¿Qué pruebas debe pasar un transformador de corriente al aire libre calificado?

Hola a todos, soy Oliver y he estado trabajando en la prueba de transformadores de corriente (CT) durante 8 años.

Desde correr con equipos de prueba en el sitio hasta liderar ahora equipos completos de inspección, he visto cómo miles de CT al aire libre pasan por toda una serie de pruebas, como pasar por un campo de entrenamiento militar, antes de que finalmente puedan ser puestos en servicio.

Hace unos días, un amigo me preguntó:

"Oliver, nuestra fábrica acaba de producir un nuevo lote de CT al aire libre. Nos estamos preparando para la inspección, pero no estamos seguros de qué tipo de pruebas son necesarias. ¿Puedes explicarlo?"

¡Esa es una pregunta tan práctica! Así que hoy quiero compartir contigo:

¿Qué tipos de pruebas debe pasar un transformador de corriente al aire libre calificado antes de ser aprobado para su uso?

Sin términos técnicos complicados, solo charla sencilla basada en mis 8 años de experiencia práctica en el laboratorio y en el campo. ¡Vamos a desglosarlo!

1. Lo primero: ¿Por qué tantas pruebas?

No te dejes engañar por el tamaño, aunque un CT pueda parecer pequeño, juega un papel crítico en la protección y medición del sistema de energía.

Su precisión afecta directamente a:

• Si los relés de protección se disparan correctamente o no;

• Si la facturación de energía es justa y precisa;

• Si los operadores tienen una imagen clara del estado en tiempo real de la red.

Así que todas estas pruebas no están ahí para hacer las cosas difíciles, sino para asegurar que cada CT pueda sobrevivir en entornos duros, lluvia, sol, alta tensión, temperaturas extremas, y aún así funcionar de manera confiable durante años.

2. Prueba 1: Inspección visual y estructural - La "Prueba de primera impresión"

Parece simple, pero este paso es súper importante.

Revisamos:

• ¿Está la carcasa deformada, oxidada o agrietada?

• ¿Los terminales están intactos y claramente etiquetados?

• ¿El sello está envejecido o instalado incorrectamente?

• ¿La placa de identificación es completa y precisa?

Estos pueden parecer menores, pero pasarlos por alto podría llevar a problemas graves más tarde, como la entrada de agua, cortocircuitos o incluso explosiones.

3. Prueba 2: Prueba de resistencia a la aislación - ¿Puede mantener las cosas separadas?

Esta es una de las pruebas eléctricas más básicas.

Medimos:

• Bobina primaria vs. bobina secundaria;

• Bobina primaria vs. tierra;

• Bobinas secundarias entre sí;

• Bobina secundaria vs. tierra.

Usando un megohmmetro de 2500V, la resistencia a la aislación generalmente debe ser no menos de 1000 MΩ.

Si falla aquí, no hay necesidad de continuar, de vuelta a la fábrica va.

4. Prueba 3: Prueba de resistencia a voltaje de frecuencia de red - ¿Cuánta presión puede soportar?

¡Esta es como la prueba de estrés definitiva!

En resumen, aplicamos un voltaje AC mucho más alto que los niveles de operación normales (por ejemplo, 95 kV durante 1 minuto en un CT de 35 kV) para ver si el CT puede soportarlo sin romperse.

Esta prueba comprueba:

• Si el diseño principal de aislamiento es confiable;

• Si hay defectos de fabricación;

• Si es probable que ocurran descargas internas.

Si falla la prueba de resistencia a voltaje, eso significa que hay un riesgo de seguridad grave, la reparación es obligatoria.

5. Prueba 4: Prueba de relación y polaridad - ¿Es la información precisa?

Esta es una prueba funcional central.

Prueba de relación

Verificamos si la relación de transformación real coincide con la placa de identificación. Por ejemplo, si dice 400/5 pero mide 420/5, tu medición estará mal, lo cual afecta la facturación.

