resistencia de devanados resultados

“PRUEBAS ELECTRICAS EN TRANSFORMADORES”

CURSO:LABORATÓRIO DE MEDIDAS ELÉCTRICAS

DOCENTE:ING. HECTOR OLIDEN NUÑEZ

ALUMNOSELIAS DIAZ DIEGO

OLANO GUEVARA PAULOROJAS CHANAMÉ JUAN PABLO

ZEVALLOS DIEZ ELVIS MICHAEL SEMESTRE ACADEMICO:

2011-I

LAMBAYEQUE, OCTUBRE DE 2011

UNIVERSIDAD NACIONAL“PEDRO RUIZ GALLO”

FACULTAD DEINGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS JUEGAN UN ROL IMPORTANTE EN LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Y DE DISTRIBUCIÓN.

SI ESTOS EQUIPOS SUFREN UN DESPERFECTO, EL IMPACTO EN EL SISTEMA PUEDE SER SERIO; ADEMÁS DE LOS EQUIPOS DAÑADOS, EL COSTO DE LA INTERRUPCIÓN DE LA ENERGÍA PUEDE SER TREMENDO, DADO QUE LAS INTERRUPCIONES DE ENERGÍA ESTÁN SUJETAS A SEVERAS CLÁUSULAS DE PENALIDAD.

SIN MENCIONAR COMPROMETER LA SEGURIDAD DEL PERSONAL DE LA SUBESTACIÓN, YA QUE ELLOS PODRÍAN SUFRIR ALGUNA LESIÓN.POR LO TANTO, LA MEJOR PRÁCTICA PARA EVITAR LAS INTERRUPCIONES DEL SERVICIO ES LA APLICACIÓN DE UN ADECUADO MANTENIMIENTO.

INTRODUCCION A LA EXPOSICIÓN

DADO QUE ESTOS EQUIPOS SON UNA CAJA NEGRA, LA ÚNICA MANERA DE EVALUAR SU CONDICIÓN ES REALIZAR PRUEBAS ELÉCTRICAS PERIÓDICAS. ESTO NOS LLEVA A LA NECESIDAD DE APLICAR UNA SERIE DE ACCIONES DE MANTENIMIENTO (INSPECCIONES Y PRUEBAS) PARA RECOLECTAR SUFICIENTE INFORMACIÓN SOBRE LA VERDADERA CONDICIÓN DE LOS EQUIPOS, LA CUAL A SU VEZ PERMITE TOMAR UNA DECISIÓN PARA PROCEDER CON LAS REPARACIONES A TIEMPO.

Prueba para DeterminarLa

Relación de Transformación

PARA TODAS LAS MEDICIONES DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN SE CONSIDERA QUE:LA RELACIÓN DE VOLTAJES EN VACIO ES APROXIMADAMENTE IGUAL A LA RELACIÓN ENTREEL NUMERO DE ESPIRAS

RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN = NP / NS = E1 / E2

NP = NUMERO DE ESPIRAS EN EL PRIMARIONS = NUMERO DE ESPIRAS EN EL SECUNDARIOE1 = VOLTAJE PRIMARIOE2 = VOLTAJE SECUNDARIO

Relación de Transformación

1. EXCITE UN DEVANADO Y MIDA EL VOLTAJE INDUCIDO EN EL DEVANADO OPUESTO.

2. EL VOLTAJE DE PRUEBA SE APLICA SEA AL DEVANADO DE ALTA O AL DE BAJA TENSIÓN.

3. LA CORRIENTE GENERADA EN EL DEVANADO DONDE SE APLICA EL VOLTAJE ES LA CORRIENTE DE EXCITACIÓN

Relación de Transformación-Configuración

EXITACIÓN

MEDICION

LA MEDICIÓN DE RELACIÓN DEBE REALIZARSE CON POCOS VOLTIOS DE EXCITACIÓN, DE PREFERENCIA DESDE EL LADO DE ALTA TENSIÓN

Relación de Transformación-Prueba

LA MEDICIÓN DE RELACIÓN DEBE REALIZARSE CON POCOS VOLTIOS DE EXCITACIÓN, DE PREFERENCIA DESDE EL LADO DE ALTA TENSIÓN

Relación de Transformación - Resumen

LA PRUEBA DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN SE USA PARA VALIDAR LAS ESPECIFICACIONES DE DISEÑO

•ANTES DE PUESTA EN MARCHA DEL EQUIPO•DEFINE LA CONDICIÓN PRESENTE Y SE OBTIENE UNA REFERENCIA•DETERMINA SI HA OCURRIDO ALGÚN DAÑO

LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN MEDIDA DEBE ESTAR DENTRO DEL 0.5 % DEL VALOR DE PLACA

Prueba para DeterminarLa

Corriente de Excitación

Prueba de Corriente de ExcitaciónDETECTA PROBLEMAS EN EL NÚCLEO:CORTOS ENTRE LAMINASMALAS UNIONESCORRIENTES CIRCULANTES

DETECTA PROBLEMAS EN LOS DEVANADOS:•CORTOS ENTRE ESPIRAS•CIRCUITO ABIERTO•MALAS CONEXIONES

Prueba de Corriente de ExcitaciónTAMBIÉN SE LE CONOCE COMO:

PRUEBA DE CIRCUITO ABIERTOPRUEBA EN VACIO

REALICE LA PRUEBA APLICANDO VOLTAJE AC A CADA UNO DE LOSDEVANADOS DE ALTA TENSION

FASE A, LUEGO FASE B, LUEGO FASE CTODOS LOS OTROS DEVANADOS ESTÁN FLOTANDOCONFIGURACIÓN DE PRUEBA UST EN EQUIPO DE PRUEBAS DE FACTOR DE POTENCIA

MIDA EN EL DEVANADO

CORRIENTEVOLTAJEPOTENCIA REAL

Prueba para DeterminarLa

Reactancia de Fuga

Reactancia de Fuga - TeoríaTAMBIÉN SE LA CONOCE COMO PRUEBA DE IMPEDANCIA DE CORTO CIRCUITO (%Z)

LA RELUCTANCIA DEL CIRCUITO MAGNÉTICO ES AISLADA

SI LA TRAYECTORIA DE FLUJO MAGNÉTICO VARIA, UNA FUGA DE FLUJO NO DESEADO OCURRE.

LA PRUEBA DETECTA CORTOS ENTRE LAMINAS DEL NÚCLEO, MALA CONEXIÓN DEL NÚCLEO A TIERRA, CAMBIOS MECÁNICOS EN EL TRANSFORMADOR (REGISTRO DE DATOS)

Prueba para DeterminarLa

Resistencia de Aislamiento

Resistencia de Aislamiento - PruebaPRUEBA CON VOLTAJE DC

250V, 500V, 1000V, 5000V, 10000VLA DURACIÓN DE LA PRUEBA ES DE 1 A 10 MINDIFERENTES TIPOS DE PRUEBAS

CONEXIÓN

•LOS DEVANADOS SE CONECTAN EN CORTOCIRCUITO•LA CUBA Y EL NÚCLEO ESTÁN ATERRIZADOS•LOS DEVANADOS QUE NO ESTÉN BAJO PRUEBA SE ATERRIZAN•REALICE LA PRUEBA EN CADA DEVANADO POR SEPARADO

Resistencia de Aislamiento - Configuración

Resistencia de Aislamiento - Boquilla

Resistencia de Aislamiento - Boquilla

Resistencia de Devanados Resultados

Detección de fallas:•Alta resistencia en contactos metálicos •Conexiones en los cambiadores de tomas

± Conexionado de boquillas

± Conexionado de Devanados

Contactos deteriorados en CTBC(Fuente: Foster Miller)

Baja resistencia deseada

Conexión de Boquilla Deteriorada(Fuente: Foster Miller)

Indeseada alta resistencia

Resistencia de Devanados Valores de Resistencia típicos en transformadores de potencia

AT rango de ohms ȍ BT rango de mȍ o ȝȍRw = (V – (L.di/dt))IV = VDC a lo largo del devanadoI = IDC a través del devanadoL = Inductancia del devanadodi/dt = valor variable de corriente

Resistencia de Devanados ± Tiempo de Prueba

DC voltaje (Vdc

t=0DC corriente (Idc)

