Pruebas Transformadores

 

HQI TRANSELEC CHILE S.A. GERENCIA DE EXPLOTACIÓN DEPARTAMENTO SOPORTE TÉCNICO

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MANUAL DE EQUIPOS ELECTRICOS PRIMARIOS PRUEBAS EN FABRICA DE TRANSFORMADORES DE PODER

UNIDAD DE EQUIPOS PRIMARIOS 2005

 

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INDICE 1. ANTECEDENTES GENERALES

Página

1.1.

Introducción.

4

1.2.

Tipos de controles y pruebas

4

1.3.

Normalización y protocolos de pruebas

5

2. CONTROLES DE MA MATERIALES, TERIALES, PAR PARTES TES Y ACCESORIO ACCESORIOS. S. 2. 1. Pruebas de materiales

7

2.2.  Partes no activas

7

2.3.  Partes activas

8

2.4.   Accesorios

9

2.4.1.- Relé Buchholz

10

2.4.2.- Aisladores de paso (bushings)

10

2.4.3.- Cambiadores de tomas en vacío

12

2.4.4.- Cambiadores de tomas bajo carga

12

2.4.5.- Enfriadores de agua

12

2.4.6.- Termómetros e imágenes térmicas

13

2.4.7.- Otros instrumentos

13

2.4.8.- Motores de bombas y ventiladores

13

2.4.9.- Transformadores de corriente tipo bushings

14

2.4.10. Válvulas 2.4.11. Gatas

14 14

3.- INSPECCION GENERAL Y PRUEBAS CONSTRUCTIVAS 3.1.- Armado e inspección general

15

3.2.- Controles de alambrado y accesorios

17

3.3.- Pruebas de vacío

18

3.4.- Pruebas de presión

19

 

  HQI TRANSELEC CHILE S.A. PRUEBAS EN FABRICA DE TRANSFORMADOR TRANSFORMADORES ES DE PODER 4.- PRUEBAS ELECTRIC ELECTRICAS AS 4.1.- Revisión inicial

21

4.2.- Medidas eléctricas

21

4.2.1.- Resistencia óhmica

21

4.2.2.- Razón de transformación

22

4.2.3.- Polaridad y relación de fases

22

4.2.4.- Factor de pérdidas de la aislación

22

4.2.5.- Corrientes de excitación y pérdidas en vacío

22

4.2.6.- Impedancias y pérdidas de carga

23

4.2.7.- Impedancia de secuencia cero

24

4.3.- Calentamiento

30

4.3.1.- General

30

4.3.2.- Medidas de temperatura 4.3.3.- Métodos de carga

30 31

4.4.- Pruebas dieléctricas

32

4.4.1.- Resistencia de aislación

32

4.4.2.- Pruebas de impulso

32

4.4.3.- Pruebas dieléctricas de baja frecuencia

38

4.4.4.- Prueba de corona

46

5.- INSPECCION FINAL

53 

6.- ASISTENCIA DEL INSPECTOR

53 

7.- NORMAS

54

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1. ANTECEDENT ANTECEDENTES ES GENERALES. 1.1. INTRODUCCION. Las presentes Instrucciones se refieren a las pruebas eléctricas que se realizan en los transformadores de poder para la aceptación en fábrica de los elementos constitutivos principales y conjuntos armados. Incluyen también indicaciones de tipo general sobre las pruebas de naturaleza mecánica que normalmente se establecen en la especificación.

El objeto de estas Instrucciones es : a) Completar las normas prescritas prescritas en aspectos que éstas no tratan con suficiente amplitud; e) Establecer criterios generales respecto a algunos controles no comprendidos en la normalización actual d) Establecer criterios respecto a la intervención del Inspector en determinadas pruebas y proporcionar orientaciones que faciliten el estudio y la realización de las inspecciones

La respectiva oficina de TRANSELEC encargada de la inspección del equipo será responsable de que estas Instrucciones sean debidamente debidamente observadas por el Inspector destacado en la fábrica dentr dentro o del enfoque o intensidad que TRANSELEC desea dar a la inspección total o partes de la misma.

1.2. TIPOS DE CONTROLES Y PRUEBAS; La especificación técnica de los transformadores de poder se refiere a los siguientes tipos de controles y pruebas

1.2.1.- Controles de materiales y partes. La especificación no estipula propiedades de los materiales, salvo casos excepcionales como p.ej.: los materiales constitutivos de los enfriadores por agua. Por consiguiente, no se exigen ensayos específicos de comprobación de materiales, Sin embargo, el Inspector tendrá presente las disposiciones de las Condiciones Generales, capítulo A5, que le facultan para solicitar información y, eventualmente, presenciar controles que debe realizar la fábrica (o un subproveedor). Este mismo principio vale también para los tratamientos a que se somete el equipo. Si estima necesario realizar controles adicionales, el Inspector someterá los antecedentes justificatorios a TRANSELEC para su decisión. Ver capítulo 2.1.

 

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1.2.2. Pruebas constructivas. Para las partes inactivas se estipulan controles de deformación y estanqueidad con sobrepresión y vacío. Además, todas las partes constitutivas del transformador deben ser sometidas a inspecciones y controles que aseguren el cumplimiento con las exigencias de la especificación. Ver capítulos 2.2, 2.3 y 3.1 a 3.4.

1.2.3. Pruebas en accesorios. Debe comprobarse la construcción adecuada de los accesorios y verificarse su correcto funcionamiento. En algunos accesorios, ello se hace junto con las pruebas pertinentes del transformador, en otros, en pruebas separadas efectuadas previamente. Ver capítulo 2.4.

1.2.4. Medidas y verificaciones eléctricas y de funcionamiento. Constituyen el conjunto de pruebas más importantes en la recepción del equipo.

Las especificaciones especificaciones enumeran en forma forma explícita explícita las pruebas por realizar. realizar.

Hay prescripciones prescripciones más  o

menos prolijas en las normas acerca de la realización de casi todas las pruebas exigidas. Instrucciones complementarias para su realización se encuentran bajo el capítulo 4.

1.3. NORMALIZACION Y PROTOCOLOS DE PRUEBAS. 1.3.1. Requisitos de las especificaciones. Las normas que rigen para la ejecución de las pruebas, se encuentran estipuladas en las condiciones generales y en la especificación técnica. Los controles controles y pruebas no normalizados se enumeran en esa especificación con la amplitud necesaria, para que el Inspector, ateniéndose a los documentos mencionados y a las presentes Instrucciones, pueda convenir con la fábrica, los detalles de su ejecución y aspectos no posibles de prever de antemano. El Inspector podrá acordar con la fábrica modificaciones de menor importancia en la realización de las pruebas. Toda modificación de importancia deberá ser consultada previamente con TRANSELEC.

 

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1.3.2. Normas aplicables. De costumbre se especifican las siguientes normas normas para las pruebas y controles que se indican : USAS (ex ASA)

C57.12.90

Test Code

IEC

N° 76

Prueba de calentamiento.

IEEE

N° 93

Prueba de impulso

C57.13

Transformadores de medida.

0414

Transformadores de me medida. dida.

N° 107

Prueba de corona

0434

Prueba de corona

USAS

(ex ASA)

 VDE NEMA  VDE

y los códigos especializados citados como referencia en estas normas.

 Además, se considerarán como guías válidas para otros tipos de medidas las siguientes : IEC N° 52

"Recommendations for Voltage measurements by means of sphere gaps".

IEC No 160

"Standard atmospherie conditions for test purposes".

Se encarece el estudio previo de estas normas, teniendo presente que se considera válida, en cada caso, la última edición a la fecha del contrato respectivo.

 A modo de consulta se recomiendan las publicaciones enumeradas enumeradas al final de estas Instrucciones.

1.3.3. Protocolos de pruebas.  A veces, los códigos de pruebas incluyen modelos para la declaración de los resultados. Por otra parte, la mayoría de las fábricas poseen formularios impresos para el mismo objetos los que, además, dan cabida a anotaciones de calibraciones, constantes válidas para los ensayos, y cálculos conducentes a los resultados finales. Es preferible que los protocolos de prueba correspondan a esta última modalidad. En todo caso, en las hojas de prueba se anotarán directamente las lecturas de cada instrumento, las constantes de multiplicación que correspondan, y otros datos que puedan ser de interés para permitir verificaciones posteriores de los resultados obtenidos a partir de las lecturas tomadas durante las pruebas. Cuando parezca conveniente, el Inspector hará agregar al protocolo,

 

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notas aclaratorias, gráficos, circuito de conexiones, etc., que dejen constancia de condiciones específicas de pruebas, estado del equipo u otra información de importancia.

Los protocolos de pruebas, debidamente certificados por la fábrica y por el Inspector de TRANSELEC, serán entregados en forma de folletos compilados, haciendo llegar 4 copias a TRANSELEC más una copia transparente apta para reproducción, para uso del personal de puesta en servicio, pruebas y mantención.

2. CONTROLES DE MATERIAL MATERIALES, ES, PARTES Y ACCESORIOS. 2. 1. PRUEBAS DE MAT MATERIALES. ERIALES. Se trata de una serie de controles de rutina que debe realizar la fábrica fábrica y/o el subproveedor. Sin perjuicio de las facultades de inspección que tiene el Inspector (ver punto 1.2.1), no se considera necesaria una inspección en esta etapa bajo condiciones nor normales, males, vale decir, mientras mientras no se descubra mala calidad, el empleo de material material ya usado usado previamente o falta de veracidad por

parte del

fabricante. En este último caso el Inspector pondrá los antecedentes en conocimiento de TRANSELEC para su ulterior decisión. Se exceptúan de lo anterior, aquellos materiales y elementos cuya calidad o composición haya sido expresamente convenida en la orden de compra. Es éste el caso p.ej. con los enfriadores de transformadores refrigerados refrigerados por agua.

No es necesario necesario que el Inspector presencie las pruebas

correspondientes, sino basta que exija los certificados de prueba y análisis internos del fabricante, entendiéndose que los ensayos pertinentes se hayan realizado en conformidad con las normas convenidas,

2.2. PARTES NO ACTIVAS El capitulo 6 de la "Standard Technical Specifícation" hace algunas exigencias en cuanto a los elementos estructurales del transformador.

El inspector se asegurará que el fabricante dé o haya dado cumplimiento a dichas exigencias en cuanto a diseñar y construir todos los elementos resistentes de modo que cumplan con lo especificado, dentro de los esfuerzos permitidos. Han resultado muy críticos en este sentido, los elementos que soportan el

 

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conjunto de las partes activas y lo fijan a la tapa del transformador. Estos elementos han fallado en repetidas oportunidades durante el transporte marítimo, por falta del fabricante en cuantificar debidamente los esfuerzos de sujeción. El Inspector verificará que estos elementos sean construidos en forma robusta, considerando el peso que deberán soportar o resistir y los eventuales esfuerzos sísmicos y de transporte, así como el cumplimiento de eventuales acuerdos entre TRANSELEC y el fabricante sobre esta materia. Igualmente, el Inspector verificará la robustez de partes tales como ganchos de izado, placas de gateo y argollas de arrastre. Con el mismo objeto, inspeccionará la construcción de los elementos destinados al anclaje asísmico que deben resistir los esfuerzos resultantes y estar construidos de modo que resulten solicitados lo más uniformemente posible al montar el transformador en terreno, comprobará también la buena construcción de los patines de apoyo del estanque y de eventuales ruedas y bogies. Se recomienda que el Inspector realice una Inspección cuidadosa de las soldaduras antes que reciban la primera mano de pintura. Las soldaduras deben estar hechas por soldadores u operarios calificados y, donde lo Indique la especificación, deben ser dobles. En todo caso, todas las soldaduras de tope hechas en partes sujetas a presión en servicio deben ser de penetración y fusión completas. Las soldaduras deben presentar un aspecto parejo, limpio, sin remiendos, oxidaciones, incrustaciones de escoria ni poros. En caso de duda, el Inspector podrá pedir radiografías de muestreo. Cabe hacer notar que soldaduras mal hechas o mal terminadas suelen fallar o filtrar en terreno aunque resistan las pruebas pertinentes en fábrica.

