MANTENIMIENTO A SUBESTACIONES ELÉCTRICAS MEDICIONES A TRANSFORMADORES

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MANTENIMIENTO A SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
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J U E V E S , 2 4 D E M AY O D E 2 0 1 2
MEDICIONES A TRANSFORMADORES
Nombre:
MANTENIMIENTO A
SUBESTACIONES ELÉCTRICAS
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
CENTRO DE ESTUDIOS CIENTIFICOS Y TECNOLOGICOS 7
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ACADEMIA DE INSTALACIONES Y MANTENIMIENTO ELECTRICOS
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PRUEBAS A TRANFORMADORES
Para los transformadores de potencia existe una rutina de pruebas de
manteniminto predictivo quecomplementan los análisis fisicoquímicos y
de cromatografía de gases que se realizan en el aceite
dieléctricoaislante, estas pruebas son de tipo eléctrico y sirven para
determinar
si
el
transformador
conserva
suscaracterísticas
electromecánicas. Estas pruebas se realizan directamente sobre el
transformadordesenergizado con resultados inmediatos y permiten
tomar decisiones sobre la necesidad de programaractividades de
mantenimiento preventivo y/o correctivo antes de que ocurra una falla
grave.
Estas pruebas son:
Resistencia óhmica de devanados. A través de esta prueba se
identifican falsos contactos y espirasabiertas o en cortocircuito al
interior del transformador.
Relación de transformación (TTR). Con esta prueba se establece una
relación entre el número devueltas que lleva el devanado de alta
tensión contra el número de vueltas del devanado de bajatensión para
las diferentes posiciones del tap de un transformador, con lo que se
determina lacorrecta correspondencia entre los voltajes de entrada y de
salida de acuerdo a lo especificado por elfabricante del mismo.
Resistencia
de
aislamiento.
Verifica
que
los
aislamientos
del
transformador bajo prueba cumplen conla resistencia mínima soportable
para las condiciones de operación a la que será sometido, así
comocomprobar la adecuada conexión entre sus devanados y la puesta a
tierra.
MEDICIONES ELECTRICAD DE TRANSFORMADORES
La importancia de realizar mediciones eléctricas para un correcto plan
de mantenimiento de transformadores es invalorable, ya que mediante
distintos instrumentos específicos, se miden e indican magnitudes
eléctricas
como;
corriente,
carga,
potencial
y
energía,
o
las
características eléctricas de los circuitos como; la resistencia, la
capacidad y la inductancia de los transformadores y permiten localizar
las causas de una operación defectuosa en los cuales, como es bien
sabido, no es posible apreciar su funcionamiento en una forma visual,
como en el caso de un aparato mecánico.
En un buen programa de mantenimiento de transformadores la
información que suministran los instrumentos de medición eléctrica es
fundamental que resulte interpretada por personal calificado, idóneo y
experimentado.
Las principales mediciones eléctricas para el mantenimiento de
transformadores realizables en campo son:
Resistencia de aislación de los bobinados.
2) Puesta a tierra.
3) Resistencia omhica de devanados.
4) Relación de transformación.
5) Índice de Polarización.
6) Tangente delta y capacidad.
RESISTENCIA DE AISLAMIENTO DE LOS BOBINADOS
Usted ha visto que un buen aislamiento tiene alta resistencia; un
aislamiento pobre tiene baja resistencia relativamente. Los valores
reales de resistencia pueden se rmás altos o más bajos, dependiendo de
factores cómo la temperatura o el contenido de humedad (la resistencia
disminuye con la temperatura o la humedad).Sin embargo, con los
registros y un poco de sentido común, usted puede tener una buena
imagen de las condiciones del aislamiento de valores que son sólo
relativos.El probador de aislamiento MEGGER es un instrumento pequeño
y portátil que le da una lectura directa de la resistencia de aislamiento
en ohms omegaohms. Para un buen aislamiento, la resistencia se lee
generalmente en el rango de los megaohms.El probador de aislamiento
MEGGER
es
esencialmente
un
medidor
de
resistencia
de
alto
rango(óhmetro) con un generador de corriente directa interconstruido.
Este medidor es de construcción especial con bobinas de corriente y
bobinas de voltaje que permiten que los ohms verdaderos se puedan lee
rdirectamente, independientemente del voltaje aplicado. Este método
no es destructivo; es decir, no ocasiona deterioro del aislamiento.
