82999289 ST CT 002 Factor de Potencia en Aislamientos

Hoja 1 de 70 Clave ST-CT-002

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SUBDIRECCIÓN DE TRANSMISIÓN

Procedimiento para medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico Fecha de elaboración: Dic - 2007

1980 Diciembre 2007 Tomo II Manual de transformadores y reactores de potencia

PROCEDIMIENTO PARA MEDICIÓN DE

FACTOR DE POTENCIA

EN AISLAMIENTO DE EQUIPO ELÉCTRICO

Esta edición sustituye a la versión del procedimiento SGP-A003-S 1980


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Í N D I C E

Pág.

1 Objetivo 3

2 Alcance 3

3 Teoría general del aislamiento 3

3.1 Constante dieléctrica 4

3.2 Absorción dieléctrica 4

3.3 Resistencia dieléctrica 4

3.4 Capacitancia 4

3.5 Factor de potencia 4

3.6 Modos básicos de prueba 6

4 Aplicaciones y procedimientos de prueba 7

4.1 Transformadores de potencia 7

4.2 Transformador de potencial 13

4.3 Transformadores de corriente 26

4.4 Apartarrayos 28

4.5 Cables de potencia 32

4.6 Aceite aislante 34

4.7 Boquillas 35

5 Bibliografía 35

Anexo A Formatos de datos de prueba 37

Anexo B Operación de los equipos de medición de factor de potencia

55

Anexo C Resumen del procedimiento para la medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico ST-CT-002

70


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1 Objetivo

Establecer la metodología de medición de factor de potencia en los aislamientos del equipo eléctrico primario para verificar sus características dieléctricas.

Tomo II Manual de transformadores y reactores de potencia

IC

C

2 Alcance

Este procedimiento aplica a transformadores, autotransformadores, transformadores de instrumento, apartarrayos, cables y reactores de potencia.

El procedimiento contiene la teoría general, los métodos de prueba, los diagramas de conexión y los criterios de evaluación. En los anexos se presentan los formatos de prueba y se describe la operación de los equipos de medición comúnmente utilizados.

3 Teoría general del aislamiento

El aislamiento es toda sustancia o material de baja conductividad eléctrica, en presencia de una tensión la corriente eléctrica que logra circular comúnmente es del orden de mili-Amperes, la cual se puede medir para efectos de diagnóstico. A la corriente que circula por el aislamiento que se refleja en forma de calor se denomina corriente de fuga.

Los materiales aislantes se conocen también con el nombre de dieléctricos y los términos pueden ser utilizados indistintamente.

Los dieléctricos perfectos tienen cero conductividad y el fenómeno de absorción dieléctrica no existe, por lo que se refiere a una condición ideal. En la práctica los dieléctricos perfectos no existen debido a que los materiales aislantes que se utilizan tienen cierto nivel de pérdidas.

La conductividad eléctrica es la propiedad que presenta un material para permitir el paso de un flujo de electrones.

Los aislamientos se encuentran en los tres estados: sólidos, líquidos y gaseosos. En la

tabla 1 se presentan algunos ejemplos de materiales aislantes en los tres diferentes estados.

Tabla 1 Estados de los materiales aislantes

Un dieléctrico se puede representar mediante el arreglo que tiene un capacitor.

El capacitor es un dispositivo que está formado por dos conductores y separado por un dieléctrico, su capacitancia depende del arreglo, separación de los electrodos y su medio aislante. En la figura 1 se observa el diagrama esquemático de un capacitor.

C= capacitancia (nF) IC= Corriente en el capacitor (mA)

Figura 1 Diagrama esquemático de un capacitor.

La capacitancia es la propiedad de un capacitor o de un sistema de conductores y dieléctricos que permiten el almacenaje de cargas separadas eléctricamente cuando existe una diferencia de potencial entre los conductores.

Los aislamientos tienen las siguientes características: constante dieléctrica, absorción dieléctrica, resistencia dieléctrica y factor de potencia.

V

Gas Líquido Sólido

Alto Vacío Aceites

Hidrocarburos

Celulosa

(papel)

Aire Silicones Porcelana

SF6 Agua destilada Fenólicos


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3.1 Constante dieléctrica

Si entre las placas de un condensador plano introducimos un dieléctrico, el campo eléctrico, y por tanto la diferencia de potencial disminuye como consecuencia de la polarización en su interior. Al factor de disminución se le llama constante dieléctrica, y es un número adimensional y característico de cada material. En la tabla 2 se muestran algunas constantes dieléctricas para diferentes materiales aislantes.

Tabla 2 Ejemplos de constantes dieléctricas

Material Constante Dieléctrica

Aire 1.0

Aceite 2,2

Baquelita 4,5 - 5,5

Papel 2,0 – 2,6

Polietileno 2,3

Porcelana 5,7 – 6,8

3.2 Absorción dieléctrica

Cuando se realiza una medición de resistencia de aislamiento con corriente directa, la resistencia inicial es baja y gradualmente aumenta a medida que se prolonga la duración de la medición. Para establecer un campo electrostático en un aislamiento se requiere energía, sin embargo, una vez que el campo se ha establecido plenamente, las cargas de corriente bajan hasta un valor que está en función de la corriente de fuga continua a través del aislamiento.

Cuando se aplica corriente alterna a un aislamiento, el efecto del fenómeno de absorción dieléctrica predomina notablemente sobre el fenómeno de fugas o conductividad, porque el campo dieléctrico nunca se establece por completo con una polaridad antes de que la corriente alterna de carga se invierta y comience a cargar con la polaridad opuesta. Para todo propósito práctico, esto hace que la medición con corriente alterna a frecuencia constante de la pérdida de absorción del dieléctrico, sea independiente de la duración del potencial de prueba, siempre y cuando el aislamiento no haya

alcanzado una posición inestable con respecto a los efectos de la temperatura.

Las pérdidas de absorción del dieléctrico son sensibles a pequeños cambios en el contenido de humedad de un aislamiento y a la presencia de otras impurezas. Por ejemplo, una pequeña cantidad de humedad puede producir un gran aumento de la absorción dieléctrica. El hecho de que las pérdidas del dieléctrico con C.A. se deban casi exclusivamente al fenómeno de absorción dieléctrica, hace que la medición de pérdidas del dieléctrico y factor de potencia sea extremadamente sensible a la humedad.

3.3 Resistencia dieléctrica

Es el valor máximo del campo eléctrico que impide hasta cierto límite que las moléculas de un material dieléctrico puedan llegar a ionizarse y volverse conductor, esta propiedad es característica de cada material.

3.4 Capacitancia

La capacitancia C refleja la disposición física del devanado y su aislamiento. La capacitancia está definida por la forma y distancias entre devanados, entre capas de devanado y entre espiras, así como por las distancias al tanque y al núcleo. Cambios en las propiedades físicas del aislamiento y desplazamientos en los devanados, produce cambios en la capacitancia del equipo.

3.5 Factor de potencia

El factor de potencia de un dieléctrico es una indicación de sus pérdidas por unidad de volumen. Este factor se incrementa debido a las siguientes condiciones: envejecimiento, contaminación, fallas, esfuerzos eléctricos, degradación, etc.

El circuito equivalente de un aislamiento bajo prueba se representa en la figura 2.

http://personales.upv.es/jquiles/prffi/conductores/ayuda/hlpcondensador.htm

http://personales.upv.es/jquiles/prffi/conductores/ayuda/hlpdielectrico.htm


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Cp, Capacitancia bajo prueba prueba (F) Ic, Corriente capacitiva (mA) IR, Corriente resistiva (mA) IT, Corriente total (A) Rp, Resistencia indicativa de las perdidas (Ω) V, Tensión aplicada (V)

Figura 2 Circuito equivalente de un aislamiento bajo prueba.

El factor de potencia en un aislamiento se define como el coseno del ángulo entre el vector del voltaje aplicado y vector de la corriente total que circula por el aislamiento bajo prueba (ver figura 3).

I

I

VI

C

T

R Figura 3 Diagrama vectorial equivalente de un aislamiento bajo prueba.

Las ecuaciones para la obtención del factor de potencia son las siguientes:

TVIP=Cosφ [1]

Donde:

P= V I R= V 2

R P [2]

Sustituyendo [2] en [1] se tiene:

T

P

2

IVRV

=Cosφ [3]

Teniendo en cuenta que:

I C= I T [4]

Y sustituyendo [4] en [3] tenemos:

C

P

2

IVRV

=Cosφ [5]

Considerando que:

I C= VX C

[6]

Donde:

Cfπ=XC 2

1 [7]

Sustituyendo [7] en [6]:

fCIV=IC

π2

VCfπ2=IC [8]

Sustituyendo [8] en [5] tenemos:

2

2

2cos

fCVRV

P

πφ = [9]

Dado que:

I R= VR P

[10]

Sustituyendo [8] y [10] en [9] se tiene:

C

R

II

=φcos [11]



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( )T

R

II==FPdisipación de Factor φcos [12]

Donde: C, Capacitancia (F) F, Frecuencia (Hz) IC, Corriente capacitiva (mA) IR, Corriente resistiva (mA) IT, Corriente total (A) P, Potencia (VA) RP, Resistencia de prueba (Ω) V, Tensión aplicada (V) XC, Reactancia capacitiva (Ω) φ, Ángulo entre el vector del voltaje aplicado y el

vector de la corriente total

El factor de disipación es la tangente del ángulo de pérdidas de un dieléctrico. Este factor es aproximadamente igual al factor de potencia del mismo y esta dado por:

( )C

R

II

==FDdisipación de Factor δtan [13]


El factor de potencia es la relación de las pérdidas del dieléctrico (watts, miliwatt), entre la carga que demanda el aislamiento bajo prueba (mili-amperes, milivolt-amperes), manejado en porciento para facilidad de referencia. El valor obtenido de esta relación para un aislamiento en particular depende de las condiciones de humedad, ionización y temperatura.

La finalidad de esta medición es la detección de los parámetros eléctricos de los aislamientos tales como la capacitancia, factor de potencia y pérdidas dieléctricas. Un incremento apreciable de las pérdidas dieléctricas en C.A., (milivolt-amperes) o factor de potencia de un aislamiento indica deterioro.

El porciento de factor de potencia (%FP) es calculado usando la pérdida en watts de la corriente total medida,

( ) (( ) (

( ) ( )( ) ( )mAkV

=FP 100en Watts pérdidas [15]

Desde las mediciones del M2H en términos equivalentes del valor de 10 kV, entonces:

( ) ( )mA


ó

( ) ( )μA

,=FP 00010en Watts pérdidas [17]

Los valores obtenidos de factor de potencia deben de ser referenciados a una temperatura de 20°C de tal manera que se pueda evaluar a una misma temperatura y su tendencia en futuras mediciones.

En la tabla 3 se muestra la comparación entre el factor de potencia y el factor de disipación en un material aislante.

Tabla 3 Comparación entre FP y FD en %

Cos φ % FP Tan δ % FD

0 0 0 0

89.71 0.50 0.29 0.50

87.13 5.00 2.87 5.00

84.26 10.00 5.74 10.05

81.37 15.00 8.63 15.18

53.13 60.00 36.87 75.00

45.00 70.71 45.00 100.00

90 100 90 infinito

3.6 Modos básicos de prueba

Para entender la medición de factor de potencia, es conveniente considerar las condiciones de la fuente de A.C., el circuito puente, y el espécimen de prueba con respecto a tierra y la terminal de bajo voltaje.

