Las pruebas de grupo vectorial en transformadores son esenciales para determinar la configuración de las conexiones de los devanados y la relación de fase entre las tensiones de línea y de fase. La CPC 100 de OMICRON es una herramienta versátil y avanzada que facilita la realización de estas pruebas con precisión y eficiencia. En este blog, exploraremos en detalle los fundamentos de los grupos vectoriales, su importancia, el procedimiento para realizar estas pruebas utilizando la CPC 100 y las normas relacionadas.
Fundamentos de los Grupos Vectoriales
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Tipo de Conexión | Descripción de cómo están conectados los devanados primarios y secundarios: – D (Delta): Conexión en triángulo. – Y (Estrella): Conexión en estrella. – Z (Zigzag): Conexión en zigzag. |
| Desfase Horario | Un número de 0 a 11 que indica el desfase horario entre las tensiones de fase del devanado primario y secundario, basado en un reloj de 12 horas (por ejemplo, 0 = 0 grados, 6 = 180 grados, 11 = 330 grados).
|
| Ejemplos Comunes | – Dy11: Primario en Delta, secundario en Estrella, desfase de 330 grados. – Yd1: Primario en Estrella, secundario en Delta, desfase de 30 grados. – Yyn0: Ambos devanados en Estrella, neutro aterrizado, sin desfase. |
Importancia de los Grupos Vectoriales
| Importancia | Descripción |
|---|---|
| Compatibilidad y Sincronización | Asegura la correcta operación de transformadores en paralelo y evita corrientes no deseadas y desbalances. |
| Reducción de Armónicas | Algunas configuraciones ayudan a reducir armónicas, mejorando la calidad de la energía. |
| Requisitos de Desfase | Aplicaciones específicas requieren desfases para la correcta transferencia de potencia. |
| Estabilidad del Sistema | La correcta conexión a tierra y el grupo vectorial afectan directamente la estabilidad del sistema eléctrico. |
Normas Relacionadas
| Norma | Descripción |
|---|---|
| IEC 60076-1 | – Define el grupo vectorial como la designación que describe la relación de fase entre el devanado primario y el secundario del transformador. – Establece los procedimientos de prueba de grupo vectorial que deben realizarse tanto en fábrica como en el campo. |
| IEEE C57.12.90 | – Detalla los procedimientos de prueba de grupo vectorial, incluyendo el uso de dispositivos como la CPC 100. – Establece los tipos de equipos de prueba y métodos aceptables para realizar la prueba de grupo vectorial. |
Ecuaciones de Comparación para Grupos Vectoriales Comunes
| Grupo Vectorial | Ecuación | Explicación |
|---|---|---|
| Yyn0 | VS-s = VT-t | El voltaje entre la fase S del primario y la fase s del secundario debe ser igual al voltaje entre la fase T del primario y la fase t del secundario. |
| Yyn0 | VS-t = VT-s | El voltaje entre la fase S del primario y la fase t del secundario debe ser igual al voltaje entre la fase T del primario y la fase s del secundario. |
| Yyn0 | VT-t < VT-s | El voltaje entre la fase T del primario y la fase t del secundario debe ser menor que el voltaje entre la fase T del primario y la fase s del secundario. |
| Yyn0 | VS-s < VS-t | El voltaje entre la fase S del primario y la fase s del secundario debe ser menor que el voltaje entre la fase S del primario y la fase t del secundario. |
| Yyn0 | VR-N = (VN-n) + (Vr-n) | El voltaje entre la fase R del primario y el neutro debe ser igual a la suma del voltaje entre el neutro del primario y el neutro común y el voltaje entre la fase r del secundario y el neutro común. |
| YNd1 | VS-s = VT-s | El voltaje entre la fase S del primario y la fase s del secundario (desplazada 120 grados) debe ser igual al voltaje entre la fase T del primario y la fase s del secundario (desplazada 120 grados). |
| YNd1 | VT-s = VT-t | El voltaje entre la fase T del primario y la fase s del secundario (desplazada 120 grados) debe ser igual al voltaje entre la fase T del primario y la fase t del secundario (desplazada 240 grados). |
| YNd1 | VS-t < VS-s | El voltaje entre la fase S del primario y la fase t del secundario (desplazada 240 grados) debe ser menor que el voltaje entre la fase S del primario y la fase s del secundario (desplazada 120 grados). |
| YNd1 | VT-t < VS-t | El voltaje entre la fase T del primario y la fase t del secundario (desplazada 240 grados) debe ser menor que el voltaje entre la fase S del primario y la fase t del secundario (desplazada 240 grados). |
Explicación de las Variables
- VR-N: Voltaje entre la fase R y el neutro.
