como testar um transformador trifásico?

Uma abordagem de teste sistemático

Podemos categorizar os testes em três grupos principais:

Inspeções visuais e mecânicas

Testes elétricos (des-energizados)

Testes Elétricos (Energizados)

1. Inspeções visuais e mecânicas

Este é o primeiro e mais crucial passo. Muitos problemas podem ser encontrados sem quaisquer instrumentos.

Dano Físico:Verifique se há rachaduras nas buchas, vazamentos nas soldas ou juntas, amassados ​​no tanque e sinais de vazamento de óleo (para unidades-cheias de óleo).

Buchas e Terminais:Inspecione quanto a rachaduras, contaminação ou marcas de rastreamento. Certifique-se de que as conexões estejam limpas e apertadas.

Dados da placa de identificação:Verifique se os dados da placa de identificação (kVA, tensões, grupo vetorial - por exemplo, Dyn11, YNd1, correntes, impedância) correspondem aos requisitos da aplicação.

Conservador e Sílica Gel:Para transformadores-abastecidos com óleo, verifique o nível de óleo no conservador e certifique-se de que a sílica gel do respiro esteja seca (normalmente azul, não rosa).

Batidas:Certifique-se de que o comutador esteja na posição correta e que todas as conexões estejam seguras.

Aterramento:Confirme se o tanque e o núcleo do transformador estão solidamente conectados à rede de aterramento.

2. Testes elétricos (des-energizados)

Esses testes são realizados com o transformador isolado.

A. Teste de resistência de isolamento (teste Megger)

Este teste verifica a qualidade do isolamento entre os enrolamentos e entre os enrolamentos e a terra.

Como é feito:Um megôhmetro (Megger) aplica uma alta tensão CC (por exemplo, 500V, 1000V, 2500V ou 5000V dependendo da classificação do transformador) e mede a resistência do isolamento.

Procedimento:

AT para o solo:Conecte o Megger à(s) bucha(s) de alta tensão e aterre as buchas de baixa tensão e o tanque.

LV para o solo:Conecte o Megger à(s) bucha(s) de baixa tensão e aterre as buchas de alta tensão e o tanque.

Alta tensão para baixa tensão:Conecte o Megger às buchas de alta tensão, conecte as buchas de baixa tensão e aterre o tanque.

O que procurar:Os valores de resistência devem ser altos (normalmente na faixa Megaohm ou Gigaohm). Compare os resultados com as especificações do fabricante, registros anteriores ou entre fases. Uma resistência baixa ou que cai repentinamente indica umidade, contaminação ou isolamento danificado.

B. Teste da relação de espiras do transformador (teste TTR)

Este teste verifica se o transformador fornece a transformação de tensão correta e se não há espiras em curto.

Como é feito:Um testador TTR aplica uma baixa tensão a um enrolamento e mede a tensão induzida no outro enrolamento para cada fase. Ele calcula a proporção.

Procedimento:Teste a relação para cada fase (por exemplo, aplique tensão em H1 e meça X1, depois H2-X2, H3-X3). Faça isso para todas as posições de tap, se possível.

O que procurar:A relação medida deve estar muito próxima da relação indicada na placa de identificação para todas as fases e posições de tap. Um desvio significativo indica curvas em curto, circuitos abertos ou problemas com o comutador.

C. Teste de resistência do enrolamento

Este teste verifica a integridade das conexões, contatos e condutores dentro dos enrolamentos.

Como é feito:Um micro-ohmímetro ou testador de resistência de enrolamento aplica uma corrente CC e mede a queda de tensão para calcular a resistência precisa (em mili-ohms).

Procedimento:Meça a resistência entre fases do mesmo lado (por exemplo, H1-H2, H2-H3, H3-H1). Repita para o lado LV.

O que procurar:Os valores de resistência para todas as três fases devem estar entre 1-2% um do outro. Uma resistência mais alta em uma fase indica uma conexão ruim, um contato solto no comutador ou um condutor danificado.

D. Verificação de polaridade e grupo vetorial

Este teste confirma o deslocamento angular entre os enrolamentos de AT e BT (por exemplo, 30 graus para Dyn11), que é crítico para operação paralela.

Como é feito:Isso pode ser feito com um método de tensão simples ou usando um testador de grupo vetorial dedicado.

Método Simples:Conecte temporariamente os neutros HV e LV (se disponível). Aplique uma tensão trifásica baixa no lado HV. Meça as tensões entre vários terminais HV e LV. O padrão de tensões confirmará o grupo vetorial (por exemplo, Dyn11, Yyn0).

E. Teste de Absorção Dielétrica (Índice de Polarização - PI)

Esta é uma extensão do teste Megger e é melhor para detectar umidade e contaminação.

Como é feito:O teste Megger é realizado por um período mais longo, normalmente 10 minutos. O Índice de Polarização é a razão entre a leitura de resistência de 10 minutos e a leitura de 1 minuto.

O que procurar:

IP > 2,0:Isolamento bom e seco.

PI 1.0 - 2.0:Isolamento questionável.

IP < 1,0:Isolamento molhado ou contaminado (requer investigação).

3. Testes elétricos (energizado/em-carga)

Esses testes são realizados após testes desenergizados bem-sucedidos e com o transformador em serviço.

A. Teste de corrente sem-carga (excitação)

Como é feito:Energize um enrolamento (geralmente BT) na tensão e frequência nominais, deixando o outro enrolamento aberto-em circuito. Meça a corrente em cada fase.

O que procurar:A corrente sem{0}}carga normalmente é 0,5-3% da corrente-com carga total. As correntes em todas as três fases devem ser aproximadamente iguais. Uma corrente sem carga alta ou desequilibrada pode indicar problemas como curvas em curto, danos no núcleo ou configuração incorreta do tap.

B. Verificação de Polaridade (Método Energizado)

Como é feito:Um teste simples onde você conecta um terminal BT ao terminal HV correspondente (por exemplo, X1 a H1). Aplique uma tensão trifásica baixa no lado HV. Meça a tensão entre os terminais HV e LV restantes não conectados.

O que procurar:Se as leituras de tensão corresponderem aos valores esperados para sua conexão (aditiva ou subtrativa), a polaridade está correta. Isto é crucial antes de colocar os transformadores em paralelo.

C. Teste de aumento de carga e temperatura

Geralmente, esse é um teste de fábrica, mas pode ser feito no-local com equipamento especializado.

Como é feito:Uma carga simulada é aplicada ao transformador e o aumento de temperatura dos enrolamentos e do óleo é medido até que o equilíbrio térmico seja alcançado.

O que procurar:O aumento de temperatura não deve exceder os limites especificados pelas normas (por exemplo, 65 graus para enrolamentos) para garantir a longevidade do transformador.

Tabela resumida dos principais testes