Con especial cuidado se revisarán las soldaduras y otras terminaciones de los radiadores. Estos deben estar hechos en buena forma, sin remiendos, ni parches, para asegurar una estanqueidad adecuada en terreno a pesar de eventuales solicitaciones provenientes de transporte, fuerzas sísmicas y   las vibraciones propias de servicio.

Los elementos desmontables en general, que correspondan a un mismo diseño, deben ser intercambiables con los pertenecientes a otros transformadores gemelos. Este requisito de intercambiabilidad debe cumplirse sin exigencias de un maquinado posterior en terreno. Así, por ej., no es aceptable que los flanges de los radiadores sean soldados una vez montados en el transformador. El Inspector verificará en general que sean intercambiables no sólo los instrumentos y accesorios de control, sino también componentes tales como válvulas, radiadores, etc.

 

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Una buena manufactura del estanque principal y conservador del transformador incluye la limpieza impecable de todas las superficies mediante chorro de arena. Este tratamiento es indispensable para la adecuada aplicación de los recubrimientos primarios de protección y pinturas. No es necesario que el Inspector asista a estas fases de fabricación, pero acordará con el fabricante los procesos necesarios para que el equipo reciba una terminación acorde con los lo s requerimientos del transporte a ultramar y un prolongado servicio en terreno a la intemperie.

2.3. PARTES ACTIVAS. La inspección de las partes activas puede revestir particular interés en el momento en que están listas para ser colocadas en el estanque. Los aspectos eléctricos propiamente tales se prueban extensamente durante las pruebas finales de recepción. Por lo tanto; la inspección se concentrará en los aspectos no susceptibles de ser probados posteriormente.

La resistencia de las partes activas a los cortocircuitos y a las vibraciones de servicio exige un apriete firme de todas las espiras en sentido radial y de las bobinas como conjunto en sentido axial. El Inspector prestará especial atención al apriete radial entre espiras adyacentes y con eventuales tiras de relleno; al apriete axial del conjunto de bobinas en cada pierna; a un soporte adecuado de los separadores de espiras y discos; y a la sujeción firme de los terminales de salida y sus conexiones a los aisladores de paso y cambia dores de tomas. Estas conexiones deben, en lo pos¡ble, venir dentro de tubos aislantes, para evitar toda posibilidad de deformación o aún contacto bajo las fuerzas provenientes de un cortocircuito externo. En transformadores que tienen un cambiador interno para pasar de 13,8 kV a 24 kV y viceversa, el Inspector verificará que éste se encuentre en una posición de acceso rápido y lleve marcas que indiquen las dos posiciones en forma inequívoca.

 A título meramente informativo, el Inspector se enterará de las técnicas de secado e impregnación del fabricante. Estos procesos varían mucho de fábrica en fábrica y su calidad se refleja posteriormente en los resultados de las pruebas dieléctricas. Cabría asegurarse que el secado se realice a una temperatura máxima que no exceda de 110°C en el punto mas caliente de los enrollados, a objeto de evitar un envejecimiento prematuro de la aislación. Finalmente, podrá ser conveniente que el Inspector confirme con el fabricante que el núcleo haya sido suficiente.

vibrado magnéticamente magnéticamente y posea un apriete

 

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2.4.- ACCESORIOS. La especificación cita en forma genérica las pruebas necesarias para asegurar la correcta operación de los accesorios. En aquellos accesorios cuyas pruebas no están normalizadas normalizadas

en las normas

especificadas o en los códigos de prueba relacionados con éstas, se aplicará el criterio del capítulo A 2 de las Condiciones Generales.

Respecto a la presencia del Inspector en éstas pruebas vale lo dicho en el capítulo 6 de estas Instrucciones, sin que ello implique la asistencia a cada una de las pruebas. Aquellos controles no presenciados serán sancionados por el Inspector a base de los resultados de pruebas internas de fábrica exhibidos por el proveedor. Si el Inspector lo juzga conveniente sobre la base de antecedentes que recoja personalmente, queda facultado, en este caso, para solicitar que se repitan algunas pruebas a título de pruebas tipo en los accesorios muestreados por el propio Inspector.

 A continuación se indican los principales controles por realizarse en los accesorios de transformadores de poder. Estos controles, en principio, se harán en el accesorio antes del armado final del transformador.

2.4.1. Relé Buchholz. Se harán las siguientes pruebas a todos los relés a) Inspección visual b) Operación correcta de : - 

contacto de alarma por flotador superior

- 

contacto de desenganche por flotador inferior

- 

contacto por clapeta

La operación se verificará, en el primer caso, inyectando aire; y en los otros otros dos casos, mediante un botón de prueba que debe ser estanco al aceite.

Cuando se suministren relés, desconocidos desconocidos en TRANSELEC, TRANSELEC, se pedirán pedirán además, certificados certificados de las siguientes pruebas tipo o se harán estas pruebas tipo a falta de certificado

c) Vibración o asismicidad

 

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d) Respuesta a flujo de aceite (clapeta). e) Respuesta a acumulación de gas.

Las pruebas enumeradas en b) podrán hacerse en el relé Buchholz montado listo en el transformador

2.4.2. Aisladores de paso (bushings). Estos aisladores, en muchas instancias son subcontratados a terceros, caso en el cual se aceptará que las pruebas enumeradas a continuación se hagan en los talleres del subproveedor.

La inspección se iniciará con una revisión visual que tiene por objeto confirmar que la porcelana esté sana y no tenga imperfecciones, que el flange de montaje y el terminal correspondan con lo ordenado, que la superficie de fijación al estanque esté bien terminada (p.ej. rectificada) de modo de permitir una solicitación uniforme de la porcelana, etc.

Las pruebas mismas se efectuarán con el aislador totalmente terminado y, según su aplicación, con la parte inferior en aceite, o totalmente sumergido en aceite.

Se harán las siguientes pruebas en todos los aisladores, en el orden indicado : a) En aisladores del tipo sellado :

Prueba de estanqueidad a por lo menos 0,75 kg/cm2 de sobrepresión, durante 24 horas, si la sobrepresión se consigue con aceite caliente (75°C o más), y durante 15 minutos si se consigue con aire.

Si el aislador no es sellado y su interior está directamente conect conectado ado con el aceite del transformador, la prueba de estanqueidad se hará simultáneamente con la de sobrepresión descr descrita ita en el punto 3.4 de estas Instrucciones.

b) Sólo en aisladores tipo condensador Medición de pérdidas pérdidas dieléctricas a las siguientes siguientes tensiones : 2 Uo; 1,73 Uo ; 1,33 Uo; Uo; siendo Uo la tensión máxima de servicio entre fases divida por √3. también la capacidad.

0,5 Uo;

En el escalón Uo se medirá

 

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e) Tensión aplicada en seco, un minuto d) Repetición de la prueba b) en el escalón Uo. Debe haber coincidencia de los dos valores medidos. De existir discrepancias, hay que exigir a la fábrica una investigación, ya que debe suponerse que la discrepancia es consecuencia de una incipiente falla interna provocada durante la prueba de tensión aplicada. Si la investigación no arroja resultados satisfactorios, el Inspector rechazará el aislador. e) Tensión en la toma capacitiva, si ésta fue exigida, al aplicar al aislador la tensión Uo, y capacidad de esta toma. f) Durante las pruebas b) y d) en aisladores destinados a enrollados de 154 kV y tensiones superiores, se medirá además la tensión de descargas corona (RIV). Esta medición es indispensable para poder distinguir, durante la prueba de corona descrita en el punto 4.4.4 de estas Instrucciones, entre corona proveniente del interior del transformador (enrollados) y corona proveniente de los aisladores. Para este fin fin es necesario que las sensibilidades sensibilidades de detección de corona en esta prueba y en la descrita en 4.4.4 sean comparables. No debe haber corona a la tensión 1,25 Uo Cuando se trata de aisladores desconocidos en TRANSELEC, se pedirán certificados o, en su defecto, se realizarán las siguientes pruebas tipo en una unidad. g) Tensión aplicada bajo lluvia; b) Prueba de impulso; i) Calentamiento;  j) Estabilidad térmica.

2.4.3.- Cambiadores en vacío. Es importante cerciorarse de que el cambiador sea de un diseño robusto y con todas sus partes bien terminadas. El Inspector, después de la inspección visual de rigor, operará el cambiador montado en su pos¡ción definitiva, pero a la vista, o sea antes de colocar la parte activa en el estanque. Verificará la simultaneidad de operación en todas las fases y la seguridad de contacto en todas las posiciones. En las posiciones correspondientes a cada toma, el contacto debe ser seguro y estable. Los juegos en el movimiento de la manilla de accionamiento no deben, en ningún caso, afectar la seguridad del contacto.

2.4.4.- Cambiadores de tomas bajo carga.

 

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Con el cambiador montado, pero a la vista, el Inspector hará una inspección visual y se fijará en aspectos tales como: - 

Robustez y buena terminación de todas las piezas

- 

Calidad de los descansos, y juegos en los puntos de rotación

- 

Calidad y conformación de los contactos, sus juegos y el centrado en las distintas pos¡ciones

- 

Control manual de que los contactos y otras piezas del cambiador y del mecanismo motriz vuelvan siempre a la misma posición prescrita después de repetidas operaciones

- 

Facilidad de extracción del compartimento con los  contactos de arco

- 

Simultaneidad de operación en las tres fases y seguridad de contacto, igual que en punto 2.4.3

- 

Facilidades de llenado y vaciado de aceite en el compartimento con los contactos de arco.

2.4.5.- Enfriadores de agua. Los enfriadores aceite-agua y los otros componentes de los circuitos de Circulación forzada de aceite o agua serán sometidos a la prueba de Sobrepresión especificada. Durante esta prueba no deben mostrarse filtraciones ni fugas de líquido. En caso, de presentarse, la prueba se repetirá después de la reparación pertinente.

El Inspector se fijará en que todas las superficies externas o internas estén absolutamente limpias, que estén previstos los puntos de purga requeridos y que se cumplan los requisitos de la especificación respecto a los materiales, materiales, facilidad de desarme, reemplazo de tubos, etc.

2.4.6.- Termómetros e imágenes térmicas Los termómetros, termóstatos e imágenes térmicas, se calibrarán con anterioridad a su colocación en el transformador. Se propone para este efecto el siguiente procedimiento - 

La calibración se hará en baño de aceite o agua de temperatura uniforme, que será leída en un termómetro de mercurio.

 

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En los termómetros se calibrarán cuatro puntos a saber: la temperatura ambiente; la máxima indicada en la escala; y dos temperaturas intermedias que, en lo posible, guarden relación con temperaturas admisibles de servicio, de alarma o desconexión de ventiladores o bombas. Se empezará p.ej. con la temperatura ambiente y   en seguida, se calienta el baño lentamente. En las inmediaciones de las temperaturas de calibración prefijadas, la variación de la temperatura del baño no debe exceder de 0.2°C/min.,   para asegurar una lectura estable y la uniformidad de temperatura del baño. Debe alcanzarse una precisión de ±3°C para temperaturas del baño inferior a 70°C y  una precisión de ±1,5°C para temperaturas del baño de 70°C y superiores.

- 

En los termostatos, se procede en principio en la misma forma. La variación de la temperatura del baño en las inmediaciones de los puntos de calibración podrá llegar a 0,5°C/min. y se acepta una precisión general de ±3°C.

- 

Los puntos de calibración serán tres : las temperaturas mínima, media y máxima de la zona de trabajo (conexión o desconexión de ventiladores o bombas) del termostato.

- 

Se controlará además la operación correcta y segura de los contactos.

2.4.7.- Otros instrumentos.Indicadores de flujo, manóstatos y manómetros se calibran según principios equivalentes a los señalados en el punto anterior para los termómetros. Para los manóstatos y manómetros se exige una precisión de un 5% en la zona de trabajo. Después de la calibración, se verificará la operación correcta y segura de los contactos. En los indicadores de nivel, sólo se verificará la operación correcta y segura de los contactos. La calibración se hace con ocasión de la prueba de calentamiento.

