Manual-Instructivo de Ensayos Entransformadores. (v0)

 

 

MANUAL

TÉCNICO/

INSTRUCTIVO

DE

CAMPO 

ENSAYO   D E   TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES   D E   POTENCIA   Y   DISTRIBUCIÓN   C ÓDI G O :   S N C -

Octubre de 2016 French N° 3102 – Billinghurst N° 2192 / Tel (54) (11) 4822 0709 – 4827 0314   (C1425AWN) (C1425A WN) – C.A.B.A. C.A .B.A. – República Argentina  Gral. José M. Paz 316 – Oeste – Tel: (54) (264) 421 4758   (J5402AJH) – Capital – San Juan – República Argentina Argentina 

 

  MANUAL TÉCNICO

ENSAYO DE TRANSFORMADORES  DE POTENCIA Y DISTRIBUCIÓN 

INDICE 1.  1. 

INTRODUCCIÓ INTROD UCCIÓN................. N......................................... .............................................. ............................................. .............................................. .........................3 ..3  

2.  2. 

ENSAYOSS .............................................. ENSAYO ..................................................................... ............................................. ............................................. .............................3 ......3  

3.  3. 

MÉTODO EMPLEADO... EMPLEADO......................... ............................................. ............................................. ............................................. .................................3 ..........3  

4.  4. 

EQUIPOSS ........................................... EQUIPO .................................................................. ............................................. ............................................. .................................3 ..........3  

5.  5. 

SOFTWARE SOFTW ARE............................................ ................................................................... ............................................. ............................................. .............................3 ......3   5.1.   5.1.

PTM (Primary Test Manager) .................................................................................... Manager) .................................................................................... 4

5.2.   5.2.

Crear Nueva Prueba en PTM ..................................................................................... PTM ..................................................................................... 6

5.3.   5.3.

Actualizar Firmware CPC 100 .................................................................................. 100 .................................................................................. 11

6.  6.  7.  7. 

INSPECCIÓN VISUAL INSPECCIÓN VISUAL ............................................. .................................................................... ............................................. .................................. ............12  12   RELACIÓN RELACIÓ N DE TRANSFORMA TRANSFORMACIÓN CIÓN........................................................... ................................................................................. ........................13  13  

8.  8. 

RESISTENCIA DE DEVANADO DE CC PRIMARIA ............................................................... 15  15  

9.  9. 

RESISTENCIA DE DEVANADO DE CC SECUNDARIO ........................................................... 17  17  

10.   IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO PRI – SEC. ........................................... 10. .................................................................. ....................... 18  18  11.   CORRIE 11. CORRIENTE NTE DE EXCITACIÓN EXCITACIÓN .............................................. .................................................................... ............................................ ........................20  20  12.   TANGEN 12. TANGENTE TE DELTA........................................................ ............................................................................... .............................................. ........................... .... 21  21  13.   INFORM 13. INFORMEE .............................................. ..................................................................... ............................................. ............................................. ........................... .... 23  23  14.   ENSAYO DE RESISTENCIA DE AISLACIÓN ......................................................................... 24 14. 24   15.   ANÁLISIS DE RESPUESTA EN FRECUENCIA ....................................................................... 25  15. 25   15.1.   FRAnalyzer 2.2 ......................................................................................................... 15.1. 2.2 ......................................................................................................... 25

Revisión 03 01

Fecha Modificaciones 04/10/2016 20/01/2016

Realizó: Cargo:

PAUL CASTRO INGENIERÍA

02 Revisó: Cargo:

Ensayos en Transformadores de Potencia

26/02/2016 R Depetrini Superv Ing. y Ens.

Aprobó: Cargo: 2

 

 

1.  1.  INTRODUCCIÓN El presente documento introduce al personal de SINEC S.A. en el ámbito de ensayos de transformadores de potencia y distribución, con el objetivo de brindar la capacitación básica en el manejo de equipos, técnicas de ejecución de ensayos y especificaciones propias de los mismos. 2.  2.  ENSAYOS En base a requerimientos de pruebas, experiencia, orden y practicidad en el uso de los equipos, las pruebas se realizan en el siguiente orden: 1.  1.  2.  2.  3.  3.  4.  4.  5.  5.  6.  6.  7.  7.  8.  8.  9.  9. 