Prueba de polaridad

Confirmamos la dirección relativa entre las bobinas primaria y secundaria. Una polaridad invertida puede causar que la protección diferencial falle, lo cual es un gran problema.

Aún si todo lo demás pasa, si esta parte falla, el CT aún no es utilizable.

6. Prueba 5: Prueba de error - ¿Qué tan preciso es?

Este es el examen final para los CT de grado de medición.

Medimos:

• Error de relación;

• Error de ángulo de fase;

Luego comparamos los resultados con las normas nacionales o las especificaciones del contrato para ver si caen dentro de los límites aceptables.

Por ejemplo, un CT de clase 0.2S debe tener un error de relación dentro de ±0.2% y un error de ángulo de fase dentro de ±10 minutos de arco, de lo contrario, no puede usarse para liquidación comercial.

Esta prueba generalmente requiere un CT estándar y un probador de errores, por lo que es un trabajo de alta precisión, sin margen para errores.

7. Prueba 6: Prueba de característica de excitación - ¿Cómo maneja las condiciones de fallo?

Esta es especialmente importante para los CT de grado de protección.

Al aplicar voltaje al lado secundario y registrar la curva de corriente, evaluamos si las características de saturación del núcleo cumplen con los requisitos de diseño.

En resumen:

• Si la característica de excitación es demasiado suave, el CT puede saturarse temprano durante los fallos, causando un fallo de protección;

• Si es demasiado rígida, la corriente de excitación puede ser demasiado alta, afectando la estabilidad.

Así que esta es una prueba clave para los CT de grado de protección.

8. Prueba 7: Prueba de sellado y resistencia a la humedad - ¿Puede sobrevivir al aire libre?

Dado que es un CT al aire libre, tiene que enfrentar lluvia, humedad y cambios de temperatura.

Realizamos:

• Prueba de rociado de agua: simulamos lluvia fuerte y comprobamos el rendimiento impermeable;

• Comprobación de sellado: inspeccionamos las bridas y las entradas de cable para posibles ingresos de agua;

• Ciclo de temperatura-humedad: simulamos condiciones climáticas extremas para probar el sellado a largo plazo.

Si el sellado no es hermético, con el tiempo se acumula humedad en el interior, ocurre la oxidación, disminuye el aislamiento y comienzan los problemas.

9. Prueba 8: Prueba de resistencia mecánica - ¿Es lo suficientemente resistente?

No pienses en un CT solo como electrónica, también necesita sobrevivir al transporte, instalación, viento, nieve y vibración.

Hacemos:

• Prueba de vibración: simulamos las vibraciones del transporte y operativas;

• Prueba de impacto: simulamos golpes accidentales o presión del viento;

• Prueba de choque térmico: vemos si los materiales se agrietan bajo cambios rápidos de temperatura.

Especialmente para los CT aislados con compuesto, esta prueba es crucial.

10. Pensamientos finales

Como alguien que ha pasado 8 años en la prueba de CT, esto es lo que he aprendido:

"Un CT al aire libre calificado no solo sale de la línea de producción, debe pasar por capas de inspecciones y rigurosas pruebas."

Desde las revisiones visuales hasta la resistencia a voltaje, desde la relación y polaridad hasta el análisis de errores, desde el sellado hasta la resistencia mecánica, cada paso importa.

Si eres un fabricante, no omitas ninguna prueba solo para ahorrar tiempo. Si eres un comprador, nunca compres CT sin informes de pruebas completos.

Después de todo, la seguridad del sistema de energía no es broma, un pequeño CT lleva una gran responsabilidad.

Si alguna vez te encuentras con problemas durante las pruebas o quieres saber más sobre las prácticas de prueba de CT en el mundo real, no dudes en contactarme. Me encantaría compartir más experiencias y consejos prácticos.

Espero que cada transformador de corriente al aire libre funcione de manera segura y precisa, protegiendo la red día y noche.

— Oliver