2.4.8.- Motores de bombas y ventiladores. Se medirá en todos los motores, la resistencia óhmica y la de aislación. Una inspección visual deberá verificar que los motores estén sanos y bien terminados en todas sus partes. El Inspector confirmará que los otros controles de calidad, en especial el balanceo dinámico del rotor, hayan sido hecho en su oportunidad.

El inspector se fijará que los motores sean aptos para la tensión y frecuencia especificadas.

2.4.9.- Transformadores de corriente (tipo bushing) Se harán las siguientes mediciones en cada unidad :

 

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a) Resistencia óhmica en cada secundario y para cada razón; b) Resistencia de aislación o factor de pérdidas de la aislación; e) Polaridad; d) Precisión (errores de razón y ángulo).

 Además, se medirá en una unidad de cada tipo :

e ) Indice de sobrecorriente o "relaying accuracy class" f) Curva de excitación para cada razón, con el primario abierto, midiendo la tensión secundaria requerida para diferentes corrientes de excitación secundaria, dentro de márgenes suficientes para conocer el punto de inflexión y la inclinación de las curvas de excitación por encima y por debajo de dicho punto.

2.4.10.- Válvulas. Estando el estanque del transformador con las válvulas puestas, antes de llenarlo con aceite, el Inspector abrirá y cerrará cada válvula algunas veces para cerciorarse de que operen correctamente y sin dificultad.

2.4.11.- Gatas. Cuando el suministro incluye un juego de gatas, el Inspector verificará que son adecuadas para gatear el transformador completo y que sean fácilmente aplicables en los puntos de gateo.

 

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3.- INSPECCION GENERAL Y PRUEBAS CONSTRUCTIVAS 3.1.- ARMADO E INSPECCION GENERAL Buschings: Una parte importante del armado, la constituye la instalación de los bushings. Es importante que en esta operación, que es temporal ya que los bushings se desmontarán para el despacho, se utilicen los planos y los materiales que se usarán en terreno. Esto vale en particular para los de alta tensión, y es en estas condiciones que el diseño de ese sector quedará probado adecuadamente durante la recepción.

Enfriadores En el armado del circuito de enfriadores, tiene importancia que los flanches de acoplamiento de los mismos, y de sus tuberías al tratarse de enfriadores de agua, posean un calce adecuado y un perfecto alineamiento, ya que de otra manera aparecerán filtraciones. Instrumentos, ductos y fittings Se instalarán todos los accesorios e instrumentos, con sus respectivos ductos y alambrados, a fin de poder examinar la unidad tal como se montará para el servicio definitivo. Se comprobará que las ruedas y bogies que formen parte del suministro, calcen y efectivamente permitan el movimiento bidireccional especificado.

Se realizará una prolija inspección de los ductos eléctricos y sus fittings, exigiendo que se utilicen solamente de un tipo resistente a la intemperie y totalmente estanco, aún cuando no lo indique la especificación, con provisión de fittings y terminales adecuados para facilitar los trabajos de alambrado en terreno. Todo cambio que se realice, deberá anotarse en los planos correspondientes, los que deberán formar parte del Libro de Instrucciones.

Se aprovechará de inspeccionar las vías de flujo de gases que se forman eventualmente en el interior del estanque, verificando que no queden espacios en el estanque, base de bushings, etc., que sean capaces de retener dichos dichos gases. Todos estos espacios se conectarán conectarán a la matriz donde se monta el relé Buchholz, la que tendrá una pequeña inclinación (2 a 4%) para facilitar el desplazamiento de las burbujas.

 

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Pinturas Es conveniente controlar la pintura del estanque principal, conservador, radiadores etc., de tal manera que la aplicación de las diferentes capas y sus características estén en concordancia con la especificación ; El control del número de capas y espesor se realiza fácilmente y se practicará haciendo un muestreo representativo de las superficies recubiertas. De considerable importancia es la buena adherencia de todas las capas capas de pintura a la superficie superficie metálica en todas la lass partes, lo que conviene revisar. Muchas fábricas prefieren prefieren aplicar la última mano de terminación después del desarme del transformador y los preparativos para el despacho, práctica que se considera favorable.

 Ventiladores En transformadores con ventiladores, se montarán éstos completos y se verificará que su montaje incluya amortiguadores de Neoprene o goma butilo de espesor adecuado que amortigüen las vibraciones del transformador e impidan la transmisión de éstas a los descansos de los ventiladores. Esto último se puede comprobar co mprobar fácilmente durante prueba de excitación en vacío. Igualmente, cuando los instrumentos se instalen sobre placas o gabinetes adosados a un costado del estanque principal, deberán estar dotados de elementos amortiguadores de las vibraciones, o bien ser de tipos especialmente diseñados para resistir sin descalibrarse los efectos de dichas vibraciones.

 Accesorios Las fíjaciones de todos los elementos, dispositivos y accesorios deben ser firmes, robustas y adecuadas para las necesidades del servicio en terreno. El Inspector exigirá a la fábrica que refuerce cualquier elemento cuya construcción o sujeción le parezca débil para las necesidades del trabajo en terreno o del transporte marítimo a Chile.

En transformadores con caja de cables, el Inspector comprobará especialmente que la disposición y fijación de todos los componentes así como las distancias correspondan a lo especificado. Igualmente, verificará que el diseño de la caja asegure una adecuada estanqueidad contra polvo y lluvia proveniente de cualquier dirección.

La inspección visual incluirá la verificación de los siguientes elementos: - 

Posición de todos los accesorios e instrumentos según los planos aprobados

- 

Control de las distancias externas críticas y de otras dimensiones y co cotas tas externas estipuladas

 

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La revisión de una terminación nítida, limpia y sencilla (es decir, fácil de desarmar y rearmar) de todas las conexiones eléctricas, de tuberías etc.

- 

Una verificación de izamiento de la unidad y que el estrobado no interfiera con elementos delicados del conjunto.

- 

Se verificará igualmente que las escobillas de mano den un acceso fácil y adecuado a las partes que interesen.

Finalmente, la inspección del transformador con anterioridad a la iniciación de las pruebas de recepción abarcará la revisión de cualquier otro aspecto que se haya especificado o acordado con la fábrica, tanto en el transformador mismo como en sus accesorios o que pueda ser importante para una buena operación del equipo en terreno.

3.2.- CONTROLES DE ALAMBRADO Y ACCESORIOS.  Antes de iniciar las pruebas finales en el transformador totalmente armado cabe realizar los controles señalados a continuación.

Relés e instrumentos Se verificará la operación correcta de los contactos (continuidad de circuito con resistencia óhmica despreciable) en todos aquellos relés e instrumentos en que esta operación no haya sido presenciada por el Inspector con ocasión de las pruebas previas descritas en el capítulo 2.4 de estas Instrucciones. Se hará una revisión del alambrado de todos los elementos de control a base de los planos aprobados.

Motobombas y motores Se probará, eventualmente con simulación de accidentes de servicio, el funcionamiento correcto de las motobombas, motores para ventiladores, etc. y de cada uno de sus dispositivos de control, comando y protección.

Se aplicará, durante un minuto, una tensión de prueba de 2 kV ef. a cada circuito de Control contra masa y circuitos vecinos. Para este efecto, los contactos abiertos de los relés e instrumentos deben resistir esta tensión.

 

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 Válvulas Se abrirán y cerrarán repetidas veces las válvulas de los radiadores y otras de paso, para cerciorarse de que operan correctamente y sin dificultad. Estas válvulas deben tener una indicación de posición. No necesitan, ser absolutamente

estancas al aceite,

razón por la cual el Inspect Inspector or se fijará que que el

suministro incluya un flange, ciego por cada conexión con un elemento retirable que sea cerrada a través de una válvula de este tipo. Sin embargo, con el transformador lleno con aceite, el Inspector comprobará en algunas válvulas, p.ej, retirando los radiadores o enfriadores respectivos, respectivos, que las eventuales filtraciones, a través de dichas válvulas sean mínimas en la posición cerrada y permitan la fácil colocación de flanges ciegos sin pérdidas apreciables de aceite desde el estanque

Cambiadores de tomas Caben algunas anotaciones especiales especiales respecto a los cambiadores bajo carga, que deben montarse completos. Se energizará el accionamiento motriz y se operará un número suficiente de veces. tanto en sentido de subir como de bajar, para asegurar la operación correcta del accionamiento mismo, interruptores límite, enclavamientos, embrague y/o sistema diferencial, etc., bajo condiciones normales de servicio. Se comprobará que el freno detenga al motor dentro de los límites establecidos una vez efectuado un cambio de tomas. En seguida, se harán operaciones manuales de subir y bajar con el mismo objeto, y para verificar que el cambio de toma se efectúe dentro del número establecido de vueltas de la manivela y que ésta efectivamente desacople el accionamiento a motor. Después, se simularán accidentes de servicio para comprobar la operación correcta de las protecciones y otros dispositivos del accionamiento. Durante por lo menos algunas operaciones se medirá también el tiempo propio de operación de los contactos. En todas las operaciones debe haber una indicación inequívoca del indicador local de posición. En caso de haberse adquirido el cambiador con un equipo de control remoto automático, se alambrará éste con el transformador y se comprobará el funcionamiento correcto del conjunto.

3.3.- PRUEBA DE VACIO Esta prueba se realizará con el transformador totalmente armado, excepto que, a opción del fabricante, podrá hacerse sin conservador, relé Buchholz, ni aquéllos bushings que sean del tipo sellado. La prueba se hará sin aceite, en la forma indicada en la especificación.

 

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 Antes de la aplicación del vacío, será necesario disponer todos los elementos de medida para controlar deformaciones del estanque, y tomar la primera serie de medidas. La mejor precisión se obtiene montando varios indicadores de dial, sobre bases fijas, frente a las caras y tapas del estanque que posean mayores espaciamientos entre refuerzos. Una vez aplicado el grado de vacío requerido y desconectada la bomba respectiva, se tomarán nuevas lecturas de desplazamiento. Con posterioridad se controlará el grado de vacío a intervalos regulares, terminando con las lecturas de vacío y de desplazamientos una vez restituida la presión ambiente.

La deformación sufrida por el estanque debería ser elástica, es decir, las medidas a presión ambiente antes y después de aplicado el vacío deberían ser coincidentes. En la práctica pueden aceptarse diferencias pequeñas provenientes del método de medida o de las tensiones desuniformemente repartidas en las planchas a consecuencia de las soldaduras. Se recomienda exigir a la fábrica un cálculo justificativo de las fatigas efectivas, p.ej. mediante un cálculo de aproximación según el método de Timoshenko. El grado de vacío debe mantenerse mantenerse constante en el valor inicial; pero se permite la disminución que indica la especificación, para tener en cuenta la pequeña gasificación de aceite impregnante que se produce en vacío y las pequeñas filtraciones que se produzcan a través de empaquetaduras y válvulas.

3.4.- PRUEBA DE SOBREPRESION. Esta prueba se hará igualmente igualmente con el transformador totalmente armado y con el e estanque stanque lleno de aceite, a la temperatura a que se encuentre la unidad. Se aplica una sobrepresión de 1 kg/cm2 durante 24 horas, entendiéndose por sobrepresión la presión normal de trabajo más 1 kg/cm2. La sobrepresión se aplicará en el conservador. conservador. Cuando, por razones razones constructivas

ello resultara resultara

inconveniente, el Inspector podrá acordar que la sobrepresión se aplique en la tapa del estanque principal. Podrá ser necesario realizar la prueba con el dispositivo de respiración desmontado.

