La prueba de resistencia de aislamiento es fundamental para detectar posibles defectos en los devanados de un transformador, como conexiones flojas o daño en los conductores. Este test permite verificar la uniformidad y continuidad del devanado, asegurando así el rendimiento óptimo del transformador y prolongando su vida útil.
| Razón | Descripción |
|---|---|
| Detección de Problemas de Aislamiento | Identifica defectos no visibles en el aislamiento, como humedad, contaminantes o envejecimiento del material. |
| Mantenimiento Preventivo | Permite planificar intervenciones antes de que los problemas se conviertan en fallas graves. |
| Seguridad | Garantiza la seguridad del personal y del equipo, asegurando que el transformador esté en buenas condiciones operativas. |
| Cumplimiento Normativo | Asegura que los transformadores cumplen con estándares internacionales, como los de la IEC. |
Normas Aplicables: IEC 60076
La IEC 60076 es la norma internacional más reconocida y utilizada para los transformadores de potencia. En particular, las partes 1 y 3 son relevantes para la prueba de resistencia de aislamiento.
| Parte | Contenido |
|---|---|
| IEC 60076-1 | Establece requisitos generales para los transformadores de potencia, incluyendo definiciones, características y especificaciones. |
| IEC 60076-3 | Especifica niveles de aislamiento, pruebas dieléctricas y espaciamientos externos en aire para transformadores de potencia. |
Equipos Necesarios
Para llevar a cabo la prueba de resistencia de aislamiento de los devanados, se requiere un IR Tester (Megger), calibrado y en buen estado. Este instrumento mide con precisión la resistencia de los devanados, que debe ser muy alta y constante en condiciones normales.
Instrucciones de Trabajo / Procedimientos de Prueba
| Paso | Descripción |
|---|---|
| Preparación del Instrumento | Configurar el instrumento de prueba en una base firme, nivelada y seca. Limpiar todos los aisladores del transformador a probar. |
| Configuración de la Prueba | Identificar los parámetros de prueba y los terminales. Realizar pruebas con un voltaje aplicado de 5kV DC según las conexiones de prueba. |
Conexiones de Prueba para Devanados
| Prueba | Conexiones |
|---|---|
| HV-Tierra (Transformador de 3 Devanados) | 1. Conectar el terminal HV al terminal positivo del Megger. 2. Conectar la tierra al terminal negativo del Megger. |
| HV-LV (Transformador de 3 Devanados) | 1. Conectar el terminal HV al terminal positivo del Megger. 2. Conectar el terminal LV al terminal negativo del Megger. |
| HV-TV (Transformador de 3 Devanados) | 1. Conectar el terminal HV al terminal positivo del Megger. 2. Conectar el terminal TV al terminal negativo del Megger. |
| LV-TV (Transformador de 3 Devanados) | 1. Conectar el terminal LV al terminal positivo del Megger. 2. Conectar el terminal TV al terminal negativo del Megger. |
| TV-Tierra (Transformador de 3 Devanados) | 1. Conectar el terminal TV al terminal positivo del Megger. 2. Conectar la tierra al terminal negativo del Megger. |
| LV-Tierra (Transformador de 3 Devanados) | 1. Conectar el terminal LV al terminal positivo del Megger. 2. Conectar la tierra al terminal negativo del Megger. |
Procedimiento
- Medición:
- Medir la resistencia de aislamiento según las conexiones anteriores y registrar las lecturas de 1 minuto y 10 minutos.
- Cálculo del Índice de Polarización:
- Obtener el Índice de Polarización usando la fórmula:
- Índice de Polarización = (Resistencia de 10 min (MΩ) )/(Resistencia de 1 min (MΩ)) ≥1.25
- Registro de Resultados:
- Registrar los resultados de las pruebas en el formulario de prueba aplicable.
Valores Estándar de Resistencia de Aislamiento
Para asegurar que los resultados de las pruebas de resistencia de aislamiento sean válidos, se deben comparar con valores de referencia estándar. Aquí algunos valores estándar según diferentes fuentes:
- Regla general:
- Para transformadores, la resistencia de aislamiento mínima recomendada es de al menos 1 MΩ por cada kV de tensión nominal del devanado a temperatura ambiente (20°C)
- Valores típicos:
- Para un transformador con una tensión nominal de 11 kV, se espera una resistencia de aislamiento mínima de 11 MΩ
- Corrección por temperatura:
- La resistencia de aislamiento se ajusta según la temperatura ambiente utilizando factores de corrección para obtener valores a 20°C
| Tensión Nominal | Resistencia Mínima Esperada |
|---|---|
| 11 kV | 11 MΩ |
| 33 kV | 33 MΩ |
| 66 kV | 66 MΩ |
Fórmula para la Resistencia de Aislamiento Mínima
Para un cálculo más preciso de la resistencia de aislamiento mínima, especialmente en el caso de transformadores llenos de aceite, se puede utilizar la siguiente fórmula: IR=(C×E) / raiz(kVA)
Donde:
- IR es la resistencia de aislamiento mínima en megaohmios.
- C es un constante que varía según el tipo de transformador y la frecuencia.
- E es la tensión nominal del devanado en kV.
- kVA es la capacidad nominal del devanado en kVA.
Valores de «C» a 20°C
| Tipo de Transformador | 60 Hz | 50 Hz |
|---|---|---|
| Tanque lleno de aceite | 1.5 | 1.0 |
| Sin tanque, lleno de aceite | 30.0 | 20.0 |
| Seco o lleno de compuesto | 30.0 | 20.0 |
Precauciones de Seguridad
| Precaución | Descripción |
|---|---|
| Aislamiento del área | Usar cinta de advertencia de seguridad. |
| Etiquetado de seguridad | Colocar etiquetas de advertencia visibles. |
| Distancia segura | Mantener una distancia segura del dispositivo que se está probando. |
| Equipo de protección | Usar guantes aislantes, gafas de seguridad y ropa adecuada. |
| Conexión a tierra | Asegurarse de que todas las conexiones a tierra sean seguras y efectivas. |
Consejos Prácticos
| Consejo | Descripción |
|---|---|
| Consistencia | Asegurarse de que todas las conexiones estén firmes y libres de óxido para obtener mediciones precisas. |
| Calibración | Usar siempre equipos calibrados y verificar su funcionamiento antes de cada prueba. |
| Registro de Datos | Mantener registros detallados de todas las mediciones para futuras referencias y análisis comparativos. |
Conclusión
La prueba de resistencia de aislamiento de los devanados en transformadores de potencia es fundamental para asegurar la integridad y la seguridad del transformador. Siguiendo los procedimientos y criterios establecidos por normas internacionales como la IEC 60076, se garantiza un funcionamiento seguro y eficiente del transformador, prolongando su vida útil y evitando fallas inesperadas.
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