1. cómo se mide laresistencia deaislamiento
2. prueba deaislamientoescala indicadorade la resistencia
3. gle
4. cables de pruebahiloaislanteconductoralambre de
PUESTA ATIERRA
El término “puesta a tierra” (grounding) consiste en varias funciones
que tienen en común la utilización de la tierra. Se pueden distinguir dos
tipos de puesta a tierra:
• Puesta a tierra de protección: se puede describir como un método
para proteger a las personas y a los equipos de valores de tensión
peligrosos. Ejemplos:
• Conexión de pantallas de cables a tierra para evitar perturbaciones en
componentes electrónicos
• Conexión de los cierres metálicos de un conjunto de celdas de MT
• Puesta a tierra del sistema: se puede describir como la conexión
deliberada a tierra de un sistema eléctrico en tensión. Esta conexión se
realiza normalmente en los puntos neutros, aunque existen otras
soluciones
Cualquier sistema eléctrico puede ser puesto a tierra, pero en este tema
se trata únicamente de la puesta a tierra de sistemas eléctricos de alta
tensión (Vn ≥ 1 kV) Si un punto del sistema se pone a tierra, todo el
sistema
comprendido
entre
los
aislamientos
galvánicos
transformadores estará puesto a tierra
IMAGEN
PRUEBA DE RESISTENCIA OHMICA A DEVANADOS
de
los
esta prueba es aplicable a transformadores de potencia, de distribucion,
de
instrumentos,
voltaje,reactores
y
autotransformadores,
contactos
de
interruptores;
reguladores
asi
de
como
de
cuchillas.para efectuar mediciones de resistencia ohmica, existen
equipos deprueba especificamente diseñados para ello, como son los
puentes dewheatstone, kelvin y/o combinaciones de ambos.esta prueba
en lo practico sirve para identificar la existencia de fal-sos contactos o
puntos de alta resistencia en las soldaduras de losdevanados.en lo
especifico se realiza para la comprobacion del calculo de perdi-das
totales de un transformador.el aparato empleado para esta medicion es
un ohmetro con rangos des-de
10 micro-ohms, hasta 1999 ohms.
llamados comunmente ducter o milihometro
los resultados de las mediciones de esta prueba deben ser muy similares entre las 3 fases de cada uno de los devanados. cuando existan discrepancias, esto es indicativo de un falso contacto interno de la faseque
presente mayor valor, lo cual provoca calentamiento en el equipoy a la
larga un daño muy severo que obligara a retirar el equipo delservicio
para su reparacion en taller especializado.tratandose de interruptores
donde existen puntos de contacto a pres-sion, y que interumpen altas
corrientes de operacion y de fallas, estosse deterioran con mayor
facilidad dependiendo del numero de opera-ciones. los datos del
fabricante son muy importantes para la compara-cion contra los valores
obtenidos en campo con el fin de proceder a surevision o cambio
RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN
La razón entre el número de vueltas de las bobinas de alta tensión ylas
de baja tensión de un transformador se conoce como “la relaciónde
vueltas
de
un
transformador”.
Los
medidores
de
razón
detransformación, más conocidos como TTR, nos dan la lectura de
larelación de vueltas y las corrientes de excitación de los bobinados
deun transformador de potencia, potencial o transformador decorriente.
De inmediato surge la pregunta ¿Por qué realizar pruebasde TTR?En
primer lugar, las pruebas de la relación de vueltas sirven paraconfirmar
la relación de transformación y polaridad de transformadoresnuevos y
usados e identificar desviaciones en las lecturas de la relaciónde
vueltas, indicando problemas en uno o ambos bobinados o en elcircuito
magnético del núcleo.
Para los transformadores que tienen cambiador de derivaciones
(taps)para
modificar
su
relación
de
voltaje,
la
relación
de
transformación sebasa en la comparación entre el voltaje nominal de
referencia deldevanado respectivo contra el voltaje de operación o
porcentaje devoltaje nominal al que está referido. La relación de
transformación deestos transformadores se deberá determinar para
todos los taps y paratodo el devanado.Para la medición con el TTR, se
debe seguir el circuito básico de lafigura 1: cuando el detector DET está
en balance, la relación detransformación es igual a R/R1.
Figura 1.
La tolerancia para la relación de transformación, medida cuando
eltransformador está sin carga, debe ser de ± 0,5% en todas
susderivaciones.
IMAGEN2
El reporte
de
presentación de resultados de la prueba de relación detransformación
está elaborado en base a los datos del reporte del cualse compone la
"hoja de campo de pruebas a transformadores".Posteriormente, para el
análisis de los resultados se presenta una tablaque contenga de manera
resumida si el transformador cumple o no conla norma respecto a la
prueba de relación de transformación.
Prestación de un equipo TTR de última generación
Un TTR de última generación nos ayuda a identificar:
•Espiras cortocircuitadas
•Circuitos abiertos
•Conexiones incorrectas
•Fallas internas o defectos en el valor de la relación de vueltas de
loscambiadores de tap, así como en transformadores.