Durante y al cabo de la prueba,

se verificará verificará cuidadosamente

que no haya ningún vestigio de

filtraciones ni en los estanques ni en las cañerías, uniones, válvulas, radiadores y otros elementos. Los lugares donde hay la mayor probabilidad de filtraciones, son las costuras de soldadura, uniones, válvulas, empaquetaduras y rodonados. Se recomienda que dichos lugares se recubran con polvo Talco de tiza u otro similar que facilite la detección de las filtraciones. La estanqueidad de las las válvulas debe

 

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comprobarse después de haberlas operado unas cuantas veces, antes del ensayo (ver punto 2.4.10), a objeto de asegurarse de su buen comportamiento en condiciones equivalentes a las de servicio.

En caso de

producirse filtraciones, filtraciones, por mínimas q que ue sean, el fabricante fabricante debe eliminarlas eliminarlas de una

manera duradera y satisfactoria, y posteriormente se repetirá la prueba por el mismo período de 24 horas.

Filtraciones en empaquetaduras que han sido apretadas correctamente, suelen ser consecuencia de mala calidad o diseño inadecuados y deben resolverse sobre esta base. En empaquetaduras de Neoprene o Neoprene-corcho, el apriete correcto puede variar entre un 20% y un 40%, es decir, una reducción de su espesor inicial en dicho porcentaje; en tales empaquetaduras no es aceptable lograr la estanqueidad a base de pasta o procedimientos similares. En empaquetaduras de Neoprene-asbesto, conocidas bajo nombres comerciales como p.ej. "Klingerit", se puede apretar hasta el apriete de diseño de los pernos; es aceptable pegarlas sobre una de las dos superficies de apriete con un cemento elástico, obteniéndose en este caso los mejores resultados al emplear dos empaquetaduras cada una de las cuales va pegada a la superficie metálica correspondiente y sin usar pegamento alguno entre ellas.

En uniones tampoco es aceptable obtener estanqueidad a base de pasta, pintura o procedimientos similares.

Igualmente debe exigirse que el transformador y sus componentes no se deformen indebidamente durante la prueba y que no queden deformaciones al término de ella. Esto se mide con indicadores de dial, igual que en la prueba de vacío.

La prueba se realizará antes de aplicar al equipo la o las últimas manos de pintura, a objeto de reducir la posibilidad de que poros existentes p.ej. en las costuras soldadas sean disimulados bajo la resistencia de las capas de pintura aplicadas encima.

 

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4.- PRUEBAS ELECTRICAS. La especificación exige el armado completo de la unidad ordenada, o de la primera de ellas en caso de órdenes por varias unidades. Estas últimas se armarán en la extensión requerida para realizar todas las pruebas excepto las de calentamiento, pudiendo omitirse entonces la instalación del sistema de enfriamiento y su control.

4.1.- REVISION INICIAL El transformador deberá presentar el mismo aspecto que tendrá una vez instalado en terreno, excepto lo dicho al comienzo y que podrá omitirse la instalación de las ruedas y anclajes.

Se aprovechará de verificar la indicación correcta de los termómetros. Como el transformador se habrá dejado a cubierto de cambios de temperatura y sin excitar durante algún tiempo antes de iniciar las pruebas, por exigirlo así el Código respectivo (párrafo 2.1 del código USAS C57.12.90 prescribe entre 3 y 8 horas), todos los termómetros y detectores de temperatura propios del transformador y los que se hayan adosado al estanque, estanque, deberán medir prácticamente prácticamente la misma temperatura dentro de ± 1°C que es la tolerancia normal para los mismos. En unidades muy altas, podrán presentarse diferencias mayores entre detectores ubicados cerca de la tapa (termómetro de aceite, imágenes térmicas superiores) y otros colocados eventualmente cerca de la base.

4.2.- MEDIDAS ELECTRICAS 4.2.1.- Resistencia óhmica Debe medirse la resistencia a temperatura ambiente de los enrollados para el cálculo de la regulación de tensión, y como valor de referencia para las pruebas de calentamiento, de donde se desprende que dichas medidas inciden en valores garantizados. A menos que en la especificación se pida expresamente otra cosa, la resistencia se medirá en todas las tomas de todos los enrollados. Se tomarán tres series de lecturas, cada serie comportará una lectura en la conexión nominal y en cada toma. Al final se calcularán los valores promedios, y se tomarán nuevas medidas si una lectura difiere en más de 1% del promedio. Cada serie implica mover el cambiador a través de todas las tomas, de modo que las tres lecturas tomadas en cada toma en el curso de las tres series darán una indicación bastante válida acerca de la seguridad de contacto del cambiador. Con ocasión de estas lecturas, el

 

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Inspector comprobará que en la posición de contacto de cada toma, queden frente a frente las marcas correspondientes en la manilla de accionamíento y en la parte fija.

Cuando se utilice el método de caída de potencial, se cuidará que las lecturas de ambos instrumentos se hagan simultáneamente y una vez que los punteros se encuentran estabilizados. De preferencia se usarán transformadores de medida e instrumentos patrones, de precisión clase 0,2%, que tengan vigentes sus certificados de calibración.

La temperatura de los enrollados, sumergidos en aceite, se supondrá igual a la del aceite medido en la parte superior del estanque menos la mitad de la diferencia entre las temperaturas tomadas en el exterior del estanque frente a los extremos de los enrollados. (ref.: IEC 76, cláusula 605).

Se analizará con el fabricante cualquier situación que se preste a dudas, por ejemplo que la resistencia de una fase difiera más de 3% del promedio de las tres fases, o que no haya correlación escalonada en las medidas correspondiente a las distintas tomas.

4.2.2.- Razón de transformación. transformación. Se efectuará en todas todas las tomas según lo dicho en el capítulo 5.1 de la norma USAS C57.12.90

4.2.3.- Polarídad y relacíón de fases. Sin comentario al Capitulo 8 de USAS C 57.12.90

4.2.4.- Factor de perdidas de la aislación. Se medirá de acuerdo a las indicaciones del Capítulo 7 de USAS C 57.12.90, utilizando de preferencia el método con puente Schering u otro puente especialmente adecuado para este objeto, por dar mayor precisión y permitir medir también la capacidad, para las conexiones de enrollados indicados en el mismo Código.

De preferencia, la tensión de prueba será de 10.000 Volts, que es la tensión de prueba del equipo con que cuenta TRANSELEC para mantención.

Se considera que el factor de pérdidas entre enrollado y masa normalmente no debe exceder de 0,5%. En caso de medir valores superiores, se pedirá una justificación a la fábrica.

 

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4.2.5.- Corrientes de excitación y pérdidas en vacío. Los métodos de medida se encuentran encuentran descritos en los capítulos 4.2 y 4.3 del código código USAS C57.12.90, con suficientes detalles . En estas pruebas se deben tomar precauciones especiales tendientes a obtener una adecuada precisión, especialmente en los grandes transformadores, debido a la distorsión de la forma de onda de las tensiones resultantes. Se harán las medidas en los terminales correspondientes con las tensiones indicadas en la especificación.

Para las medidas de pérdidas se usará, en unidades monofásicas, el Average-Voltage Voltmeter Method, según párrafo párrafo 4.2.2 del ccódigo ódigo USAS. Para unidades trifásicas trifásicas se harán las medidas de potencia con 3 wáttmetros, párrafos 4.2.5 (3) y (4) del Código. En cualquier caso se verificará si los consumos propios de los circuitos de medida son significativos, en cuyo caso habrá que introducir las correcciones que correspondan.

Es indispensable que las lecturas se hagan con los punteros estabilizados y simultáneamente, y que se aplique la corrección final según ecuación (2a) del Código, para lo cual el fabricante indicará de antemano la repartición porcentual de pérdidas por histéresis   y corrientes de Foucault que corresponden al material usado.

Para las medidas de corrientes de excitación, que se hacen junto con las medidas anteriores, se usará el método de dos vóltmetros, uno que responda al valor efectivo y el otro al valor promedio de la tensión (párrafo 4.3.1.2 del Código). Generalmente, los valores leídos no diferirán en más de 10% para la tensión nominal a la cual se aplican las garantías, situación que justificará aplicar la sencilla corrección indicada en el párrafo 4.3.2.3 del Código. En caso contrario se deberá recurrir a las correcciones calculadas según los párrafos 4.3.2.1 y 4.3.2.2 del código USAS.

Por lo general, las órdenes estipulan valores de potencia reactiva consumida (kVAr), de manera que en los protocolos se anotarán los valores calculados a base de las medidas de corriente y tensiones tomadas durante las pruebas comentadas.

4.2.6.- Impedancias y pérdidas de carga.

 

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Los métodos de medida de las impedancias y pérdidas de carga se encuentran descritos en el código USAS, párrafo 4.4, que proporciona detalles suficientes de las técnicas de medidas y precauciones por tomar en casos especiales (autotransformadores, unidades de más de dos enrollados, uso de alimentación mono/trifásica, etc. ) Cabe destacar que la temperatura de los enrollados subirá durante el desarrollo de las pruebas, de manera que es necesario conocer la temperatura de los enrollados al comienzo y final de cada medida que se haga, para el correcto desarrollo de los cálculos posteriores. Las temperaturas adoptadas en cada caso serán las de las imágenes térmicas en enrollados dotados con detectores de este tipo, o bien la temperatura determinada por el método indicado en el punto 4.2.1 de estas lnstrucciones. La temperatura del enrollado en cada prueba será el promedio de las calculadas para el comienzo y final de la misma.

La corriente de ensayo será lo suficientemente cercana a la nominal y en ningún caso inferior a los dos tercios de nominal.

Se harán las medidas en los terminales correspondientes a las tensiones nominales y las derivaciones indicadas en la especificación. en aquellas combinaciones de enrollados que estipula la misma especificación y las que se requieren para los cálculos de Pérdidas por utilizar en las pruebas de calentamiento.

Los métodos tradicionales empleados para estas pruebas, que utilizan medidas con ampérmetros, vóltmetros y wáttmetros, se preferirán sobre los métodos de medida que utilizan puentes de varias configuraciones (párrafos 4.4.6 y 4.5 del Código)

Disponiendo de las medidas precedentes y de las resistencias de los enrollados, se podrá calcular, la regulación de tensión en las condiciones que interesen, según las explicaciones dadas en el capitulo 5.2 del código USAS.

En los transformadores de tres enrollados, se determinarán las pérdidas para los tres enrollados cuando el enrollado terciario está destinado a alimentar carga, o sea cuando la orden de compra estipula garantías o valores de pérdidas para el terciario. Para ello, se miden las pérdidas de carga para las tres combinaciones posibles, vale decir, primario a secundario, primario a terciario y secundario a terciario,

 

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EESE - E.1.1

en conformidad con los métodos normales, dejando en cada medición abierto el enrollado no cargado. De las tres mediciones se pueden calcular las pérdidas de carga correspondientes a cada uno de los tres enrollados (tres ecuaciones para las tres incógnitas) y referirlas a la potencia nominal del enrollado respectivo. Las pérdidas de carga de todo el transformador se tomarán como la suma de las pérdidas de cada enrollado referidas a la potencia nominal respectiva (código USAS, párr. 4.4.5).

4.2.7.- Impedancia de secuencia cero. Esta prueba que figura generalmente en la especificación, no se menciona en el código de pruebas USAS. Valen para ella, en principio, las mismas observaciones que se hacen en el Código y en el punto 4.2.6 de estas Instrucciones para la medición de la impedancia de secuencia positiva residiendo la principal diferencia en la conexión. Dado que a veces, hay dudas sobre este particular también entre los fabricantes, se dan a continuación las conexiones preferidas para medir la impedancia de secuencia cero, en las conexiones más usuales empleadas por TRANSELEC. Todas las prueba tienen carácter monofásico. Para medir la impedancia de secuencia cero de transformadores de poder se procederá como se indica para cada uno de los siguientes casos ,

Caso I :

Transformador delta - estrella.

Primario :

Conexíón delta.

Secundario :

Conexión estrella, con neutro accesible.

