¿Qué pruebas se deben realizar en los transformadores de voltaje?

Compartiendo Experiencia Práctica de un Ingeniero Eléctrico en el Campo
Por Oliver, 8 Años en la Industria Eléctrica

Hola a todos, soy Oliver y he estado trabajando en la industria eléctrica durante 8 años.

Desde mi participación temprana en la puesta en marcha de subestaciones y la inspección de equipos, hasta ahora gestionar el mantenimiento y el análisis de fallas de sistemas de energía completos, uno de los dispositivos que más frecuentemente encuentro en mi trabajo es el transformador de voltaje (VT / PT).

Recientemente, un amigo que está empezando me preguntó:

“¿Qué pruebas se deben realizar en los transformadores de voltaje? ¿Y cómo sabes si hay un problema?”

¡Gran pregunta! Muchos trabajadores del campo solo saben si el cableado está conectado o si hay voltaje — pero para entender realmente la condición de salud de un PT, se requiere una serie de pruebas profesionales.

Hoy, compartiré con ustedes en lenguaje sencillo — basado en mi experiencia práctica de los últimos años — qué tipo de pruebas se realizan típicamente en los transformadores de voltaje, por qué son importantes y cómo llevarlas a cabo.

Sin jerga complicada, sin estándares interminables — solo conocimientos prácticos que puedes usar en la vida real.

1. ¿Por qué Realizar Pruebas?

Aunque un transformador de voltaje puede parecer simple, desempeña tres roles clave: medición, contabilización y protección.

Si algo sale mal, podría llevar a:

• Lecturas incorrectas del medidor;

• Mal funcionamiento o fallo de la protección;

• Pérdida de monitoreo de voltaje en todo el sistema.

Por eso las pruebas regulares son tan importantes — es como darle a tu PT un chequeo completo. Ayuda a detectar problemas temprano y evitar incidentes mayores.

2. Los Cinco Tipos de Pruebas Más Comunes en Transformadores de Voltaje

Basado en mis 8 años de experiencia en el campo, aquí están las cinco pruebas más utilizadas y críticas:

Prueba 1: Prueba de Resistencia de Aislamiento

Propósito: Verificar el aislamiento entre bobinados y entre bobinados y tierra.

Esta es una de las pruebas más básicas y esenciales.

Un aislamiento deficiente puede causar interferencia de señales, cortocircuitos o incluso explosiones.

Cómo realizarla:

• Usar un megohmmetro de 2500V para primario a secundario y tierra;

• Usar un megohmmetro de 1000V para secundario a tierra;

• Medir la resistencia de aislamiento entre primario y secundario, primario a tierra, y secundario a tierra;

• Comparar con datos históricos — caídas significativas indican que se necesita una investigación adicional.

Mi consejo:

• Debe hacerse en nuevas instalaciones;

• Parte del mantenimiento preventivo anual;

• También probar después de exposición a humedad, rayos o eventos de disparo.

Prueba 2: Prueba de Relación

Propósito: Confirmar que la relación de voltaje real coincide con el valor de la placa de identificación para garantizar una medición y protección precisas.

Por ejemplo, un PT calificado a 10kV/100V debe producir dentro de la tolerancia; de lo contrario, los relés de protección pueden funcionar incorrectamente.

Cómo realizarla:

• Aplicar un voltaje bajo conocido (por ejemplo, 100V–400V) al lado primario;

• Medir el voltaje secundario y calcular la relación real;

• Comparar con la placa de identificación — el error aceptable suele ser ±2%.

Mi experiencia:

• Una discrepancia en la relación puede indicar un cortocircuito entre vueltas;

• A veces es simplemente un cableado incorrecto, como polaridad invertida;

• Siempre volver a probar después de cambios en terminales o reparaciones.

Prueba 3: Prueba de Característica de Excitación (Curva Volt-Amperio)

Propósito: Determinar si el núcleo está saturado o muestra signos de envejecimiento o ingreso de humedad.

Esta prueba es especialmente importante para VTs electromagnéticos, particularmente aquellos en sistemas propensos a ferroresonancia.

Cómo realizarla:

• Aplicar voltaje AC al bobinado secundario;

• Aumentar gradualmente el voltaje y registrar los valores de corriente;

• Graficar la curva U-I y observar el punto de rodilla.

Interpretación clave:

• Una curva normal mostrará un punto de rodilla claro;

• Una curva suave, sin quiebres, sugiere saturación del núcleo;

• Una pendiente inicial empinada puede indicar daño por humedad.

