Sistemas de Corriente Continua, Rectificadores - Prueba de Aceptación

Qué es

El formulario de aceptación Sistemas de Corriente Continua, Rectificadores cubre un rectificador que alimenta un sistema de CC estacionario: el transformador rectificador, el convertidor de semiconductores y su salida de CC, el sistema de CC que la unidad alimenta y un estudio de armónicos opcional en el punto de acoplamiento común. Un cargador de baterías por sí solo se registra en el formulario separado de cargadores de baterías, y una unidad de tracción se registra contra la especificación de su propietario. El formulario abre con la aplicación, el tipo de unidad cargadora (tipo servicio eléctrico, tipo comunicaciones o ninguno), el tipo de rectificador y el número de pulsos, los valores nominales y si hay un transformador rectificador separado. A partir de ahí lleva la placa de características del transformador, las comprobaciones de placa y construcción del cargador, una inspección visual y mecánica, la resistencia de aislamiento, las pruebas del transformador (resistencia de devanados, relación, polaridad, corriente de excitación, impedancia), una sección de relación y ángulo de fase para un desplazamiento que no es múltiplo de 30 grados, las comprobaciones del convertidor, el desempeño de salida en escalones de carga, la respuesta dinámica y el balance de entrada opcionales, el límite de corriente y los controles del cargador, las comprobaciones de función, el ruido telefónico para un cargador tipo comunicaciones, la interfaz con el sistema de CC, las alarmas y la detección de tierra, y el estudio de armónicos. El tipo de unidad decide qué filas NEMA califican: un cargador tipo servicio eléctrico contra NEMA PE 5-1997 y un cargador tipo comunicaciones contra NEMA PE 7-2018.

Por qué se realiza

Un rectificador es la fuente que mantiene un bus de CC dentro de su ventana de diseño y conserva una batería a la tensión correcta de flotación y ecualización. Un transformador con una relación o una impedancia alejadas de su placa, un convertidor cuya protección o refrigeración no opera, una salida con rizado excesivo o mala regulación, o un límite de corriente ajustado por debajo de la salida nominal pueden dañar la batería, confundir las cargas que el bus alimenta o dejar el sistema sin protección. La corriente armónica que toma el convertidor también se siente en el punto de acoplamiento común, donde los límites de IEEE 519-2022 se aplican a toda la instalación. Registrar en un solo formulario el transformador, el convertidor, la salida y la interfaz con el sistema de CC, contra los datos del fabricante y las normas citadas en él, fija la condición de la unidad antes de que sostenga el sistema y da al revisor los márgenes detrás de cada veredicto.

Cuándo se realiza

Este es un formulario de aceptación: se ejecuta en un rectificador nuevo, o en uno cuyo transformador, convertidor o etapa de salida ha sido reemplazado o reparado, antes de que la unidad se ponga en servicio en el sistema de CC. Las pruebas de aislamiento se hacen con la unidad desenergizada y los dispositivos semiconductores cortocircuitados o aislados como indica el fabricante; las lecturas de salida, regulación, rizado, límite de corriente, alarmas y armónicos se hacen con la unidad energizada, en los escalones de carga y condiciones que nombra el formulario. Las filas de rizado y regulación contra las normas NEMA califican solo cuando se reproducen las condiciones de prueba: un medidor de verdadero valor eficaz, los bornes de la batería, el modo de flotación, la temperatura del aire de entrada y la entrada de CA dentro de su rango nominal. El estudio de armónicos es opcional y califica solo con un analizador Clase A en el punto de acoplamiento común y al menos un día de datos; un estudio registrado en el formulario separado de estudio de armónicos puede enlazarse en lugar de repetirse.

Cómo se realiza normalmente

El registro comienza con las placas: los datos de placa del transformador y si la placa muestra tanto los kVA eficaces como los kVA fundamentales y líneas legibles de la altura requerida, luego los datos de placa del cargador, las marcas de fusibles y bornes, el borne de puesta a tierra de CA, un dispositivo de sobrecorriente en cada conductor de entrada no puesto a tierra y el manual a mano. La lista visual y mecánica cubre los planos, las marcas de bornes, los accesorios, la envolvente y la refrigeración, la pila de semiconductores y los amortiguadores, las terminaciones apretadas al par, la puesta a tierra y los dispositivos de protección de CC. La resistencia de aislamiento se lee de primario a secundario y tierra, de secundario a primario y tierra, de primario a secundario, de la pila rectificadora a tierra y del bus de CC a tierra a la tensión de prueba del fabricante, y la lectura más baja se compara con el mínimo del fabricante. Las pruebas del transformador registran la resistencia de devanados con la temperatura del devanado, la desviación de relación por fase en la derivación probada, la polaridad, la corriente de excitación, la impedancia medida con la disposición de devanados y la tensión aplicada en fábrica según el informe de pruebas; un transformador cuyo desplazamiento no es múltiplo de 30 grados recibe su desplazamiento de fase medido y su relación de tensión por fase. Las comprobaciones del convertidor siguen el procedimiento del fabricante. El desempeño de salida se toma en escalones de carga con la entrada de CA, la salida de CC y el rizado eficaz en los bornes de la batería, más la tensión en vacío y a plena carga y puntos de carga adicionales para la desviación de regulación. Se registran el límite de corriente, la desconexión por alta tensión, los ajustes de alarma y la compensación por temperatura, y se prueban las alarmas y la detección de tierra. La interfaz con el sistema de CC toma la tensión nominal, la puesta a tierra, el tipo de batería, el número de celdas, los ajustes de flotación y ecualización, la ventana de diseño y las tensiones máxima y mínima del bus, el detector de tierra, la corriente de falla disponible y el cálculo de dimensionamiento. Cuando se ejecuta un estudio de armónicos, entran el punto, las corrientes de cortocircuito y de demanda, el instrumento y la respuesta a la Figura 1 junto con las estadísticas de distorsión de tensión y de corriente.

