Una prueba de impulsos de conmutación Es una prueba importante para transformadores de alta tensión que se utiliza para evaluar si el sistema de aislamiento es capaz de soportar las sobretensiones transitorias provocadas por operaciones de conmutación, la eliminación de fallos y otros sucesos del sistema. Resulta especialmente relevante para los transformadores utilizados en proyectos de transmisión de tensión extraalta y en subestaciones.
El ensayo consiste en aplicar una forma de onda de impulso específica al sistema de aislamiento del transformador y evaluar su respuesta en condiciones distintas a las del funcionamiento normal a frecuencia industrial. Los requisitos exactos del ensayo, los niveles de tensión y los criterios de aceptación deben ajustarse siempre a las especificaciones aprobadas del proyecto y a las normas aplicables.
¿Qué es una prueba de impulso de conmutación?
A prueba de impulso de conmutación simula la tensión eléctrica asociada a las sobretensiones de conmutación en las redes de alta tensión. Estas sobretensiones pueden producirse durante la puesta en tensión de la línea, el accionamiento de los interruptores automáticos, la eliminación de fallos, el rechazo de carga y otros cambios en las condiciones de funcionamiento del sistema eléctrico.
A diferencia de una prueba continua a frecuencia industrial de 50 Hz, un impulso de conmutación es una tensión transitoria de corta duración con una forma de onda específica. El sistema de aislamiento debe soportar esta tensión transitoria sin que se produzca una ruptura del aislamiento, una descarga anómala u otros indicios de fallo.
En el caso de los transformadores de alta tensión, la prueba puede proporcionar información valiosa sobre la coordinación del aislamiento en zonas como los devanados, los cables de conexión, los terminales, los espacios de aceite y otras estructuras de aislamiento críticas.
1. Por qué es importante la prueba de impulso de conmutación
El aislamiento de los transformadores de alta tensión está expuesto a diferentes tipos de solicitaciones eléctricas a lo largo de su vida útil. La tensión de red, la tensión de impulso de rayo y la tensión de impulso de conmutación no afectan al aislamiento exactamente de la misma manera.
A prueba de impulso de conmutación Se utiliza cuando las especificaciones del proyecto exigen la verificación del rendimiento del transformador en condiciones de sobretensión de conmutación. Permite confirmar que el diseño del aislamiento es adecuado para el entorno operativo previsto.
Esta prueba reviste especial importancia, ya que los transitorios de conmutación pueden generar distribuciones de tensión diferentes en el interior del transformador en comparación con el funcionamiento normal a 50 Hz. Estas tensiones pueden afectar de diversas formas a las secciones de los devanados, los extremos de línea, los puntos neutros y los espacios de aislamiento largos.
- Evalúa el rendimiento del aislamiento en condiciones de sobretensión transitoria.
- Permite verificar la coordinación del aislamiento de los devanados y los cables.
- Ayuda a detectar posibles puntos débiles antes de que el equipo se entregue en la obra.
- Proporciona resultados de pruebas documentados a clientes, consultores y responsables de proyectos.
2. Ensayo de impulsos de conmutación frente al ensayo de resistencia a la frecuencia industrial
Una prueba de resistencia a la frecuencia de red y una prueba de impulso de conmutación Ambos se utilizan para evaluar el aislamiento de los transformadores, pero aplican formas de onda de tensión diferentes y representan tensiones eléctricas distintas.
Ensayo de resistencia a la frecuencia de red
Una prueba a frecuencia de red consiste en aplicar una tensión alterna a la frecuencia del sistema, normalmente de 50 Hz o 60 Hz, durante un tiempo determinado. Se utiliza habitualmente para verificar el comportamiento del aislamiento en condiciones de ensayo de corriente alterna especificadas.
Prueba de impulso de conmutación
En un ensayo de impulsos de conmutación se aplica una forma de onda de impulso de corta duración destinada a simular la tensión de sobrevoltaje de conmutación. La forma de onda, la tensión máxima, la temporización y la secuencia vienen definidas por la norma aplicable o por las especificaciones técnicas del cliente.
No se debe considerar automáticamente que una prueba sustituya a la otra. El alcance de las pruebas requeridas depende de la clase de tensión del transformador, el nivel de aislamiento, las condiciones de la red, los requisitos del cliente y la norma aplicable.
3. Áreas clave de aislamiento evaluadas durante los ensayos
Durante un prueba de impulso de conmutación, el sistema de aislamiento del transformador se evalúa como una estructura eléctrica completa. Los ingenieros de ensayos prestan especial atención a las zonas en las que puede concentrarse la tensión del campo eléctrico.