Inspección Visual; Desmagnetización; Análisis de Respuesta en Frecuencia (FRA); Corriente de Excitación; Factor de Disipación – Disipación – Tangente  Tangente Delta; Impedancia de Cortocircuito; Relación de Transformación; Resistencia de Arrollamientos; Resistencia de Aislación.

3.  MÉTODO EMPLEADO Los ensayos se ejecutarán conforme a lo establecido en el Procedimiento Técnico de Calidad PTCS 24TR-1   “Ensayo de Transformadores –  Batería de Ensayos” y en forma segura aplicando las normas de 24TR-1 Seguridad e Higiene en el Trabajo (identificadas en la Matriz de Peligros-Riesgos POS 12-IP de SINEC). 4.  4.  EQUIPOS 1.  1.  2.  2.  3.  3.  4.  4.  5.  5.  6.  6.  7.  8.  8.  9.  9. 

CPC 100 CP TD1 CP TD+1 CP SB1 (Opcional) FRAnalyzer Hi Hi –  – Pot  Pot Caja herramientas Barras de cobre para cortocircuitar bornes Accesorios: Cable Ethernet, Pen Drive, Cámara Fotográfica y GPS

5.  5.  SOFTWARE La unidad de medición OMICRON CPC 100 trabaja con la PC P C mediante el Software CPC Start Page, Page, la cual incluye la herramienta de trabajo PTM (Primary Test Manager)  Manager)   para ejecutar y almacenar almacenar las pruebas. “PARA LOGRAR UNA CONEXIÓN EXITOSA, LA VERSIÓN DEL SOFTWARE DEBE COINCIDIR CON EL FIRMWARE DE LA CPC 100”.

Por otro lado, la unidad OMICRON FRAnalyzer requiere la instalación obligatoria del software FRAnalyzer 2.2, sin esta herramienta no podremos desarrollar pruebas con este equipo.

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5.1.   PTM (Primary Test Manager) 5.1.   Iniciar OMICROM Primary Test Manager (PTM).

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  Verificar comunicación con la valija de ensayo: Debe aparecer el dispositivo y luego presionar “Conectar”. Finalmente, en la esquina inferior izquierda debe acusar conexión (“Conectado”). (“Conectado”).  

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Figura N°1: Comunicación con valija de medición En caso de tener problemas de conexión, verificar que versiones de software y firmware coincidan (sino actualizar CPC 100  –   –  5.3), asegurarse que el cable Ethernet funcione correctamente y actualizar presionando F5. Si los problemas de comunicación persisten, realizar una conexión manual. Para ello, presionar en más (Ver más  (Ver Figura N°2) y seleccionar Añadir Dispositivo Manualmente.

Figura N°2: Conexión Manual Ensayos en Transformadores de Potencia

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  Inmediatamente aparece un cuadro de diálogo que solicita cargar IP del dispositivo, el cual lo obtengo navegando en el menú de ajustes de la unidad CPC 100.

Figura N°3: Introducción de IP En caso de no lograr conexión satisfactoria, probar seleccionado la opción de Conexión Directa  Directa  (Figura N°3). Si los problemas de conexión perduran, ir al escritorio de PC, buscar el ícono de OMICRON Devices

Hacer click derecho, seleccionar OMFind OMFind   y probar con las opciones “Buscar “ Buscar dispositivo” o “Añadir Unidad de Prueba” y seguir con las instrucciones.

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5.2.   Crear Nueva Prueba en PTM 5.2. Seleccionar la opción crear nuevo trabajo.

Figura N°4: Crear nuevo trabajo. Luego, completar los formularios Descripción general, Ubicación y Activo, (Transformador a ensayar).   Descripción General: Introducir Nombre/orden de trabajo, Fecha de creación, Fecha de Ejecución, etc.

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Figura N°5: Formulario Descripción general.   Ubicación: Introducir los datos más relevantes de la ubicación geográfica del activo.

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Figura N°6: Formulario Ubicación.   Activo: Introducir datos más relevantes del activo. Configuración de devanados. Valores nominales. Datos de impedancias, potencia y tensión base. Tipo de Refrigeración y Aislante. Tipo de Cambiador de tomas con sus datos típicos.

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*Nota: Se *Nota:  Se ingresarán los datos que estén disponibles en placa o pueda facilitar el cliente.

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Figura N°7: Formulario Activo.

Figura N°8: Valores Nominales.

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Figura N°8: Valores Impedancias.