Procedimiento :

 

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EESE - E.1.1

i) Cortocircuitar a’, b’, c’ y aplicar aplicar una tensión alterna E entre a’ y el neutro, como se indica en la figura. ii) Medir la tensión monofásica monofásica E y la corriente corriente IL de acuerdo al siguiente esquema:

Calcular : Zo = 3I E . L

ohms (°/1)

Caso II : Transformado Transformadorr estrella-estrella con delta terciario Primario

: Conexión estrella, neutro no accesible

Secundario

: Conexión estrella con neutro accesible

Terciario

: Conexión delta

Procedimiento : Igual que en 4.2.7.1

 

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EESE - E.1.1

No se hace ninguna medición por el lado primario por el cual no hay puesta a tierra.

Caso III :

Transformado Transformadorr de tres enrollados estrella-estrella-delta con los dos neutros puestos a tierra.  Autotransformadores  Autotransform adores con neu neutro tro puesta a tierra y delta tterciaria. erciaria.

En estos casos es imposible expresar la impedancia de secuencia cero por un solo valor. Se deben determinar las tres impedancias de secuencia cero Zp, Zs, Zt del circuito equivalente

Procedimiento :

 

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EESE - E.1.1

i) Determinar la impedencia Z1= ZP + ZT

Se cortocircuitan los tres bornes a, b, c, y se aplica una tensión alterna E entre “a” y N. Se mide la tensión E y la corriente I L Se calcula : Z1 % = 100 * 3 E% IL % ii) Determinar la impedancia impedancia Z2 = Zs +  ZT 

Se cortocircuitan los tres bornes d, e, f, y se aplica una tensión alterna E entre “d” y 0. Se mide la tensión E y la corriente I L. 

Se calcula : Z2 % = 100 * 3 E% IL % iii) Determinar la impedancia Z3 = Zp + 

1 . 1. + 1. Zs ZT 

Se conectan los tres bornes d, e, f con 0, se cortocircuitan los bornes a, b, c, y se aplica una tensión alterna E entre a y N.

Se calcula : Z3 % = 100 * 3 E% IL % Mediante las impedancias Z1, Z2, Z3 se calculan ahora las impedancias del circuito equivalente: . Zt =

√ ( Z1 – Z3 )* Z2

Zp = Z1 - ZT

Zs = Z2 - Z T

 

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EESE - E.1.1

Todas las impedancias deben ser expresadas en porcientos referidos a la misma base.

Caso IV :

Autotransforma Autotransformador dor con neutro no accesible.

Se cortocircuitan a, b, c y también d, e, f. Se aplica una tensión alterna entre a y d. Se mide la tensión E y la corriente IL. Se obtiene la impedancia de secuencia cero. Z= 3E IL 

Caso V :

ohms (° /1)

Transformador estrella-zig-zag con delta terciaria

 

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EESE - E.1.1

Para no complicar en demasía la medición, se supondrá que el enrollado zig-zag es eléctrica y magnéticamente simétrico. Esto normalmente no es el caso, pero será aceptable despreciar el error introducido por la asimetría que existe en la práctica.

Dado que el enrollado zig-zag de por sí da una puesta a tierra para la secuencia cero, el procedimiento resulta en este caso más sencillo que el dado bajo el punto 4.2.7.3 de estas instrucciones. Con la disposición simétrica de los enrollados, resulta una impedancia de secuencia cero del lado primario (PT) independiente de la del enrollado zig-zag. Por lo tanto, el procedimiento es:

i)

Determinar la impedancia del primario ZPT = Z  P + Z  T, igual que para el punto 4.2.7.3 de estas instrucciones.

ii) Determinar la impedancia zig-a-zag, zig-a-zag, ZS, cortocircuitando los bornes d, e, f y aplica aplicando ndo una tensión alterna E entre d y el neutro 0. Si I L es la corriente que circula por el neutro, entonces: ZS= 3 E IL

en ohms (° por uno)

Las impedancias ZPT Y ZS son las dos impedancías de secuencia cero de este transformador.

Caso VI

Transformador Transformadores es monofásícos.

La impedancia de secuencia cero es igual a la de secuencia positiva. No procede hacer prueba especial alguna.

 

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EESE - E.1.1

4.3.- CALENTAM CALENTAMIENTO. IENTO. 4.3.1.- General. Los calentamientos se medirán sólo en la primera unidad en caso de contratos por varios transformadores iguales. Se verificarán todos los calentamientos especificados, para las condiciones de carga y conexiones que indique la especificación, lo que en la práctica podrá significar hacer varias pruebas.

Se especifican límites de calentamiento para los enrollados, entendiéndose que se trata del calentamiento medio del cobre, y para el aceite aislante, medido cerca de la parte superior del estanque. Bajo condiciones de potencia nominal se especifican límites para diferentes tensiones (tensión nominal, 105 % Un, 95% Un) y diferentes regímenes de refrigeración (autorrefrigerado, ventilación forzada, etc.). Aún cuando se prescribe un límite de calentamiento para el punto más caliente, actualmente no se consulta la verificación del mismo, pues las dificultades para decidir el lugar apropiado de medición y método de medida no han sido superadas.

Si se realizan las medidas necesarias para dos tensiones no es indispensable real¡zar nuevas medidas para tensiones adicionales ya que los calentamientos del aceite y enrollado para estas condiciones adicionales se pueden calcular a partir de las medidas hechas y los respectivos valores de pérdidas que se presentan, mediante fórmulas apropiadas tomadas de USAS y/o IEC que se acordarán previamente con la fábrica.

4.3.2.- Medidas de temperatura temperatura.. Las temperaturas de los enrollados se determinarán por el método de resistencia, que es el prescrito en la especificación, siguiendo las indicaciones de los párrafos 6.1.2, 6.1.3 y 6.8 (corrección al instante de desconexión) del código USAS C57.12.90 o de las cláusulas 604 y 607 de la norma IEC 76.

Las temperaturas del aceite se medirán según los puntos del párrafo 6.3 de USAS o cláusula 608 de IEC. Cabe indicar que será preciso seguir la prescripción de que se usen termocuplas para estas medidas, en ausencia del termómetro de alcohol, embutido en la cubierta superior (ya que la especificación no exige este suministro), técnica que permite obtener la mayor exactitud. En lo posible se determinará no sólo, la temperatura del aceite bajo la tapa del transformador, sino también la

 

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EESE - E.1.1

temperatura media del aceite; esta posibilidad existe p.ej. si se puede medir la caída de temperatura en los radiadores o enfriador :

θac med = θ ac tapa – ½ * delta θ ac enfr. Cuando la especificación exije medidas en partes metálicas externas, p.ej. alrededor de bushings de alta corriente, se usarán también termocuplas, siguiendo las indicaciones del párrafo 6.2.5. de USAS.

La temperatura ambiente de referencia será medida según el párrafo 6.2.4, de USAS o cláusula 602 de IEC tomando en cuenta los casos especiales, según el tipo de transformador de que se trate, para los cuales se prescriben modalidades apropiadas bajo los párrafos 6.3.1 hasta 6.3.4 de USAS y cláusula 601 de IEC.

4.3.3.- Métodos de carga Para unidades sumergidas en aceite, se aplicarán los métodos de cortocircuito o de oposición ("Loading Back Method" o "Back-to-Back Method"). Se recurrirá al primero de ellos en unidades mayores, de dos o más enrollados. Para la aplicación de este método se determinará la conexión que produce los mayores calentamientos del enrollado, a partir de las medidas de las pérdidas de carga en las diferentes tomas, según lo explicado en el punto 4.2.6 de estas Instrucciones. La determinación mediante cálculo de la toma apropiada por parte de la fábrica, según indica el párrafo 6.4.1 del código USAS, servirá de verificación a la determinación anterior.

Para el caso de transformadores del tipo seco, el código USAS prescribe las modalidades aplicables en los párrafos 6.6 y 6.7. En general, sólo cabe indicar que se preferirá el método Loading-Back para hacer las medidas de calentamiento.

Se aprovecharán las pruebas de calentamiento para realizar las siguientes medidas auxiliares y comprobaciones : - 

Calibración de imágenes térmicas y termómetros indicadores de la temperatura del punto más caliente

- 

Calentamiento de transformadores de corriente que estarán cortocircuitados

 

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EESE - E.1.1

Calentamiento y consumos de motobombas y/o ventiladores en caso de que se provean ajuste del indicador de nivel

-   Vibraciones o ruidos excesivos en estanque y accesorios accesorios - 

Calentamientos anormales en sectores del estanque, p.ej. próximos a la tapa superior, generalmente debidos a concentraciones de corrientes parásitas en el fierro; pueden detectarse palpando la superficie exterior al comienzo de las pruebas de calentamiento.

Cualquier situación que parezca anormal se discutirá con la fábrica a objeto de recibir las justificaciones adecuadas o, eventualmente, proceder a hacer las correcciones del caso.

4.4.- PRUEBAS DIELECTRICAS. 4.4.1.- Resistencia de aislación (R.A.) De costumbre, la especificación exige tomar una curva de R.A. en función de la temperatura del aceite en la parte superior, en todos los enrollados, en una unidad de cada orden por transformadores iguales. Una situación muy propicia para hacer tales medidas se presenta al final de las pruebas de calentamiento, mientras el transformador se enfría. Podrán tomarse medidas a partir de temperaturas altas, en escalones apropiados de temperatura hasta la temperatura ambiente. Si la fábrica desea operar las bombas de aceite (caso de transformadores con refrigeración forzada) para acelerar el enfriamiento, éstas se detendrán antes de realizar cada serie de medidas.

En los demás transformadores bastará con medir la R.A. de todos los enrollados a la temperatura ambiente.

La medición de la resistencia de aislación tiene sentido solamente si se realiza en las mismas condiciones bajo las cuales se efectuarán sus repeticiones posteriores en terreno. Para este objeto, la medición se hará con una fuente de corriente continua de salida estabilizada, de preferencia de 2500 V de salida. Se medirá la resistencia un minuto después de aplicar la tensión. Los aisladores deben encontrarse limpios. Tanto éstos como los enrollados no sometidos a la medición deben estar conectados al terminal de guardia (“guard") del instrumento de medida. La R.A. debe estar referida a la temperatura a la cual se encuentra el enrollado por medir. Si ésta es distinta de la ambiental es importante conocer con exactitud la temperatura interna del enrollado, para poder relacionar cada medición de R.A.

 

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Estas medidas servirán como referencia para los controles de mantención de TRANSELEC.

4.4.2.- Pruebas de impulso. General. La especificación exige las pruebas de impulso en todos los transformadores, aún cuando algunos fabricantes las consideran pruebas tipo. Se exige la aplicación de ondas completas y recortadas en todos los terminales de líneas de todos los enrollados, con las magnitudes establecidas en la especificación. Se exige la aplicación de ondas completas solamente, en los neutros de los enrollados y en ciertos terminales terciarios o destinados a la conexión de generadores, según sea indicado en la especificación.

No se exige que las pruebas de impulso incluyan aplicaciones de un frente de onda ("Front-of-wave test"), a menos que la especificación las estipule expresamente.

Por tratarse de pruebas cuyas técnicas de aplicación y análisis son complejas se recomienda al Inspector el estudio previo de los capítulos 3.4 a 3.8 del código USAS y de la publicación IEEE N° 93. Sobre esta base las explicaciones que siguen completan aspectos prácticos de la realización de las pruebas y destacan puntos de especial interés.

Las pruebas de impulso se harán después de las pruebas descritas en los puntos 4.2.1 a 4.2.4 de estas Instrucciones, a la temperatura que se encuentran los transformadores después de las pruebas anteriores, pero antes de las pruebas dieléctricas de baja frecuencia y de excitación en vacío (punto 4.2.5 de estas Instrucciones). Cuando se especifiquen pruebas en los neutros se comenzará haciendo estas pruebas, ateniéndose al número de aplicaciones indicado en la norma o la especificación Para su realización se podrá aplicar cualquiera de los dos métodos señalados en el párrafo 3.6 del código USAS.

