2/5/2021
Por Alfonso Merla

"Comprobaciones Y Pruebas Previas A La Puesta En Servicio De Transformadores De Corriente De Alta Tensión"

Una vez que se completa el montaje, se realizan varias comprobaciones y pruebas previas a la puesta en servicio para garantizar la salubridad del equipo del patio de distribución antes de su activación. Este artículo técnico explica varias pruebas eléctricas importantes aplicables a los transformadores de corriente (TC), asi que saca una hoja y pluma Ingeniero. 👷

Transformadores De Corriente

Vamos a nombrar estas pruebas que se realizarán en los TC junto con su breve descripción. Más adelante, se explicarán en detalle.

Prueba de polaridad de los TC: Para determinar si las marcas de polaridad son correctas o no según el dibujo.
Características de magnetización de los TC: Demostrar que las espiras de los devanados secundarios de los TC no están en cortocircuito y comprobar el estado de los núcleos de los TC. Las corrientes de magnetización en KPV (voltaje del punto de rodilla) deben ser menores que el valor especificado. 
Prueba de relación para los TC: Los errores de relación de las corrientes primaria a secundaria deben estar dentro de los errores de relación especificados.
Medición de resistencia de aislamiento en TC: Los cambios en el valor de resistencia de aislamiento (IR) normal de CT indican condiciones anormales tales como presencia de humedad, suciedad, polvo, grietas en el aislante de CT y degradación del aislamiento.
Prueba de análisis de gas disuelto en TC: Esta prueba debe realizarse después de 30 días de puesta en servicio. El propósito es identificar fallas en evolución en el CT y los valores DGA deben ser comparables con los valores de fábrica (si están disponibles).

Se deben tomar todas las medidas y precauciones para prevenir la ocurrencia de actos inseguros . Todo el personal involucrado debe estar completamente informado sobre los procedimientos de seguridad que se deben adoptar al realizar diversas actividades, incluida la realización de pruebas en el patio de maniobras.

1. Prueba de polaridad para los TC

Un voltímetro de cero central está conectado a través del secundario del TC. Una batería de 1,5 voltios está conectada al primario del CT. La deflexión del puntero debe ser similar en el caso de cada núcleo de TC. En cualquier instante, la corriente que ingresa al primario desde P1, la corriente debe salir del secundario desde el terminal marcado como S1.

Configuración de prueba de polaridad de los TC

Cuando se presiona la tecla, la corriente ingresa al primario a través del terminal P1 , el voltímetro conectado como se muestra, debe leer positivo. En la siguiente figura se indica una disposición general de la configuración de la prueba de polaridad.

Disposición general de la configuración de polaridad

2. Características de magnetización de los TC

Precauciones Importantes.

  1. 1. No debe haber juntas en los cables / conductores de prueba.
  2. 2. Debe asegurarse que el equipo de prueba completo junto con los procedimientos de prueba estén disponibles en el sitio de prueba. Las pruebas deben realizarse solo en presencia de personal encargado de las pruebas.

  3. Equipo De Prueba.

  4. Fuente de voltaje de 5 kV, voltímetro de rango de 0 a 5 kV, amperímetro, de rango de 0 a 500 Amps, puntas de prueba / cables, etc.

Procedimiento De Prueba.

Realice las conexiones según el diagrama que se muestra a continuación. Después de realizar las conexiones adecuadas, la tensión aplicada se incrementa de cero a la tensión nominal del punto de inflexión en pasos de 25%, 50%, 75% y 100%. Mida la corriente consumida por el núcleo secundario del TC a los voltajes aplicados respectivos y registre los resultados de la prueba.

    Diagrama de conexión para medir las características de medición de los TC

    El voltaje del punto de rodilla se define normalmente como el voltaje al que un aumento del 10% en el voltaje aplicado causa un aumento del 30 al 50% en la corriente secundaria.

    Por lo general, la curva dibujada debe ser como la que se muestra a continuación.

    Curva de magnetización típica de transformadores de corriente

    De la curva se puede deducir que hasta el KPV (voltaje de punto de rodilla) nominal, la curva VI debe ser casi una línea recta.

    Sin embargo, si esta línea no es lineal, esto indica que las características de magnetización no son deseables. Si la pendiente de la curva comienza a aumentar, indica que la inducción de magnetización se vuelve baja y la corriente primaria total se utiliza solo para excitar el núcleo. En consecuencia, la salida de TC secundaria desaparece.