3.6.1 Modo GST Grounded –Speciment Test

En este modo, toda la corriente entre la fuente de CA y tierra es medida por el puente. El modo GST es usado cuando una de la terminal del aislamiento que va a ser medido esta

))totalcorrientepruebadeVoltaje



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3.6.3 Modo UST Undergrounded Speciment Test

permanentemente conectado a tierra, tal como el tanque del transformador, la brida de una boquilla o la carcaza de equipos aterrizados. En este modo se conecta la terminal de bajo voltaje directamente a tierra o al punto que se quiere hacer la referencia (ver figura 4).

En este modo únicamente la corriente entre la fuente de voltaje y la terminal de bajo voltaje es la que es medida, si alguna corriente fluye hacia la terminal de tierra presente esta retorna directamente a la fuente de tensión y no pasa por el circuito de medición (ver figura 6). (El modo es básicamente utilizado cuando se tienen objetos flotados o sin referencia a tierra).

Figura 4 Modo GST Grounded Speciment-Test.

3.6.2 Modo GST–G Grounded –Speciment Test with Guard

Figura 6 Modo UST Undergrounded Speciment Test.

4 Aplicaciones y procedimientos de prueba En este modo, toda la corriente entre la fuente de CA y tierra es medida por el puente. La terminal de bajo voltaje puede ser conectada al circuito de prueba Guard (guarda), donde la corriente de prueba presente retorna directamente a la fuente de tensión, y no pasa por el circuito de medición (ver figura 5). Este modo es usado para aislar una sección individual de aislamiento. (En este modo se bypasea la terminal a guarda del circuito de medición, tal como la medición de C2, donde se pone en guarda C1 en las boquillas).

4.1 Transformadores de potencia

4.1.1 Transformador de dos devanados

Los aislamientos que constituyen a los transformadores de dos devanados se muestran esquemáticamente en la figura 7, ésta figura representa tanto a un transformador monofásico como a un trifásico, las consideraciones para ambos son las mismas.

Figura 7 Diagrama esquemático de los aislamientos de un transformador de dos devanados.

Figura 5 Modo GST–G Grounded –Speciment Test with Guard.



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Los aislamientos representados como CH, CX y CHX, son respectivamente los aislamientos entre el devanado de alta tensión y tierra, entre el devanado de baja tensión y tierra y el aislamiento entre los devanados de alta y baja tensión.

Estos aislamientos no están compuestos de un solo dieléctrico; por ejemplo, CH incluye boquillas, el aislamiento entre el devanado de alta y tierra y el aceite entre devanado y tierra. Los valores de CH y CX se leen directamente. Cuando el devanado de alta es energizado y el devanado de baja se conecta a guarda se mide CH. Cuando el devanado de baja es energizado y el devanado de alta es conectado a guarda, se mide CX. Con un simple cálculo se puede determinar CHX, como se indica en formato de datos de prueba Estos aislamientos aunque actúan distribuidos a lo largo de los devanados, se muestran como un solo capacitor para mayor simplicidad.

Pasos a seguir para efectuar la medición:

a) Desenergizar y desconectar sus terminales externas desde las boquillas del transformador.

b) Desconectar el neutro del devanado que se encuentra aterrizado.

c) Conectar en corto circuito cada devanado en las terminales de sus boquillas.

d) Verificar que el tanque esté bien aterrizado.

e) Proceder a efectuar las conexiones de prueba de acuerdo con la figura 8 y el formato de datos de prueba ST-CT-002-A.

Los valores obtenidos de acuerdo con las conexiones indicadas deben registrarse en el formato de datos de prueba correspondiente y calcular el valor de CHX con la diferencia de los mVA y mW de la Prueba 1 menos la Prueba 2.

Para comprobar que las mediciones se realizaron correctamente debe efectuarse la diferencia de mVA y mW de la prueba 3 menos 4 y comparar estos valores con los obtenidos para el cálculo de CHX. Estas dos diferencias deben ser aproximadamente iguales. En caso de que estas diferencias sean bastante desiguales, se procede a efectuar una prueba en UST ya sea en el lado de alta o de baja, de acuerdo con la conexión de la figura 8.

Energizar el devanado de alta o baja tensión y el devanado que no haya sido energizado se conecta con el cable de baja tensión (LV), con el selector de prueba en UST.

Los valores de mVA y mW obtenidos en esta medición, deben compararse con los resultados que se obtuvieron de las diferencias de las pruebas 1 menos 2 y 3 menos 4. Los valores que no se aproximen a los obtenidos en esta última medición, deben repetirse y de persistir los mismos valores obtenidos originalmente, debe investigarse el devanado que los está originando.


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Conexiones

Prueba numero

Energice Ground Guard UST Mide

1 H X --- --- CH+CHX

2 H --- X --- CH

3 X H --- --- CX+CHX

4 X --- H --- CX

5 H --- --- X CHX

6 X --- --- H CHX

Figura 8 Diagrama de conexiones medición en transformadores de dos devanados.

4.1.2 Transformador de tres devanados

Los aislamientos que constituyen un transformador de tres devanados, se muestran esquemáticamente en la figura 9. Ésta figura representa tanto a un transformador monofásico como trifásico; las consideraciones para ambos son las mismas.

Los aislamientos representados como CH, CX y CY, son respectivamente, los aislamientos entre el

devanado de alta tensión y tierra, el devanado de baja tensión y tierra y el aislamiento entre el terciar io y t ierra. Los aislamientos representados como CHX, CXY y CHY son respectivamente los aislamientos entre devanados. Estos aislamientos no están compuestos de un solo dieléctrico, por ejemplo CH, es el aislamiento entre el devanado de alta y tierra, incluye las boquillas, el aislamiento entre el



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devanado de alta y tierra y el aceite entre el devanado de alta y tanque.

Las lecturas de CH, CX y CY se leen directamente y se anotan en el formato de datos prueba ST-CT-002-B.

Figura 9 Diagrama esquemático de los aislamientos de un transformador de tres devanados.

Cuando el devanado de alta es energizado y los devanados de baja y terciario son conectados a guarda, se mide el aislamiento CH.

Cuando el devanado de baja es energizado y los devanados de alta y terciario son conectados a guarda, se mide el aislamiento CX. Cuando el devanado terciario es energizado y los devanados de alta y baja son conectados a guarda, se mide el aislamiento CY. Los aislamientos entre devanado CHX, CHY y CXY son determinados por un cálculo, al obtener las diferencias de los valores de mVA y mW de la siguiente manera:

CHX, se obtiene de la diferencia de los mVA y mW, de la prueba 1 menos la prueba 2.

CXY, se obtiene de la diferencia de los mVA y mW, de la prueba 3 menos la prueba 4.

CHY, se obtiene de la diferencia de los mVA y mW de la prueba 5 menos la prueba 6.

La prueba marcada en el formato de datos de prueba como No. 7, sirve para verificar las pruebas 2, 4 y 6 cuya suma de mVA y mW debe ser igual a las obtenidas en la prueba 7.

Pasos a seguir para efectuar la medición:

a) Se procede a desenergizar y desconectar el transformador de la misma manera como se procedió para el transformador de dos devanados, incluyendo los pasos que ahí se indican.

b) En este transformador de tres devanados se efectúan las conexiones de acuerdo con los circuitos de medición de la figura 10.

4.1.3 Autotransformador

Un autotransformador consiste de un devanado primario con derivación (devanados interconectados) y un devanado terciario por separado. Tal transformador será probado conectando juntas todas las terminales de los devanados interconectados y considerando esta combinación como un solo devanado. El terciario se considera como un segundo devanado, por lo tanto, las mediciones se efectúan de la misma manera que para un transformador de dos devanados de acuerdo con el formato de datos prueba ST-CT-002-C.

Cuando por alguna razón de fabricación las terminales del terciario no son accesibles únicamente se hace una medición, ésta se efectuará poniendo en corto circuito todas las terminales en las boquillas y considerando como si fuera un solo devanado; se podrá hacer únicamente entre este devanado y tierra, de acuerdo con el formato de datos de prueba ST-CT-002-C. Los diagramas de conexión se muestran en la figura 11.



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Conexiones

Prueba número Energizar Ground Guard Mide 1 H X Y CH+CHX

2 H --- X, Y CH

3 X Y H CX+CXY

4 X --- H, Y CX

5 Y H X CY+CHY

6 Y --- H, X CY

7 H, X, Y --- --- CH+CX+CY

Figura 10 Diagramas de conexión para mediciones en transformadores de tres devanados.



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Nota: Para la conexión de autotransformadores con terciario no accesible, se puede emplear la conexión de la prueba 2, sin la conexión del terciario a la guarda.

Figura 11 Diagramas de conexión para autotransformadores.

4.1.4 Reactores

Este equipo cuenta solamente con un devanado en reactores monofásicos y en reactores trifásicos se considera para efectos de la prueba igualmente como un solo devanado. Por lo tanto, una sola medición podrá efectuarse entre el devanado y tierra, de acuerdo con el formato de datos de prueba ST-CT-002-D. El diagrama de conexión se observa en la figura 12.

Conexiones

Prueba número Energizar Ground Guard UST Mide

1 H + X Y --- --- CH+CHY

2 H + X --- Y --- CH

3 Y H + X --- --- CY+CHY

4 Y --- H + Y --- CY

5 H + X --- --- Y CHY

6 Y --- --- H + Y CYH


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Conexiones

Prueba número Energizar Ground Guard Mide

1 H Tanque --- CH

Figura 12 Circuito de prueba para reactores.

4.1.5 Criterios para la evaluación de valores de prueba de los transformadores de potencia

Para un transformador nuevo, es decir que entra por primera vez en operación, el criterio que se considera para un valor de factor de potencia aceptable es que sea menor a 0.5 % (a 20 °C).

Los valores aceptables de factor de potencia en porciento a 20 °C, de transformadores que se encuentran en operación, deberán considerarse del orden de 0.5 a 1.0%.

Para valores mayores al 1% se recomienda que se investigue dicho valor, el cual puede ser originado por condiciones de deterioro del aceite aislante, o bien algún posible daño en alguna de las boquillas, así como algún agente externo que pudiera estar influenciando la elevación de dicho valor. En el último de los casos se debe recurrir a revisar las estadísticas de valores obtenidos en años anteriores, con el objeto de ver el comportamiento de dicho valor. Si se detecta que este valor se ha estado incrementando, el transformador debe programarse para efectuarle un mantenimiento mayor.

Para realizar la comparación con mediciones anteriores, los valores de factor de potencia deben ser corregidos a 20 °C. En la Tabla 4 se muestran los factores de corrección por temperatura que deben ser aplicados. Para corregir el factor de

potencia a una temperatura de 20 °C, se multiplica el valor medido por el factor de corrección correspondiente a la temperatura de la medición, indicado en la tabla 4.

