DEVANADO DE TRANSFORMADOR

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DEVANADO DE TRANSFORMADOR
Componente de un circuito eléctrico formado por un hilo conductor aislado y devanado repetidamente, en forma variable según su uso.
Enrollamiento de alambre magneto sobre un núcleo, que usa inducción electromagnética para producir variaciones en una corriente. Generalmente consiste en varias vueltas de alambre distribuidas en una o más capas.
Se le llama devanado a la vueltas de alambre conductor que tiene una bobina.El devanado Primario es el que va conectado a la fuente que suministra la alimentacion.Y el devanado Secundario es el que recibe lo que le induce el primario.
Pruebas de F.P., a devanados MEU)
PRUEBA DE FACTOR DE POTENCIA A LOS AISLAMIENTOS.
El Factor de Potencia de un aislamiento es una cantidad adimensional normalmente expresada en por ciento, que se obtiene de la resultante formada por la corriente de carga de pérdidas que toma el aislamiento al aplicarle una corriente de un voltaje determinado, es en si, una característica propia del aislamiento al ser sometido a campos eléctricos.
Debido a la situación de no ser aislantes perfectos, además de una corriente de carga puramente capacitiva, siempre los atravesará una corriente que está en fase con el voltaje aplicado (Ir), a esta corriente se le denomina de pérdidas dieléctricas, en estas condiciones el comportamiento de los dieléctricos queda representado por el siguiente diagrama vectorial.
 
 Pruebas de Resistencia de Aislamiento(Megger)
OBJETIVO.
Verificar que los aislamientos del transformador bajo prueba cumplen con la resistencia mínima soportable bajo la operación a la que serán sometidos, así como de comprobar la no inadecuada conexión entre sus devanados y tierra para avalar un buen diseño del producto y que no exista defectos en el mismo.
INSTRUMENTOS DE MEDICION Los instrumentos de medición que se emplearán en esta prueba dependen del grado de exactitud de la lectura de la resistencia de aislamiento que se quiera conocer.
NORMAS DE REFERENCIA.
Las presentes especificaciones están referidas a lo estipulado en las normas:
IEEE C57.12.90-1993 "IEEE Standard test code for liquid - inmersed distribución, power, and regulating transformers and IEEE guide for short - circuit testing of distribution and power transformers".
IEEE 43-1974
METODO DE PRUEBA.
El método de prueba de la resistencia de aislamiento de un transformador es el de medición directa con el instrumento de medición (Megger).
 PROCEDIMIENTO.
El significado de la resistencia de aislamiento generalmente requiere de cierta interpretación y depende básicamente del diseño, sequedad y limpieza de los aislantes que envuelven al transformador. El procedimiento de prueba para la medición de la resistencia de aislamiento de un transformador está descrito en la norma IEEE C57.12.90 y contiene básicamente los siguientes puntos claves :
La temperatura de los devanados y del líquido aislante deben estar cercanos a 20° C.
Todos los devanados deben estar inmersos en el mismo liquido aislante.
Todos los devanados deben de estar cortocircuitados.
Todas las boquillas del transformador deben estar en su lugar.
Todas las terminales que no se consideran en la prueba, así como la carcasa y el tanque deberán conectarse a tierra mientras se aplique el voltaje de prueba.
Resistencia de devanados
Las medidas de resistencia de devanados se realizan con el método de cuatro hilos, mediante la inyección de CC en la bobina y la medición de la caída de tensión. Aunque la prueba se realice fase a fase, es preferible la conexión trifásica, ya que reduce el tiempo de prueba y las veces que el usuario tiene que subir al transformador.
Las medidas de resistencia de devanados dependen mucho de la temperatura, de manera que los resultados deben referenciarse a una temperatura normalizada (corrección en temperatura). Antes de poner el transformador en servicio, es también importante que se desmagnetice el núcleo una vez finalizada la medición, para evitar daños personales o a equipos, y por lo tanto el equipo de medidas de resistencia de devanados debe también proporcionar esta capacidad.
Los problemas en el transformador pueden tener diferentes orígenes que requerirán para su diagnóstico cruzar resultados de diferentes parámetros del mismo transformador, de modo que las medidas de resistencia de devanados también se usan para complementar la información de otras pruebas de diagnóstico de transformadores, por ejemplo, para confirmar las sospechas de problemas en los resultados de las pruebas de relación (TTR) y viceversa.