Figura N°8: Otros Datos relevantes.

Figura N°9: Tipo Cambiador de tomas. *Nota: Seleccionar *Nota:  Seleccionar el tipo de cambiador de tomas que corresponda.

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  Pruebas: Verificar que se encuentren todas las “pruebas seleccionadas” que se van a realizar. En caso de faltar alguna, agregarla desde “pruebas disponibles”.

 

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Figura N°10: Selección de Pruebas.

Finalmente introducir los “ajustes generales de la prueba”. Tener la precaución de que, si se pronostican condiciones climáticas “no” constantes durante todo el día, es conveniente cargar individualmente para cada prueba los parámetros de presión, temperatura, etc. (siempre y cuando aplique). Las pruebas que requieren cargar las condiciones individualmente (“condiciones de la prueba condiciones de la prueba personalizadas”), son: Tangente Delta, Impedancia de Cortocircuito y Resistencia de Devanados.

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5.3.   Actualizar Firmware CPC 100 5.3.   Conectar CPC 100 a la PC.   Iniciar CPC Start Page.

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  En el box que se encuentra la debajo de la versión del software (Versión 3.30), debe figurar la unidad OMICRON conectada a la PC.   Luego haciendo click en administrar administrar,, seleccionar Actualizar dispositivo  dispositivo  y seguir las instrucciones.

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Figura N°11: Página Inicio CPC Start Page.

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  6.  6.  INSPECCIÓN VISUAL  Inspeccionar detalladamente cada una de las partes del transformador tomando fotos del transformador y de toda anomalía presente en la máquina, conforme a la siguiente planilla:

Figura N°12: Protocolo Inspección Visual.

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7.  7.  RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN Consideraciones:   Seleccionar el uso de CP SB1 (en caso de disponer del accesorio).   Tildar Ajustes de Evaluación: Automático.   El ensayo se realiza por fase y por cada punto del Tap (tomas de derivación de tensiones), del transformador, sea este bajo carga o no.   Al realizar la prueba, el software solicita la introducción de la posición de la toma o pto del Tap en la que se está por medir, iniciar en el punto 1.   La aplicación de tensión se realiza por fase en caso de no contar con CP SB1.   Realizar las conexiones como las indica el diagrama de conexiones del equipo.

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Figura N°13: Diagrama de Conexión Fase A.

Figura N°14: Diagrama de Conexión con CP SB1. Ensayos en Transformadores de Potencia

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8.  8.  RESISTENCIA DE DEVANADO DE CC PRIMARIA Consideraciones:   Limpiar Bushings para disminuir resistencias de contacto.   En caso de contar con CP SB1, seleccionar el uso del accesorio. Dev. tolerancia en 0,50 %.   Ajustar R Dev.   Seleccionar Condiciones de prueba personalizada, en caso de tener cambio de temperatura al realizar la prueba.   Tildar Corrección de Temperatura.   Realizar pruebas iniciando en Posición de Toma en 1.   Evaluación de resultados según IEC, establecer por defecto.   Si el transformador tiene Conmutador Bajo Carga (OLTC) y el ensayo se realiza con CP SB1, seleccionar control automático de la toma y prueba ARRIBA/ABAJO.   Al realizar cualquier medición, si el tiempo de medición es superior al minuto (tiempo de medición promedio 10 seg.), es probable que estemos fuera de rango. Observar la resistencia que está midiendo el equipo y verificar que el rango especificado sea el correcto. Rango de medición:

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En caso de realizar esta prueba empleando CP SB1, este arreglo no es capaz de realizarse, y tendremos que recurrir a desconectar un puente a tierra que une el negativo de medición con la tierra de SB1.

Figura N°15: CP SB1   Al ensayar utilizando CP SB1 NO conectar ningún terminal en el secundario.   Es posible evaluar la prueba durante las mediciones, para ello seleccionar el Evaluar durante las mediciones.   En caso de querer borrar alguna medición o remedir, debo eliminar primero las evaluaciones de la prueba.

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Figura N°16: Diagrama de Conexión Fase A.

Figura N°17: Diagrama de Conexión con CP SB1.

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9.  9.  RESISTENCIA DE DEVANADO DE CC SECUNDARIO Tener en cuenta las consideraciones del punto anterior (Resistencia de Devanado CC Primario). Si el transformador tiene Cambiador de tomas en ambos arrollamientos si deberá tenerse en cuenta, sino no aplica.

