Prueba de Aceptación de Transformador de Voltaje con Capacitor de Acoplamiento

Qué es

La prueba de aceptación de transformador de voltaje con capacitor de acoplamiento (CCVT) es una inspección eléctrica y mecánica integral de una unidad CCVT recién instalada o reacondicionada antes de su primera conexión al sistema de transmisión o distribución. En la sección 7.10.3 de NETA ATS-2025, la prueba cubre identificación (fabricante, modelo, número de serie, voltajes nominales primario y secundario, relación marcada, nivel básico de aislamiento, carga nominal, y clase de aislamiento); inspección visual y mecánica para detectar daños o conexiones sueltas; resistencia de conexión apernada en todos los terminales accesibles; resistencia de aislamiento de los circuitos primario y secundario; verificación de polaridad; relación de transformación de voltaje en cada posición de derivación; mediciones de carga del circuito de voltaje; prueba de resistencia dieléctrica opcional; capacitancia y factor de potencia o factor de disipación de la pila capacitiva; y configuración y conexión del punto de puesta a tierra. La prueba se aplica a CCVTs que reducen los voltajes de transmisión o subtransmisión a un voltaje secundario estándar de 120 V para equipos de protección, medición o monitoreo descendente.

Por qué se realiza

La función de un CCVT es proporcionar una réplica aislada y reducida del voltaje primario a los circuitos de protección y medición sin exponer esos circuitos al voltaje alto. Si la unidad se instala con conexiones apernadas sueltas, presenta degradación de aislamiento interno, o lleva una carga de carga secundaria que excede la capacidad nominal, el voltaje secundario puede volverse poco confiable - puede bajar, distorsionarse, o volverse inestable bajo carga, lo que causa que los relés funcionen de manera incorrecta, que los medidores den lecturas incorrectas, o ambas. La prueba de aceptación confirma que la unidad está conectada correctamente al sistema (puntos de puesta a tierra y potencial adecuados), que el aislamiento interno es sólido, que la relación de espiras y la carga secundaria no superan los límites de la placa de especificaciones, y que el transformador es seguro de energizar sin trabajo remedial adicional.

Cuándo se realiza

Aceptación: se realiza antes de que un CCVT nuevo o reacondicionado se energice por primera vez, como parte de la secuencia de prueba estándar para instalaciones de transformadores de instrumentos. La prueba se realiza típicamente en el campo después de que la unidad se instala en la estructura, pero antes de que se conecte al sistema primario o a los circuitos de control secundarios. Mantenimiento: la prueba no se repite típicamente con un intervalo periódico durante la vida en servicio de la unidad, a menos que haya un evento desencadenante como un transiente de voltaje conocido, daño físico a la unidad, o una falla de relé o medidor descendente que sugiera un problema de voltaje secundario o carga.

Cómo se realiza normalmente

Con el sistema primario aislado y desenerizado, y los circuitos secundarios desconectados del terminal secundario del CCVT, el técnico primero verifica los datos de la placa de especificaciones de la unidad (fabricante, modelo, número de serie, voltajes, relación, BIL, carga) y verifica la instalación física para una puesta a tierra adecuada, polaridad correcta y conexión de la pila capacitiva, y ausencia de daño visible. La resistencia de conexión apernada se mide en todos los puntos de terminal accesibles y se compara con una línea base o una especificación del fabricante. La resistencia de aislamiento se mide de primario a tierra y de secundario a tierra usando un megohmetro, y el resultado se compara con el mínimo de NETA. La polaridad se confirma aplicando una señal de prueba AC o DC baja y verificando la relación de fase de la salida secundaria. La relación de espiras se mide en cada posición de derivación y se compara con la relación marcada. La carga del circuito secundario se mide conectando una caja de carga calibrada a los terminales secundarios e ingresando la caída de voltaje y el consumo de potencia al voltaje secundario nominal. Las pruebas de resistencia dieléctrica opcional aplican un voltaje alto a través de las brechas primario-a-secundario y primario-a-tierra si la unidad debe desenerizar y probarse en el campo, o pueden diferirse a la prueba de fábrica del fabricante. La capacitancia y el factor de potencia o factor de disipación de la pila capacitiva se miden y se comparan con los límites de NETA. El punto de puesta a tierra (típicamente un grifo central o una conexión de conductor primario designada) se verifica que esté correctamente unido a la tierra de la estación.

Qué se registra

Datos de placa de especificaciones (fabricante, modelo, número de serie, voltajes nominales primario y secundario, relación marcada, BIL, carga nominal en VA al voltaje secundario nominal, clase de aislamiento, y designación del equipo); lecturas de resistencia de conexión apernada en miliohms en cada terminal accesible; resistencia de aislamiento en megohms para primario-a-tierra y secundario-a-tierra; resultado de prueba de polaridad (relación de fase de la salida secundaria relativa a la entrada primaria); relación de espiras medida y desviación porcentual de la relación marcada en cada posición de derivación; carga del circuito secundario en VA y caída de voltaje como porcentaje del voltaje secundario nominal; voltaje de prueba de resistencia dieléctrica aplicado y duración (si se realiza); capacitancia en picofaradios o nanofaradios y factor de potencia o factor de disipación de la pila capacitiva como porcentaje; detalles de conexión del punto de puesta a tierra; temperatura ambiente; identificación del instrumento de prueba (marca, modelo, serie, fecha de calibración vencimiento); y comentarios o deficiencias anotados.

Cómo se evalúan los resultados

NETA ATS-2025 7.10.3 establece varios criterios de aceptación de aprobación/rechazo. La resistencia de conexión apernada en cada terminal no debe exceder un valor especificado por el fabricante, típicamente en el rango de unos pocos miliohms, y debe ser simétrica en las tres fases; un valor atípico o una lectura que no se pueda lograr sugiere corrosión o un perno suelto. La resistencia de aislamiento de los circuitos primario y secundario debe exceder los mínimos especificados de NETA, que dependen de la clase de aislamiento; un resultado por debajo del mínimo indica infiltración de humedad o contaminación interna. La prueba de polaridad confirma la relación de fase adecuada y la conexión de terminal. La relación de espiras medida debe estar de acuerdo con la relación marcada dentro de una desviación de medio por ciento, y las tres fases deben estar equilibradas; un error de relación requiere extracción y reelaboración de fábrica o reemplazo. La carga del circuito secundario medida con la carga nominal conectada no debe causar que el voltaje secundario caiga más de un porcentaje especificado (típicamente dos a tres por ciento) desde el voltaje secundario ideal sin carga; una carga sobredimensionada o conexiones deterioradas pueden violar este límite. La capacitancia y el factor de potencia o factor de disipación de la pila capacitiva deben caer dentro de la banda de NETA; un valor fuera de esa banda puede indicar humedad, contaminación, o envejecimiento del capacitor. Consulte la norma NETA ATS-2025 adquirida para los límites numéricos completos y los puntos de corte por clase de tensión que gobiernan cada criterio.