Antecedentes de la industria: requisitos de prueba de aislamiento de transformadores
La prueba de transformadores es un proceso crítico en los sistemas de energía, especialmente para la verificación del aislamiento de los devanados.
En sistemas de alto-voltaje (110 kV–220 kV–500 kV), las pruebas de resistencia a la frecuencia eléctrica se han utilizado ampliamente. Sin embargo, a medida que aumenta la capacidad del transformador, sus limitaciones se vuelven más evidentes en las aplicaciones de campo.
Por lo tanto, el sistema de prueba resonante de CA se ha convertido en una solución moderna para pruebas de transformadores de alto-voltaje.
Antes de las pruebas de alto-voltaje, los ingenieros suelen utilizarProbador de resistencia de aislamientorealizar comprobaciones preliminares de aislamiento para garantizar la preparación para la prueba.
Comparación técnica: frecuencia eléctrica frente a sistema resonante de CA
Pruebas de resistencia a la frecuencia eléctrica
Las pruebas de frecuencia eléctrica utilizan una fuente de CA de 50 Hz para aplicar voltaje a los devanados del transformador.
Características:
Requiere una fuente de alimentación de gran-capacidad
Equipos de prueba voluminosos
Alta demanda de suministro de red
Utilizado principalmente en entornos de laboratorio.
Principio del sistema de prueba resonante de CA
El sistema de prueba resonante de CA funciona según la resonancia:
X_L = X_C
En resonancia:
Los componentes reactivos se cancelan entre sí.
Sólo se deben alimentar las pérdidas del sistema.
El alto voltaje se logra con una entrada de energía baja.
Los componentes principales incluyen:
Fuente de alimentación de frecuencia variable
Transformador de excitación
reactor resonante
Divisor de voltaje capacitivo
Sistema de control y protección.
Ventajas técnicas del sistema de prueba resonante de CA
Mejor idoneidad para las pruebas de campo
El sistema resonante de CA se utiliza ampliamente para:
Puesta en servicio de subestaciones
Pruebas de campo de transformadores
Pruebas integradas SIG
Menor requisito de energía
Por resonancia:
Reducción de la demanda de suministro de energía.
Equipos más pequeños y ligeros
Portabilidad mejorada
Condiciones de funcionamiento más cercanas a las reales
Dado que los transformadores operan a frecuencia CA:
Las pruebas resonantes reflejan condiciones reales.
Evaluación de aislamiento más precisa
A menudo se combina conSistema de prueba de descarga parcialpara la detección de defectos.
Aplicaciones industriales
1. Pruebas de aceptación en fábrica (FAT)
Pruebas de alta tensión de transformadores de 220 kV+
Verificación de aislamiento
Soporte de prueba de tipo
2. Puesta en servicio de la subestación
Pruebas posteriores-a la instalación
Coordinación del sistema SIG
Pruebas de integración de red
3. Pruebas de fabricación y I+D
Utilizado para:
Validación del diseño del transformador.
Optimización del aislamiento del devanado.
Investigación de alto-voltaje
A menudo integrado con:
Equipo de prueba de transformadores
Probador de frecuencia ultrabaja (probador VLF)
4. Operación y mantenimiento
Evaluación del envejecimiento del aislamiento
Evaluación de riesgo de falla
Mantenimiento preventivo
Tendencias de la industria: sistemas inteligentes de prueba-de alto voltaje
Control de resonancia inteligente
Sintonización automática
Ciclos de prueba más rápidos
Intervención manual reducida
Plataformas de prueba digitales
Informes automatizados
Almacenamiento de datos basado en la nube-
Análisis de tendencias
Ecosistema de pruebas integrado
Los sistemas futuros integran:
Sistema de prueba resonante de CA
Sistema de prueba de descarga parcial
Analizador CT PT
Probador de resistencia de aislamiento
Equipo de prueba de transformadores
Conclusión
El sistema de prueba resonante de CA ofrece claras ventajas sobre las pruebas de resistencia a la frecuencia industrial en la evaluación del aislamiento de transformadores, especialmente para aplicaciones de campo y transformadores de gran-capacidad.
Con la evolución de las redes inteligentes y los niveles de voltaje más altos, seguirá desempeñando un papel clave en la puesta en servicio de transformadores, pruebas de fábrica y mantenimiento de subestaciones.
