MEDICIN DE LA resistencia de los aislamientos de un transformador

ObjetivosConocer la prueba para determinar la resistencia de los aislamientos y con ello su calidad en un transformador por medio de un megger, as mismo realizar comparaciones entre diferentes transformadores.

Desarrollo

El conocimiento de las resistencias es fundamental para el clculo de perdidas as como para la determinacin de la temperatura de los embobinados. Adems de para verificar la calidad del aislamiento, por medio de esta prueba pueden ser identificados el grado de humedad y defectos del aislamiento.

La resistencia de aislamiento es aquella que ofrece al aplicar un voltaje de corriente directa durante un tiempo dado.

Las pruebas pueden ser afectadas por la temperatura debido a que la resistencia vara con ella, por esta razn las mediciones se deben de realizar a la misma temperatura o realizar las conversiones necesarias. Otros factores que pueden afectar la resistencia obtenida son la suciedad, la humedad relativa, la temperatura y la induccin electromagntica.

El aparato utilizado para efectuar esta prueba, el Megger es una fuente de corriente directa, accionada de manera manual o elctrica, complementada por un sistema de medicin, el rango de medicin va de 0 a 10 000 megaohms.

Para una buena prctica de esta prueba se tienen las siguientes recomendaciones:a) Limpiar la porcelana de las boquillas quitando el polvo, suciedad, etc.b) Desconectar los neutros de los devanados al sistema a tierra.c) Colocar puentes entre las terminales de las boquillas de cada devanado: primario, secundario y terciario, si este es el casod) Nivelar el medidor centrando la burbuja con los tornillos de ajuste.e) Conectar adecuadamente las terminales de prueba al transformador que se va a probar, encienda el medidor, gire el selector a la posicion TEST hasta el valor de voltaje preseleccionado.Conexiones para la medicin de cada resistenciaResitencia de alta a baja tensin (RHX) Resistencia de alta tensin a tierra (RHT)Resistencia de baja tensin a tierra (RXT)

Tierra del Megger en baja tensin.Tierra del Megger en tierra del transformador.Tierra del Megger en tierra del transformador.

Lnea en alta tensin.Lnea en alta tensin.Lnea en baja tensin.

Guarda en tierra del transformador.Guarda en baja tensin.Guarda en alta tensin.

Transformador monofsico:

Donde:1 = Terminales de baja tensin.2 = Tierra.3 = Terminales de alta tensin.r13 = RHX = Resistencia de alta a baja tensin.r12 = RXT = Resistencia de baja tensin a tierra.r23 = RHT = Resistencia de alta tensin a tierra.Con la configuracin descrita anteriormente el Megger aplica un voltaje de corriente directa entre la alta y baja tensin del transformador, luego por medio de la ley de ohm se obtiene una corriente, conocida como corriente de fuga (del orden de A) as la resistencia obtenida ser del orden de M. El cable guarda servir para que la corriente que circula por la tierra del transformador no afecte la medicin de la resistencia requerida. Para hacer las mediciones de los dos transformadores trifsicos, se realiza el mismo procedimiento , con la diferencia de que debido a que son trifsicos el circuito anterior se tendr tres veces por lo qu, se tiene que conectar en serie las distintas resistencias RHT, RXT y RHX respectivamente, de sta manera la medicin resultante ser la suma de las tres.Resultados

Transformador Seco Monofsico 3KVA, 220VDevanado de alto voltaje vs Bajo voltaje:

Devanado de alto voltaje vs. Tierra:

Devanado de bajo voltaje vs. Tierra:

Tomando el menor valor y extrapolndolo a la temperatura de tablas:Resistencia en MTemperatura en

20021

10031

5041

2551

12.561

Comparando dicho valor con el valor correspondiente a su clase de Aislamiento, el factor de seguridad es:

Transformador Grande 50KVA, 6000VDevanado de alto voltaje vs Bajo voltaje:

Devanado de alto voltaje vs. Tierra:

Devanado de bajo voltaje vs. Tierra:

Tomando el menor valor y extrapolndolo a la temperatura de tablas:Resistencia en MTemperatura en

60021

30031

15041

7551

37.561

Comparndolo con el valor correspondiente a su clase de Aislamiento, el factor de seguridad es:

Transformador chico 15KVA, 220VDevanado de alto voltaje vs Bajo voltaje:

Devanado de alto voltaje vs. Tierra:

Devanado de bajo voltaje vs. Tierra:

Tomando el menor valor y extrapolndolo a la temperatura de tablas:Resistencia en MTemperatura en

15021

7531

37.541

18.7551

9.37561

Comparndolo con el valor correspondiente a su clase de Aislamiento, el factor de seguridad es:

Apenas se logra un valor aceptable, es recomendable realizar tambin la prueba de aceite.ConclusionesEl conocimiento de las resistencias es muy importante debido a que es un parmetro que afecta significativamente el funcionamiento del transformador, en el caso del transformador que se encontraba a la intemperie el factor de seguridad fue muy bajo, lo cual reafirma que los aislamientos se ven afectados por suciedad y humedad. En el caso del transformador seco fue el que tuvo el factor de seguridad ms robusto lo cual se explica porque es el que tiene un mantenimiento ms constante y un ambiente ms adecuado.Anteriormente se habl de varios factores tomados en cuenta para la decisin de mantenimiento, ya que algunas veces es ms factible reemplazar los dispositivos daados dar mantenimiento a todos, adems de las perdidas en caso de que se para le produccin para este procedimiento por lo que es importante tomar en cuenta la complementacin de una prueba con otra para la toma este tipo de decisiones. El conocimiento de la configuracin del transformador es un apoyo para la medicin de las resistencias en el caso del trifsico, ya que se sigue el mismo procedimiento que el monofsico pero se conectan en serie las tres de cada tipo. Tambin se deben conocer las propiedades de los materiales ya que la variacin de la resistencia es significativa con la temperatura y eso debe ser extrapolado para los clculos correspondientes. BibliografaGONZLEZ, Torquino, ROSALES, Ruben, SIMBRON Carlos. Manual de Pruebas de Campo para equipos Primarios de Sistemas de Distribucin. Faculta de Ingeniera Mecnica Elctrica, Universidad Veracruzana. Poza Rica de Hidalgo, Veracruz. 2011. Pp 33.