Transformador = Alta L, Baja RPeriodo inicial

i=0

Periodo transitorioCarga de corrienteConstante de Tiempo

T= L/R (sec)

Periodo de estadoestacionario

R = v / i

MEDICION DE LA RESISTENCIA DE LOS BOBINADOS

• La medición de la resistencia de los bobinados asegura que las conexiones sean correctas y la medición de la resistencia indica que no hay desajuste grave. Muchos transformadores tienen toma de regulación incorporada. Estas tomas facilitan el incremento ó la reducción de la relación en fracciones de porcentaje. Todos los cambios de relación suponen un movimiento mecánico de un contacto de una posición a otra. Estos cambios de toma también se comprobarán durante las Medidas de Resistencia de Bobinado.

• A pesar de la configuración en estrella ó triángulo, las mediciones se hacen fase a fase y las comparaciones se hacen para determinar si las lecturas son comparables. Tenga en cuenta que el objetivo de la prueba es de evaluar diferencias brutas entre los Bobinados y aperturas en las conexiones. Las pruebas no se hacen para duplicar la lectura del dispositivo fabricado, el cual se comprobó en la fábrica bajo condiciones controladas y posiblemente a otras temperaturas.

Medidor de devanados en la bobina

• Características generales• El WRM-10P es un óhmetro de baja

resistencia con todas las características del WRM-10 incluye una impresora térmica de 2,5" de ancho, que permite imprimir registros de pruebas in-situ.

• Asimismo, los registros de las pruebas pueden ser descargados en un computador.

Descripción• Corriente de prueba de 10 m A hasta 10 A

auto ajustable.• Lectura digital de 1 micro-ohm a 2000 ohms. • Circuito de auto descarga para seguridad del

operador. • Impresora térmica de 2,5". • Interfase RS-232C. • Almacena hasta 48 registros de 63 lecturas. • Peso menor a 12,2 Kg.

Prueba para DeterminarEl Factor de Potencia

Prueba de Factor de Potencia• Definición• Es una técnica de prueba eléctrica que aplica voltaje

AC• para medir la corriente de fuga/perdida en el

asilamiento• eléctrico.• Requerimiento• Todo sistema de aislamiento sin importar su condicióntiene una cantidad medible de perdidas dieléctricas.• El envejecimiento del material aislante es causa unincremento en las perdidas de dieléctrico

Prueba de Factor de Potencia

Incrementos en PF significa:• Contaminación• Deterioro Químico• Daño por sobrecalentamiento• Humedad• Si el sistema de aislamiento es dependiente de voltaje, laprueba (tip-up) puede identificar ionización• Variaciones en capacitancia indican:• Deformaciones mecánicas en las estructuras de

núcleo/bobinas• Humedad

Prueba de Factor de Potencia

El aislamiento dieléctrico esrepresentado por un modelo detipo capacitivo, es decir

Consiste de 2 electrodosconductivos, separados a unacierta distancia.

Con un tipo especifico dematerial entre los electrodos

Prueba de Factor de Potencia

• Se aplica típicamente 10kV AC. No se debe exceder el valor de voltaje nominal del espécimen bajo prueba.

• MediciónCorriente de perdida(mA) Perdidas de Potencia (W) Capacitancia (pF)Los devanados se conectan en corto circuito Conecte en corto circuito todos los terminales de AT Conecte en corto circuito todos los terminales de BT

Prueba de Factor de Potencia

Sistemas de AislamientoPapel/Aceite• Factor de Potencia no esdependiente del voltaje

Aislamiento tipo Seco•Factor de Potencia esdependiente del voltaje

Prueba de Factor de Potencia

LECTURA DEL FACTOR DE POTENCIA

POSIBLE CONDICION DE AISLAMIENTO

< = 0.5 % BUENO

> 0.5% - < = 0.7% DETERIORO NORMAL

> 0.7% - < = 0.1% REQUIERE INVESTIGACION

> 1% DETERIORO EXCESIVO

Valores de FP y condición del aislamiento para unidadesinmersas en aceite >500kVA

Mantener un record de los resultados de la prueba de factorde Potencia es imprescindible. Eso permite visualizar el grado y la velocidad de deterioro del aislamiento