¿Qué pruebas esenciales deben realizarse en transformadores combinados calificados?

Hola a todos, soy Oliver, y he estado trabajando en la industria de los transformadores de instrumentos durante casi ocho años. Desde un completo novato hasta alguien que ahora puede manejar las cosas de forma independiente, he participado en docenas de inspecciones de transformadores combinados a lo largo de los años.

Hoy, me gustaría compartir con ustedes: ¿Qué pruebas debe pasar un transformador combinado cualificado antes de salir de fábrica o ponerse en operación? Después de todo, es un equipo muy crítico en el sistema de energía, no hay lugar para la negligencia.

1. Prueba de aislamiento: ¿Es confiable la "capa protectora"?

En primer lugar y lo más importante, tenemos la prueba de rendimiento del aislamiento. Los transformadores combinados generalmente operan a altos voltajes como 35kV. Si el aislamiento no cumple con los estándares, podría causar desde mediciones inexactas hasta cortocircuitos o incluso explosiones.

Realizamos varias pruebas clave:

• Prueba de resistencia de aislamiento – utilizando un megómetro para medir la resistencia de aislamiento entre los devanados, que generalmente no debe ser inferior a 1000MΩ.

• Prueba de resistencia a tensión de frecuencia industrial – simulando condiciones de voltaje extremo para ver si el transformador puede soportar sobretensiones superiores a su nivel nominal por un corto tiempo.

• Prueba de descargas parciales – para detectar defectos internos minúsculos como burbujas o grietas, que podrían llevar a problemas graves durante la operación a largo plazo.

Una vez tuve que lidiar con una queja de un cliente cuyo transformador se averió después de solo unos meses de operación. La causa raíz fue un mal tratamiento del aislamiento. ¡Así que este paso realmente no se puede omitir!

2. Prueba de relación y error: ¡La precisión es clave!

Una de las funciones principales de un transformador combinado es medir con precisión la corriente y el voltaje, lo que significa que su relación debe ser precisa y el error debe estar dentro de los límites estándar.

Generalmente realizamos:

• Prueba de relación – verificando que la relación de voltaje y corriente entre los lados primario y secundario coincida con las especificaciones de diseño.

• Prueba de error (error de relación y error de fase) – especialmente para transformadores de medición, el error debe controlarse dentro de ±0,2%.

A veces, los clientes dicen cosas como: “Mi transformador parece estar bien, pero las facturas de electricidad nunca coinciden”. Eso es cuando generalmente sospechamos que el error ha excedido los límites aceptables. Así que este paso afecta directamente los intereses del usuario.

3. Prueba de polaridad: Si la dirección es incorrecta, todo falla

No subestimen este paso – la prueba de polaridad es realmente importante. Si la polaridad del transformador está invertida, puede causar que el relé de protección juzgue mal e incluso deshabilite todo el sistema de protección.

Usamos ya sea el método DC o AC para confirmar la polaridad del transformador. Especialmente para transformadores combinados, que contienen componentes de voltaje y corriente, la polaridad debe coincidir exactamente, de lo contrario, todo el sistema podría fallar.

4. Prueba de característica volt-amperio: El “desafío final” para los transformadores de corriente

Esta prueba se aplica principalmente a la parte del transformador de corriente. La característica volt-amperio refleja el rendimiento de magnetización del núcleo y nos ayuda a determinar si el transformador puede funcionar correctamente bajo corrientes de falla sin saturarse.

Aumentamos gradualmente el voltaje, registramos los cambios de corriente y dibujamos la curva volt-amperio. Si la curva es anormal, indica que puede haber un problema con el núcleo y la unidad necesita ser enviada para reparación.

Recuerdo un proyecto donde el cliente reportó que el sistema de protección seguía fallando. Después de verificar la curva volt-amperio, descubrimos que el núcleo estaba severamente saturado, ese era el origen del problema.

5. Prueba de cortocircuito y circuito abierto: Simulando condiciones extremas

Para verificar el rendimiento del transformador en condiciones anormales, también realizamos:

• Prueba de cortocircuito secundario – comprobando el rendimiento de protección del transformador de voltaje cuando el lado secundario está cortocircuitado.

• Prueba de circuito abierto secundario – observando si el transformador de corriente genera sobretensión cuando está en circuito abierto.

Estas pruebas no son parte de la rutina regular, pero son esenciales para aplicaciones especiales, como subestaciones importantes o proyectos de conexión a la red de energías renovables.

6. Prueba de elevación de temperatura: ¿Puede soportar el calor?

Durante la operación a largo plazo, los transformadores de instrumentos generan calor. Si el diseño de disipación de calor es deficiente o los materiales no pueden soportar altas temperaturas, podría llevar al envejecimiento del aislamiento o incluso a quemaduras.

Simulamos condiciones nominales o incluso sobrecargadas y medimos la elevación de temperatura en diferentes partes para asegurarnos de que se mantenga dentro de los límites aceptables.

Esta prueba es especialmente importante en entornos de alta temperatura o áreas con demandas de carga elevada.

7. Prueba de estanqueidad (para transformadores SF6)

Para transformadores combinados aislados con gas SF6, la prueba de estanqueidad es imprescindible. Si el gas se escapa, no solo afecta el rendimiento del aislamiento, sino que también causa contaminación ambiental y puede incluso poner en peligro la seguridad personal.

Usamos detectores de fugas por imagen infrarroja o detectores de fugas de gas para inspeccionar exhaustivamente todas las superficies de sellado y puntos de soldadura.

8. Inspección de apariencia y estructura: Los detalles marcan la diferencia

No piensen que esto es solo superficial – la inspección de apariencia y estructura es en realidad muy importante. Verificamos:

• Si la carcasa está deformada o agrietada

• Si las conexiones de terminales están firmes y claramente marcadas

• Si la información de la placa de identificación es precisa

• Si la estructura de instalación es razonable

Una vez, encontramos un terminal de tierra suelto en un transformador. Aunque puede parecer menor, si pasa desapercibido y se pone en operación, las consecuencias podrían ser graves.

Conclusión: Ser calificado no es el objetivo – la seguridad es la base

Como alguien que ha trabajado en la industria de los transformadores de instrumentos durante ocho años, sé de primera mano que detrás de cada transformador combinado calificado hay capas de pruebas estrictas. Cada prueba no es solo una formalidad, sino que asegura que el equipo pueda operar de manera estable, segura y confiable en condiciones reales.

Si estás en la industria, espero que este artículo te ayude a organizar el proceso de pruebas. Y si eres un cliente o ingeniero, espero que te dé una mejor comprensión de lo que ocurre detrás de escena con los transformadores de instrumentos.

Un transformador de instrumentos calificado no es solo palabras, es realmente “probado” en existencia.

Soy Oliver – nos vemos la próxima vez con más conocimientos sobre transformadores de instrumentos. ¡Adiós!