Prueba de Elevación de Temperatura del Transformador

Definición de la prueba de elevación de temperatura

Una prueba de elevación de temperatura de un transformador verifica si el aumento de temperatura de sus bobinas y aceite cumple con los límites especificados.

Prueba de elevación de temperatura para el aceite superior del transformador

• Primero, se cortocircuita la bobina de baja tensión (LV) del transformador.

• Luego, se coloca un termómetro en un bolsillo en la tapa superior del transformador. Otros dos termómetros se colocan en la entrada y salida del banco de enfriamiento, respectivamente.

• Se aplica un voltaje de tal valor a la bobina de alta tensión (HV) que la potencia de entrada sea igual a las pérdidas sin carga más las pérdidas de carga corregidas a una temperatura de referencia de 75°C.

• Las pérdidas totales se miden mediante el método de tres vatímetros.

• Durante la prueba, se toman lecturas horarias de la temperatura del aceite superior desde el termómetro ya colocado en el bolsillo de la tapa superior.

• También se toman lecturas horarias de los termómetros colocados en la entrada y salida del banco de enfriamiento para calcular la temperatura media del aceite.

• La temperatura ambiente se mide mediante un termómetro colocado alrededor del transformador en tres o cuatro puntos situados a una distancia de 1 a 2 metros y a la mitad de la superficie de enfriamiento del transformador.

• Continúe la prueba de elevación de temperatura para el aceite superior hasta que el aumento de temperatura sea menor a 3°C en una hora. Este valor estable es el aumento final de la temperatura del aceite del transformador.

• Existe otro método de determinación de la temperatura del aceite. En este caso, la prueba se permite continuar hasta que el aumento de la temperatura del aceite superior no varíe más de 1°C por hora durante cuatro horas consecutivas. La lectura más baja durante este tiempo se toma como el valor final para el aumento de la temperatura del aceite.

Durante la prueba de elevación de temperatura del aceite superior, cortocircuitamos la bobina de baja tensión (LV) y aplicamos voltaje a la bobina de alta tensión (HV). El voltaje de alimentación necesario es mucho menor que el voltaje nominal porque las pérdidas en el núcleo dependen del voltaje. Dado que las pérdidas en el núcleo son mínimas, compensamos aumentando la corriente para crear pérdida adicional de cobre. Esto asegura el aumento real de la temperatura en el aceite del transformador.

Límites de elevación de temperatura del transformador cuando está sumergido en aceite, dados en la tabla a continuación

Nota: Estos límites de elevación de temperatura mencionados en la tabla anterior son la elevación de temperatura sobre la temperatura del medio de refrigeración. Eso significa que son la diferencia entre la temperatura de la bobina o el aceite y la temperatura del aire o agua de refrigeración.

Prueba de elevación de temperatura de la bobina en el transformador

• Después de completar la prueba de elevación de temperatura para el aceite superior del transformador, la corriente se reduce a su valor nominal para el transformador y se mantiene durante una hora.

• Después de una hora, se apaga la alimentación y se abren las conexiones de cortocircuito y alimentación al lado de alta tensión (HV) y la conexión de cortocircuito al lado de baja tensión (LV).

• Sin embargo, los ventiladores y bombas se mantienen en funcionamiento (si los hay).

• Luego, se mide rápidamente la resistencia de las bobinas.

• Pero siempre hay un intervalo mínimo de 3 a 4 minutos entre la primera medición de resistencia y el instante de apagado del transformador, que no puede evitarse.

• Luego, las resistencias se miden a los mismos intervalos de 3 a 4 minutos durante un período de 15 minutos.

• Se traza un gráfico de la resistencia caliente versus el tiempo, a partir del cual se puede extrapolar la resistencia de la bobina (R2) en el instante de apagado.

• A partir de este valor, θ2, la temperatura de la bobina en el instante de apagado se puede determinar mediante la fórmula dada a continuación

Donde, R1 es la resistencia fría de la bobina a la temperatura t1. Para determinar la elevación de temperatura de la bobina, debemos aplicar el método indirecto discutido anteriormente. 

Eso significa que primero se mide y determina la resistencia caliente de la bobina, y luego, a partir de ese valor, calculamos la elevación de la temperatura de la bobina, aplicando la fórmula de relación resistencia-temperatura. Esto se debe a que, a diferencia del aceite, la bobina del transformador no es accesible para la medición de temperatura externa.