalmente con voltajes dehasta 5000 VDC.

La Medición de resistencia de aislamiento generalmentese corrigen a una temperatura estándar (normalmente 20° C) usando nomogramas o tablas que se han preparadopara este fin.

Por tanto es importante conocer la temperatura delsistema de aislamiento al momento de realizar la pruebade resistencia de aislamiento.

CRITERIOS DE APROBACIÓN.No se especifica valores absolutos pero se puede realizarun historial previo para establecer una tendencia de laresistencia de aislamiento (*)

Resistencia de Aislamiento

PRUEBAS DE ESPECIAL

Page 43: Diseño de Transformador1

Diapositiva 43

cos(θ) vs tan(δ)

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200

cos(θ)

tan(

δ)

cos(θ)tan(δ)

El normal envejecimiento de un material aislante sumado acontaminación por humedad o sustancias químicas causanel incremento de las perdidas dieléctricas.La resistencia de aislamiento sirve para determinar lacantidad de humedad e impurezas que contienen losaislamientos del transformador, se debe tener en cuenta quela temperatura afecta grandemente a los valores deresistencia de aislamiento.La capacitancia en un transformador depende de lascaracterísticas del material aislante, y de la configuración delos arrollamientos. Los cambios son causados por eldeterioro del aislante, contaminación, o daños físicos.

Factor de potencia

PRUEBAS DE ESPECIAL

Page 44: Diseño de Transformador1

Diapositiva 44

Es importante tener en cuenta las condiciones ambientalesen el tiempo de medición ya que será útil cuando secompare los reportes. El factor de pérdidas de unaislamiento es sensible a las variaciones de temperatura,por lo que se tendrá que aplicar un factor de corrección alos valores obtenidos. Esto permite realizar lascomparaciones de mediciones realizadas en diferentestemperaturas, siendo la referencia de temperaturacomúnmente usada de 20 ºC.

CRITERIOS DE APROBACIÓN.

Los valores medidos en fabrica sirven como comparacióncon valores medidos en campo. Los valores deben sersimilares

Factor de potencia

PRUEBAS DE ESPECIAL

Page 45: Diseño de Transformador1

Diapositiva 45

GRACIAS POR SU ATENCIÓN