Figura N°18: Diagrama de Conexión Fase A secundario.

Figura N°19: Diagrama de Conexión con CP SB1.

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10.   IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO PRI – SEC. 10. Consideraciones:        

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Colocar el Cambiador de Tomas (TAP) en Posición de Relación Nominal. Seleccionar Corriente de Prueba 3A y la posición del Cambiador de Tomas. Tildar Mostrar Resultados de FRSL (respuesta en frecuencia de las pérdidas parásitas). Seleccionar Condiciones de prueba personalizada, en caso de tener cambio de temperatura al realizar la prueba. Corregir mediciones por Temperatura. Es muy importante realizar una buena limpieza de bushings (metal brillante) para obtener resultados óptimos en esta prueba. Realizar cortocircuitos con puentes de sección no menor a la de los terminales de la máquina, de la menor longitud posible y sujetos de forma rígida. Verificar y garantizar un buen conexionado de las pinzas de medición. Prueba muy sensible a resistencias de contactos y de los conductores empleados para cortocircuitar, por lo tanto, cumplir lo mejor posible las 3 consideraciones anteriores. Observar durante la medición, medición, obtener una corriente de ensayo superior a 100µA. En base a la experiencia, con corrientes superiores a este valor obtenemos resultados correctos. Luego de realizar mediciones verificar que el resultado se aproxime a los datos de chapa.

prueba (3Ph equiv.)del con FRSL de y en caso dedel sertransformador). posible realizar   Realizar prueba Por Fase trifásica con FRSLequivalente (esta prueba depende Grupo conexión   Es posible evaluar la prueba durante las mediciones, para ello seleccionar el Evaluar durante las mediciones.

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Figura N°20: Diagrama de Conexión Prueba Trifásica Equivalente, inyección Fase A.

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Figura N°21: Diagrama de Conexión Prueba por fase, inyección Fase A.

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11.   CORRIENTE DE EXCITACIÓN 11. Consideraciones:   Realizar ensayo en todos los puntos del cambiador de tomas.   Comenzar por una fase y barrer todos los puntos del TAP y luego seguir con esta metodología en las otras fases del primario.   Conectar neutro del secundario a tierra y la fase del primario que no interviene en la medición.

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Figura N°22: Diagrama de Conexión Fase A.

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12.   TANGENTE DELTA 12. Consideraciones:              

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Conectar cuba a tierra. Colocar TAP en punto nominal. Cortocircuitar Bushings primarios entre sí, sin neutro en caso de estar disponible. Cortocircuitar Bushings secundarios entre sí, sin neutro en caso de estar disponible. Ajustes de barrido de frecuencia y tensión, seleccionar Experiencia OMICRON. Tildar Activar comprobación de pantalla. Seleccionar Condiciones de prueba personalizada, en caso de tener cambio de temperatura al realizar la prueba. Primero realizar medición en primario y luego en secundario. Seleccionar Iniciar todo para comienzo de pruebas. Evaluación Basada en IEC, establecer por defecto. Es posible evaluar la prueba durante las mediciones, para ello seleccionar el Evaluar durante las mediciones.

Figura N°23: Diagrama de Conexión Inyección Primaria.

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Figura N°24: Diagrama de Conexión Inyección Secundaria.

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13.   INFORME 13. Finalizadas las mediciones incluidas en el trabajo del PTM, abrir la opción informe. Luego, escribir detalles relevantes encontrados durante las pruebas en el cuadro y resumen. Seleccionar en ajustes del informe la opción Exhaustivo Exhaustivo.. Por último, hacer click en Informe a Word y guardar en la ubicación ubic ación deseada.

Figura N°25: Ajustes de Informe Preliminar.

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14.   ENSAYO DE RESISTENCIA DE AISLACIÓN 14. Consideraciones:   Este ensayo se realiza con el equipo Hi Pot, por fuera de la C PC y del Software PTM. Bajo el concepto de Tensión aplicada en Corriente Continua   Conectar cuba a tierra.   Colocar TAP en punto de mayor tensión.   Registrar temperatura ambiente y de devanados.   Emplear factor de seguridad 0,8. Por lo tanto tensión de ensayo, 0,8*U de línea nominal.   Realizar mediciones AT/BT; AT/Tierra y BT/Tierra.   Registrar valores de resistencia [MΩ], tener en cuenta c uenta los rangos de lectura empleados.  empleados.     Elevar y disminuir la tensión aplicada lentamente (para evitar daños en el equipo de prueba).   Tomar nota de las mediciones a los los 30 segundos y en cada minuto del tiempo de prueba.   Al finalizar cada medición descargar los lo s bushings mediante pértiga (conectada a tierra) para evitar descargas sobre el operador.