    3. Prueba de relación para transformadores de corriente

    Las pruebas de relación y polaridad se pueden realizar mediante inyección de corriente primaria o inyección de tensión secundaria. Para TC de relación múltiple, las pruebas deben realizarse en todas las relaciones como están marcadas en la placa de identificación del fabricante. Para la inyección de corriente primaria, se aplica una corriente al lado primario del TC y se realizan las correspondientes mediciones de corriente secundaria en cada toma de cada núcleo.

    La verificación de la relación debe realizarse como se indica en la figura a continuación.

    Esquema de conexión para la prueba de relación del transformador de corriente

    Es habitual realizar esto junto con la prueba de inyección primaria. La corriente pasa a través del circuito primario con el circuito de devanado secundario hasta su carga de circuito normal. La relación entre las corrientes primaria y secundaria debe aproximarse mucho a la estampada debajo de la placa de identificación del TC.

    Alternativamente, la prueba de relación se debe realizar según el siguiente método, como se muestra en la figura siguiente.

    Conexión alternativa para la prueba de relación de transformadores de corriente

    Aplique voltaje del secundario del TC y mida el voltaje en el devanado primario. Aumente el voltaje en el secundario hasta el valor nominal de KPV / ISF y, al registrar el voltaje primario, calcule la relación de V1 / V2. La proporción debe coincidir con el valor especificado.

    4. Medición de la resistencia de aislamiento del transformador de corriente

    Precauciones Importantes.

    1. 1. No debe haber juntas en los cables de prueba.
    2. 2. Los cables de prueba no deben tocar ninguna parte activa.
    3. 3.El cuerpo del Megger debe estar conectado a tierra (si se proporciona un terminal separado).
    4. 4. La superficie / terminales deben limpiarse.
    5. 5. La medición de infrarrojos debe realizarse preferiblemente en clima seco y soleado.
    6. 6. Nunca conecte el equipo de prueba a un equipo energizado .
    7. 7. El terminal de tierra debe conectarse primero y retirarse al final.
    8. 8. Los enchufes de alto voltaje deben estar libres de humedad durante la instalación y el funcionamiento.
    9. 9. Si se encuentran rastros de aceite en la superficie del TC, el mismo debe limpiarse solo con alcohol metílico. Nunca se debe utilizar gasolina o diésel.
    10. 10. Debe asegurarse que el equipo de prueba completo junto con los procedimientos de prueba estén disponibles en el sitio de prueba. Las pruebas deben realizarse únicamente en presencia de un ingeniero de pruebas.
    11. 11. Después de realizar pruebas con alto voltaje, los terminales de prueba deben conectarse a tierra antes de que el personal los toque.
    12. 12. Los cables de prueba deben estar debidamente apantallados / apantallados.

    Conecte el Megger como se muestra en la figura siguiente. Conecte el terminal HV al terminal primario de TC usando un clip de cocodrilo para un agarre firme.

    Disposición típica para la medición de resistencia de aislamiento en TC

    Realice la medición según el procedimiento estándar proporcionado por el proveedor del kit. Se aplica un voltaje de prueba como se especifica según las conexiones anteriores y se toman lecturas sucesivas. Los valores de resistencia de aislamiento deben registrarse después de 15 segundos, 60 segundos y 600 segundos.

    Se registrarán la temperatura ambiente y las condiciones meteorológicas.

    5. Prueba de análisis de gas disuelto en TC 

    Los transformadores de corriente son componentes vitales tanto en la transmisión como en la distribución de energía eléctrica. La detección temprana de fallas incipientes en los transformadores es extremadamente rentable al reducir las interrupciones no planificadas. La técnica más sensible y confiable utilizada para evaluar la salud de los equipos eléctricos llenos de aceite es el análisis de gas disuelto (DGA).

    La información del análisis de gases disueltos en aceites aislantes es valiosa en un programa de mantenimiento preventivo. Se deben tomar varias muestras durante un período de tiempo para desarrollar tendencias.

    Las muestras de aceite se recogerán en botellas de 300 ml o similar y se enviarán para su análisis. Los resultados de la prueba deben ser comparables a los valores de fábrica.

    Estas son pruebas que deben de aplicarse con suma importancia para un correcto funcionamiento de los TC y una correcta continuidad de servicio en los sistemas eléctricos.