Cómo probar un transformador
¿Cómo se prueban los transformadores? ¡Explore métodos de prueba y consejos de medición!
Visión general
Los transformadores son un tipo de equipo eléctrico extremadamente importante. Cuando uno funciona mal, podría provocar daños importantes a la empresa que lo estaba utilizando. Para evitar esa eventualidad, es necesario realizar mediciones de evaluación durante el desarrollo y pruebas sólidas durante la fabricación, y realizar mantenimiento en forma de pruebas e inspecciones periódicas.
Esta página presenta métodos de prueba y medición de evaluación de transformadores estándar que son de uso común.
¿Qué es un transformador?
Los transformadores se utilizan para cambiar un voltaje de CA, por ejemplo, aumentándolo o reduciéndolo. También juegan un papel aislante. En esta última función, protegen a los usuarios de equipos eléctricos al aislar los lados de entrada y salida del circuito de suministro de energía para que la electricidad del lado de entrada no pueda fluir directamente al lado de salida.
Los ejemplos que son familiares para la mayoría de las personas incluyen los pequeños transformadores que la gente usa durante los viajes al extranjero y los transformadores en forma de cubo que puede ver montados en los postes de servicios públicos.
Los transformadores convierten la electricidad a un voltaje fácil de usar según la carga necesaria en la instalación en cuestión, de alto voltaje a bajo voltaje. Quizás se esté preguntando: "¿Por qué no transmitir electricidad a un voltaje fácil de usar en primer lugar?"
Sin embargo, la transmisión de electricidad a través de líneas eléctricas a bajo voltaje provoca pérdidas de transmisión sustanciales. Las centrales eléctricas utilizan altos voltajes para reducir la corriente mientras transmiten electricidad para limitar las pérdidas de transmisión.
Pruebas básicas de evaluación de transformadores
A continuación se muestran algunos ejemplos de algunos de los parámetros básicos utilizados para evaluar transformadores:
Producto utilizado: Medidor LCR
Medición de la inductancia primaria (L1) y la inductancia secundaria (L2)
El instrumento está conectado a los lados primario y secundario del transformador y se utiliza para medir la inductancia primaria y secundaria. Todos los demás devanados se dejan en estado abierto durante estas mediciones.
Medición de la inductancia de fuga
En un transformador ideal, el cortocircuito de la salida también provoca un cortocircuito en la entrada, pero en realidad, la inductancia de fuga permanece incluso cuando la salida está en cortocircuito. La inductancia de fuga se puede obtener haciendo un cortocircuito en el lado secundario y luego midiendo la inductancia del lado primario.
Capacitancia de bobinado
Esta prueba mide la capacitancia del cable del devanado entre los lados primario y secundario del transformador. Esta cantidad se puede medir conectando el instrumento a cada devanado, uno a la vez.
Medición de la inductancia mutua
La inductancia mutua se puede calcular como (M = (La - Lo) / 4) midiendo la inductancia con las mismas fases conectadas en serie y con fases opuestas conectadas en serie.
Medición de la relación de giro
Se puede calcular una relación de giro aproximada conectando una resistencia R al lado secundario y midiendo la inductancia Z en el lado primario. El cálculo es (N = √[R/Z]).
Prueba de aumento de temperatura del transformador
La prueba de aumento de temperatura se usa para determinar si la temperatura de un transformador aumenta por debajo del valor de las especificaciones cuando opera en condiciones nominales. En tales pruebas, se mide la temperatura de componentes como el aceite del transformador o el devanado. Se utilizan los siguientes tres métodos de medición:
Método de carga real
Este tipo de prueba de aumento de temperatura se lleva a cabo mientras el transformador opera bajo la carga nominal. No es realista usar este método cuando se prueban transformadores de alta capacidad. En consecuencia, se utiliza para probar transformadores de baja capacidad.
Método de recarga
En este método, las mediciones se realizan mientras se suministran individualmente las capacidades de suministro sin pérdida de carga y con pérdida de carga. Dado que las capacidades de suministro utilizadas en la prueba son bajas, el método también se puede utilizar para probar transformadores de alta capacidad, como los que se utilizan para suministrar energía eléctrica. Se deben tomar precauciones ya que el método requiere al menos dos transformadores con la misma clasificación y los resultados de la medición deben corregirse por temperatura.
método de carga equivalente
En este método, el aumento de temperatura se mide después de cortocircuitar uno de los devanados del transformador, aplicar una corriente al otro devanado desde una fuente de alimentación de la frecuencia nominal y aplicar la pérdida igual a la suma de la pérdida sin carga y la carga. pérdida. Tenga en cuenta que dado que la pérdida total se proporciona como la pérdida de carga, es necesario conocer la cifra subyacente de antemano. Además, al igual que el método de carga posterior, este método requiere corrección de temperatura y otros procedimientos.
La prueba de aumento de temperatura también se puede realizar mediante la medición de resistencia. El aumento de temperatura se puede calcular a partir del valor de resistencia medido y la temperatura ambiente.
Medidores de resistencia
(con función de conversión de temperatura)
Otras pruebas de transformadores
Hay una amplia gama de pruebas de transformadores además de los métodos descritos anteriormente. Además de soportar pruebas y pruebas de resistencia de aislamiento, que también se utilizan para otros dispositivos, los transformadores se someten a pruebas para evaluar su resistencia a terremotos, clima, calor, frío y humedad. También se utilizan técnicas como la prueba sin pérdida de carga, que sirve como indicador del ahorro de energía para dispositivos como transformadores y motores.
Los medidores de potencia PW3337 y PW3336 de Hioki pueden medir la potencia activa con un alto grado de precisión en factores de potencia bajos gracias a un efecto de factor de potencia de 0,1 % o menos en factores de potencia bajos.
Mediciones de pérdida sin carga para transformadores
Resumen
Los transformadores convierten la electricidad de alto voltaje de las centrales eléctricas a los voltajes necesarios para usar en apartamentos, edificios, equipos de plantas de fabricación y equipos eléctricos. Existen numerosos métodos para probar transformadores. Este artículo ha introducido algunas pruebas básicas. Si necesita probar un transformador, consulte los métodos de prueba presentados aquí.