Qué se registra

Identificación: aplicación, tipo de unidad cargadora, fabricante, modelo y serie, tipo de rectificador, número de pulsos, valores nominales de CC y de CA, refrigeración, disposición del transformador y clase de servicio. Placa del transformador: kVA eficaces y fundamentales, tensiones y conexiones, impedancia, reactancia de conmutación, desplazamiento de fase, aislamiento, BIL y elevación de temperatura. Aislamiento: tensión de prueba, las cinco lecturas, mínimo del fabricante y margen. Pruebas del transformador: temperatura y resistencias de devanados, derivación, clase de desplazamiento, desviaciones y márgenes de relación, polaridad, excitación, impedancia con su tolerancia y tensión aplicada en fábrica. Salida: clase de filtro, frecuencia, temperatura del aire de entrada, condiciones del rizado, cada escalón de carga con lecturas de CA y CC y rizado contra los límites del fabricante y de NEMA, condición de la batería, tensión en vacío y a plena carga, modo y desviación de regulación, y eficiencia. Controles: límite de corriente ajustado y medido, ajustes de desconexión y alarmas, compensación por temperatura. Sistema de CC: tensión nominal, puesta a tierra, tipo de batería y celdas, ajustes de flotación y ecualización, ventana de diseño y extremos del bus, detector de tierra, corriente de falla y capacidad de interrupción, y salida requerida. Estudio de armónicos: punto de medición, corrientes de cortocircuito y de demanda, instrumento y ventana, la pregunta sobre DER y las estadísticas de distorsión con sus límites.

Cómo se evalúan los resultados

El veredicto lo fija una lista corta de filas calificadas; la mayoría de las demás filas levantan un asunto para el revisor sin reprobar el registro. En el transformador, la relación de cada fase está dentro del 0,5 por ciento de la relación de placa en la derivación probada cuando el desplazamiento es múltiplo de 30 grados (media vuelta en un devanado a la vuelta más cercana, nunca más estricto que 0,5 por ciento), la impedancia medida queda dentro de la tolerancia que IEEE C57.18.10-2021 con IEEE C57.12.00-2021 o IEEE C57.12.01-2020 asigna al sistema de aislamiento y la disposición de devanados, y un desplazamiento que no es múltiplo de 30 grados tiene su ángulo de fase dentro de 1 grado de la placa y su relación de tensión dentro del 1 por ciento. En un cargador NEMA, el rizado eficaz en los bornes de la batería se mantiene dentro de la fila en milivoltios de NEMA PE 5-1997 o NEMA PE 7-2018 para la tensión nominal, la clase de filtro y la condición de la batería; la desviación de regulación sobre cinco puntos de carga no supera 0,5 por ciento en flotación ni 1,0 por ciento en ecualización; el ajuste del límite de corriente queda por encima de la corriente de salida de CC nominal; y la desconexión por alta tensión está instalada y opera. Un cargador tipo comunicaciones de 48 V nominales o menos mantiene además su ruido ponderado y de pico a pico dentro de los límites de NEMA PE 7-2018. La tensión del bus se mantiene dentro de la ventana de diseño del sistema de CC desde la ecualización hasta el final de la descarga, límites incluidos. Cuando se califica un estudio de armónicos, la distorsión total de demanda y los valores por banda del percentil 95 semanal quedan por debajo del límite de IEEE 519-2022 para la relación de cortocircuito, el percentil 99 semanal por debajo de 1,5 veces ese límite y el percentil 99 diario por debajo de 2,0 veces, una lectura igual al límite reprueba, y una componente de CC en el punto de acoplamiento común reprueba; los límites de distorsión de tensión pertenecen al propietario del sistema y solo levantan un asunto de revisión. La resistencia de aislamiento contra el mínimo del fabricante, el rizado y la regulación contra los datos del fabricante, las cifras de respuesta dinámica, las bandas de ajuste de alarmas, las capacidades de interrupción y el dimensionamiento del cargador son solo asuntos. Las condiciones importan: una fila de rizado o regulación sin sus condiciones de prueba, o un estudio sin instrumento Clase A y datos suficientes, se registra y no se califica.