Los protocolos de estas pruebas serán especialmente completos, abarcando la información sobre las calibraciones más importantes, reproducciones de buen tamaño de los oscilogramas y tablas con los parámetros de la evaluación detallada de las pruebas

 

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Conexiones

En general, es aceptable que todos los terminales no ensayados sean conectados directamente a masa. La conexión de esos terminales a través de una resistencia de hasta 500 ohms es necesaria sólo si no se obtiene la forma de onda normalizada, dentro de sus tolerancias, sin este requisito, o bien, si la conexión directa a masa de los terminales citados dará lugar a una corriente con una componente reactiva tan elevada que ésta tendería a ocultar las componentes oscilatorias cuya observación es más importante para la detección de una posible falla.

En autotransformadores, como regla, el terminal secundario de la fase por ensayar será conectado a tierra directamente o a lo más, a través de una resistencia baja (no más de 300 ohms), al hacer la prueba en el enrollado serie de la fase correspondiente, o sea a aplicar impulsos al primario. Al aplicar impulsos al secundario, se conectará a tierra el borne primario, de preferencia, a través de una resistencia de 300 a 500 ohms. La experiencia ha mostrado que la corriente de impulso es más sensible a fallas en el transformador que la tensión. Por lo tanto, se tomarán oscilogramas de por lo menos una corriente que será de preferencia :

i) la corriente entre neutro y tierra del enrollado por ensayar ensayar (en caso de conexión estrella o zig-zag) zig-zag)

ii) la corriente entre uno o los dos vértices no ensayad ensayados os de un enrollado en conexión delta y tierra tierra

iii) la corriente a tierra en otro enrollado (corriente inducida) cuyas fases están cortocircuitadas entre sí.

Cuando las instalaciones del fabricante permiten oscilografiar, además de la tensión, las dos corrientes a tierra, es decir la según i) o ii) y la inducida, según iii), el inspector insistirá en esta exigencia.

Inspección previa y calibraciones

Se estima indispensable realizar los controles que indican las normas citadas arriba y las que se indican a continuación. Cabe tener presente que, dada la naturaleza de las pruebas, no es conveniente tener

 

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que repetir las aplicaciones por causa de errores de técnica de aplicación o fallas de circuitos principales o auxiliares.

Entre los controles físicos susceptibles de realizar se cuentan : verificación de robustez y continuidad de conexiones a tierra y líneas de conexión a los terminales; conexión del enrollado bajo prueba en la toma apropiada y de los demás enrollados según prescriban las normas o se haya acordado previamente; provisión de detectores y circuitos para la medida de corriente de impulso a tierra. Normalmente, las fábricas tienen especialistas en esta materia.

Las calibraciones requeridas comprenden los siguientes aspectos : -   Verificación de la proporción utilizada para las medidas, en el divisor de tensión de impulso, para lo

cual bastan mediciones de baja tensión. -   Verificación de la excitación requerida en el generador de impulsos para obtener la tensión deseada. Se procede según las técnicas de la norma USAS C 68.1, “Measurements of Voltage in

Dielectric Tests", utilizando espinterómetros (spheregaps) ajustados de manera de obtener a lo menos dos puntos cuyos niveles de descarga (50% flashover) se encuentran entre 40% y 70% de la tensión deseada. Por extrapolación se obtendrá la excitación para los diversos niveles de tensión de impulso que requieren las pruebas. Las tablas de valores normales de descarga y las correcciones a que haya lugar, serán las indicadas en USAS C 68.1 u otras normas de publicación reciente (p.ej. IEC N° 52). - 

Forma de la onda completa: La fábrica tendrá precalculados los parámetros de ajuste del generador de impulsos para obtener la forma de onda deseada, los que se verificarán con aplicaciones directas al terminal bajo prueba, sin exceder el nivel de RFW (reduced full wave) que se haya elegido para las pruebas y que es del orden de 40 a 70% del nivel de RFW (reduced full wave). Al mismo tiempo se controlará la calidad de reproducción de los impulsos en el osciloscopio y las velocidades de barrido adecuadas (ref.: párrafo 3.7.6 del código USAS C 57 12.90). La onda resultante deberá cumplir con los límites de tolerancia dados por el párrafo 3.8 del Código, sujetos a la consideración de los casos especiales que el mismo Código indica (Ver p.ej. el párrafo 3.5.5).

- 

Registro de las ondas reducidas. Cabe destacar lo indicado bajo el párrafo 3.8.4 del Código, respecto a la necesidad de registrar todas las aplicaciones cuyas amplitudes excedan 40% del nivel

 

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de FW. Tal medida se justifica, entre otras cosas, por cuanto puedan producirse fallas internas durante estas aplicaciones, con efectos de carbonización tales que el sector fallado quede cortocircuitado, haciendo ¡mposible que se detecte en aplicaciones subsiguientes. - 

Tiempo de corte en impulsos CW (chopped waves). Los tiempos mínimos están indicados en el código USAS C 57.12.90, párrafo 3.4.2, y en la práctica podría ser necesario ejecutar ajustes previos a la aplicación de las ondas recortadas. Tiene importancia que el tiempo de corte sea prácticamente igual en ambos CW, por cuanto es sólo en estas condiciones que son comparables los oscilogramas de corrientes de impulso bajo CW, que permiten detectar eventuales fallas con mayor sensibilidad que comparando los oscilogramas de tensiones de impulso. Será conveniente acordar con la fábrica que se realicen aplicaciones RCW (reduced chopped waves) con valores máximos del orden de la amplitud de las RFW, antes de proceder a aplicar impulsos CW.

- 

Total de ondas aplicadas : Parece conveniente realizar una aplicación adicional de

FW

antes de las

aplicaciones de CW, con el objeto de facilitar la comparación de oscilogramas de tensiones y corrientes de FW, con los correspondientes a esta aplicación adicional. Si la fábrica no tiene objeciones, el programa de pruebas pruebas para un terminal de línea dado quedaría constituido por las siguientes aplicaciones-

RFW, RCW (*), (* ), FW (*), CW, CW, FW.

Notas : (*) Aplicaciones no normalizadas en el código USAS.

(*) Las aplicaciones de nivel reducido RFW y RCW pueden ser más de una de cada tipo.

 Aplicación de los impulsos.

De acuerdo a las normas, las pruebas se harán con el transformador sin excitación y con impulso de polaridad negativa (caso de unidades sumergidas en aceite). En transformadores con refrigeración forzada, las bombas se encontrarán detenidas o en funcionamiento, de acuerdo a las prácticas de la fábrica.

 

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La serie de impulsos se aplicará en la secuencia que estipula el códigos y se registrarán en osciloscopios provistos de cámaras fotográficas. Es de gran conveniencia que el cuadro de las películas usadas sea de tamaño grande, p.ej. 75 mm, para facilitar el estudio de los negativos posteriormente.

Se registrarán tanto las tensiones de impulso aplicadas como las corrientes a tierra respectivas, en todas las aplicaciones. Para los efectos de la evaluación de las pruebas, se compararán los oscilogramas de RFW con las de FW y los oscílogramas de RCW con los de CW, tanto en tensiones como en corrientes (Ref.: IEEE N° 93).

Como un medio de evitar confusiones posteriores entre los oscilogramas y verificar que la fábrica someterá la total¡dad de los oscilogramas tomados efectivamente. El Inspector podrá proceder como sigue:

a) Llevar un registro paralelo de la señal de tensión que llega al osciloscopio, ya sea utilizando una Cámara Polaroid o un Memoriscope acoplado al mismo oscíloscopio o a otro alimentado en paralelo con el anterior. Se parte de la base que al Inspector no le será posible retener detalles de los impulsos que aparecen en la pantalla, al observar por el visor auxiliar que poseen normalmente los osc¡loscopios y deberá recurrirse a las ayudas indicadas. La película Polaroid puede de revelarse de inmediato y permite numerar correlativamente los oscilogramas. El Memoriscope es un osciloscopio dotado de persistencia de la imagen en la pantalla, la que puede borrarse a voluntad, y permite llevar un registro ordenado de los impulsos sí se copia aproximadamente las imágenes.

b) Examinar los negativos inmediatamente inmediatamente después de terminadas terminadas las pruebas, sin más demor demoras as que las del revelado, lo que puede hacerse rápidamente. Se exigirá que no se corten las tiras en cuadros individuales hasta no haber sido marcados adecuadamente, El ordenamiento correlativo de los oscilogramas de corriente, en la práctica, no presentará dificultades si se  dispone del de tensiones. Durante las aplicaciones de impulsos será necesario destacar observadores en las proximidades del transformador para verificar manifestaciones externas de eventuales fallas y ayudará la evaluación de perturbaciones que pudieran pudieran encontrarse en los oscilogramas. E En n particular, es conveniente poder detectar ruidos, circulación violenta del aceite aceite (p.ej. en relé Buchholz) en el interior del estanque.

 

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Por otra parte, observadores equipados con detectores de Ultrasonido portátiles con mira y pantalla colectora) podrán detectar eventuales emisiones de corona proveniente de puntos críticos tales como el terminal del bushing del del enrollado que se prueba, línea de alimentación de impulsos, conexiones de puesta a tierra, etc.

Detección de fallas. Se realiza de acuerdo a las indicaciones de las publicaciones señaladas, basándose en el estudio de los oscilogramas y en eventuales señales externas que se hayan podido detectar.

De preferencia, los oscilogramas se observarán con la ayuda de visores iluminados dotados de lentes amplificadores de manera de poder percibir con todo detalle los contornos de los oscilogramas. Se comprobará que las ondas de tensión aplicadas cumplan con las tolerancias prescritas, según se ha indicado antes. Se hace hincapié en que cualquier anomalía que se presente deberá ser investigada en forma exhaustiva, antes de seguir con el programa de pruebas. Tal investigación podría requerir pruebas adicionales en condiciones iguales o similares que las anteriores. No existen criterios exactos para evaluar el deterioro de las propiedades dieléctricas con aplicaciones sucesivas de impulsos, pero en general se aceptan hasta dos aplicaciones adicionales de la serie normal de pruebas en transformadores de diseño normal.

Como el código USAS C 57.12.90, en sus párrafos 3.7.1 y 3.7.5, autoriza realizar una aplicación adicional consistente en una RFW y una FW, el Inspector podrá autorizar la ejecución de dicha prueba adicional. Cualquiera situación que vaya más allá de lo anterior, deberá ser aprobada previamente por TRANSELEC.

En la preparación de los protocolos se incluirán todos los oscilogramas tomados, lo que se pedirá expresamente a la fábrica, aún cuando el párrafo 3.8.4 del Código limite el número de ellos a los de tensiones de impulso.

4.4.3.- Pruebas dieléctricas de baja frecuencia.

 

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La realización de las pruebas de tensión aplicada y tensión inducida, se encuentra descrita en los párrafos 3.2 y 3.3 del C6 digo USAS.

La prueba de potencial aplicado no suele presentar dificultades. La prueba de potencial inducido tampoco presenta dificultades en los casos de los transformadores en que la clase de aislacíón de cada enrollado corresponde a la tensión nominal de dicho enrollado y en que los neutros tienen aislación plena. En tales casos, la prueba consistirá simplemente en excitar cada enrollado con una tensión igual a dos veces la tensión nominal. La prueba se realizará con mayor simplicidad usando una fuente trifásica. No obstante, si existen limitaciones experimentales que lo impidan, pueden usarse los circuitos para fuente monofásica que se describen más adelante.

En prácticamente todos los enrollados en estrella de clase 115 kV o superior se especifica aislación graduada, es decir, el neutro tiene una clase d de e aislación inferior los terminales de línea. Para estos casos la norma prescribe que la prueba de tensión inducida deberá realizarse de modo de producir entre cada terminal de línea y neutro, la tensión de prueba correspondiente a la clase de aislación del terminal de línea. Para cumplir esta condición puede ser necesario aplicar una tensión entre terminales superior a dos veces la tensión nominal del enrollado correspondiente, pero en todo caso, no deberá excederse la tensión de prueba a tierra admisible para cualquier terminal. Normalmente no será posible cumplir estas condiciones usando una fuente de tensión trifásica.