4.2 Transformador de potencial

Un transformador de potencial consiste de dos devanados, el de alto voltaje y el de bajo voltaje. El devanado de alto voltaje puede tener cada terminal descubierta a través de boquillas separadas, o una sola terminal descubierta por medio de una boquilla y la otra terminal conectada a tierra. El devanado de bajo voltaje normalmente no se prueba.

4.2.1 Transformador de potencial de dos boquillas

Las mediciones en estos transformadores deben efectuarse desconectando tanto el lado de alta tensión como el de baja tensión, para desconectar el transformador de la red.

Para realizar la medición, se deben poner en corto circuito las dos boquillas del devanado de alta tensión y se aterriza solo una terminal del devanado de baja tensión para evitar cortos circuitos durante las pruebas cruzadas de comprobación. Los diagramas de conexión se muestran en la figura 13a. Se debe usar el formato de datos prueba ST-CT-002-E.



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Tabla 4 Factor de corrección por temperatura

Temperaturas

de pruebas Transformadores sumergidos en aceite.

(tipo sellado y sellado con gas)

ºC ºF

Aceite y transformadores de potencia sumergidos en aceite (respiración

libre y tipo de conservador) Arriba de 161 kV a

750 kV Considerando 230 kV y

subir a 750 kV 0 32.0 1.56 1.57 0.95 2 35.6 1.52 1.50 0.96 4 39.2 1.48 1.44 0.98 6 42.8 1.45 1.37 0.98 8 46.4 1.43 1.31 0.99

10 50.0 1.38 1.25 0.99 12 53.6 1.31 1.19 1.00 14 57.2 1.24 1.14 1.01 16 60.8 1.16 1.09 1.01 18 64.4 1.08 1.05 1.00 20 68.0 1.00 1.00 1.00 22 71.6 0.91 0.96 0.99 24 75.2 0.83 0.92 0.98 26 78.8 0.76 0.88 0.97 28 82.4 0.70 0.84 0.96 30 86.0 0.63 0.80 0.95 32 89.6 0.58 0.76 0.94 34 93.2 0.53 0.73 0.93 36 96.8 0.49 0.70 0.91 38 100.4 0.45 0.67 0.90 40 104.0 .42 0.65 0.89 42 107.6 0.38 0.62 0.87 44 111.2 0.36 0.59 0.86 46 114.8 0.33 0.56 0.84 48 118.4 0.30 0.54 0.83 50 122.0 0.28 0.51 0.81 52 125.6 0.26 0.49 0.79 54 129.2 0.23 0.47 0.77 56 132.8 0.21 0.45 0.75 58 136.4 0.19 0.43 0.72 60 140.0 0.17 0.41 0.70

Los valores obtenidos de factor de potencia deben de ser referenciados a una temperatura de 20 °C de tal manera que se pueda evaluar a una misma temperatura y su tendencia en futuras mediciones.

En estas condiciones se energiza el lado de alta tensión, se leen los mVA y los mW y se calcula el factor de potencia. Esta medición se denomina prueba completa.

Para determinar las pérdidas aproximadas entre devanados, se efectúa una medición con el devanado de baja tensión conectado a guarda, ver


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1980 Diciembre 2007

figura 13b. Usando el formato de datos de prueba ST-CT-002-E.

Prueba cruzada de comprobación

Para efectuar esta medición se procede de la manera siguiente:

Se quita el corto circuito entre las boquillas del potencial, se energiza H1 y H2 se conecta el anillo de guarda y se toman lecturas de mVA y mW. Una vez hecho esto, se energiza H2 y se conecta al anillo de guarda H1 y se procede a tomar las lecturas de mVA y mW. Usando el formato de datos de prueba ST-CT-002-E.

Si las lecturas que se obtuvieron en ambas mediciones son iguales, el transformador de potencial bajo prueba puede considerarse en buenas condiciones, sólo si el valor del factor de potencia es bajo. Ver figuras 13c y 13d.

a) Prueba 1 b) Prueba 2

c) Prueba 3 d) Prueba 4

Conexiones

Prueba número

Modo de prueba

Energizar Ground Guard UST Mide

1 GST H1, H2 X1 --- --- CH + CHX

2 GST H1, H2 --- X1 --- CH

3 GST H1 X1 H2 --- CH + CHX


Figura 13 Transformador de potencial de dos boquillas.



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Un alto factor de potencia para una de las pruebas cruzadas de comprobación indica que una boquilla, o la sección de devanado más próxima a la boquilla está fallada. En estas condiciones las boquillas deberán ser probadas por separado.

Un alto factor de potencia para ambas pruebas cruzadas así como para la prueba completa, será indicativo de que existe un deterioro en el transformador, ya sea en el aceite, boquillas o devanado, por lo cual si es posible, deberá probarse por separado cada elemento.

Asimismo, es posible que en la prueba cruzada de comprobación se obtenga una lectura negativa,

esto indica que posiblemente el devanado de alta tensión se encuentre abierto.

4.2.2 Transformador de potencial de una boquilla

En algunos transformadores de potencial, el neutro del primario está aterrizado internamente. En este caso, la prueba completa de factor de potencia no se puede realizar; sin embargo, las mediciones de factor de potencia que se pueden realizar se muestran en la figura 14 y empleando el formato de datos de prueba ST-CT-002-E.

Conexiones

Prueba número Modo de prueba


1 UST H1 H0 --- X1, Y1

Aislamiento de terminal dentro de devanados

2 GST H1 H0 X1, Y1 --- Corriente de excitación

Figura 14 Circuito de prueba para medición de un transformador de potencial monofásico con neutro interno aterrizado.

En los transformadores de potencial de una sola boquilla, en los cuales se pueda desconectar la terminal de tierra en el devanado de alto voltaje, se pueden realizar las pruebas completas (ver figura 15a) y de comprobación cruzada (ver figuras 15b y 15c) se efectúan de la misma forma

que para un transformador de dos boquillas. Para registrar estos datos se utiliza el formato de datos de prueba ST-CT-002-E. Para transformadores de potencial inductivo de 34.5 kV o mayores se debe considerar como de una sola boquilla utilizando el formato de datos prueba ST-CT-002-E.



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a) Prueba completa

b) Prueba cruzada de comprobación c) Prueba de comprobación cruzada

Conexiones

Prueba número Modo de prueba

Energiar Ground Guard UST Mide

1 GST H1, H2 X1 --- --- CH + CHX

2 GST H1, H2 --- X1 --- CH



Figura 15 Diagramas de conexión para prueba a transformadores de potencial de una boquilla.

En el caso de un transformador de potencial de una sola boquilla, el factor de potencia obtenido para las pruebas cruzadas de comprobación podrá no ser el mismo, porque en un caso se prueba una boquilla y parte del devanado, y en el otro caso sólo una parte del devanado es probado. Se debe tener cuidado de que el corto circuito entre la terminal de la boquilla y la terminal del devanado tenga un espacio libre a tierra. Si la terminal del devanado está conectada a una tapa será siempre posible levantar esta tapa y poner suficiente aislamiento durante la medición entre la terminal y tierra. Cualquier material usado

para soportar la tapa, debe tener una capacitancia y pérdidas dieléctricas despreciables; podrá usarse madera completamente seca, vidrio, etc.

Algunas veces es difícil poner el corto circuito en el devanado de alto voltaje, pero el devanado se puede desconectar de tierra. En tales casos, el devanado de bajo voltaje se puede poner en corto circuito, ya que si se pone en corto circuito uno u otro lado de un transformador, se refleja el efecto de corto circuito en el otro lado. El potencial puede entonces ser aplicado ya sea a la boquilla de alta tensión o a la terminal del devanado.



Revisión 1



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Cuando se realicen mediciones cruzadas debe tenerse cuidado de quitar el corto circuito del lado de bajo voltaje.

En algunos casos el devanado de alta tensión puede estar aterrizado internamente y la tierra no puede ser retirada. En tales casos es imposible efectuar cualquier prueba de aislamiento con resultados confiables.

Cuando al realizar la medición, se aplique potencial en la terminal P2 (conexión a tierra) o en P1-P2 (estando en corto circuito), la tensión aplicada estará limitada por el nivel de aislamiento de P2 (boquilla de tierra).Generalmente este tipo de boquilla soporta 5 kV.

Por lo regular no se prueban los devanados secundarios de los transformadores de potencial inductivo, cuando por alguna razón se requiera aplicar tensión a las terminales secundarias (S1, S2, S3, S4), la tensión no deberá ser mayor a 500 Volts ya que se encuentra limitada por el aislamiento secundario del equipo.

4.2.3 Transformador de potencial inductivo en cascada

En los transformadores de potencial en cascada, el devanado primario consiste de un número de secciones de devanado conectadas en serie, en donde el devanado secundario está acoplado inductivamente sólo para las últimas secciones o la sección más baja como se presenta en la figura 16. La norma que indica la técnica de prueba y el análisis de resultados para los transformadores de potencial en cascada line-to-ground es la misma para las unidades convencionales. Sin embargo, en algunos transformadores de potencial es difícil cortocircuitar H1 y H0 para el total de las mediciones; como consecuencia, un procedimiento alternativo para ejecutar las pruebas completas Overall Test en este tipo de unidades se menciona en la tabla de la figura 16 y en el formato de datos de prueba ST-CT-002-E.

CONEXIONES

Prueba número

Modo de prueba

Energizar Ground Flotando Mide

1A GST H0 X1, X2, X3 H1 Completa

Y1, Y2, Y3

Figura 16 Transformador de potencial inductivo en cascada.



Revisión 1




4.2.4 Transformador de potencial capacitivo

El equipo de medición de factor de potencia satisface idealmente las pruebas a capacitores de transformadores de potencial capacitivo, ya que nos permite verificar las condiciones del aislamiento, así como su funcionamiento. Los capacitores se diseñan para un bajo factor de potencia en sus aislamientos, y junto con su capacitancia de diseño deben permanecer estables, cualquier cambio anormal en cualquiera de estos valores, puede afectar el comportamiento del transformador, además puede ser indicativo de la evolución de una falla peligrosa. Los capacitores de un transformador de potencial capacitivo típico, se construyen de una serie de elementos de papel impregnado de aceite y hojas metálicas, utilizándose uno de estos elementos por cada kV nominal, es evidente que al aumentar el voltaje de los dispositivos aumenta el número de elementos y su influencia en la medición disminuye. Cuando se detectan pequeños cambios significativos se deben efectuar mediciones complementarias, para tomar la decisión de dejarlo en operación.

Procedimientos de prueba

Las figuras 17, 18, 19 y 20 muestran arreglos típicos de transformadores de potencial capacitivos, generalmente son capacitores dentro de aisladores de porcelana montados sobre un gabinete que contiene los circuitos de los dispositivos OPLAT y/o potencial. Es obvio que los resultados de campo deben ser comparados con los de placa o los de la última medición, asimismo el procedimiento de prueba debe ser consistente. Con el fin de eliminar cualquier desviación en las mediciones, es necesario el conocimiento de los circuitos de los dispositivos del OPLAT y potencial, para efectuar los aterrizamientos o desconexiones apropiadas.

Para la medición de factor de potencia en estos equipos se debe tener en cuenta lo siguiente:

Verificar la variación de los valores de la capacitancia al terminar la medición, con los valores de la capacitancia de placa del equipo (ver tabla 5).