- Aislamiento de los extremos de los devanados de alta tensión
- Aislamiento entre devanados y entre fases
- Aislamiento del punto neutro y de los terminales
- Cables de transformador y estructuras de conexión
- Espacios de aceite y sistemas de aislamiento de papel impregnado en aceite
- Coordinación entre el casquillo y el terminal externo
El diseño de un transformador debe tener en cuenta estos aspectos durante la fase de ingeniería. La configuración de los devanados, la disposición del blindaje, la selección del material aislante y la estructura de los cables influyen en la distribución de las tensiones eléctricas.
En el caso de un proyecto de alta tensión, el diseño del aislamiento debe revisarse junto con el estudio del sistema, el método de puesta a tierra, el esquema de protección y los requisitos de ensayo especificados.
4. Procedimiento típico de ensayo de impulsos de conmutación
El procedimiento exacto varía en función del diseño del transformador y de las especificaciones de ensayo aprobadas. Sin embargo, un procedimiento típico prueba de impulso de conmutación incluye varios pasos controlados que se llevan a cabo en un entorno de pruebas de fábrica.
- Revisa el plan de ensayo aprobado, la potencia nominal del transformador y la forma de onda requerida.
- Prepara el transformador, el circuito de prueba, los instrumentos de medición y el sistema de seguridad.
- Comprueba que las conexiones sean correctas, que haya toma de tierra y que el equipo de prueba esté calibrado.
- Aplica los impulsos de referencia siguiendo el procedimiento aprobado.
- Aplica los impulsos de conmutación a plena tensión necesarios a los terminales especificados.
- Registra las formas de onda de tensión, las señales de corriente y los datos de medición pertinentes.
- Compara los resultados de las pruebas con los criterios de aceptación aprobados.
- Rellena el informe de pruebas e inclúyelo en la documentación del proyecto cuando sea necesario.
Las pruebas deben ser realizadas por personal cualificado, utilizando el equipo adecuado y siguiendo los procedimientos de seguridad pertinentes. Los clientes también pueden solicitar que se realicen pruebas en su presencia, una inspección por parte de terceros o informes detallados de las pruebas antes del envío.
Normas aplicables y requisitos del proyecto
Los requisitos para las pruebas de transformadores suelen venir determinados por las especificaciones del contrato, los requisitos técnicos del cliente y las normas aplicables. Los proyectos internacionales pueden basarse en normas de la IEC, la ANSI, la GB o en normas específicas de las empresas de suministro eléctrico.
La norma aplicable debe confirmarse antes de que se apruebe el diseño y antes de que comiencen los ensayos en fábrica. Esto es especialmente importante en el caso de los equipos de alta y muy alta tensión, en los que la tensión de ensayo, la forma de onda, el método de conexión y los criterios de aceptación pueden variar según el proyecto.
Para obtener información general sobre las normas electrotécnicas internacionales, visita la Comisión Electrotécnica Internacional. Para soluciones de transformadores de alta tensión que puedan requerir pruebas avanzadas de aislamiento, consulte nuestra Solución de transformador totalmente aislado de 345 kV.
Cómo Yawei facilita la documentación de las pruebas de los transformadores
Yawei Transformer ofrece a sus clientes servicios de ensayos de transformadores específicos para cada proyecto, documentación técnica y coordinación de las inspecciones en fábrica. El alcance de los ensayos se confirma de acuerdo con el diseño del transformador y las especificaciones técnicas aprobadas.
En el caso de proyectos que requieran transformadores de potencia, transformadores de muy alta tensión o diseños de aislamiento a medida, los clientes pueden facilitar el nivel de tensión, la capacidad, la norma aplicable, los requisitos de ensayo y los datos del mercado de destino para su revisión técnica.
Descubre nuestra gama completa de transformadores o infórmate sobre las aplicaciones de los transformadores en proyectos de energía solar y eólica.
Conclusión
A prueba de impulso de conmutación Es una parte esencial del proceso de verificación de la calidad cuando se requiere para proyectos de transformadores de alta tensión. Evalúa el comportamiento del aislamiento en condiciones de sobretensión transitoria de corta duración que difieren del funcionamiento normal a frecuencia industrial.
Al confirmar con antelación los requisitos de ensayo y llevar a cabo el procedimiento de ensayo en fábrica aprobado, los responsables del proyecto pueden tener una mayor confianza en el rendimiento del aislamiento del transformador antes de la entrega y la puesta en servicio in situ.
English 
Spanish 
Arabic 
French