¿Por qué los transformadores de distribución o los transformadores después de una revisión mayor requieren 5 pruebas de impulso antes de la puesta en servicio formal?

Deje que nuestra ingeniera de transformadores de Hengfengyou, Madison, le explique las razones por las cuales se realiza la prueba de impulso de resistencia dieléctrica en transformadores de distribución nuevos o después de una revisión mayor:

1. Verificar si existe algún punto débil o defecto en el aislamiento del transformador y su circuito.
   Al desconectar un transformador en vacío, existe la posibilidad de que se generen sobretensiones por maniobra. En sistemas eléctricos con neutro aislado o conectado a tierra a través de una bobina de extinción (reactor Petersen), la amplitud de la sobretensión puede alcanzar de 4 a 4.5 veces la tensión de fase. En sistemas con neutro conectado directamente a tierra, la amplitud puede alcanzar hasta 3 veces la tensión de fase. Para verificar si la resistencia del aislamiento del transformador puede soportar la tensión plena o los efectos de las sobretensiones por maniobra, es necesario realizar una prueba de impulso en vacío a tensión plena antes de poner el transformador en servicio. Si el transformador o su circuito tienen puntos débiles en el aislamiento, estos serán perforados por la sobretensión de maniobra, quedando así expuestos.

2. Evaluar la resistencia mecánica del transformador.
   Debido a que la corriente de intrush (o corriente de magnetización inicial) genera grandes fuerzas electromagnéticas, es necesario realizar la prueba de impulso en vacío para evaluar la resistencia mecánica del transformador. De acuerdo con lo estipulado en la norma IEC 60076, el número de pruebas de impulso en vacío a tensión plena debe ser de 5 impulsos consecutivos para productos nuevos que se ponen en servicio, y de 3 impulsos consecutivos después de una revisión mayor. El intervalo entre cada impulso debe ser de al menos 5 minutos. Antes de la operación, se debe asignar personal para monitorear el transformador en el sitio y verificar si presenta alguna anomalía; si se detecta alguna anomalía, se debe detener la operación inmediatamente. Después del primer impulso, el transformador debe permanecer en funcionamiento durante más de 10 minutos, y para los impulsos subsiguientes, se debe esperar más de 5 minutos antes de realizar el siguiente impulso. En cuanto a por qué se establece específicamente en 5 impulsos, esto está estipulado en la normativa y se estima que la cantidad específica es una conclusión obtenida considerando integralmente la resistencia mecánica, las sobretensiones y la corriente de intrush.

3. Verificar si la protección diferencial del transformador actúa incorrectamente.
   Cuando se energiza un transformador en vacío, se genera una corriente de intrush, cuyo valor puede alcanzar de 6 a 8 veces la corriente nominal. La corriente de intrush decae rápidamente al principio, generalmente reduciéndose a 0.25–0.5 veces la corriente nominal en 0.5–1 segundos, pero el tiempo de desvanecimiento completo es más largo: varios segundos para transformadores pequeños y medianos, y hasta 10–20 segundos para transformadores grandes. Por lo tanto, en la etapa inicial de decaimiento de la corriente de intrush, a menudo ocurre que la protección diferencial actúa incorrectamente, impidiendo la puesta en servicio del transformador. Por lo tanto, durante el cierre por impulso en vacío, bajo la acción de la corriente de intrush, es posible verificar prácticamente el cableado, las características y los ajustes de la protección diferencial, y evaluar y concluir si la protección puede ponerse en servicio.

4. Método de operación de la prueba de impulso del transformador:
La prueba de cierre por impulso en el transformador se realiza a tensión nominal durante 5 veces, con un intervalo de más de 10 minutos entre cada una, y no debe presentar fenómenos anormales. La prueba de cierre por impulso debe realizarse en el lado de alta tensión. Para sistemas eléctricos con neutro conectado a tierra, el neutro del transformador debe estar conectado a tierra durante la prueba. Los transformadores secos con protección diferencial sin medición de corriente pueden someterse a 3 impulsos. El método es: desconectar el interruptor del lado de baja tensión, cerrar el interruptor del lado de alta tensión, prestar atención a la corriente de excitación durante la prueba y escuchar si el sonido del transformador es normal. Por un lado, se debe observar el aislamiento en los terminales del transformador, y por otro lado, se debe escuchar atentamente si hay ruidos anormales en el interior del transformador. El método consiste en usar un palo de madera o una barra aislante apoyada en la carcasa del transformador para escuchar cuidadosamente si el sonido del transformador es uniforme. Si se escuchan sonidos de chispas intermitentes o un sonido repentino e intenso, se debe detener el funcionamiento inmediatamente. Solo después de pasar exitosamente las 5 pruebas de impulso, el transformador puede ponerse en operación normal.