Tabla 5 Tolerancia de capacitancia por módulos y por aparato para transformadores de potencia capacitivo

Tipo Clase Cantidad

de módulos

Total de bobinas

Toma

C2

Capacitancia por módulo

(pF)

2 Bobinas falladas

por módulo

Capacitancia por aparato

Máximo 2

bobinas por

aparato (pF)

CVA-115 115 1 96 16 6,000 128 6,000 128

CVB-115 115 1 88 15 8,800 205 8,800 205

CVC-115 115 1 88 15 19,700 458 19,700 458

CVA-230 230 2 192 16 6,000 63 3,000 32

CVB-230 230 2 176 15 8,800 101 4,400 51

CVC-230 230 2 176 15 19,700 226 9,850 229

CVC-400 400 3 288 14 16,800 117 5,600 39

Nota: Para los aparatos que tienen más de un módulo la tolerancia máxima permitida es de dos bobinas falladas en cualquiera de los módulos.


Revisión 1




Se deberá quitar la tapa superior y la virola para realizar una inspección visual de los fuelles metálicos o de las membranas de expansión.

Cuando una bobina capacitiva por falla se pone en corto circuito, el paquete capacitivo deberá soportar más tensión, lo que ocasiona que se dañe rápidamente otra bobina capacitiva. Por lo anterior entre más bobinas capacitivas dañadas el voltaje secundario del dispositivo de potencial se verá incrementado. Se recomienda que periódicamente se verifiquen los voltajes de las tres fases en donde estén instalados estos equipos. Si existe una variación del voltaje en un rango de 5% en uno de ellos con respecto a los otros dos, se deberá investigar la causa y en su caso probar el módulo inductivo.

Los procedimientos de prueba mostrados a continuación fueron diseñados para obtener las mediciones requeridas para unidades individuales con las mínimas desconexiones, amplia seguridad y efectos reducidos de la interferencia electrostática.

Básicamente el procedimiento se resume como sigue:

Desenergizar el transformador de potencial capacitivo.

Aterrizar el circuito asociado al transformador, con un sistema de tierras, durante el proceso de pruebas.

Cerrar los interruptores de aterrizamiento de la caja del circuito de ferroresonancia, a fin de aterrizar las terminales interiores del capacitor.

Nota: En transformadores de potencial capacitivo con unidades capacitivas múltiples, éstas deben ser descargadas por separado antes de efectuar las conexiones.

Retirar las conexiones de las terminales del capacitor como sea necesario.

Proceder a efectuar las conexiones y pruebas de acuerdo con las tablas de las figuras 17, 18, 19 y 20.

Desconectar la terminal de la línea B1.

Cerrar los interruptores de tierra S1 y S2 que se encuentran en la caja del circuito de ferroresonancia, del transformador.

Desconectar B2 y B3 que se encuentran en el interior de la caja. Las terminales B2 y B3 pueden encontrarse ambas conectadas cuando el dispositivo se utiliza para OPLAT y potencial; B3 flotando cuando se utiliza OPLAT y B2 aterrizada cuando se utiliza para potencial. De acuerdo con la figura 17. Se debe utilizar el formato de datos de prueba ST-CT-002-F.

Probar de la siguiente manera:

Nota: Todas las mediciones se deben realizar a 2.5 o 10 kV según el equipo de medición, excepto las marcadas con asterisco.

Para los transformadores de potencial capacitivo en donde se tenga más de una sección capacitiva, se usará la figura 18. Se debe utilizar el formato de datos de prueba ST-CT-002-F.

Cerrar los interruptores de tierra S1 y S2 que se encuentran en el gabinete del dispositivo.

Desconectar B2 y B3 que se encuentran en interior del gabinete. Las terminales B2 y B3 se pueden encontrar conectadas cuando el dispositivo se utiliza para OPLAT y potencial, B3 flotado cuando se utilizan sólo para OPLAT, o B2 aterrizada cuando se utiliza sólo para potencial.

Probar de la siguiente manera:

Nota: Todas las mediciones deben realizarse a 2.5 o 10 kV según el equipo de medición, excepto las marcadas con asterisco.

Desconectar B2 y B3 que se encuentran en el interior del gabinete. El capacitor auxiliar es omitido y B2 y B3 serán comunes si el dispositivo de potencial se utiliza para OPLAT, B3 se encontrará aterrizada si el dispositivo de potencial se utiliza sólo para potencial. De acuerdo con la figura 19. Se debe utilizar el formato de datos de prueba ST-CT-002-G.


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Probar de la manera siguiente:

Nota: Todas las mediciones deben realizarse a 2.5 o 10 kV según el equipo de medición, excepto las que están marcadas con asterisco.

Cuando se trate de transformadores de potencial capacitivos constituidos por tres o más secciones se tiene la opción de variar el procedimiento de

prueba, aterrizando el conector de alta tensión, sin desconectar la terminal de alta tensión de la línea. Las conexiones del equipo probador se harán como se indica en los formatos de datos de prueba correspondiente.

Conexiones

Prueba número Modo de prueba Energizar Ground Guard UST Mide

1 GST B2* B1 --- --- C(B2+B1)

2 GST B3* B1 B2 --- C(B3+B1)

3 GST B3* B1 --- B2 C(B3+B2)

4 GST B2* --- B3 --- Terminal B2


Figura 17 Arreglo típico de un transformador de potencial capacitivo.



Revisión 1



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Conexiones


1A GST B1 T1 B3 --- C(T1-T2)

2A UST B1 T1 --- B2 C(B1+ B2)

3A UST B1 T1 --- B3 C(B1+ B3)

4A UST B3* T1 --- B2 C(B3+ B2)

5A GST B2* --- B3 --- Terminal B2

6A GST B3* --- B1 y B2 --- Terminal B3

* Los voltajes de prueba no deben exceder el nominal de las terminales, no exceda de 2 kV para la terminal B2, hasta que sea conocido el voltaje nominal, la terminal B3 tiene normalmente un voltaje nominal de 5 kV o superior, sin embargo es muy conveniente consultar el instructivo o al fabricante del equipo.

Figura 18 Arreglo típico de transformador de potencial capacitivo con más de un módulo.



Revisión 1



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Conexiones

Prueba número

Modo de prueba Energizar Ground Guard UST Mide

1 GST B2* B1 B3 --- C(B2+B1)

2 UST B2* B1 --- B3 C(B2+B3)

3 GST B2* --- B1 --- Terminal B2*

Para probar la terminal B2 es necesario desconectar y retirar tierras en B1. En algunos casos puede ser conveniente desconectar la línea (después de aterrizar), en tales se prueba de la manera siguiente:

Conexiones


1A UST B1* B3 --- B2 C(B1+B2)

2A GST B2* B3 --- --- C(B2+B3)

3A GST B2* --- B1 --- Terminal B2

* Los voltajes de prueba no deben exceder el nominal de la terminal B2 del capacitor auxiliar, no exceda de 2 kV para B2, a menos que se conozca del instructivo o del fabricante.

Figura 19 Arreglo típico de transformador de potencial capacitivo.



Revisión 1



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Conexiones


1 GST B1=T2 T1 B3 --- C(T1+T2)

2 UST B1=T2 T1 --- B2 C(B1+B2)

3 UST B1=T2 T1 --- B3 C(B1+B3)

4 UST B3* T1 --- B2 C(B3+B2)


6 GST B3* --- B1=T2 y B2 --- Terminal B3

* Los voltajes de prueba no deben exceder el nominal de las terminales, no exceda de 2 kV para la terminal B2, la terminal B3 es usualmente 5 kV o mayor, sin embargo es muy conveniente consultar el instructivo o al fabricante del equipo.


Conexiones

Prueba número

Modo de prueba


1 GST B1=T2 T1. B3 --- B2 C(T2 + T1)

2 UST B1=T2 T1. B3 B2 --- C(B1 + B2)

3 GST B2* T1. B3 --- B1=T2 C(B2 + B3)

4 GST B2* --- --- B1=T2 y B3 Terminal B2

Figura 20 Arreglo típico de transformador de potencial capacitivo.



Revisión 1





a) Desenergizar el dispositivo abriendo las cuchillas.

b) Sin desconectar la terminal de línea aterrizar B1, usando un sistema de tierras apropiado.

c) Cerrar los interruptores de tierra S1 y S2 que se encuentran en el gabinete del dispositivo.

d) Desenergizar el dispositivo abriendo las cuchillas.

e) Sin desconectar la terminal de línea, aterrizar T1, usando un sistema de tierras apropiado.

f) Cerrar los interruptores de tierra S1 y S2 que se encuentran en el gabinete del dispositivo.

g) Desconectar B2 que se encuentra en el interior del gabinete.

h) El capacitor auxiliar es omitido, B2 y B3 serán comunes si el dispositivo de potencial se utiliza con el OPLAT, B3 se encontrará aterrizada si el dispositivo de potencial se utiliza sólo para voltaje. De acuerdo con la figura 20.

i) Probar de la forma mostrada en la tabla de conexiones con línea conectada de la figura 20.

Los voltajes de prueba no deben exceder al nominal de la terminal B2 del capacitor auxiliar, no exceda de 2 kV para B2, a menos que se conozca del instructivo o del fabricante del equipo. En ciertos tipos y marcas de transformadores de potencial capacitivos, las terminales de baja tensión en la base del capacitor

son inaccesibles porque están contenidas en un tanque de aceite, algunos diseños cuentan con terminales (boquillas) para permitir que las mediciones se puedan llevar acabo, sin embargo existen otros en los cuales no existe acceso a las terminales de baja tensión, para los cuales se deberá analizar su construcción e implementar las pruebas más sencillas e indicativas para el caso.

Análisis de resultados

El factor de potencia del aislamiento y la capacitancia de una unidad nueva deben ser comparados con los valores de placa cuando son dados y con otras unidades similares del mismo fabricante. Las unidades con factor de potencia y capacitancia mayor a lo normal o que se hayan incrementado significativamente con respecto a los valores de puesta en servicio, deben ser retirados de servicio. Generalmente, los transformadores de potencial capacitivos tienen factores de potencia de 0.25% cuando están nuevos, unidades con factores de potencia de 0.5% deben ser retirados del servicio. Una variación en el valor de la capacitancia e incremento de factor de potencia, es indicativo de riesgo de falla, por lo que se recomienda retirarlo de servicio. La experiencia ha demostrado que no es necesario efectuar correcciones por temperatura en los rangos en que se realizan las mediciones, además algunas unidades del mismo tipo y capacidad generalmente se prueban al mismo lapso de tiempo y temperatura.

Los valores obtenidos de factor de potencia deben de ser referenciados a una temperatura de 20°C de tal manera que se pueda evaluar a una misma temperatura y su tendencia en futuras mediciones. Los factores de corrección por temperatura se muestran en la tabla 6.