El ETP-3 de SMC cumple las características mencionadas, realizando simultáneamente las medidas de resistencia de devanados en las tres fases, a través de un software experto, con magnetización y desmagnetización automática y visualización gráfica de la evolución de la prueba, para evaluar los posibles problemas del transformador y del regulador de tomas.
La unidad ETP-3 es también parte del Sistema ETP, el sistema predictivo integrado de SMC para el mantenimiento de transformadores de potencia, pudiendo cruzar los resultados de las medidas de resistencia de devanados con otras unidades para un mejor diagnóstico. El Sistema ETP está compuesto por cuatro módulos de medida independientes que comparten un mismo software de control y análisis. Cualquiera de los módulos puede también utilizarse por separado.
PRUEBA DE RELACION DE TRANSFORMACION
OBJETIVO.
Verificar que las relaciones de transformación para las diferentes posiciones del tap de un transformador están dentro de la tolerancia de medición.
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN. NORMAS DE REFERENCIA.
Las presentes especificaciones están referidas a lo estipulado en las normas: ü IEEE C57.12.90-1993 "IEEE Standard test code for liquid - inmersed distribución, power, and regulating transformers and IEEE guide for short - circuit testing of distribution and power transformers". ü NMX-J-116-1996-ANCE "Transformadores de distribución tipo poste y tipo subestación"
METODO DE PRUEBA.
Existen 3 métodos de prueba para la determinación de la relación de transformación: ü El método del vóltmetro. ü El método de comparación. ü El método del puente. La presente especificación está referida al método del puente para conocer la relación ya que es el método más preciso de los 3 y no se requiere de un segundo transformador de condiciones idénticas al de prueba, por lo que esta prueba se aplica fácilmente en el campo.
PROCEDIMIENTO.
La relación de transformación es el número de vueltas que lleva el devanado de alta tensión contra el número de vueltas del devanado de baja tensión. Para los transformadores que tienen cambiador de derivaciones (tap´s) para cambiar su relación de voltaje la relación de transformación se basa en la comparación entre el voltaje nominal de referencia del devanado respectivo contra el voltaje de operación o % de voltaje nominal al cual está referido. La relación de transformación de éstos transformadores se deberá determinar para todos los tap´s y para todo el devanado.
La tolerancia para la relación de transformación, medida cuando el transformador está sin carga debe ser de ± 0.5% en todas sus derivaciones.
Eficiencia del transformador
La Eficiencia del transformador se define como la relación de Salida de potencia útil a la potencia de entrada. La entrada y la potencia de salida se miden en la misma unidad. Su unidad es en vatios (W) o KW. La eficiencia del transformador se denota por.
 La eficiencia de los transformadores afecta directamente a su rendimiento y envejecimiento. La eficiencia de los transformadores, en general, está en el rango del 95 al 99%. Para grandes transformadores de potencia con pérdidas muy bajas, la eficiencia puede ser tan alta como el 99,7%.
La eficiencia del transformador es de suma importancia para operar en condiciones de frecuencia y voltaje constantes. El aumento de la temperatura del transformador debido al calor generado afecta la vida útil de las propiedades del aceite del transformador y decide el tipo de método de enfriamiento adoptado. El aumento de temperaturalimita la calificación del equipo. la eficiencia del transformador simplemente se da como:
· La potencia de salida es el producto de la fracción de la carga nominal (voltio-amperio) y el factor de potencia de la carga
· Las pérdidas son la suma de las pérdidas de cobre en los devanados + la pérdida de hierro + pérdida dieléctrica + pérdida de carga perdida.
· Las pérdidas de hierro incluyen la histéresis y las pérdidas por corrientes de Foucault en el transformador. Estas pérdidas dependen de la densidad de flujo dentro del núcleo.
Regulación de un transformador
La regulación de un transformador se define como la diferencia entre los voltajes secundarios en vacío y a plena carga, medidos en terminales, expresada esta diferencia como un porcentaje del voltaje a plena carga. Para el cálculo del voltaje en vacío se debe tomar en consideración el factor de potencia de la carga.
Las cargas de los transformadores de potencia varían constantemente, ocurriendo la mayor variación en los periodos de mayor actividad industrial y comercial, esto provoca que los voltajes en los secundarios de los transformadores varíen de acuerdo con la carga y el factor de potencia, dependiendo si esta en atraso, en adelanto o si es la unidad. Ya que todos los equipos eléctricos, electrónicos, motores, lámparas son muy sensibles a los cambios de tensión que pudiesen causarles daños es muy importante tener una buena regulación de voltaje, por lo que es muy importante conocer las características de los elementos constructivos de transformadores y líneas de transmisión, además de su comportamiento ante carga capacitiva, inductivas o resistiva.