Por otra parte, los enrollados para 154 kV o más, normalmente, se especif¡can con aislación “rebajada”, es decir, con una clase de aislación inferior a la tensión nominal del enrollado. En el caso de autotransformadores trifásicos, puede resultar imposible aplicar a algunos terminales su tensión de prueba sin exceder la tensión de prueba de otros terminales terminales que tengan aislación “rebajada” “rebajada”.. Por lo general, la fábrica propondrá realizar la prueba de potencial inducido de una manera tal, que se obtengan las tensiones de prueba especificadas lo más aproximadamente posible, no siendo siempre

 

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posible de obtener en forma exacta el valor exigido. El Inspector estará autorizado a aceptar aquellas conexiones ***falta texto página 50***

Caso I :

Transformador trifásico de dos enrollados.

- Primario : Tensión nominal 66 kV, conexión delta, aislación clase 69 kV. - Secundario Tensión nominal 13,8-24 kV (doble conexión), conexión estrella, aislación clase 25 kV y neutro con aislación plena. La prueba se realizará con el transformador conectado para 24 kV. a) Prueba con fuente trifásica Consistirá simplemente en aplicar tensiones iguales a dos veces la tensión nominal de cada enrollado. b) Prueba con fuente monofásica La tensión de 2 * 66 kV = 132 kV entre cada dos terminales del primario se obtiene con la siguiente conexión, en la toma nominal :

La tensión de 2 * 24 kV = 48 kV entre cada dos terminales del secundario se obtiene con la siguiente conexión, en la toma nominal :

 

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Caso II : - Primario :

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Transformador trifásico de tres enrollados Tensión nominal 66 kV, conexión estrella, estrella, aislación clase 69 kV y neutro con aislación plena.

- Secundario: Tensión nominal 13,8 kV, conexión zig-zag, aislación clase 15 kV y neutro con aislación plena. - Terciario:

Conexión delta con un vértice abierto abierto y sólo dos bushings. Tensión a determinar por el fabricante.

a) Prueba con fuente trifásica :

Consistirá simplemente en aplicar tensiones iguales a dos veces la tensión nominal de cada enrollado.

 

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b) Prueba con fuente monofásica :

La tensión de 2 * 66 kV = 132 kV entre cada dos terminales del primario se logrará con la siguiente conexión, en la toma nominal :

La tensión de 2 * 13,8 13, 8 kV = 27,6 kV entre ea da dos terminales del secundario se obtiene con la siguiente conexión, en la toma nominal:

 

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Caso III III : Tran Transformador sformador trifásico de tres enro enrollados llados - Primario :

Tensión nominal 154 kV, conexión estrella, estrella, aislación clase 138 kV y neutro con aislación reducida clase 15 kV.

- Secundario: Tensión nominal 69 kV, conexión estrella, aislación clase 69 kV y neutro con aislación reducida clase 15 kV. - Terciario:

Tensión nominal 13,8 kV, conexión delta, aislación clase 15 kV

Como los neutros tienen aislación reducida, durante la prueba de tensión inducida debe procurarse alcanzar las siguientes tensiones entre cada terminal de línea y tierra:

- Primario

: 275 kV

- Secundario

: 140 kV

La prueba con fuente trifásica no es adecuada en este caso.

En la prueba monofásica puede usarse el circuito que se indica más adelante. Tanto el primario como el secundario se conectan en la toma + 5 %.

 

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Respetando la limitación de 34 kV entre neutro y tierra, sólo es posible lograr una tensión de 264 kV entre terminal de línea primario y tierra, es decir, un 96% de la tensión de prueba prescrita. Además, puede verse que la tensión entre terminales de fase no sólo excede la tensión de prueba del enrollado correspondiente sino que es apreciablemente superior a dos veces la tensión nominal. Según la norma USAS, este proceder es admisible y hasta obligatorio. Sin embargo, es aconsejable discutir con prudente anticipación el circuito y tensiones de prueba con el fabricante.

La prueba y la obtención de las tensiones requeridas se facilita notoriamente en el caso de un transformador similar al anterior pero con neutro del primario de clase 46 kV o mayor y neutro del secundario de clase 25 kV o mayor. En tal caso se usará el circuito indicado más adelante. El primario se conectará en la toma - 5% y el secundario en la toma + 5%.

 

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Caso IV IV : Transformado Transformadorr trifásico de dos enrollados. - Primario :

Tensión nominal nominal 13,8 kV, conexión delta, aislación clase 15 kV kV

- Secundario: Tensión nominal 230 kV, conexión estrella, aislación clase 196 kV y neutro con aislación reducida clase 69 kV.

Como el neutro tiene aislación reducida, durante la prueba de tensión inducida debe alcanzarse la tensi6n de 395 kV entre cada terminal secundario de línea y tierra.

La prueba con fuente trifásica no es adecuada en este caso.

En la prueba con fuente monofásica puede usarse la conexión siguiente, en las tomas nominales :

 

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Caso V : Autotransformador trifásico. - Primario : (enrollado serie) Tensión nominal 110 kV, conexión estrella, aislación clase 115 kV - Secundario: (enrollado común) Tensión nominal 69 kV, conexión estrella, aislación clase 69 kV y neutro con aislación reducida clase 25 kV o mayor. - Terciario:

Tensión nominal 13,8 kV, conexión delta, aislación clase 15 kV

Como el neutro tiene aislación reducida con relación a los terminales de línea, durante la prueba de tensión inducida debe procurarse alcanzar las siguientes tensiones entre terminales de fase y tierra .

- Primario

: 230 kV

- Secundario

: 140 kV

La prueba con fuente trifásica no es adecuada en este caso.

 

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En la prueba con fuente monofásica puede usarse la conexión que se indica más adelante. El enrollado primario se conecta en la toma + 5% y el enrollado secundario en la toma -10%.

Respetando la limitación de 140 kV entre terminal secundario y tierra, sólo es posible lograr una tensión de 220 kV entre terminal de línea primario y tierra, es decir un 96% de la tensión de prueba prescrita. Puede verse que la tensión entre terminales de fase del primario y terciario no sólo excede la tensión de prueba del enrollado correspondiente, sino que son apreciablemente mayores a dos veces la tensión nominal del mismo. Según la norma USAS, este proceder es admisible y hasta obligatorio. Sin embargo, es aconsejable discutir con prudente anticipación el circuito y tensiones de prueba con el fabricante.

Caso VI :

Banco trifásico de autotransform autotransformadores adores

- Primario:

Tensión nominal 220 kV, conexión estrella, aislación clase 180 kV

- Secundario:

(enrollado común) Tensión nominal 154 kV, conexión estrella, aislación clase 138 kV y neutro con aislación reducida clase 15 kV o mayor.

- Terciario:

Tensión nominal 13,8 kV, conexión delta, aislación clase 15 kV

 

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Como el neutro tiene aislación reducida, durante la prueba de tensión inducida debe procurarse alcanzar las siguientes tensiones entre terminales de línea y tierra :

- Primario - Secundario

: 360 kV : 275 kV

Se realizará en cada unidad una prueba monofásica.

Puede usarse el siguiente circuito, conectando el primario del transformador en la toma + 5% y el secundario en la toma +10%.

4.4.4.- Prueba de corona General. Esta prueba no está normalizada en los códigos concernientes a transformadores. Sin embargo, su aplicación se ha ido generalizando, por cuanto existe la posibilidad de que la aislacíón del transformador pueda ser dañada y fallar en último término si se presenta corona en las condiciones de operación, aún cuando las demás pruebas dieléctricas hayan resultado satisfactorias.

 

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 Actualmente no existe consenso general respecto al nivel de corona que pueda causar un daño progresivo que sea conducente a falla, ni tampoco respecto al método para medir el nivel de corona y la oportunidad en que debe hacerse la prueba. En esta situación, los usuarios que estipulan la realización de pruebas corona tienen que proceder a acordar los procedimientos aplicables con los fabricantes, sobre la base de cada caso en particular.

El estado actual de las técnicas, en lo concerniente a criterios aplicables, métodos de prueba, etc., se encuentra bien representado en el artículo "Transformer Corona Testing" y la discusión del mismo (Agosto 19669 IEEE Transactions), y en un artículo de la revista Brown Boveri de Julio de 1967.

La especificación de TRANSELEC exige efectuar pruebas de corona en los enrollados de 150 kV y superiores, en todos los transformadores. Aunque no lo diga la especificación, se entenderá que se trata del corona interno dentro del estanque, de manera que se excluyen las eventuales descargas provenientes del bushing del enrollado. Respecto a otras condiciones de las pruebas que no se encuentran estipuladas, el Inspector se atendrá a las instrucciones que se dan a continuación.

Técnicas de ensayo y calibraciones  A falta de un acuerdo entre TRANSELEC y la fábrica con anterioridad a las pruebas, el Inspector deberá discutir con la fábrica los procedimientos de pruebas. En principio, parece conveniente convenir con la fábrica la proposición elaborada por un Comité especializado del IEEE de Estados Unidos (Ref. Transactions PAS-85, pp 892-893, Agosto 1966).

Reproducimos a continuación el procedimiento propuesto por el IEEE que dice como sigue : -   “Las mediciones de corona interna se harán durante la prueba de potencial inducido al nivel de

tensión especificado.” -   “La tensión de radiointerferencia (RIV) generada por corona será tomada como indicación de la

existencia de corona. El método general de medición y los procedimientos de calibración serán los indicados en la norma NEMA N° 107.” -   “Las medidas de corona interna se harán harán durante la prueba de potencial inducid inducido.” o.”

 

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-   “La magnitud de corona se determinará por mediciones, en el terminal del enrollado por p probar, robar, del

RIV generado por corona.” -   “Se usará un Radio Noise and Field Strength Meter, según USA-Standard C 63.2, para medir el RIV

generado por corona. De preferencia se harán las medidas a una frecuencia de 1 MHz, aún cuando puede usarse cualquier frecuencia entre 0,85 hasta 1,15 MHz.” -   “El método general y procedimientos procedimientos estarán de acuerdo con las recomendaciones de de la publicación

NEMA antedicha, excepto que el medidor de ruidos (Radio "Noise Meter”, RN) puede acoplarse al terminal del enrollado que se somete a prueba, a través de un condensador de acoplamiento o a través de la toma capacitiva del bushing que constituye el terminal.” -   “Si el RIV se mide en la toma capacitiva del bushing, se usará un dispositivo adecuado que pueda,

sintonizarse con la capacidad toma-tierra del bushing, a la frecuencia de la medida. Este dispositivo estará constituido por todos los elementos del circuito desde la toma capacitiva del bushing hasta el medidor de ruidos RN. El cable coaxial, un elemento del dispositivo, será de cualquier ¡mpedancia apropiada y no requiere estar terminado con su impedancia característica. El propósito del dispositivo es de hacer mínimo el efecto divisor de las capacidades del bushing y de transmitir el RIV al medidor RN con atenuación mínima.” - 

"Pantallas externas, según se requieran, se usarán para evitar corona en el aire.”

- 

"Los componentes del circuito de prueba conectados al enrollado por probar atenuarán el RIV observado en las medidas e influirán en el nivel de ruidos de fondo del RIV. Cuando la tensión se aplica directamente al enrollado por probar, se usarán bobinas de radio-frecuencia o filtros resonantes para aislar el transformador sometido a prueba y el circuito de medida de RIV, del resto del circuito de pruebas”

- 

"En ambos casos, ya sea que se use un condensador de acoplamiento o la capacidad del bushing para hacer las medidas, es necesario establecer mediante un procedimiento de calibración, la relación entre el RIV en el terminal del enrollado bajo prueba y la lectura de RIV del medidor RN en su ubicación normal en el circuito seleccionado para la prueba de corona.”

- 

"La razón de calibración se determinará por :”

1) La aplicación al terminal de prueba, de la salida de un generador de señales de forma de onda sinusoidal, con aproximadamente 100 microvolts a la frecuencia de medida.

Nota

:

Se ha establecido posteriormente que la forma de onda sinusoidal del generador no es indispensable).

 

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2) Medición de la tensión en el terminal con el medidor RN conectado directamente al terminal.

