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Pruebas de proporción de vuelta del transformador


Artículo Gentileza Jeff Jowett, de Megger (marca representada en Chile por Comulsa). Mayor información en www.comulsa.cl






Sin ofrecer “partes móviles”, un transformador puede funcionar durante años. Pero no hay dispositivo perfecto, por lo que estos equipos pueden descomponerse. Estos fallos pueden producir incendios que causanenormes daños de hasta millones de dólares. Un importante método de diagnóstico para detectar la ruptura inminente de un transformador es la prueba de proporción de vuelta.






Existe una relación directa entre el número de vueltas y la relación de tensión del primario al secundario, y se expresa de la siguiente manera:


donde
Vp = voltaje primario,
Vs = voltaje secundario,
Np =número de vueltas del primario, y 
Ns = número de vueltas del secundario. 

Otras denominaciones estándares requieren indicar el devanado de Alta Tensión (AT) con “H” y las terminaciones, en consecuencia, como H1 y H2. En tanto, el de Baja Tensión (BT) se denomina comúnmente “X”, con las terminaciones X1 y X2. El voltaje de la fuente puede estar conectado a cualquier conjunto de terminales,dependiendo de si el transformador “aumenta” o “decrece”. 

A modo de ejemplo, consideremos un transformador con 480 vueltas en el lado de AT y 240 en el de BT. Si conectamos una fuente de 480V a “H”, la salida sería de 240V, y el transformador “decrecería”. Si la entrada estuviera a 100A, la salida sería 200. El devanado de AT sería, en este caso, el “primario”. Ahora bien, si conectamos la mismafuente al lado de “X”, el transformador ahora emitiría 960V, pero solo 50A por 200A de la fuente, siendo ahora el devanado de BT el principal. En el primer caso, la relación de vueltas se expresaría como 02:01, mientras que en el segundo sería de 01:02.


Proporción de vuelta

Esta relación fundamental es la base de la prueba de proporción de vuelta, uno de los métodos más eficaces de prueba,evaluación y mantenimiento de transformadores en condiciones de trabajo. En servicio (y por diversas causas), el aislamiento alrededor de las bobinas puede dañarse, lo que puede provocar cortocircuitos entre vueltas, reduciendo el número de vueltas y alterando la relación de las mismas, desviándola del valor en su placa de identificación.

Con esta prueba, el cambio en la relación de vueltas esmedido y utilizado como una herramienta de mantenimiento eléctrico, siendo el grado de desviación de la relación de la placa de identificación una indicación directa de deterioro del bobinado. Si bien un transformador puede tolerar una desviación limitada, no puede dejar de ir al fracaso final. En consecuencia, la norma ANSI C57.12 especifica que la relación de vueltas no debe ser mayor a 0.5 %.La medición directa de la tensión de salida puede parecer una solución fácil, pero no funciona en la práctica. La medición de la tensión en vivo es difícil y potencialmente peligrosa y no se puede realizar con la precisión y sensibilidad necesarias para hacer un cálculo exacto de la relación de vueltas. Además, dicho error de relación crudamente determinado podría ser producido por perturbacionesen la tensión de la fuente, en lugar de deterioro. 

Un probador de relación de vueltas es esencialmente un transformador de referencia modificado para equilibrarse contra una carga (el transformador bajo prueba), y medir los voltajes balanceados con alta precisión y calcular el cociente resultante. La relación de voltaje “sin carga” (equilibrada) es para fines prácticos de la relación devueltas. Con el fin de ajustarse a la norma antes mencionada, el probador debe ser capaz de medir el voltaje a 0.1% de precisión, que es difícilmente alcanzable con un voltímetro común. La prueba de relación de vueltas se lleva a cabo en los transformadores desenergizados, con el probador proporcionando la corriente de la prueba. El transformador de referencia y el transformador de prueba están...