Propósito de las pruebas de impulso pre-comisionamiento para transformadores de potencia

Prueba de Impulso de Conmutación a Voltaje Completo sin Carga para Transformadores Nuevos en Servicio

Para los transformadores nuevos en servicio, además de realizar las pruebas necesarias según las normas de prueba de entrega y las pruebas del sistema de protección/segundario, generalmente se realizan pruebas de impulso de conmutación a voltaje completo sin carga antes de la energización oficial.

¿Por qué Realizar Pruebas de Impulso?

1. Verificar Debilidades o Defectos en el Aislamiento del Transformador y su Circuito

Al desconectar un transformador sin carga, pueden ocurrir sobretensiones de conmutación. En sistemas eléctricos con puntos neutros no conectados a tierra o conectados a tierra a través de bobinas de supresión de arco, las magnitudes de sobretensión pueden alcanzar 4-4.5 veces la tensión de fase; en sistemas con puntos neutros directamente conectados a tierra, las magnitudes de sobretensión pueden alcanzar 3 veces la tensión de fase. Para verificar si la resistencia al aislamiento del transformador puede soportar el voltaje completo o las sobretensiones de conmutación, es necesario realizar pruebas de impulso a voltaje completo sin carga antes de la puesta en servicio del transformador. Si hay debilidades en el aislamiento del transformador o su circuito, se expondrán cuando ocurra un fallo debido a las sobretensiones de conmutación.

2. Verificar la Operación Incorrecta de la Protección Diferencial del Transformador

Al energizar un transformador sin carga, ocurre una corriente de inrush de magnetización, que puede alcanzar 6-8 veces la corriente nominal. La corriente de inrush decae rápidamente inicialmente, generalmente reduciéndose a 0.25-0.5 veces la corriente nominal dentro de 0.5-1 segundo, pero la deceleración completa lleva más tiempo—varios segundos para transformadores pequeños y medianos, y 10-20 segundos para transformadores grandes. Durante el período inicial de decaimiento de la corriente de inrush de magnetización, la protección diferencial puede operar incorrectamente, impidiendo la energización del transformador. Por lo tanto, durante la conmutación de impulso sin carga, se pueden comprobar prácticamente el cableado, las características y los ajustes de la protección diferencial bajo la influencia de la corriente de inrush de magnetización, permitiendo evaluar y concluir si esta protección puede ponerse en servicio.

3. Evaluar la Resistencia Mecánica del Transformador

Debido a las fuerzas electrodinámicas significativas generadas por la corriente de inrush de magnetización, es necesario realizar pruebas de impulso sin carga para evaluar la resistencia mecánica del transformador.

¿Por qué Generalmente Cinco Impulsos?

Para productos nuevos antes de la puesta en servicio, generalmente se requieren cinco pruebas consecutivas de impulso a voltaje completo sin carga. Dado que el ángulo de cierre difiere en cada momento de conmutación, las corrientes de inrush de magnetización correspondientes también varían—a veces son grandes, a veces son pequeñas. Generalmente, se requieren cinco conmutaciones sin carga para probar de manera integral el aislamiento, la resistencia mecánica y la operación de la protección diferencial del transformador.

¿Cuáles Son las Características de la Corriente de Inrush de Magnetización?

Características de la corriente de inrush de magnetización:

• Contiene componentes no periódicos significativos, lo que a menudo hace que la corriente de inrush esté sesgada hacia un lado del eje de tiempo, con típicamente una fase opuesta a las otras dos fases

• Contiene armónicos de orden superior sustanciales, siendo el componente de segundo armónico el más grande

• Hay ángulos de interrupción entre las formas de onda de la corriente de inrush

• El valor de la corriente de inrush es muy grande en la etapa inicial, alcanzando 6-8 veces la corriente nominal, y luego decae gradualmente