Norma
Las modalidades de ensayo y los valores de tolerancia siguientes están tomados de las normas IEC 60076 -3 e IEC 60076 -11
Función del ensayo
El ensayo de impulso de tipo rayo pleno o cortado, aplicado a las bornas de línea, tiene por objeto comprobar la resistencia al impulso de cada extremidad de línea con respecto a la masa y a los otros devanados, así como la resistencia al impulso a lo largo del devanado sometido a prueba.
Descripción del ensayo de impulso tipo rayo (onda plena)
● Generalidades
Los ensayos de impulso de tipo rayo deben efectuarse con el transformador aproximadamente a temperatura ambiente.
La tensión de ensayo de impulso suele ser de polaridad negativa y está en función del nivel de aislamiento del transformador (ver tabla de valores en la página 36). Si el fabricante y el comprador lo deciden de común acuerdo en el momento de la compra, se pueden realizar ensayos en polaridad positiva; en ese caso, convendrá evitar cambios bruscos de polaridad.
La forma de onda aplicada se caracteriza por sus tiempos de subida y de bajada:
- tiempo de subida: 1,2 µs, con una tolerancia de ± 30%.
- tiempo de bajada a 1/2 tensión: 50 µs, con una tolerancia de ± 20%.
No obstante, en el caso de que esta forma de impulso no pueda obtenerse razonablemente, a causa de la débil inductancia de los devanados o de una fuerte capacidad con respecto a masa, pueden autorizarse tolerancias más amplias tras un acuerdo entre el fabricante y el cliente.
● Secuencia del ensayo
La norma estipula que la secuencia de ensayo se compone de una descarga a la tensión de referencia incluida entre el 50% y el 70% de la plena tensión, y después de 3 impulsos a plena tensión.
Esta secuencia de ensayos de impulsos se aplica sucesivamente a cada una de las bornas de línea del devanado ensayado.
En el caso de un transformador trifásico, las demás bornas de línea del devanado deben conectarse a tierra directa o indirectamente a través de una baja impedancia, por ejemplo un shunt de medida de corriente.
Si el devanado tiene un neutro accesible, éste debe estar conectado a tierra o a una baja impedancia, y el chasis a tierra.
● Registro
Los registros oscilográficos efectuados durante los ensayos deben indicar claramente la forma de la tensión de descarga aplicada (duración del tiempo de subida, duración del decrecimiento a media tensión), el tiempo de barrido y el atenuador seleccionado.
La grabación debe comportar un oscilograma de la corriente que pasa del devanado a tierra y presentar una mejor sensibilidad para la detección de fallos.
● Criterios del ensayo
La ausencia de diferencias notables entre los registros de las formas de tensiones y corrientes, correspondiente a una tensión reducida y a la plena tensión, constituye una prueba de que el aislamiento ha resistido sin daños el ensayo.
No obstante, si hay alguna duda en cuanto a la interpretación de posibles divergencias entre los oscilogramas, deberán aplicarse de nuevo 3 descargas a plena tensión o se repetirá la totalidad del ensayo de impulso.
En los transformadores de tipo seco, el ensayo de impulso tipo rayo puede originar descargas parciales capacitivas en el aire, lo que no presenta peligro para el aislamiento. Las descargas parciales provocan modificaciones en la forma de las ondas de corrientes, mientras que la forma de las ondas de tensión varía muy poco o nada. Estas ligeras alteraciones en la forma de onda de la corriente no son motivos de rechazo.
Función del ensayo
Comprobar la resistencia al impulso tipo rayo de cada devanado con respecto a la masa, con respecto a los demás devanados y a lo largo del devanado probado.
El ensayo puede esquematizarse del siguiente modo:
Nota: En alta frecuencia, la tensión de descarga se reparte excepcionalmente a lo largo del devanado probado; mientras que en Baja Frecuencia (p. ej.: 50, 60 Hz, etc.) la tensión se reparte uniformemente a lo largo del devanado.
Descripción del ensayo de impulso tipo rayo de onda plena
La onda de descarga se aplica a cada uno de los devanados AT, cortocircuitando los demás a masa por medio de un shunt, y estando tanto la BT como el chasis conectados a tierra.
Concretamente, cualquier borna no afectada está unida directamente a tierra o indirectamente a través de un shunt de medida.
Los ensayos consisten en aplicar ondas de descarga de polaridad negativa (con el fin de reducir el riesgo de perforación exterior aleatorio en el circuito de ensayo) caracterizadas por la forma normalizada 1,2 / 50.
Al principio del ensayo, el transformador se prueba al 50% de la tensión de descarga.
Cada devanado afectado sufre 3 descargas de referencia seguidos por otras 3 descargas a plena amplitud de esta tensión de descarga.
La tensión de descarga que debe aplicarse se calibra mediante un espinterómetro.
Durante cada ensayo, se almacenan 2 magnitudes registradas simultáneamente en el oscilógrafo de rayos catódicos, a velocidades de barrido adecuadas:
- la tensión aplicada,
- la corriente primaria resultante de la propagación de la onda de descarga a lo largo de los devanados.
Por razones prácticas, un juego de atenuadores permite conservar una amplitud constante de los oscilogramas de corriente a plena tensión y a la tensión de referencia, facilitando así la comparación de los registros obtenidos.
El acta de los ensayos de descarga incluye unas fotografías de los oscilogramas registrados durante el ensayo. El examen de los clichés permite concluir si el transformador ha soportado los ensayos con éxito.
En caso de fallo, este puede traducirse por un aumento de la amplitud de corriente y/o una deformación de la tensión, procedente:
- de un fallo con respecto a masa,
- de un cortocircuito entre espiras.
Descripción del ensayo de impulso tipo rayo (onda cortada)
Este ensayo de impulso tipo rayo es un ensayo particular aplicado a las bornas de línea de un devanado.
Cuando se ha decidido realizar este ensayo, se recomienda combinarlo con el ensayo de impulso tipo rayo pleno, en el siguiente orden:
- una descarga plena a tensión reducida;
- una descarga plena al 100%;
- una descarga cortada a tensión reducida;
- 2 descargas cortadas al 100%;
- 2 descargas plenas al 100%.
El valor de cresta de la descarga cortada definido por la norma, para cada tipo de tensión AT del transformador, debe ser el mismo que el del ensayo de Choque de onda plena.
En la práctica, los fabricantes aplican los mismos ajustes del generador de descarga y de los dispositivos de medida que los del ensayo de impulso tipo rayo pleno, añadiendo únicamente el dispositivo explosor de corte denominado "antipájaro" y adaptando los atenuadores de corriente.
El corte debe situarse entre 2 y 6 µs.
Al igual que en el ensayo de impulso tipo rayo de onda plena, la detección de los fallos durante un ensayo de descarga en onda cortada se basa en la comparación de los oscilogramas registrados antes y después de la onda de Choque cortada.
Descripción del ensayo de impulso tipo rayo (onda cortada)
A excepción de la medida que se realiza mediante un explosor, las modalidades del ensayo son las mismas que para el ensayo de descargas en ondas plenas.
Esquema de montaje
● En onda de Choque plena
● En onda de
Choque cortada
Valores de las tensiones de Choque (Tabla 2 IEC 60076-3)
Tensiones soportadas asignadas para arrollamientos de transformador con tensión más elevada para el material con Um ≤ 170 kV (Serie I basada en la práctica europea)
Los arrollamientos de baja tensión con Um ≤ 1,1 kV deben ensayarse con una tensión soportada con tensión aplicada de 3 kV, con CA.
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Buen articulo.
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