3) Medición, con el mismo medidor RN, de la tensión que aparece en el circuito de pruebas en la ubicación donde se conectará el medidor RN durante la medida de corona del transformador, Un segundo medidor RN puede ser usado, siempre que se haya establecido su relación con el primer medidor RN.

4) Se establecerá que esta razón de calibración permanezca válida en la gama de RIV que interesa. - 

"La razón entre la tensión medida con el medidor RN en el terminal, y la tensión medida con el medidor RN en su ubicación normal en el circuito seleccionado para la prueba de corona del transformador, será aplicada como un factor de corrección a las lecturas de RIV obtenidas durante la prueba de corona, para determinar el RIV real en el terminal del enrollado sometido a prueba".

Caben algunas observaciones complementarias sobre la materia. En primer término, es probable que no todas las fábricas estén en condiciones de realizar la prueba de corona con el instrumental y según la modalidad propuestos por el comité norteamericano. En este caso, el Inspector queda autorizado para aceptar los métodos de cal¡bración y medición según las normas alemanas (VDE 0434, dos partes). Una ventaja de la normalización normalización alemana parece ser la elección de una frecuencia de 1,9 MHz en lugar de 1 MHz, atendiendo que a la frecuencia de 1,9 MHz habrá menor probabilidad de ruido de fondo desde estaciones de radiodifusión. Otros métodos que proponga el fabricante, en reemplazo de los dos normalizados citados, deberán ser sometidos con todos los antecedentes del caso, a la aprobación de TRANSELEC. El Inspector aceptará sin embargo, que se conecten instrumentos adicionales para medir algún parámetro de corona, en paralelo con los exigidos por la norma respectiva, a modo de referencia, siempre que tales instrumentos no falsifiquen (p.ej. al introducir un amortiguamiento inadmisible en la señal por detectar) los resultados de la prueba.

En segundo término, hay una multitud de conexiones posibles para realizar la prueba sobre cuyas virtudes y defectos no se pronuncian las normas. La mayor sensibilidad de detección se obtiene si la prueba se hace con un condensador de acoplamiento que debe ser libre de corona a la tensión máxima aplicada; en este caso, se conectará el circuito según lo mostrado en la fíg. (a).

 

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Generalmente, los fabricantes desearán aprovechar, sin embargo, la toma capacitiva del propio aislador de paso para fines de acoplamiento; este procedimiento, aunque menos sensible, se considera aceptable y se dará preferencia a la conexión según la fig. (b). La conexión según la fig. c) que es la

 

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menos sensible, según los antecedentes en nuestro poder, se aceptará solamente si el fabricante no está dispuesto a realizar la prueba ni con la conexión según la fig. (a) ni según la fig. (b).

El nivel de corona se medirá a los siguientes escalones : i) tensión a la cual la especificación exige ausencia de corona; para transformadores transformadores en o para conexión estrella con neutro efectivamente puesto a tierra, esta tensión es de 116 kV ef. para una tensión nominal de 154/161 kV y de 166 kV ef. para una tensión nominal de 220/230 kV

ii) 50% de la tensión correspondiente correspondiente a la prueba prueba de potencial inducida inducida

iii) 70 a 75% de dicha tensión

iv) tensión de prueba de potencial inducida; se observará cualquier variación significativa del RIV en el RN durante el tiempo que se mantiene aplicada dicha tensión

v) la misma tensión tensión que en iii

vi) la misma tensión que en ii

vii) la misma tensión que en i

Se reduce la tensión aplicada a un nivel no superior a la mitad de la indicada en i). En seguida, se vuelve a subir midiendo el RIV nuevamente en los niveles de tensión indicados en i), ii) e iii).

Debe tratarse de que el nivel de ruido de fondo durante la prueba sea el más bajo posible. El ruido de fondo admitido en la especificación es el máximo, y normalmente será posible rebajarlo por debajo de los límites especificados. Entre los ruidos de fondo que pueden llegar a alterar o a invalidar la prueba, se cuentan los ruidos provenientes de la maquinaria industrial, en especial soldadoras y otras máquinas que generan radiofrecuencias; otros equipos que se estén probando; interferencia captada por las conexiones entre el circuito de medida y el equipo bajo prueba. Se acepta que la prueba incluya

 

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blindajes especiales para eliminar tanto las interferencias externas como posibles descargas provenientes de los bushings. Sin embargo, se tratará de realizar la prueba a una hora a la cual el ruido proveniente de las instalaciones de la fábrica sea mínimo, el largo de las conexiones será el menor posible para minimizar las interferencias externas captadas. También deberán ser sólidas y firmes las puestas a tierra del transformador, de los otros elementos del circuito y de otros elementos metálicos vecinos al transformador. También es importante, para un bajo ruido de fondo, una adecuada limpieza de los contactos deslizantes del generador de prueba.

Evaluación de resultados. Los valores medidos se representarán gráficamente. Se deben cumplir los siguientes requisitos

a) al nivel de tensión indicado en i) no debe debe medirse corona, apart aparte e del ruido de fondo, ni al subir ni al bajar la tensión

b) la diferencia de corona entre las tensiones medidas medidas en los escalones ii) y iii), iii), al subir y al baj bajar ar la tensión aplicada, no debe ser significativa; en caso de haber una diferencia, en decibeles, superior a un 20%, se debe solicitar una explicación al fabricante;

c) la diferencia de coronas en el escalón ii), entre la subida de tensión inicial y la final debe ser despreciable

d) no debe haber variación del RIV medido durante la aplicación de tensión en el escalón iv).

La representación gráfica formará parte del protocolo de pruebas. Este protocolo incluirá también información sobre eventuales pruebas hechas en el transformador, hasta 12 horas antes de iniciarse la prueba de corona; el tipo de circuito e instrumento de medición usado, incluyendo datos sobre sensibilidad, banda de frecuencia cubierta, blindajes para eliminar descargas provenientes de bushings, etc.; nivel de ruido de fondo; frecuencia de medición; método y niveles de calibración del circuito e instrumento de medida. Los gráficos RIV/tensión deberán ser perfectamente nítidos y regulares para poder decidir si se cumplen o no las prescripciones de la prueba. De otra manera habrá que repetir las medidas en mejores condiciones técnicas.

 

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El incumplimiento de lo especificado será causal de rechazo de la unidad afectada. La fábrica podrá someter la unidad a una repetición de ciertos procesos, sin desarmar la unidad, si se sospecha deficiencias susceptibles de mejorar de esa manera (p.ej. nuevas aplicaciones de alto vacío), procediéndose nuevamente a hacer las pruebas de corona. En otros casos, o cuando persiste el fenómeno de corona interno, corresponderá realizar una completa investigación de la causa, la que podría involucrar el desarme de la unidad.

Todos los antecedentes respecto a las pruebas originales, procesos de mejoramiento, pruebas de repetición etc., serán enviados a TRANSELEC.

5.- INSPECCION FINAL. Se realiza para controlar el cumplimiento de varias prescripciones referentes al transporte de las unidades, La especificación contiene prescripciones que se refieren a las siguientes materias susceptibles de ser verificadas por el Inspector en la fábrica : - 

Grado de desarme requerido para el transporte.

- 

Tipo de embalaje a usar para accesorios

- 

Protecciones a instalar en el estanque principal principal

- 

Equipo de gas inerte a presión e instrumental de control, tanto al exterior como en el interior de la caja

- 

Marcas de embarque.

- 

Dimensiones y pesos límite de transporte

En el caso de que los aisladores hayan sido suministrados por un subproveedor, el Inspector verificará que su embalaje cumpla con los requisitos de dicho subproveedor y se realice en la misma forma como el original de éste.

Cabe destacar que, antes de proceder al despacho desde la fábrica, se comprobará la estanqueidad de la caja del transformador con gas inerte. Posteriormente se llevará la presión del gas al nivel recomendado por la fábrica, anotando las condiciones ambientales. La temperatura a tomar será la de la caja del transformador y no la del aire circundante.

 

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EESE - E.1.1

6.- ASISTENCIA DEL INSPECTOR. Todas las pruebas y controles enumerados en los capítulo 3 y 4 de estas Instrucciones deberán contar con la asistencia del Inspector en cada transformador. Si la fábrica ha hecho mediciones en ausencia del Inspector, éste exigirá la repetición de las mismas, sin costo, hasta donde sea necesario para cerciorarse de la validez de los resultados de prueba prueba exhibidos exhibidos por la fábrica. fábrica.

En caso caso de que la

fábrica pretenda haber realizado alguna prueba dieléctrica en ausencia del Inspector, éste exigirá en todo caso la repetición de las mismas y pondrá además los antecedentes completos de inmediato en conocimiento de TRANSELEC.

Los controles señalados en los capítulos 2.2 a 2.4 de estas Instrucciones darán lugar a una o más visitas del Inspector a la fábrica en el curso de la construcción del o de los transformadores. Durante estas visitas, el Inspector aprovechará la oportunidad de discutir aspectos de pruebas que pudieran ser objeto de un acuerdo previo (p.ej. pruebas de corona y de potencial inducido). El número total de visitas por realizar en esta etapa dependerá de la importancia del equipo y el valor de la orden y la confianza que merezca la fábrica, antecedentes que serán juzgados por la respectiva Oficina de Inspección, eventualmente de común acuerdo con TRANSELEC.

La asistencia del Inspector a la etapa señalada en el capítulo 5 de estas Instrucciones, se hará a base de lo que se indique al respecto en la orden de compra y en conformidad con los antecedentes recién citados. En caso de una orden por varios transformadores, se recomienda en todo caso que el Inspector verifique las exigencias especificadas por lo menos en la primera unidad.

7.- NORMAS De acuerdo con la especificación, las siguientes normas son o, en caso de alternativas, pueden ser de aplicación obligatoria :

USA-Standardss C 57.12, con el siguiente detalle USA-Standard C 57.12.00 :

General Requirement Requirement for Distribution, Power Power ad Regulating Transf Transformers, ormers, and Shunt Reactors. (últ. edición Mayo 1965).

 

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EESE - E.1.1

C 57.12.30 :

Three-phase Load-Tap-Changing Transformers (últ. edic. Febrero 1965)

C 57.12.70 :

Terminal Markins and Connections for Distribution and Power Transformers. edic. Diciembre 1964)

C 57. 12.76 :

Integral Air-Filled Junction-Boxes for Cable Termination for Power Transformers

(últ;.

(últ.

edic. Diciembre, 1964)

C 57.12.80 :

Terminology for Distribution, Power and Regulating Transformers, and Shunt Reactors (últ. edic. Octubre 1958, suplemento Octubre 1961).

C 57.12.90 :

Test Code for Distribution, Power and Regulating Transformers, and Shunt Reactors, (últ..edic. Septiembre 1965)

USA-Standardss C 57.13 :  USA-Standard Instrument Transformers. (últ. edic. Abríl 1954).

USA-Standardss C 57.93 :  USA-Standard Guide for Installation and Maintenance of Oil- Immersed Transformers. (últ. edic. Mayo 1958).

IEC  Publícation 76. Recommendations for power transformer. (1a. edic. 1955).

IEEE N° 93

Proposed Guide for Transformer Impulse Tests (ult. edic. Diciembre 1962).

USA-Standard C 76. 1  Requirements and Test Code for Outdoor Aparatus Bushings. (últ. edic. Agosto 1964).

NEMA N° TR-1 Transformers, Regulators, and Reactors. (últ. edic. 1962).

 

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EESE - E.1.1

NEMA N° 107 Methods of Measurement of Radio Influence Voltage (RIV) of High-Voltage Apparatus. (últ. edic. 1964).

 VDE 0414

Regeln für Messwandler. (últ. edic. Mayo 1967) (existe también en traducción inglesa).

 VDE0434

Teil 1 : Richtlinien für Teilentladungs Messeinrichtungen für Isolations, prüfungen mit Wechselspannungen bis 500 Hz.

Teil

2:

Richtlinien

für

Teilentladungs-

prülungen

Wechselspannungen bis 500 Hz. (últ. edic. Enero 1966)

án

Betriebsmitteln

mit