•Problemas en los bobinados y en el núcleo, como parte de unprograma
de mantenimiento regular.
Tipos de TTR
En la actualidad, los TTR se dividen en dos grupos: monofásicos
ytrifásicos. Algunos fabricantes ofrecen TTR monofásicos que son
capacesde medir por fase la relación de vueltas, corriente de
excitación,desviación de fase, resistencia de los enrollamientos "X" & "H"
ypolaridad
de
la
conexión
de
los
enrollamientos
"X"
&
"H"
detransformadores de distribución y corriente, así como también
dereguladores de tensión.
Asimismo, los TTR trifásicos automáticos están diseñados para medir
larelación entre el número de espiras del secundario y del primario
enforma
simultánea
en
las
tres
fases
de
transformadores
de
potencia,instrumentación y distribución en subestaciones o fábricas.
Características destacables
•Estos equipos son totalmente
automáticos,
fáciles
de
usar,
portátiles,robustos y livianos (7 kg en el modelo trifásico).
•Funcionan a batería recargable, con función de economía y apagadode
seguridad. El modelo trifásico incorpora un inversor.
•Verifican
relación
de
transformación,
desplazamiento
de
fase,
corrientede excitación, acoplamiento, resistencia del devanado y
polaridad.
•Poseen tres normas seleccionables por el operador: ANSI, IEC y
Australiana. También cumplen con los requisitos IEC1010, CE e IP54para
protección contra la entrada de polvo y agua
INDICE DE POLARIZACIÓN
Pruebas de índice de polarización.
De igual manera, se procede a la prueba de índice de polarización al
transformador antes de su instalación y puesta en operación.
Con la finalidad de incrementar la exactitud del estado de prueba de los
aislamientos de un transformador, y en el caso de que no sea suficiente
con la prueba de resistencia de aislamiento y prueba de índice de
absorción, se recomienda la prueba de índice de polarización. Después
de que la prueba haya sido completada se deberán aterrizar por un
periodo de tiempo suficiente para liberar cualquier carga que haya
quedado atrapada.
El índice de polarización es la división de las lecturas de las resistencias
de aislamiento obtenidas en 10 y 1 minuto segÏn se ve a continuación:
RAD = Resistencia de aislamiento a 10 min. / Resistencia de aislamiento
a 60 seg.
En general una relación de índice de polarización de 1.5 a 2 o mejor es
considerada como buena, pero una relación por debajo de este valor
indica que el equipo probablemente requiera de inspección mas
detallada o en su caso reparación.
TANGENTE DELTA Y CAPACIDAD
Experto y preciso analizador de Tangente Delta y Capacitancia. Las
aplicaciones del instrumento están focalizadas en el análisis de
aislaciones de epoxi-mica de todo tipo de máquinas rotantes, además de
ser aplicable en transformadores de medida, capacitores de media y
alta tensión, y en sistemas de aislación de cables XLPE – EPR y PILC. El
análisis del Factor de Disipación (Tangente Delta), se posiciona como un
método tradicional para evaluar la condición de un medio aislante, en
donde el énfasis está puesto principalmente sobre el estado global del
sistema de aislación; mientras que en el análisis de Descargas Parciales,
el foco está puesto sobre los defectos individuales que producen la
actividad de descargas. El estado de una aislación de epoxi-mica de una
máquina rotante, se verifica en forma complementaria utilizando un
analizador de Tangente Delta. Principalmente se puede evaluar la
presencia de humedad en el bobinado, contaminación de las superficies,
o las pérdidas de polarización debidas a un manejo inapropiado de la
resina o componentes del sistema aislante. Debido a esto, el análisis de
Tangente Delta se destaca como un buen complemento para la prueba
de Descargas Parciales.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El TDA Compact muestrea y compara simultáneamente las corrientes
que fluyes por el dispositivo bajo probar y por el condensador de
referencia por medio de un enlace de fibra óptica. Posteriormente
evalúa y analiza automáticamente sus trazas, y calcula la capacitancia,
la tangente delta, el ángulo de defasaje, el factor de potencia, y el
nivel de tensión aplicada. La unidad TDA Compact realiza un muestreo y
una actualización continua de dichos resultados.
entrada de MANTENIMIENTO A SUBESTACIONES ELÉCTRICAS @ 16:56
1
comentarios
1 comentarios:
A las 24 de mayo de 2012, 16:59 ,
MANTENIMIENTO A SUBESTACIONES
ELÉCTRICAS ha dicho...
ESTA BIEN CHINGONA
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