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Comisionamiento de un transformador de potencia: pruebas

Pruebas de puesta en servicio (comisionamiento) de un transformador de potencia: qué se mide, por qué y en qué orden, frente a fábrica y mantenimiento.

Por Shadai García, ingeniero electricista, fundador y CEO de Tiza Group. Revisado por el equipo de ingeniería de Tiza Group · .

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Comisionamiento de un transformador de potencia: pruebas, protecciones, energización y carga. Ubicación en el sistema, principio de funcionamiento e IEC 61850. Ilustrativo: los valores reales salen de la placa y del manual del fabricante.
Respuesta corta

El comisionamiento de un transformador de potencia comprueba en sitio que la unidad llegó sin daños del transporte, quedó bien montada y está lista para energizarse. Se miden relación, resistencia de devanados, aislamiento, factor de potencia, corriente de excitación y, como huella de referencia, la respuesta en frecuencia; se analiza el aceite, se verifican accesorios y protecciones propias, y se energiza bajo vigilancia. Los resultados se comparan con los protocolos de fábrica y quedan como línea base del mantenimiento.

Qué se busca en el comisionamiento del transformador

Un transformador de potencia se prueba tres veces en su vida con propósitos distintos. En fábrica, las pruebas de rutina, tipo y especiales de IEC 60076-1 demuestran que el diseño y la unidad cumplen lo especificado; se explican en pruebas de fábrica de transformadores. En mantenimiento, las pruebas buscan tendencias de deterioro. En el comisionamiento, o puesta en servicio, la pregunta es otra: ¿llegó sano, quedó bien montado y está listo para energizarse? Es una de las etapas del comisionamiento de subestaciones.

Entre la fábrica y la energización hay riesgos que no existen en el banco de pruebas: golpes en el transporte, humedad durante el montaje de bujes y radiadores, un llenado de aceite mal hecho, conexiones intercambiadas. Por eso las pruebas en sitio se comparan siempre con el protocolo de fábrica, y los resultados quedan como la línea base contra la que se medirá el transformador durante toda su vida. La guía de referencia para pruebas de campo de transformadores en aceite es IEEE C57.152.

Pruebas eléctricas antes de energizar

PruebaQué detecta en el comisionamiento
Relación, polaridad y grupo vectorialConexiones internas equivocadas, espiras en cortocircuito, cambiador de tomas mal posicionado
Resistencia de devanadosConexiones flojas en bujes y cambiador, contactos del cambiador con alta resistencia
Resistencia de aislamiento e índice de polarizaciónHumedad o suciedad en el aislamiento, tierras no previstas en el núcleo
Factor de potencia y tangente deltaEstado del aislamiento de devanados y bujes, comparado con fábrica
Corriente de excitaciónProblemas del núcleo, espiras en cortocircuito, magnetismo remanente
Impedancia de cortocircuitoDesplazamiento de devanados respecto a la placa
Respuesta en frecuencia (FRA)Deformaciones mecánicas por el transporte; deja la huella de referencia
Resistencia dinámica del cambiadorInterrupciones o tiempos anormales en la conmutación bajo carga

El orden importa. Las pruebas con corriente continua, como la resistencia de devanados, dejan magnetismo remanente en el núcleo, que altera la corriente de excitación y la respuesta en frecuencia en baja frecuencia. Por eso el FRA y la excitación suelen medirse antes, o se desmagnetiza el núcleo después de las pruebas en continua.

Corrección por temperatura. La resistencia de aislamiento y el factor de potencia dependen mucho de la temperatura. Para compararlos con fábrica hay que corregirlos a una temperatura de referencia; puede hacerlo con nuestra herramienta gratuita de corrección de aislamiento por temperatura.

Aceite y parte activa

Antes de energizar se toma una muestra del aceite para verificar que el llenado no introdujo humedad ni partículas: rigidez dieléctrica, contenido de agua y, como referencia, el análisis de gases disueltos. IEC 60422 orienta la supervisión del aceite mineral en servicio y su interpretación de gases se apoya en IEC 60599 e IEEE C57.104; el detalle está en la guía de análisis de aceite dieléctrico. Una segunda muestra de gases después de un período inicial de operación permite descartar que la energización haya generado gases anormales.

