Prueba de Aceptación de Transformadores de Corriente

Qué es

Una prueba de aceptación de transformador de corriente es un protocolo de campo que demuestra que un transformador de corriente recién instalado reproduce fielmente la corriente primaria en su circuito secundario, con la polaridad y la relación correctas, antes de confiar en que algún relé o medidor actúe a partir de ella. Registra la identificación de la unidad (fabricante, modelo y número de catálogo, número de serie, tipo de construcción de barra, ventana, boquilla, o devanado, relación, clase de exactitud, carga nominal, nivel básico de impulso, tensión nominal del sistema, frecuencia, y designación del equipo), y luego ejecuta una inspección visual y mecánica y pruebas eléctricas. La inspección abarca los datos de placa de características contra los planos, la condición física y mecánica, la conexión correcta según los requisitos del sistema, la distancia entre el cableado primario y el secundario, la limpieza, el ajuste de las conexiones apernadas, el contacto positivo en cada conexión de puesta a tierra y de cortocircuito, la lubricación, y un estudio termográfico. El trabajo eléctrico abarca la resistencia de aislamiento del transformador y de su cableado secundario a tierra, una prueba de polaridad, la verificación de la relación, una prueba de excitación para aplicaciones de protección, una medición de la carga del circuito de corriente en el bloque de cortocircuito, y, en unidades tipo barra, la resistencia de aislamiento del devanado primario, una prueba de rigidez dieléctrica del primario, y el factor de potencia del aislamiento en las unidades de mayor tensión, además de la verificación de que el secundario esté puesto a tierra en un solo punto. La sección 7.10.1 de NETA ATS-2025 enumera esto como la secuencia estándar de aceptación.

Por qué se realiza

Todo relé de protección y todo medidor aguas abajo de un transformador de corriente ve únicamente lo que ese transformador le dice, de modo que un error aquí es invisible y sistemático. Una polaridad invertida hace que un esquema diferencial vea corriente de falla donde no hay ninguna, o que la pase por alto donde sí la hay. Una relación que no coincide con los planos sesga en silencio cada ajuste derivado de ella. Una curva de excitación que no alcanza la del fabricante significa que el transformador se satura durante una falla, precisamente cuando el relé necesita una señal fiel. Un exceso de carga en el circuito secundario produce la misma saturación por otra vía. Y un circuito secundario con más de una puesta a tierra, o sin ninguna, o hace circular corriente por la trayectoria de tierra o deja el circuito flotante a un potencial peligroso cuando el primario está energizado, razón por la cual la verificación de puesta a tierra en un único punto forma parte de la secuencia eléctrica y no de la inspección.

Cuándo se realiza

Aceptación: después de la instalación y antes de poner en servicio los circuitos de medición o de protección que el transformador alimenta, como parte de la secuencia estándar de aceptación, y normalmente antes o junto con la puesta en servicio de los relés que dependen de él. El mismo formulario contempla un tipo de servicio de mantenimiento, ya que la resistencia de aislamiento, la relación, y la verificación de puesta a tierra se repiten de forma periódica y después de cualquier trabajo que abra el circuito secundario. La relación y la polaridad se vuelven a verificar cada vez que se sustituye un transformador o se cambia una derivación, porque son los dos errores que con mayor frecuencia introduce una reparación y no el envejecimiento.