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Tabla 6 Factor de corrección por temperatura

TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTO

Temperaturas de pruebas

Temperaturas de pruebas

º C º F

Transformadores de instrumento sumergidos en aceite

º C º F

Transformadores de instrumento sumergidos en

aceite

0 32.0 1.67 32 89.6 0.65

2 35.6 1.61 34 93.2 0.60

4 39.2 1.55 36 96.8 0.56

6 42.8 1.49 38 100.4 0.52

8 46.4 1.43 40 104.0 0.48

10 50.0 1.36 42 107.6 0.45

12 53.6 1.30 44 111.2 0.42

14 57.2 1.23 46 114.8 ---

16 60.8 1.16 48 118.4 ---

18 64.4 1.08 50 122.0 ---

20 68.0 1.00 52 125.6 ---

22 71.6 0.93 54 129.2 ---

24 75.2 0.86 56 132.8 ---

26 78.8 0.80 58 136.4 ---

28 82.4 0.74 60 140.0 ---

30 86.0 0.69 -- --- ---

4.3 Transformadores de corriente

Un transformador de corriente consiste generalmente, de un devanado de alto voltaje y un devanado de bajo voltaje (ver Figura 21). El voltaje del devanado secundario se prueba a una tensión máxima de 500 Volts. Las conexiones de las dos terminales del devanado de alto voltaje se ponen en corto.

Para transformadores de corriente de dos módulos, se deben realizar las conexiones como se muestra en las figuras 22a y 22b.

Procedimiento de prueba

El gancho de prueba de alta tensión se conecta a las terminales del devanado de alta tensión, registrando los valores de mVA y mW en el formato de datos de prueba ST-CT-002-H.

Las terminales del devanado secundario están conectadas a través de una bornera ubicada en la parte interior de la caja de conexiones. Éstas se interconectan entre sí, colocando el gancho en el puente, registrando los valores de mVA y mW. En el formato de datos de prueba arriba mencionado.


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Conexiones

Posición HV LV Mide

Ground P1, P2 S1, S2, S3, S4. CP

Ground S1, S2, S3, S4. P1, P2 CS

Figura 21 Transformador de corriente.

.

LV

HV

2S1S

2P1P

1S 2S

2P1P


Conexiones

Posición kV HV LV Mide

Ground 10 P1, P2 S1, S2 CP

Ground 10 S1, S2 P1, P2 CS

a)

LV

HV

2S1S

2P1P

1S 2S

2P1P

Conexiones

Posición kV HV LV Mide

Ground 10 P1, P2 S1, S2 CP

Ground 0.5 S1, S2 P1, P2 CS

b)

Figura 22 TC de dos secciones: a) Medición del módulo superior y b) Medición del módulo inferior.


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Valores de prueba

Dada la gran variedad de marcas y tipos de estos equipos y considerando despreciables las pérdidas superficiales de la boquilla, el criterio utilizado en transformadores de corriente de tensiones menores a 115 kV, es de un factor de potencia aceptable hasta 1% y para tensiones mayores de 115 kV, hasta un valor de 0,5%, ambos a 20°C.

En caso de duda consultar el historial de pruebas del equipo así como los datos proporcionados por el fabricante.

4.4 Apartarrayos

La función de un apartarrayo es limitar los frentes de ondas de voltaje generadas por maniobras o descargas atmosféricas; al realizar esta función es evidente que el apartarrayo debe poder soportar continuamente el voltaje normal de operación del sistema. Una medición completa en apartarrayos debería entonces determinar las características de onda y frecuencia. Las pruebas de onda involucran una gran cantidad de equipos, por lo que normalmente no se hace en campo. Las mediciones de factor de potencia han tenido éxito en la gran variedad de apartarrayos para localizar aquéllos que podrían fallar bajo esfuerzos de voltajes de operación.

Cualquier apartarrayo de las marcas más conocidas, ya sean de estación o de línea, está constituido por explosores (gaps) y elementos de válvula, los cuales están alojados en una

porcelana. De hecho cada unidad es un apartarrayo independiente. Todos emplean elementos explosores en serie con resistencias en derivaciones para proteger los explosores y proporcionar voltajes uniformes. Los elementos de válvula utilizan materiales con características no lineales tales como sodios, carburos y silicios, de tal manera que reducen su resistencia eléctrica cuando el voltaje y la corriente aumentan.

El objetivo de efectuar la medición de factor de potencia en apartarrayos es descubrir, a través de los valores de pérdidas en mW, los efectos producidos por la contaminación en el gap o suciedad en los elementos autovalvulares, humedad, óxidos metálicos, así como corrosión en el gap, porcelanas despostilladas o porosas. El análisis de las mediciones de apartarrayos se basa normalmente en los valores de las pérdidas en mW. En las figura 23, 24 y 25 se muestran las conexiones para la medición en apartarrayos de una, dos y tres secciones, respectivamente. Los valores de la prueba se registraran en el formato de datos de prueba ST-CT-002-I. Cuando se trate de apartarrayos constituidos por tres o más secciones se tiene la opción de variar el procedimiento de prueba, aterrizando el conector de alta tensión, sin desconectar el conductor. Para apartarrayos de cinco secciones, ver el circuito de prueba de la figura 26. Las conexiones del equipo probador se harán como se indica en los formatos de prueba correspondiente.


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Conexiones

Posición HV LV Mide

Ground 1 2 C12

Figura 23 Apartarrayos de una sección.

Conexiones

Prueba Posición Energizar A tierra Mide

1 Ground 1 2 A

2 Ground 2 3 B

3 Ground 1 3 A+B

4 UST-1 2 3 A

Figura 24 Apartarrayos de dos secciones.



Revisión 1



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Conexiones

Prueba Posición Energizar A tierra Mide

1 Ground 1 2 A

2 Ground 2 3 B

3 Ground 3 4 C

4 UST-1 1 4 A+B+C

Figura 25 Apartarrayos de tres secciones.

Debido a la gran variedad de elementos que existen en el mercado con diferentes fabricantes, se dificulta la normalización de los valores de aceptación.

A pesar de la gran variedad que existe, se han podido analizar algunos resultados de las mediciones, obteniendo que los tipos de defectos más comunes en los apartarrayos cuando las pérdidas son más altas que lo normal son: contaminación por humedad, suciedad o polvo depositado dentro de la superficie inferior de los faldones de la porcelana, o bien una contaminación de la superficie exterior del sello del gap dentro de la porcelana, gaps corroídos, depósitos de sales de aluminio aparentemente

causadas por la interacción entre la humedad y productos resultantes por efecto corona y porcelana quebrada. Estas causas son responsables del incremento en los valores de pérdidas respecto a los valores normales. Las pérdidas pueden ser restauradas a valores normales con la limpieza de las superficies contaminadas. Se han obtenido pérdidas más bajas de lo normal en los casos de unidades que tiene rotos los resistores shunt, así como en apartarrayos cuyo circuito está abierto, causado por rotura de los elementos de preionización. Normalmente es recomendable que las reparaciones en los sellos de los gaps no se intenten en campo.



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Conexiones

Prueba número

Modo de prueba


1 GST 2 1, 6 3 --- A

2 GST 3 1, 2, 6 4 --- B

3 UST 3 1, 2, 6 --- 4 C

4 UST 5 1, 6 --- 4 D

5 GST 5 1, 6 4 --- E

Figura 26 Circuito de prueba para apartarrayos de cinco secciones.

En la tabla 7 se muestran las conexiones que se deben realizar para la prueba en apartarrayos de cuatro secciones.

Valores de prueba

El análisis de las mediciones de apartarrayos se basa normalmente en los valores de las pérdidas en mW o su equivalente en Watts; 16 mW cuando la medición se realice a un voltaje de 2500 V. Cuando la medición se realice a 10 kV las máximas pérdidas permitidas serán de 256 mW (0.256 W). Sin embargo los valores obtenidos de pérdidas, deberán compararse con los valores

registrados en los historiales de pruebas y con los resultados de equipos similares.

Tabla 7 Tabla de conexiones

Prueba

No. Energizar Ground Mide

1 1 2 A

2 2 3 B

3 3 4 C

4 4 5 D

5 1 5 A+B+C+D



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4.5 Cables de potencia

La medición de factor de potencia en cables se aplica a longitudes cortas, pudiendo ser éste un cable para transmitir la energía de un generador a un transformador elevador. Los resultados de las mediciones pueden verse afectados por diversos factores si no se toma la precaución de investigarlos antes de interpretarlos.

Cuando se hace una medición en un cable no blindado, la medición no se refiere únicamente al aislamiento del cable, ya que incluye materiales que le rodean, como son ductos de fibra. Las pérdidas en los materiales extraños no son inherentes al aislamiento del cable, pero se incluyen en la medición.

Una estimación inapropiada de pérdidas externas puede llevar a una determinación que no sea altamente confiable; la misma condición existe para cables multiconductores no blindados, en estos casos por medio de la medición en UST es posible hacer mediciones de factor de potencia y en estas condiciones se estará midiendo el aislamiento entre conductores.

Esto se nota en una medición en UST, en donde un circuito de guarda aterrizado se utiliza para drenar del circuito de medición, cualquier corriente que pase entre la prueba y tierra.

Algunos tipos de cables están parcialmente blindados, cubiertos de asbesto sobre cables no blindados, son semiconductores en condiciones de humedad moderadamente alta, por lo cual su aislamiento es muy pobre. Algunas cubiertas se impregnan con grafito, el cual es un aislamiento efectivo, pero éste no tiene una resistividad apreciable, además no es uniforme. En cualquier aislamiento, las pérdidas se producen por corriente de carga del cable. El aumento de pérdidas depende de la resistividad del aislamiento y de la distancia entre los puntos del aislamiento y tierra. Las pérdidas causan un

aparente incremento en el factor de potencia del aislamiento del cable y deben tomarse como resultados al hacer el análisis.

Muchos cables con rangos de operación superiores a 5 kV están blindados metálicamente, su aislamiento se confina con dicha pantalla. El factor de potencia medido debe considerarse como el promedio de factor de potencia de cada longitud elemental de aislamiento. Ver figura 27.

Si una sección de cable aumenta en factor de potencia, el alto factor de potencia de dicha sección puede ser promediado con el factor de potencia normal del cable. El efecto del alto factor de potencia en la sección depende en parte de la longitud total donde se encuentre la sección.

La habilidad para detectar una falla disminuye al aumentar la longitud de cable bajo prueba. Las mediciones no deben considerarse confiables para detectar fallas locales en cables con unos cuantos cientos de metros en longitud, por lo tanto, las mediciones deberán auxiliarse en indicaciones generales de deterioración, basadas en comparación de pérdidas y factor de potencia de varias longitudes de cable con resultados de mediciones iniciales. En la figura 27 se muestra el diagrama de prueba a un cable monofásico. Para cables trifásicos, el diagrama de conexión se muestra en la figura 28. Los valores de medición obtenidos deberán registrarse en el formato de datos de prueba ST-CT-002-J.

En la actualidad existen otros métodos más confiables para probar el aislamiento con terminales de los cables de potencia, utilizando un equipo probador de rigidez dieléctrica de aislamiento (High-Pot) probando el aislamiento al porcentaje que indique el fabricante. En la tabla 8 se muestran las tensiones de CD empleadas para pruebas en campo.


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Figura 27 Circuito de prueba para cables.

Conexiones

Prueba Energizar Aterrizar Mide

1 A B+C A

2 B A+C B

3 C A+B C

4 A+B+C A+B+C

Figura 28 Circuito de prueba para un conductor trifásico.



