Teste de Resistência das Bobinas do Transformador
Definição do Teste de Resistência do Enrolamento
O teste de resistência do enrolamento de um transformador verifica a saúde dos enrolamentos e conexões do transformador através da medição da resistência.
Procedimento de Medição da Resistência do Enrolamento do Transformador
Para o enrolamento conectado em estrela, a resistência deve ser medida entre o terminal de linha e o terminal neutro.
Para autotransformadores conectados em estrela, a resistência do lado de alta tensão é medida entre o terminal de alta tensão e o terminal intermediário, e então entre o terminal intermediário e o neutro.
Para os enrolamentos conectados em delta, a medição da resistência do enrolamento deve ser feita entre pares de terminais de linha. Como na conexão delta a resistência de cada enrolamento individual não pode ser medida separadamente, a resistência por enrolamento deve ser calculada conforme a seguinte fórmula:
Resistência por enrolamento = 1,5 × Valor medido
A resistência é medida à temperatura ambiente e convertida para a resistência a 75°C para comparação com valores de projeto, resultados anteriores e diagnósticos.
Resistência do Enrolamento na temperatura padrão de 75oC
Rt = Resistência do enrolamento à temperatura t
t = Temperatura do enrolamento
Geralmente, os enrolamentos do transformador estão imersos em líquido isolante e cobertos com isolamento de papel, portanto, é impossível medir a temperatura real do enrolamento em um transformador desenergizado no momento da medição da resistência do enrolamento. Uma aproximação foi desenvolvida para calcular a temperatura do enrolamento nessa condição, conforme segue
Temperatura do enrolamento = Temperatura média do óleo isolante
A temperatura média do óleo isolante deve ser tomada 3 a 8 horas após o desenergização do transformador e quando a diferença entre as temperaturas do óleo superior e inferior se tornar menor que 5oC.
A resistência pode ser medida por um método simples de voltemetro-ammeter, ponte de Kelvin ou kit automático de medição de resistência de enrolamento (ohmímetro, preferencialmente kit de 25 Amps).
Cuidado com o método de voltemetro-ammeter: A corrente não deve exceder 15% da corrente nominal do enrolamento. Valores grandes podem causar inacurácia ao aquecer o enrolamento e, assim, alterar sua temperatura e resistência.
Nota: A medição da resistência do enrolamento de um transformador deve ser realizada em cada posição de regulagem.
Método de Corrente-Voltagem para Medição da Resistência do Enrolamento
As resistências dos enrolamentos do transformador podem ser medidas pelo método de corrente-voltagem. Neste método de medição da resistência do enrolamento, a corrente de teste é injetada no enrolamento e a queda de tensão correspondente através do enrolamento é medida. Aplicando a lei de Ohm simples, ou seja, Rx = V ⁄ I, pode-se determinar facilmente o valor da resistência.
Procedimento do Método de Corrente-Voltagem para Medição da Resistência do Enrolamento
Antes da medição, o transformador deve estar desligado e sem excitação por 3 a 4 horas. Isso permite que a temperatura do enrolamento se iguale à temperatura do óleo.
A medição é feita com CC.
Para minimizar erros de observação, a polaridade da magnetização do núcleo deve ser mantida constante durante todas as leituras de resistência.
Os fios do voltímetro devem ser independentes dos fios de corrente para protegê-lo de altas tensões que podem ocorrer durante a ligação e desligação do circuito de corrente.
As leituras devem ser tomadas após a corrente e a tensão terem atingido valores estáveis. Em alguns casos, isso pode levar vários minutos, dependendo da impedância do enrolamento.
A corrente de teste não deve exceder 15% da corrente nominal do enrolamento. Valores grandes podem causar inacurácia ao aquecer o enrolamento e, assim, alterar sua resistência.
Para expressar a resistência, a temperatura correspondente do enrolamento no momento da medição deve ser mencionada junto com o valor de resistência. Como dissemos anteriormente, após permanecer em condição de desligado por 3 a 4 horas, a temperatura do enrolamento se tornará igual à temperatura do óleo. A temperatura do óleo no momento do teste é tomada como a média das temperaturas do óleo superior e inferior do transformador.
Para o enrolamento trifásico conectado em estrela, a resistência por fase seria metade da resistência medida entre dois terminais de linha do transformador.
Para o enrolamento trifásico conectado em delta, a resistência por fase seria 0,67 vezes a resistência medida entre dois terminais de linha do transformador.
Este método de corrente-voltagem para medição da resistência do enrolamento do transformador deve ser repetido para cada par de terminais de linha do enrolamento em cada posição de regulagem.
Método de Ponte para Medição da Resistência do Enrolamento
O princípio principal do método de ponte baseia-se na comparação de uma resistência desconhecida com uma resistência conhecida. Quando as correntes fluindo pelos braços do circuito da ponte se equilibram, a leitura do galvanômetro mostra deflexão zero, o que significa que, na condição de equilíbrio, nenhuma corrente fluirá através do galvanômetro.
Um valor muito pequeno de resistência (na faixa de miliohms) pode ser medido com precisão pelo método de ponte de Kelvin, enquanto para valores maiores, o método de ponte de Wheatstone é aplicado. No método de ponte para medição da resistência do enrolamento, os erros são minimizados.
A resistência medida pela ponte de Kelvin
Todos os outros passos a serem tomados durante a medição da resistência do enrolamento do transformador nesses métodos são semelhantes ao método de corrente-voltagem para medição da resistência do enrolamento do transformador, exceto a técnica de medição da resistência.
A resistência medida pela ponte de Wheatstone,