Cómo se realiza normalmente

Con el circuito desenergizado y aislado según los procedimientos de seguridad del sitio y con el secundario cortocircuitado donde el procedimiento lo exige, se registran los datos de identificación y se recorre la inspección, incluidas la distancia entre el cableado primario y el secundario y el contacto positivo en cada conexión de puesta a tierra y de cortocircuito. La resistencia de aislamiento se mide durante un minuto desde el transformador y su cableado secundario a tierra a la tensión que prescribe la norma, siguiendo en cambio la recomendación del fabricante cuando los dispositivos de estado sólido del circuito no la toleran. Luego se realiza una prueba de polaridad en cada fase y el resultado se compara con las marcas del transformador. La relación se verifica por el método de tensión o de corriente y el error de relación se calcula por fase contra la placa de características. Para aplicaciones de protección, una prueba de excitación establece la tensión de codo por fase y la curva se compara con la del fabricante. La carga se mide en el bloque de terminales de cortocircuito del transformador de corriente y se compara con la carga nominal. En unidades tipo barra se mide la resistencia de aislamiento del devanado primario con el secundario puesto a tierra, se aplica una tensión de rigidez dieléctrica al primario durante el tiempo especificado, y en las unidades de las clases de tensión más altas se mide el factor de potencia del aislamiento por fase. Por último se confirma que el circuito secundario esté puesto a tierra en un solo punto, en la ubicación que especificó el ingeniero. La temperatura ambiente, la humedad relativa, y el equipo de prueba con su fecha de vencimiento de calibración se registran con los resultados.

Qué se registra

La identificación de la unidad (fabricante, modelo y número de catálogo, número de serie, tipo de construcción, relación, clase de exactitud, carga nominal, nivel básico de impulso, tensión nominal del sistema, frecuencia, y designación del equipo); el resultado de cada punto visual y mecánico, incluidas las conexiones de puesta a tierra y de cortocircuito y el estudio termográfico; la tensión de prueba de resistencia de aislamiento, la duración, y las lecturas por fase a tierra; el hallazgo de polaridad por fase; el método de relación, la relación de placa, la relación medida, y el error de relación por fase; la tensión de codo por fase y si los resultados de excitación coinciden con la curva del fabricante; la carga nominal y la medida por fase; la tensión de prueba y las lecturas de resistencia de aislamiento del devanado primario en unidades tipo barra; la tensión nominal del sistema, el nivel básico de impulso, la tensión de prueba en campo, el tiempo de aplicación, y el resultado de la rigidez dieléctrica; el factor de potencia del aislamiento por fase con el límite del fabricante; el resultado de puesta a tierra del secundario en un único punto; y la temperatura ambiente, la humedad relativa, el equipo de prueba con su fecha de vencimiento de calibración, los comentarios, y las deficiencias.

Cómo se evalúan los resultados

La resistencia de aislamiento, tanto del secundario como del primario, no debe caer por debajo del valor que la tabla de transformadores de instrumento de la norma da para la clase de bobina y la construcción de la unidad, y los datos publicados por el fabricante prevalecen donde difieran; las lecturas por debajo de cualquiera de ambos se investigan, y las propias notas de la tabla aclaran que sus valores son recomendaciones representativas con la corrección por temperatura aplicada desde la tabla de corrección de la norma. Los resultados de polaridad deben coincidir con las marcas del transformador. Los errores de relación se juzgan contra la norma de transformadores de instrumento y no contra una tabla de NETA, razón por la cual importa la clase de exactitud de la placa. Los resultados de excitación deben coincidir con la curva suministrada por el fabricante o conformarse a la norma de pruebas de transformadores de instrumento. La carga medida se compara con el valor nominal propio del transformador. La prueba de rigidez dieléctrica se aprueba si no hay evidencia de deterioro ni de falla de aislamiento durante todo el tiempo de aplicación de la tensión, a la tensión de prueba en campo que la tabla de la norma asigna a la tensión nominal del sistema y al nivel básico de impulso de la unidad. Los límites de factor de potencia provienen de los datos publicados por el fabricante o, en su defecto, de los del fabricante del equipo de prueba. El circuito secundario debe presentar exactamente un punto de puesta a tierra, en la ubicación especificada, según la norma de puesta a tierra de transformadores de instrumento. El par de apriete sigue los datos del fabricante usando la tabla de par de la norma en su ausencia, y la termografía se juzga bajo su propia sección. Consulte la norma NETA adquirida para los valores de tabla.