El Coeficiente de Regulación de Voltaje o la Regulación de Voltaje (RV) es una cantidad que compara el voltaje de salida sin carga (en Vacío) con el voltaje de salida a plena carga y se define por la ecuación. 
VS: Voltaje de Salida de una línea de transmisión o
Voltaje Secundario de un transformador
A nivel de suministro de tensión se desea tener una regulación de voltaje tan pequeña como sea posible.
Prueba de Corriente de Exitación
La prueba de Corriente de Excitación, en los transformadores de potencia, permite detectar daños o cambios en la geometría de núcleo y devanados; así como espiras en cortocircuito y juntas o terminales con mala calidad desde su construcción.
Las pruebas de corriente de excitación se realizan con el medidor de factor de potencia que se disponga.
	Factor de Potencia
2.5 KV
Modelo: MEU
Marca: Doble Engineering
No. De Serie482 
	
Factor de Potencia
10 kv
Modelo: M2H-D
Marca: Doble Engineering
No. De Serie 354 
Pruebas de Factor a Boquillas
Las boquillas de cualquier equipo pueden probarse por cualquiera de los siguientes métodos:
a) Prueba de equipo aterrizado (GROUND). Esta es una medición de las cualidades aislantes del aislamiento entre el conductor central de la boquilla y la brida de sujeción. La prueba se realiza energizando la terminal de la boquilla por medio de la terminal de alta tensión del medidor y la terminal de baja tensión del medidor a la brida de sujeción, la brida debe de estar aterrizada.
b) Prueba de equipo no aterrizado (UST). Esta es una medición del aislamiento entre el conductor central y el tap capacitivo. Esta prueba se aplica a boquillas que cuentan con un condensador devanado a lo largo de la boquilla. El objeto principal del capacitor, es controlar la distribución del campo eléctrico, tanto interno con externo de la boquilla.
Prueba de Collar Caliente a Boquillas.
Es una medición de la condición de una sección del aislamiento de la boquilla, entre la superficie de los faldones y el conductor. Se lleva a cabo energizando uno o más collares situados alrededor de la porcelana de la boquilla y aterrizando el conductor central (terminal) de la misma. Esta prueba es de gran utilidad para detectar fisuras en la porcelana o bajo nivel del líquido o compound.
Prueba de collar sencillo. Refleja información relacionada con la condición del aislamiento de la parte superior de la boquilla. Si se obtienen valores elevados de pérdidas, se recomienda hacer la prueba en cada faldón para analizar la magnitud de la falla.
Prueba de collar múltiple.
Proporciona información de la condición del aislamiento en general entre la brida y el conductor central.
Pruebas de Resistencia Ohmica
PRUEBA DE RESISTENCIA DE OHMICA. Los puntos con alta resistencia en partes de conducción, son fuente de problemas en los circuitos eléctricos, ya que originan caídas de voltaje, fuentes de calor, pérdidas de potencia, etc.; ésta prueba nos detecta esos puntos.
En general, ésta se utiliza en todo circuito eléctrico en el que existen puntos de contacto a presión deslizables, tales circuitos se encuentran en interruptores, restauradores, dedos de contacto de reguladores, o de cambiadores de derivaciones y cuchillas seccionadoras.
Resistencia Ohmica de Devanados.
Esta prueba tiene la finalidad de verificar la Resistencia Ohmica de los Devanados.
Con su aplicación se detectan los falsos contactos y espiras en corto circuito al compararse con los datos anteriores en caso de no tenerlos considerarlos como iniciales.
Recomendación.
Para el análisis de los resultados del conjunto de pruebas, se integra el expediente de cada equipo, para vigilar su tendencia durante su vida en operación, haciendo uso de los formatos establecidos.
 
REFERENCIAS
https://www.syse.com.mx/pruebas_resistencias_ohmica_transformadores.html
https://illustrationprize.com/es/703-voltage-regulation-of-a-transformer.html
https://riverglennapts.com/es/transformer-basics/896-efficiency-of-transformer.html
https://tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/2737/1/PRUEBASPRINCIPALESAUNTRANSFORAMADOR.pdf
https://www.monografias.com/trabajos82/perdidas-transformador-monofasico/perdidas-transformador-monofasico2.shtml