Unha guía das últimas tecnoloxías de proba de transformadores

Os transformadores existen en moitos tipos, principalmente os de inmersión en óleo e os secos. As súas manifestacións de fallos son diversas, pero a maioría das fallas concéntpanse nas bobinas, no núcleo, nos compoñentes de conexión e na contaminación do óleo. Por exemplo, danos na aislación das bobinas, circuitos abertos, curtos-circuitos e curtos-circuitos entre espiras nos puntos de conexión. Os síntomas externos comúns dos fallos de transformadores inclúen sobrecalentamento grave, aumento excesivo da temperatura, ruido anómalo e desequilibrio trifásico.

A manutención rutinaria dos transformadores inclúe principalmente probas de aislación (resistencia de aislación, razón de absorción dieléctrica, etc.), medida da resistencia DC (para detectar fallos relacionados coas bobinas), inspección con elevación do núcleo e probas en vacío. Algúns empresas tamén analizan a calidade do óleo dos transformadores de inmersión en óleo para asegurar que as súas propiedades eléctricas e térmicas permanezan intactas.

Abaixo están varias métodos avanzados de proba de transformadores como referencia.

1. Método ALL-Test

O núcleo do método ALL-Test é o uso de sinais de alta frecuencia e baixa tensión - en lugar de sinais de alta tensión - para medir parámetros internos como a resistencia DC, impedancia, ángulo de fase da inductancia das bobinas e a relación corrente-frecuencia (I/F) do equipo baseado en bobinas. Isto permite unha avaliación precisa dos fallos internos e as súas etapas de desenvolvemento. As vantaxes deste método son:

• Permite un diagnóstico rápido de fallos no sitio, axudando a determinar se son necesarias inspeccións máis consumidoras de tempo e laboriosas, como a elevación do núcleo.

• Alta precisión na medida. Como a resistencia DC das bobinas de transformador xeralmente é moi baixa, o uso de sinais de baixa tensión e alta frecuencia evita agravar defectos existentes. Con precisión de tres decimais, mesmo os curtos-circuitos inter-espira menores poden ser detectados a través de cambios notables na resistencia DC (R) - algo que a proba convencional de resistencia DC non pode lograr.

• Facilita a monitorización basada no estado. Cada medida pode ser rexistrada e almacenada. Realizando probas regulares e trazando curvas de tendencia, poden ser monitorizados os cambios nos parámetros clave ao longo do tempo, proporcionando datos fiables para a detección precoz de fallos e manutención predictiva - apoiando a xestión cuantitativa de fallos en instalacións industriais.

• Análise comprehensiva de parámetros (R, Z, L, tgφ, I/F) ofrece unha descripción máis completa, oportuna e precisa dos fallos internos do transformador.

Procedemento básico para ALL-Test:
Despois de desconectar a enerxía do transformador, terra o lado secundario (ou primario). A continuación, conecta os cabos de sinal do instrumento aos terminais primarios (ou secundarios) (H1, H2, H3) un por un, midendo os parámetros interfasiais (R, Z, L, tgφ, I/F). Comparando os resultados entre fases ou coas datos históricos da mesma fase en diferentes momentos, pódese determinar o estado de fallo do transformador.

Como referencia, os seguintes son criterios empíricos de avaliación recomendados:

• Resistencia (R):

• Se R > 0,25 Ω, unha diferenza entre fases superior ao 5% indica desequilibrio trifásico.

• Se R ≤ 0,2 Ω, usa un umbral do 7,5% para o xuízo de desequilibrio.

• Impedancia (Z):

• O desequilibrio interfasial non debe superar o 5%.

• Os transformadores fallidos adoitan mostrar un desequilibrio que tende a superar o 100%.

• Inductancia (L):

• O desequilibrio non debe superar o 5%.

• Tangente do Ángulo de Fase (tgφ):

• A diferenza entre fases debe estar dentro dun díxito (por exemplo, 0,1 vs 0,2 é aceptable; 0,1 vs 0,3 non o é).

• Relación Corrente-Frecuencia (I/F):

• A diferenza interfasial non debe superar dous díxitos (por exemplo, 1,23 vs 1,25 é aceptable).

Baseándose na experiencia no campo, durante a progresión do desequilibrio ao fallo, os datos de proba do transformador experimentan cambios dramáticos. Para transformadores críticos, recoméndase realizar medidas ALL-Test polo menos unha vez por mes.

Táboa 1 Datos experimentais dun transformador bom de 2500kVA, 28800:4300, proba no lado secundario

Táboa 2 Datos experimentais dun transformador defectuoso de 500kVA, 13800:240V, proba no lado primario

2. Método de Proba da Razón de Voltas

Na proba de campo de transformadores, a medida directa da razón de voltas é un método eficaz e rápido para detectar fallos internos, como a conex