Caso real: Una vez encontré características de excitación anormales en un PT — resultó que tenía ingreso de agua debido a un sellado deficiente. Después de secarlo, volvió a la normalidad.

Prueba 4: Prueba de Resistencia DC

Propósito: Verificar roturas de hilos, cortocircuitos entre vueltas o conexiones deficientes en los bobinados.

La prueba de resistencia DC ayuda a descubrir defectos ocultos dentro de los bobinados.

Cómo realizarla:

• Usar un probador de resistencia DC;

• Medir la resistencia de los bobinados primario y secundario;

• Comparar resultados con valores de fábrica o mediciones previas — la desviación no debe exceder ±2%.

Notas importantes:

• La temperatura afecta los resultados — es mejor comparar en condiciones similares;

• En PTs grandes, permitir tiempo para la descarga antes de la prueba para evitar errores de carga residual.

Prueba 5: Prueba de Factor de Pérdidas Dieléctricas (tanδ)

Propósito: Evaluar la condición de envejecimiento o humedad de los materiales de aislamiento.

Esta prueba avanzada se utiliza a menudo para VTs de alta tensión, especialmente transformadores de voltaje capacitivos (CVTs).

Cómo realizarla:

• Usar un probador de tanδ;

• Aplicar un voltaje establecido y medir el factor de pérdidas dieléctricas;

• El valor típicamente aceptable es tanδ ≤ 2% (varía según el dispositivo).

Problemas comunes:

• Valores altos sugieren degradación del aislamiento o humedad;

• Si no se cumple el estándar, considerar secado o reemplazo.

3. Métodos Adicionales de Prueba Auxiliar

Además de las cinco pruebas principales, estos métodos suplementarios también son útiles:

Imágenes Térmicas Infrarrojas

• Detectar sobrecalentamiento en puntos de conexión;

• Identificar puntos calientes temprano;

• Especialmente útil para monitorear equipos en operación.

Detección de Descargas Parciales

• Detectar descargas internas débiles;

• Una advertencia efectiva temprana para la degradación del aislamiento;

• Recomendado para PTs de alta tensión en aplicaciones críticas.

Inspección de Cableado + Prueba de Polaridad

• Asegurar cableado correcto y polaridad consistente;

• Prevenir inexactitudes en la medición o mal funcionamiento de la protección.

4. Mis Sugerencias Finales

Como alguien con 8 años de experiencia en el campo, quiero recordar a todos los profesionales:

“No esperes a que el transformador de voltaje falle antes de pensar en realizar pruebas.”

Realizar chequeos integrales regulares cada año no solo asegura la operación estable del sistema, sino que también extiende enormemente la vida de tu equipo.

Aquí están mis recomendaciones para diferentes roles:

Para Personal de Mantenimiento:

• Aprender a usar instrumentos básicos (megohmmetros, multímetros, probadores de relación);

• Entender cada procedimiento de prueba y estándar;

• Registrar datos de pruebas regularmente y construir registros de comparación.

Para Personal Técnico:

• Dominar pruebas avanzadas como curvas de excitación y tanδ;

• Combinar imágenes térmicas infrarrojas y detección de descargas parciales para mejorar el diagnóstico;

• Entender el papel del PT en el sistema para evitar operaciones ciegas.

Para Gerentes o Equipos de Compras:

• Clarificar los requisitos de pruebas durante la selección de equipos;

• Solicitar informes de pruebas completos de fábrica a los proveedores;

• Establecer la gestión del ciclo de vida y programar inspecciones regulares.

5. Pensamientos Finales

Los transformadores de voltaje pueden parecer pequeños, pero desempeñan un papel crucial en todo el sistema de potencia.

No solo se trata de reducir el voltaje — son los ojos del sistema, los oídos de la protección y el corazón de la medición.

Después de 8 años en el campo eléctrico, a menudo digo:

“Los detalles determinan el éxito o el fracaso, y las pruebas garantizan la seguridad.”

Si alguna vez te encuentras con un comportamiento anormal de un PT, resultados de pruebas inusuales o no sabes cómo diagnosticar un problema, no dudes en contactarme — estaré encantado de compartir más experiencias prácticas y soluciones.

Que cada transformador de voltaje funcione de manera estable y segura, protegiendo la precisión y confiabilidad de nuestra red eléctrica!

— Oliver