CAPÍTULO 4. PRUEBAS POSTERIORES AL MANTENIMIENTO DEL
4.3 PRUEBA DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN
La relación de transformación se define como la relación de espiras o de tensión del devanado de alta tensión al devanado de baja tensión, o a la relación de corrientes del devanado de baja tensión al devanado de alta tensión en los transformadores y se obtiene por la siguiente ecuación:
� = �� �� = � �= � � 4.1 Mediante la aplicación de esta prueba, se puede detectar corto circuito entre espiras, falsos contactos, circuitos abiertos, etc. Esta prueba también resulta práctica para analizar la situación o condición de los transformadores en los casos siguientes:
1. En transformadores que por cualquier motivo se han desconectado los devanados de le los cambiadores de derivaciones. En la reconexión, es útil para la identificación y verificación de terminales, derivaciones y sus conexiones internas y comprobación de las relaciones nominales.
2. En la comprobación de continuidad y polaridad.
3. Es una prueba de rutina básica por su facilidad de realización y eficacia en la detección de fallas incipientes.
70 4. En la determinación de las condiciones reales del transformador, después de la operación de protecciones primarias, tales como: diferencial, buchholz, fusibles de potencia, etc.
5. En la investigación de problemas relacionados con corrientes circulantes y distribución de carga en transformadores acoplados en paralelo.
Normas aplicables
Acerca de la prueba de relación de transformación, las normas que se aplican son las siguientes:
NMX-J-169. Métodos de prueba, transformadores de distribución y potencia.
NMX-J-284. Transformadores y autotransformadores de potencia-
especificaciones. Estas establecen:
La relación de espiras debe determinarse para todas las derivaciones, así como para todas las posibles conexiones de los devanados del transformador.
La prueba de relación de transformación debe hacerse a tensión nominal menor y a frecuencia nominal o mayor, sin carga.
4.3.1 MÉTODOS DE PRUEBA DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN Se usan tres métodos de prueba de relación:
a) Método de los dos vóltmetros. b) Método del transformador patrón. c) Método del puente de relación.
Relación de transformación por el método de los dos vóltmetros
Deben usarse dos vóltmetros, (con transformadores de potencial si es necesario), uno para medir la tensión del devanado primario y el otro para el devanado secundario. Deben leerse los dos vóltmetros simultáneamente.
71 Para compensar los errores de los instrumentos deben tomarse un segundo grupo de lecturas con los vóltmetros intercambiados. La relación de transformación se determina con el promedio de las lecturas.
Cuando se usen transformadores de potencial, sus relaciones deben ser tales que se obtengan lecturas en los vóltmetros aproximadamente iguales. De no ser así, deben aplicarse correcciones apropiadas a las lecturas de los vóltmetros.
Deben hacerse cuando menos cuatro series de pruebas con tensiones distintas que difieran aproximadamente 10%. Si las relaciones calculadas con los valores anteriores no difieren en más de ± 1% el promedio de ellas es la relación de transformación; en caso contrario las pruebas deben repetirse con otros instrumentos.
Cuando se prueban varios transformadores de relaciones iguales, pueden aplicarse las pruebas anteriores a una sola unidad y comparar ésta con las otras unidades usando el método del transformador patrón.
Relación de transformación por el método del transformador patrón
El método de transformador patrón es el más conveniente para medir con precisión la relación de un transformador.
El transformador que se va a probar, se excita en paralelo con un transformador patrón de la misma relación nominal y los otros dos devanados (de baja tensión) se conectan en paralelo, intercalándose un vóltmetro o un detector entre dos terminales de igual polaridad (ver figura 4.3.).
El transformador patrón puede ser un transformador de relación variable, por ejemplo el TTR (Transformer Turn Ratio), en cuyo caso puede obtenerse directamente la relación de transformación.
Una variante del método del transformador patrón es la indicada en la figura 4.4, en la cual se utilizan dos vóltmetros para medir las tensiones secundarias. La prueba debe repetirse con los vóltmetros intercambiados. El promedio de los resultados es la relación de transformación.
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Figura 4.3. Conexiones para la medición de la relación de transformación por el método de transformador patrón.
Figura 4.4. Conexiones para la medición de la relación de transformación, variante del método del transformador patrón.
73 Relación de transformación por el método del puente de relación
Para determinar la relación del transformador, puede utilizarse un potenciómetro apropiado, preferentemente graduado para dar la lectura de relación de transformación, como se muestra en la figura 4.5.
Para efectuar la prueba, se varía la resistencia del potenciómetro hasta que el detector indique cero. Entonces la relación de las resistencias del potenciómetro R/R1 es igual que la relación del transformador.
Independientemente del método escogido para realizar la prueba de relación de transformación, es sugerido vaciar los resultados en el formato de prueba M3 que se encuentra en la sección de apéndice.
Figura 4.5. Circuito con potenciómetro de resistencia para la prueba de relación de transformación por el método del puente de relación.
4.3.2. MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA REALIZAR LA PRUEBA DE RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN
Para efectuar la prueba de relación de transformación salvaguardando la integridad del personal que la aplica, se deben seguir las siguientes medidas de seguridad:
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Verificar que el transformador a prueba esté totalmente desenergizado. Utilizar el equipo dieléctrico de seguridad, casco, botas y guantes. Utilizar lentes de seguridad si se requiere.