Accesorios y protecciones propias

El transformador trae sus propias protecciones mecánicas y térmicas, y todas deben llegar hasta el disparo:

  • Relé Buchholz o de gas y relé de flujo del cambiador de tomas: alarma y disparo cableados al relé y al interruptor correctos.
  • Válvula de alivio de presión y relé de presión súbita.
  • Indicadores de temperatura de aceite y devanado: calibración, umbrales de alarma y disparo, mando de la refrigeración.
  • Nivel de aceite del tanque y del conservador.
  • Cambiador de tomas bajo carga: operación local y remota, límites, señalización de posición y, si hay transformadores en paralelo, el regulador.
  • Refrigeración: ventiladores y bombas por grupos, con sus fuentes y alarmas.

Cada señal se verifica desde el sensor hasta el tablero de control, el relé y el SCADA. Las partes del tablero se describen en la guía del tablero de control del transformador.

La protección del transformador

La diferencial 87T, la sobrecorriente de respaldo y la protección de tierra restringida se prueban con inyección secundaria y los ajustes aprobados, como se describe en comisionamiento de relés de protección. En el comisionamiento hay dos puntos críticos:

Qué cambia según el transformador

El alcance no es igual para todas las unidades:

  • Transformadores de alta y extra alta tensión. Suelen llegar sin aceite o con los bujes desmontados, y su montaje en sitio es largo. Se agregan la verificación del registrador de impactos del transporte, el control del secado y del llenado al vacío y, a menudo, el factor de potencia de cada buje con su capacitancia.
  • Transformadores de media tensión en aceite. Llegan armados y llenos. Las pruebas se concentran en relación, resistencia de devanados, aislamiento y protecciones propias.
  • Transformadores secos. No hay aceite que analizar; ganan peso la inspección de la limpieza, las distancias, las sondas de temperatura de cada devanado y la ventilación. Su mantenimiento posterior está en transformador seco.
  • Autotransformadores y transformadores con devanado terciario. Más combinaciones de relación y de impedancia, y una diferencial más exigente.

Energización y verificaciones con carga

La primera energización se hace en vacío, con todas las protecciones habilitadas y el personal fuera de la zona. Se observan la corriente de energización, el ruido, la temperatura y cualquier alarma. Luego, con carga, se verifican la secuencia de fases, la corriente diferencial residual de la 87T, la coherencia de las medidas y el funcionamiento de la refrigeración. Es la única forma de confirmar que la compensación de la diferencial y la polaridad de los CT son correctas. La secuencia completa de la subestación está en primera energización de una subestación.

Comisionamos su transformador

Nuestro equipo hace el comisionamiento de transformadores de potencia de media, alta y extra alta tensión, en subestaciones y en plantas industriales, y entrega protocolos comparados contra fábrica que sirven como línea base. Para las pruebas en sitio, vea pruebas a transformadores de potencia o escríbanos.

Guías relacionadas

Referencias

  • IEC 60076-1:2011, Power transformers – Part 1: General.
  • IEC 60076-18, Power transformers – Part 18: Measurement of frequency response.
  • IEEE Std C57.152-2025, Guide for Diagnostic Field Testing of Liquid-Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors.
  • IEEE Std C57.149-2024, guía de aplicación e interpretación del análisis de respuesta en frecuencia.
  • IEC 60422:2024, Mineral insulating oils in electrical equipment – Supervision and maintenance guidance.
  • IEC 60599:2022, interpretación del análisis de gases disueltos y libres.
  • IEEE Std C57.104-2019, Guide for the Interpretation of Gases Generated in Mineral Oil-Immersed Transformers.
  • IEEE C37.91-2021, Guide for Protecting Power Transformers.
  • ANSI/NETA ATS-2025.

Preguntas frecuentes

¿Qué pruebas se le hacen a un transformador antes de energizarlo?

Relación y grupo vectorial, resistencia de devanados, resistencia de aislamiento, factor de potencia de devanados y bujes, corriente de excitación, impedancia de cortocircuito, respuesta en frecuencia de referencia, análisis del aceite y verificación de accesorios y protecciones propias. El alcance exacto lo fija la especificación del cliente y el fabricante.

¿Por qué se repiten en sitio pruebas que ya se hicieron en fábrica?

Porque entre la fábrica y la energización están el transporte, el montaje de bujes y radiadores, el llenado de aceite y el conexionado. Las pruebas en sitio confirman que nada cambió y, comparadas con el protocolo de fábrica, detectan daños que no se ven por fuera.

¿Es normal que dispare la diferencial al energizar un transformador nuevo?

No debería. La corriente de energización (inrush) tiene un contenido de segundo armónico que la diferencial usa para bloquearse. Si dispara, hay que revisar si fue inrush mal bloqueado, un error de ajuste o de conexión de los CT, o una falla interna real, antes de volver a energizar.

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