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Tabla 8 Tensiones de CD aplicadas en campo

Al terminar la instalación

Después de la instalación en caso

de falla Clase

KV A B A B

5 28 36 9 11

8 36 44 11 14

15 56 64 18 20

25 80 96 25 30

35 100 124 31 39

46 132 172 41 54

69 192 192 61 61 Notas: 1: Columna A -100 % nivel de aislamiento 2: Columna B -113 % nivel de aislamiento

En la tabla 9 se dan a conocer algunos valores de factor de potencia que podrán servir como guía para tomar un criterio en la interpretación de los resultados de las mediciones que se lleven a cabo, de acuerdo con el tipo de aislamiento y voltaje del cable de que se trate.

Tabla 9 Valores de FP para cables

Tipo de aislamiento F.P.

Butilo hasta 15 kV Hasta 3%

Dacrón Vidrio 5 kV Hasta 6%

Papel y aceite de 34.5 kV Hasta 1%

Papel y aceite de 69 a 230 kV Hasta 1%

Polietileno hasta15 kV Hasta 1%

Hule 15 kV Hasta 6%

Barniz Cambridge hasta 15 kV Hasta 5%

4.6 Aceite aislante

Probablemente la medición de factor de potencia, sea la más importante a efectuar al aceite, ya que nos da una idea muy clara de su deterioro y contaminación.

El factor de potencia es la medida del coseno del ángulo de fase o el seno del ángulo de pérdidas,

de acuerdo con la teoría de los dieléctricos. En lo químico es la medición de la corriente de fuga a través del aceite, la cual la convierte en una medición de la contaminación o deterioro de dicho aceite; esto depende de una acción bipolar y afortunadamente la mayoría de los contaminantes son de naturaleza polar, mientras que el aceite no lo es.

Para probar el factor de potencia al aceite, se utiliza una celda especial, la cual es esencialmente un capacitor que utiliza como dieléctrico el aceite bajo prueba.

Procedimiento de prueba

Debe tenerse especial cuidado de que la muestra sea efectivamente la representativa, para lo cual debe purgarse suficiente aceite de la válvula de muestreo del equipo que se esté probando, para que cualquier suciedad o agua acumulada en esta válvula sea drenada antes de llenar la celda. Las burbujas de aire, agua y materiales extraños son la causa usual de ruptura dentro de la celda. Por lo tanto, después de obtener la muestra, ésta debe dejarse reposar por un tiempo aproximado de cinco minutos, durante el cual el aire atrapado podrá escapar y las partículas de material extraño se depositarán en el fondo de la celda. Para realizar el muestreo de aceite, consulte el procedimiento para el muestreo de aceite aislante ST-CT-006.

Se debe llenar la celda con el aceite a probar hasta una altura aproximada del tope superior, hecho esto se cubre con su tapa y se asegura para que ésta quede ajustada apropiadamente, enseguida se coloca la celda en una base firme y nivelada, evitando así que la superficie del líquido quede a desnivel.

Las conexiones de la celda al aparato de prueba se efectúan de acuerdo con el diagrama mostrado en la figura 29. Los valores de medición obtenidos deberán registrarse en el formato de prueba del equipo de transformación que se esté probando.


Revisión 1



1980 Diciembre 2007

TERMINAL DE TIERRA LV

GUARDAENERGIZAR

HV

Figura 29 Circuito de prueba para la medición de factor de potencia en aceites.

4.7 Boquillas

Para realizar la medición de factor de potencia y pérdidas dieléctricas a boquillas, vea el procedimiento ST-CT-011 Procedimiento de prueba a boquillas.

5 Bibliografía

a) CFE K0000-06 Transformadores de potencia de 10 MVA y mayores.

b) CFE-D3100-19 Aceite aislante.

c) CFE-53000-95 Boquillas de alta tensión de 7,2 kV a 420 kV.

d) Equipo portátil de prueba de aislamiento tipo M2H de 10 kV, Manual de operación para prueba de aislamiento de equipos eléctricos de

potencia por el método de factor de potencia y pérdidas dieléctricas de doble, Doble Engineering Company.

e) Guía para el mantenimiento del transformador, M. Horning, J. Nelly, S. Myers, R. Stebbins, Transformer Maintenance Institute, 2005.

f) Electrical power equipment maintenance and testing, Paul Gill, Ed. Pretince Hall.

g) Service handbook for power transformers, ABB, January 2006.

h) Testing and maintenance of high voltage bushings, Power System Maintenance Manual, Dennis Schurman, February 1999.



Revisión 1




i) Transformer maintenance, facilities instructions, standards and techniques, United States department of the interior bureau of reclamation, Denver, Colorado, October 2000.

j) Transformer diagnostics, United States Department of the Interior Bureau of Reclamation, June 2003.


Revisión 1



1980 Diciembre 2007

Anexo A Formatos de datos de prueba

ST-CT-002-A Transformador de dos devanados

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ΔMo

delo:

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1 2 3 4 5 6

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Revisión 1



1980 Diciembre 2007

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Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-B Transformador de tres devanados

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Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-C Autotransformadores

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peres

Lectu

ra de

me

dición

Multip

licado

rLe

ctura

de

medic

ión

C1

Grou

nd

PRUE

BABo

quilla

No. d

e seri

e

H 1

Collar C2

Modo

Fecha

últim

a prue

ba:

Prueb

a kV

BOQUILLA

Tipo

Marca

No. S

erie

Volta

je (kV

)Co

rriente

(Amp

)Añ

o Fab

ricaci

ón



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-D Reactores

a a aY

ΔMo

delo:

YΔ

Marca

:Y

Δ

2

≤ ≤

Regis

tro de

Calid

ad:

No. d

e Proc

edim

iento:

ST-CT

-002

Voltaj

e (kV

)Co

rriente

(Amp

)Añ

o Fabr

icació

n

Año P

uesta e

n Serv

icio:

%Z:

%Z:

MVA

MVA

MVA

Año F

abrica

ción:

Num.

Serie

:Ma

rca:

%Z:

kV no

m. B.

T.:

ST-CT

-002-D

Tipo d

e equ

ipoRe

actor

kV no

m. A.

T.:

kV no

m. Te

rciari

o:

O.T.:

SUBD

IRECC

IÓN DE

TRAN

SMISI

ÓN

Geren

cia Re

gional

de Tr

ansmi

sión

Mono

fásico

Fecha

últim

a prue

ba:

No. S

erie:

Nome

nclatu

ra:MV

A:Cla

se de

enf.:

# Taps

:

No. S

erie

BOQUILLA

Tipo

Marca

Prueb

a con

aceit

e y bo

quilla

s

Aislam

iento

probad

o

Facto

r de c

orrecc

ión

PRUEBA

Lectur

as equ

ivalen

tes 10

kV

Devan

ado

energi

zado

Devan

ado

a tierr

aDe

vanado

a g

uarda

Prueba

a acei

teUS

T

0,05%

Autot

ransfo

rmado

rAc

eite Nuevo

Conex

iones

para p

rueba

Prueba

Alta

------

kV

Groun

d

Modo

Watts

Miliam

peres

Lectur

a de

medic

iónMu

ltiplica

do

rmV

AMu

ltiplica

do

rmW

Lectur

a de

medic

ión

% Fac

tor de

poten

cia

Modo

Últim

a

20 °C

Corr a

20 °C

P.S.

20

°C

0,50%

a 20 °

CBu

enoFac

tor de

poten

ciaa 2

0 °C

Excele

nte1,0

0%0,5

0%Fac

tor de

poten

ciaLím

ite

C H

Aprob

ado

Recha

zado

Cond

iciones

del eq

uipo

MVA y

MW

deberá

comp

ararse

con a

quello

s para

C H

Obser

vacion

es

Capac

itancia

(pF)

Actua

l

Cond

iciones

Ais

lamien

to B=

Bueno

M=Ma

lo

I=Inve

stigar

P.S.

Últim

a

Fecha:

Progra

mado

P.S.:

Temp.

Ambie

nte:

% Hu

m. Re

lativa:

Temp.

Aceite

:Tem

p. De

vanado

:

Equip

o de M

edició

n Utiliz

adoFec

ha de

Calibr

ación

:Fec

ha Ve

ncimi

ento:

No. In

v. EIM

P:

Alta T

ensión

Baja T

ensión

Tercia

rio

kV kV kV

Trifás

icoCo

ndicio

nes: P

rueba

& Clim

atológ

icaOrd

en de

Trabaj

o

SubÁ

reaSu

bestac

ión

Nomb

re y fi

rma

Realiz

ó:Re

visó:

Aprob

ó:No

mbre

y firm

aNo

mbre

y firm

a

Tipo d

e Con

exión

Solea

doNu

blado

1/2 nu

blado

Brisa

Falla:

Lluvia



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

Prueb

a a bo

quilla

sFa

ctor d

e corr

ecció

n

Últim

a

20 °C

P.S.

20

°CCo

rr a

20

°C

Y 3Co

llarGr

ound

Y 2Co

llarGr

ound

Y 1Co

llarGr

ound

H 0X 0Co

llarGr

ound

X 3

Collar

Grou

ndC1

UST

C2Gr

ound

X 2

Collar

Grou

ndC1

UST

C2Gr

ound

X 1

Collar

Grou

ndC1

UST

C2Gr

ound

H 3

Collar

Grou

ndC1

UST

C2Gr

ound

H 2

Collar C1 C2

% Fac

tor de

poten

cia

Modo

Lectu

ras eq

uivale

ntes 1

0 kV Mu

ltiplica

dor

mW

Nomb

re y f

irma

Realiz

ó:Re

visó:

Aprob

ó:No

mbre

y firm

aNo

mbre

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a

Cond

icione

s del

equip

o

Aprob

ado

Rech

azado

Cond

icione

s Ais

lamien

to B=

Buen

o

M=Ma

lo

I=Inv

estiga

rP.S

.

Capa

citan

cia (p

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Actua

lÚlt

ima

Obser

vacion

es

UST

Grou

nd

UST

Grou

nd

mA

Grou

nd

Watts

Miliam

peres

Lectu

ra de

me

dición

Multip

licado

rLe

ctura

de

medic

ión

C1

Grou

nd

PRUE

BABo

quilla

No. d

e seri

e

H 1

Collar C2

Modo

Fecha

últim

a prue

ba:

Prueb

a kV

BOQUILLA

Tipo

Marca

No. S

erie

Volta

je (kV

)Co

rriente

(Amp

)Añ

o Fab

ricaci

ón



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-E Transformadores de potencial inductivos

a a aY

ΔMo

delo:

YΔ

Marca

:Y

Δ

1 2 3 4 1

≤ ≤

Regis

tro de

Cali

dad:

No. d

e Pro

cedim

iento:

ST-C

T-00

2

Tran

sform

ador

de po

tencia

l

Fech

a últim

a pru

eba:

BOQUILLA

Marca

UST

C H +

C HX

(***

Se pr

ueba

el ai

slami

ento

al fin

al de

la lín

ea en

tre la

s bob

inas)

H 0 a

tierra

, X1 y

Y1 e

n UST

***

Tans

forma

dor d

e pote

ncial

de do

s boq

uillas

y de

una b

oquil

la co

n neu

tro ac

cesib

le

Tans

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ncial

de un

a boq

uilla

con n

eutro

inter

no at

erriz

ado

Volta

je (kV

)Co

rrien

te (A

mp)

Año F

abric

ación

Equip

o de M

edici

ón U

tiliza

doFe

cha d

e Cali

brac

ión:

Año P

uesta

en S

ervici

o:Añ

o Fab

ricac

ión:

Num.