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Ensayo:

AT / Tie rra

Posición TAP

3/5

Tensión Aplicada:

30 KV

Temp. Amb. Temp. Aceite

21 °C 20 °C

If [ µA]

R.A. [GΩ]

Ti e mpo [mi n]

Le ctura If

Rango I

Le ctura R.A.

Rango R

0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 IP

RAD

Figura N°26: Modelo Planilla de Ensayo.

14.1   14.1

Esquema de Conexiones:

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15.   ANÁLISIS DE RESPUESTA EN FRECUENCIA 15. Consideraciones:   Este ensayo se realiza con el equipo FRAnalyzer, por fuera de la CPC y con su Software particular fuera del PTM. Bajo el concepto de aplicar señales a diferentes frecuencias analizando la respuesta de salida de las mismas bajo normas Protocolizadas.   Colocar cuba a tierra.   El transformador debe estar libre de de cualquier conexión ajena al ensayo.   Utilizar el software FRAnalyzer 2.2 (versión más reciente)   Conectar el cargador del equipo por más que tenga batería el mismo.   Cargar transformador en la base de datos.   Reiniciar el software con el equipo ya vinculado a la PC vía USB para que se ejecute la calibración.   Realizar pruebas según indica el software.   Garantizar la firmeza de las conexiones.   La malla de prolongación de cuba, no debe estar en contacto con la punta terminal del bushing.   En el terminal de inyección se conectan los cables amarillo y rojo mediante un acople doble. El de recepción se conecta el cable azul.   Obtener evaluaciones de mediciones de bushings del mismo nivel de tensión.   Extraer el informe en formato Excel para su posterior procesamiento e informe final.

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15.1.  FRAnalyzer 2.2

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15.1.1 Conexiones Panel Frontal y Posterior

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  15.1.2 Accesorios del Equipo

15.1.3 Esquema de conexiones A. A.   Conexión morsas a Bushings Transformador A.1 Superior

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A.2 Inferior

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  15.1.4 Cuadro de Conexiones

Recomendaciomes: 1)  1)  Limpiar profundamente la zona de conexiones, conexiones, tanto en terminal del B Bushing, ushing, como en la base del mismo (bulones), quitar pintura si es necesarios.

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  15.1.5 Aplicación de Ensayos a través de PC

  Iniciar FRAnalyzer 2.2 (Software)

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  En su primer inicio, cambiar denominación de bornes desde el menú herramientas, opciones solapa Nombres de terminales. terminales. Seleccionar denominación VDE.

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Figura N°27: Selección de denominación de terminales.   En la solapa transformador, seleccionar nuevo.

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Figura N°28: Solapa nuevo transformador.   Colocar el nombre del transformador y aceptar.

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Figura N°29: Cuadro de diálogo nombre de transformador.   Completar formulario con datos de placa del transformador.

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Figura N°28: formulario de datos del transformador.

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  En solapa detalles de la prueba completar con datos relevantes del ensayo.

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Figura N°29: formulario de detalles de la prueba.   Luego, seleccionar nueva prueba y aceptar.

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Figura N°30: Cuadro de de diálogo nueva prueba.   Ir a la solapa prueba y realizar las pruebas deseadas, seleccionando que medición se realizará.   Es importante colocar la posición del conmutador de tomas en el que se realiza el ensayo.

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Figura N°31: Solapa de Prueba.

  Ir a la solapa Evaluación y realizar las evaluaciones entre mediciones del mismo arrollamiento entre sí. Hacer click en nuevo cada vez que quiera hacer una evaluación y seleccionar las mediciones de interés.

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Figura N°32: Solapa de Evaluación.

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Figura N°33: Ventana de selección de nueva evaluación.   Extraer el informe en formato Excel y guardar en carpeta destino de ensayos realizados a la máquina.

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Para ello, ir al Menú Archivo, exportar informe como archivo Excel.

Figura N°34: Exportar informe.

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