- VN-n y Vr-n: Voltaje entre el neutro del primario/secundario y el neutro común.
- VS-s y VT-t: Voltaje entre las fases S y T del primario y las fases s y t del secundario.
- VS-t y VT-s: Voltaje entre la fase S del primario y la fase t del secundario y viceversa.
Prueba de Grupo Vectorial con la CPC 100
| Paso | Descripción |
|---|---|
| 1. Preparación del Equipo | – Configurar el instrumento de prueba calibrado en una base firme, nivelada y en un área seca. – Limpiar a fondo todos los aisladores del transformador a probar. – Mantener el cambiador de tomas del transformador en el tap nominal. – Identificar los parámetros de prueba y terminales para una conexión adecuada. – Referirse a las ilustraciones y diagramas de conexión de prueba proporcionados. |
| 2. Selección de la Prueba | – En el menú de la CPC 100, seleccionar “Prueba de Transformador” y luego “Prueba de Grupo Vectorial”. |
| 3. Aplicación de la Señal | – Aplicar voltaje de 440V trifásico a los terminales de los devanados HV (RST) con suministro de 440V, 60Hz. – Cortocircuitar fase R y r y repetir para S-s, y T-t. |
| 4. Medición y Análisis | – La CPC 100 medirá y analizará el desfase entre las tensiones primarias y secundarias. |
| 5. Comparación | – Comparar el grupo vectorial detectado con las especificaciones del transformador. |
| 6. Registro de Resultados | – Registrar el resultado de la prueba en los formularios de prueba aplicables. – Evaluar si todos los valores medidos satisfacen las ecuaciones de comparación. |
Procedimientos Detallados de Prueba con la CPC 100
- Preparación del Equipo:
- Configurar el Instrumento: Coloca la CPC 100 en una base firme y nivelada en un área seca. Asegúrate de que el dispositivo esté calibrado.
- Limpieza de Aisladores: Limpia a fondo todos los aisladores del transformador para asegurar conexiones limpias y precisas.
- Ajuste del Cambiador de Tomas: Mantén el cambiador de tomas del transformador en el tap nominal para la prueba.
- Identificación y Conexión:
- Identificar Terminales: Identifica correctamente los terminales HV (RST) y LV (rst) del transformador.
- Conexión de la CPC 100: Conecta los cables de prueba a las terminales HV y LV del transformador siguiendo los diagramas de conexión proporcionados.
- Aplicación de Voltaje y Medición:
- Aplicar Voltaje: Aplica un voltaje de 440V trifásico a los terminales HV (RST) usando la CPC 100.
- Cortocircuito de Fases: Cortocircuita fase R y r, repite para S-s y T-t.
- Medición Automática: La CPC 100 medirá automáticamente las tensiones en el devanado secundario y analizará el desfase.
- Análisis y Comparación:
- Análisis de Resultados: La CPC 100 analizará el desfase y mostrará el grupo vectorial detectado.
- Comparación con Especificaciones: Compara el grupo vectorial detectado con el especificado en la placa de características del transformador.
- Registro y Evaluación:
- Registrar Resultados: Registra los resultados en los formularios de prueba aplicables.
- Evaluación de Valores: Evalúa si todos los valores medidos satisfacen las ecuaciones de comparación específicas del grupo vectorial.
Conclusión
La prueba de grupo vectorial es esencial para verificar la correcta conexión y operación de los transformadores. Utilizar la CPC 100 de OMICRON simplifica este proceso, asegurando mediciones precisas y análisis confiables. Comprender los grupos vectoriales y su importancia en el diseño y mantenimiento de sistemas eléctricos es crucial para asegurar la estabilidad y eficiencia de la red eléctrica.
La correcta selección y prueba del grupo vectorial no solo garantiza la operación segura y eficiente del transformador, sino que también protege los equipos y mejora la calidad de la energía en la red.
Esperamos que este blog te haya proporcionado una visión clara y útil sobre cómo realizar pruebas de grupo vectorial en transformadores utilizando la CPC 100. Si tienes más preguntas o necesitas asistencia adicional, no dudes en contactarnos.
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