Seri

e:

MVA

MVA

MVA

No. S

erie

Tipo

%Z:

kV no

m. B

.T.:

ST-C

T-00

2-E

Tipo d

e equ

ipo

% H

um. R

elativ

a:Te

mp. A

ceite

:

SUBD

IREC

CIÓN

DE T

RANS

MISI

ÓN

Geren

cia R

egion

al de

Tran

smisi

ón

Mono

fásico

Temp

. Amb

iente:

Trifá

sico

SubÁ

rea

# Tap

s:kV

nom.

A.T.

:

kV no

m. Te

rciari

o:

Nome

nclat

ura:

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Clase

de en

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Marca

:

Prue

ba co

n ace

ite y

boqu

illas

Aislam

iento

prob

ado

Facto

r de c

orre

cción

PRUEBA

Lectu

ras eq

uivale

ntes 1

0 kV

Deva

nado

en

ergiza

doDe

vana

do

a tier

raDe

vana

do

a gua

rda

Modo

0,50%

Autot

ransfo

rmad

orAc

eite

a 20 °

CNu

evo

Buen

o1,0

0%0,5

0%

Prue

ba a

aceit

eUS

T

0,05%

Facto

r de p

otenc

ia

H 2Re

sulta

dos c

alcula

dos

------

---X 1

H 1--- X 1

H 1, H

2X 1

Cone

xione

s para

prue

baPr

ueba

H 1, H

2

---Gr

ound

kV

X 1Gr

ound

Watt

sMi

liamp

eres

Lectu

ra de

me

dición

Lectu

ra de

me

dición

Multip

lica

dor

mVA

Multip

lica

dor

mW

H 2 H 1Gr

ound

Grou

nd

% Fa

ctor d

e pote

ncia

C HX (

P1 -

P2)

------

------

C H +

C HX

------

C H +

C HX

Modo

Últim

a

20 °C

C H

P.S.

20 °C

Rech

azad

o

Cond

icion

es de

l equ

ipo

Apro

bado

Obse

rvacio

nes

Facto

r de p

otenc

iaa 2

0 °C

Exce

lente

Límite

MVA

y MW

debe

rá co

mpara

rse co

n aqu

ellos

para

C HX

------

Corr

a

20 °C

Cond

icion

es

Aislam

iento

B=Bu

eno

M=

Malo

I=I

nves

tigar

P.S.

Alta T

ensió

nBa

ja Te

nsión

Terci

ario

O.T.:

Fech

a:Pr

ogram

ado

P.S.

:%

Z:%

Z:

Capa

citan

cia (p

F)

Actua

lÚl

tima

No. S

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kV kV kV

Fech

a Ven

cimien

to:

Cond

icion

es: P

rueb

a & C

limato

lógica

Orde

n de T

rabajo

Temp

. Dev

anad

o:

No. In

v. EIM

P:

Sube

stació

n

Nomb

re y f

irma

Reali

zó:

Revis

ó:Ap

robó

:No

mbre

y firm

aNo

mbre

y firm

a

Solea

doNu

blado

1/2 nu

blado

Brisa

Lluvia

Tipo d

e Con

exión

1H 0

H 1Gr

ound

Y 1, Y

2, Y 3

X 1, X

2, X 3

de do

s boq

uillas

de un

a boq

uilla

con

neutr

o acc

esibl

een

casc

ada

de un

a boq

uilla

con n

eutro

inter

no at

erriza

do

C H +

C HX

Falla

:

-----

-----

-----

-----

------

---

Tans

forma

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e pote

ncial

en ca

scad

a(pr

oced

imien

to alt

ernati

vo pa

ra la

prue

ba co

mplet

a)H 1



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-F Transformadores de potencial capacitivos má

s de u

n mód

ulo

a a aY

ΔMo

delo:

YΔ

Marca

:Y

Δ

1 2 3 4 5

1A 2A 3A 4A 5A 6A

≤ ≤

Regis

tro de

Cali

dad:

No. d

e Pro

cedim

iento:

ST-C

T-00

2

C(B 1

+B3)

Lluvia

kVkV

Sube

stació

n

Nomb

re y f

irma

Reali

zó:

Revis

ó:Ap

robó

:No

mbre

y firm

aNo

mbre

y firm

a

Sub Á

rea

Falla

:

Solea

doNu

blado

1/2 nu

blado

Fech

a de C

alibr

ación

:Fe

cha V

encim

iento:

No. In

v. EIM

P:

Actua

lÚl

tima

Cond

icion

es

Aislam

iento

B=Bu

eno

M=

Malo

I=I

nves

ti gar

P.S.

Capa

citan

cia (p

F)

Corr

a

20 °C

P.S.

20 °C

MVA

y MW

debe

rá co

mpara

rse co

n aqu

ellos

para

C HX

Rech

azad

o

Cond

icion

es de

l equ

ipo

Facto

r de p

otenc

iaa 2

0 °C

Exce

lente

Límite

1,00%

0,50%

Apro

bado

C(B 2

+B2)

Term

inal B

3

C(B 3

+B1)

% Fa

ctor d

e pote

ncia

Modo

Últim

a

20 °C

Cone

xione

s para

prue

ba

Deva

nado

US

T

B 1T 1

B 3---

Deva

nado

a

guard

a

---

Deva

nado

en

ergiza

do

B 2

Prue

ba a

aceit

eUS

T

0,05%

Facto

r de p

otenc

ia

Lectu

ra de

me

dición

0,50%

Autot

ransfo

rmad

orAc

eite

a 20 °

CNu

evo

Buen

o

Nome

nclat

ura:

MVA:

Clase

de en

f.:%

Hum

. Rela

tiva:

Temp

. Ace

ite:

Temp

. Amb

iente:

# Tap

s:kV

nom.

A.T.

:

kV no

m. Te

rciari

o:kV

nom.

B.T.

:

ST-C

T-00

2-F

SUBD

IREC

CIÓN

DE T

RANS

MISI

ÓN

Geren

cia R

egion

al de

Tran

smisi

ón Mono

fásico

Tipo d

e equ

ipoTr

ifásic

oCo

ndici

ones

: Pru

eba &

Clim

atológ

icaOr

den d

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ajoTr

ansfo

rmad

or de

poten

cial c

apac

itivo

O.T.:

MVA

MVA

Temp

. Dev

anad

o:

Tipo d

e Con

exión

Brisa

Fech

a:Pr

ogram

ado

P.S.

:kV

Marca

:

%Z:

%Z:

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sta en

Serv

icio:

Año F

abric

ación

:Nu

m. S

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Terci

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MVA

No. S

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Tipo

Volta

je (kV

)Co

rrien

te (A

mp)

Año F

abric

ación

Alta T

ensió

nBa

ja Te

nsión

Equip

o de M

edici

ón U

tiliza

do

No. S

erie:

Prue

ba co

n ace

ite y

boqu

illas

Aislam

iento

prob

ado

Facto

r de c

orre

cción

PRUEBA

Lectu

ras eq

uivale

ntes 1

0 kV

ModoPr

ueba

kV

Watt

sMi

liamp

eres

Fech

a últim

a pru

eba:

BOQUILLA

Marca

C(B 2

+B1)

Tans

forma

dor d

e pote

ncial

capa

citivo

con u

n mód

ulo

Tans

forma

dor d

e pote

ncial

capa

citivo

con m

ás de

un m

ódulo

Grou

nd

Grou

ndGr

ound

C(T 2

+T1)

B 3 B 3 B 2B 2 ---

--- B 2

Term

inal B

2B 3

--- ---B 3 B 2

--- ---

Deva

nado

a t

ierra

B 1 B 1 B 1

---

UST

Grou

nd

UST

Grou

nd

C(B 1

+B2)

B 1T 1

---B 2

B 1T 1

---US

TB 3

T 1B 3

B 2US

T---

Grou

ndTe

rmina

l B2

C(B 3

+B2)

B 3---

B 1 y

B 2

---B 2

---Te

rmina

l B3

Obse

rvacio

nes

un m

ódulo

B 3 ---Gr

ound

Multip

lica

dor

mWLe

ctura

de

medic

iónMu

ltiplic

a do

rmV

A



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-G Transformadores de potencial capacitivos

a a aY

ΔM

odelo

:Y

ΔM

arca

:Y

Δ

1 2 31A 2A 3A

1 2 3 4 5 61A 2A 3A 4A

≤ ≤

Regi

stro

de C

alid

ad:

No. d

e Pr

oced

imie

nto:

ST-C

T-00

2

B 2Gr

ound

Obse

rvac

iones

Grou

ndB 2

Term

inal

B 2---

---B1

=T2

y B3

C(B 1

+B2)

Grou

ndC(

B 2+B

3)US

TB 1

= T

2T 1

B3

------

B 2B 2

T 1 B

3B 1

= T

2

B 1 =

T2

T 1 B

3---

B 2B 1

= T

1T 1

---B 1

= T

1T 1

---C(

B 1+B

2)US

T

B 1

--- B 3 --- B 2 ------

------

B 2

Deva

nado

a t

ierra

B 1 B 1 --- B 3 ---B 3

Deva

nado

en

ergiz

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B 2 B 2 B 2 B 1

Deva

nado

a

guar

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B 3 ---

C(B 2

+B1)

Tran

sform

ador

de p

oten

cial c

apac

itivo

Tipo

de eq

uipo

UST

B 1

Tans

form

ador

de

pote

ncia

l cap

aciti

vo co

n un

mód

ulo

C(T 1

+T2)

Tans

form

ador

de

pote

ncia

l cap

aciti

vo co

n m

ás d

e un

mód

ulo

Grou

nd

C(B 1

+B2)

Grou

nd

Volta

je (k

V)Co

rrien

te (A

mp)

Año

Fabr

icació

n

Alta

Tens

ión

Año

Pues

ta en

Ser

vicio:

Año

Fabr

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n:Nu

m. S

erie:

Mar

ca:

%Z:

%Z:

%Z:

MVA

MVA

MVA

kV n

om. B

.T.:

ST-C

T-00

2-G

SUBD

IREC

CIÓN

DE

TRAN

SMIS

IÓN

Gere

ncia

Regio

nal d

e Tra

nsm

isión M

onof

ásico

Tem

p. A

mbi

ente:

% H

um. R

elativ

a:O.

T.:

Fech

a últim

a pru

eba:

No. S

erie:

Nom

encla

tura

:M

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Clas

e de e

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# Ta

ps:

kV n

om. A

.T.:

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om. T

ercia

rio:

No. S

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BOQUILLA

Tipo

Mar

ca

Prue

ba co

n ac

eite

y bo

quill

as

Aisla

mien

to

prob

ado

Facto

r de

corre

cció

n

PRUEBA

Lectu

ras e

quiva

lentes

10

kV

Mod

o

Prue

ba

kV

Watt

s%

Facto

r de p

oten

cia

0,50

%

Auto

trans

form

ador

Aceit

e

a 20

°CNu

evo

T 1B 3

---

Prue

ba a

aceit

eUS

T

0,05

%Fa

ctor d

e pot

encia

B 1 =

T1

Milia

mpe

res

Lectu

ra d

e m

edici

ónLe

ctura

de

med

ición

Grou

nd

Cone

xione

s par

a pru

eba

Deva

nado

US

T

B 2

UST

Grou

nd

Grou

nd

Mod

oÚl

tima

20

°CP.

S.

20 °C

Term

inal

B 2

Term

inal

B 2

C(B 2

+B3)

C(B 2

+B3)

Rech

azad

o

Cond

icion

es d

el eq

uipo

Facto

r de p

oten

ciaa 2

0 °C

Exce

lente

Límite

1,00

%0,

50%

Apro

bado

Buen

o

Corr

a

20

°C

Cond

icion

es

Aisla

mien

to

B=Bu

eno

M=M

alo

I=

Inve

stiga

r

P.S.

Capa

citan

cia (p

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Actu

alÚl

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Fech

a:Pr

ogra

mad

oP.

S.:

Falla

:

Baja

Tens

ión

Terc

iario

Lluvia

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de C

onex

ión

Tem

p. A

ceite

:Te

mp.

Dev

anad

o:

Equip

o de

Med

ición

Utili

zado

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Fech

a de C

alibr

ació

n:Fe

cha V

encim

iento

:No

. Inv

. EIM

P:

Trifá

sico

Cond

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es: P

rueb

a & C

limato

lógica

Orde

n de

Tra

bajo

Sub Á

rea

un m

ódul

om

ás d

e un

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ulo

Sube

stació

n

Nom

bre y

firm

aRe

alizó

:Re

visó:

Apro

bó:

Nom

bre y

firm

aNo

mbr

e y fi

rma

Solea

doNu

blad

o1/

2 nu

blado

Brisa

C(T 1

+T2)

B 3US

TUS

TB 3

T 1---

B 2C(

B 1+B

3)

---B 3

---Gr

ound

Term

inal

B 2B 3

---B 1

=T2

y B2

---Gr

ound

B 2Te

rmin

al B 3

C(B 3

+B2)

Mul

tiplic

a do

rm

VAM

ultip

lica

dor

mW



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-H Transformadores de corriente

a a aY

ΔMo

delo:

YΔ

Marca

:Y

Δ

1 2 1 2 1 2

≤ ≤

Terci

ario

1/2 nu

blado

Brisa

Baja

Tens

ión

Regis

tro de

Calid

ad:

No. d

e Proc

edim

iento:

ST-C

T-002

Nubla

doO.T

.:

Nomb

re y f

irma

Reali

zó:

Revis

ó:Ap

robó:

Nomb

re y f

irma

Nomb

re y f

irma

SubÁ

reaSu

besta

ción

Cond

icion

es: P

rueba

& Cl

imato

lógica

Orde

n de T

rabajo

Temp

. Amb

iente:

% Hu

m. R

elativ

a:Te

mp. A

ceite

:Te

mp. D

evan

ado:

Solea

do

kV

MVA

MVA

kV kV

Fech

a de C

alibra

ción:

Fech

a Ven

cimien

to:No

. Inv.

EIMP:

Nome

nclat

ura:

MVA:

Clase

de en

f.:Añ

o Pue

sta en

Servi

cio:

Fech

a últim

a prue

ba:

No. S

erie:

# Tap

s:kV

nom.

A.T.:

Lluvia

Tipo d

e Con

exión

Límite

1,00%

0,50%

0,05%

Facto

r de p

otenc

iaNu

evo

Buen

o

Rech

azado

Cond

icion

es de

l equ

ipo

Aprob

ado

Tans

forma

dor d

e corr

iente

con d

os m

ódulo

s (mo

dulo

inferi

or)

a 20 °

CEx

celen

te

Cond

icion

es

Aislam

iento

B=Bu

eno

M=

Malo

I=I

nves

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P.S.

Capa

citan

cia (p

F)

Actua

lÚlt

ima

% Fa

ctor d

e pote

ncia

Modo

Últim

a

20 °C

P.S.

20

°CCo

rr a

20

°CLe

ctura

de

medic

ión

Grou

nd

Facto

r de p

otenc

ia

Cone

xione

s para

prue

baMi

liamp

eres

Lectu

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me

dición

Prue

ba a

aceit

eUS

TPrue

ba

kV

Watts

0,50%

Autot

ransfo

rmad

orAc

eite

a 20 °

C

BOQUILLA

Tipo

Marca

No. S

erie

Fech

a:Pr

ogram

ado

P.S.:

Falla

:

MVA

Equip

o de M

edici

ón Ut

ilizad

o

Marca

:

kV no

m. B.

T.:%Z

:%Z

:%Z

:

ST-C

T-002

-HSU

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ECCIÓ

N DE T

RANS

MISIÓ

N

Geren

cia Re

giona

l de T

ransm

isión

Mono

fásico

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ódulo

dos m

ódulo

sTra

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rrien

teTip

o de e

quipo

Trifás

ico

Deva

nado

a

tierra

mVA

Prue

ba co

n ace

ite y

boqu

illas

Aislam

iento

proba

do

Facto

r de c

orrec

ción

Alta T

ensió

nkV

nom.

Terci

ario:

Volta

je (kV

)Co

rrien

te (A

mp)

Año F

abric

ación

Grou

nd

C PGr

ound

C S

Tans

forma

dor d

e corr

iente

con d

os m

ódulo

s (mo

dulo

supe

rior)

C P

Deva

nado

en

ergiza

do

P 1, P2

S 1, S2, S

3, S4

P 1, P

2S 1

, S2

---

Deva

nado

a

guard

aMu

ltiplic

a do

r

S 1, S2

P 1, P2

------ ---S 1, S

2, S3, S

4

P 1, P2

Grou

nd

Grou

nd

C S

S 1, S

2---

C P C S

Año F

abric

ación

:Nu

m. Se

rie:

Obse

rvacio

nes

P 1, P

2S 1, S

2P 1, P

2---

Grou

nd

Multip

lica

dor

mW

Tans

forma

dor d

e corr

iente

con u

n mód

ulo

PRUEBA

Lectu

ras eq

uivale

ntes 1

0 kV

Modo



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-I Apartarrayos

a a aY

ΔM

odelo

:Y

ΔM

arca

:Y

Δ

1 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Apar

tarra

yos

Pérd

idas

en m

W

Volta

je de

pru

eba

2500

V10

,000

V16

mW

256

mW

≤ ≤

Regi

stro

de

Calid

ad:

No. d

e Pr

oced

imie

nto:

ST-C

T-00

2

Secc

ión

A+B+

C+D

15

------

Secc

ión

DGr

ound

45

------

una s

ecció

ndo

s sec

cione

stre

s sec

cione

s

Secc

ión

A1,

63

------

Grou

nd

Grou

ndGr

ound

------

Grou

nd

Secc

ión

A+B+

CAp

arta

rrayo

s de

cuat

ro se

ccio

nes

Secc

ión

A

14

------

Grou

nd3

4---

---Gr

ound

Secc

ión

C

Apar

tarra

yos d

e ci

nco

secc

ione

s

12

23

------

Nom

bre y

firm

aRe

alizó

:Re

visó:

Apro

bó:

Nom

bre y

firm

aNo

mbr

e y fi

rma

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Sube

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ión

Cond

icion

es: P

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a & C

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a de C

alibr

ació

n:Fe

cha V

encim

iento

:No

. Inv

. EIM

P:

P.S.

:

Equi

po d

e Med

ición

Util

izado

Tem

p. D

evan

ado:

Solea

doNu

blad

o1/

2 nu

blad

oBr

isa

Baja

Tens

ión

Terc

iario

Tipo

de C

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ión

Grou

nd

Cond

icion

es

Aisla

mien

to

B=Bu

eno

M=M

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I=

Inve

sti g

arP.

S.

Capa

citan

cia (p

F)

Actu

alÚl

tima

Corr

a

20

°C

Apar

tarra

yos d

e tre

s sec

cion

es

Apar

tarra

yos d

e do

s sec

cion

es

P.S.

20

°C

Los v

alore

s deb

en co

mpa

rars

e con

pru

ebas

ante

riore

s y co

n pr

ueba

s en

equi

pos s

imila

res

Secc

ión

A

Secc

ión

B

Secc

ión

A+B

Secc

ión

C

Secc

ión

B

Rech

azad

o

Cond

icion

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el eq

uipo

Apro

bado

Secc

ión

A

Secc

ión

A

Grou

nd

% Fa

ctor

de p

oten

cia

Mod

oÚl

tima

20

°C

34

------

mW

UST-

1

Grou

nd

Grou

nd

Lect

ura d

e m

edici

ónM

ultip

lica

dor

mVA

Mul

tiplic

a do

r

23

---

Cone

xione

s par

a pru

eba

Deva

nado

US

T

13

------

12

------

Prue

ba co

n ac

eite

y bo

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as

Aisla

mien

to

prob

ado

Fact

or d

e co

rrecc

ión

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uras

equi

valen

tes 1

0 kV

Mod

o

Prue

ba

kV

Wat

tsM

iliam

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s

# Ta

ps:

kV n

om. A

.T.:

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ercia

rio:

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om. B

.T.:

Nom

encla

tura

:M

VA:

Clas

e de e

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Fech

a:Pr

ogra

mad

o

Tem

p. A

mbi

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:%

Hum

. Rela

tiva:

Tem

p. A

ceite

:

ST-C

T-00

2-I

SUBD

IREC

CIÓN

DE

TRAN

SMIS

IÓN

Gere

ncia

Regi

onal

de T

rans

misi

ón Mon

ofás

icoAp

arta

rrayo

sTi

po d

e equ

ipo

cuat

ro se

ccio

nes

Trifá

sico

Año

Pues

ta en

Ser

vicio

:Añ

o Fa

brica

ción:

O.T.

:

%Z:Num

. Ser

ie:M

arca

:

Lluv

iaM

VAM

VAM

VAAl

ta T

ensió

n

%Z:

%Z:

No. S

erie

Tipo

Volta

je (k

V)Co

rrien

te (A

mp)

Año

Fabr

icació

n

Falla

:

Grou

nd

C 12

No. S

erie:

Grou

nd

Fech

a últi

ma p

rueb

a:

BOQUILLA

Mar

ca

Deva

nado

en

ergi

zado

1 1 2

Deva

nado

a

guar

da

---

Secc

ión

B---

2

Deva

nado

a t

ierra

2 2 3 3

Apar

tarra

yos d

e un

a se

cció

n

Lect

ura d

e m

edici

ón

---

--- --- --- ---

---

Grou

nd

1, 2

, 64

---

---

Grou

nd

Secc

ión

B

1, 2

, 6---

4---

UST

1, 6

---4

UST

Secc

ión

DSe

cció

n C

Secc

ión

EGr

ound

1, 6

4---

--- ---

Obse

rvac

ione

s

---



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

ST-CT-002-J Cables de Potencia

a a aY

ΔM

odelo

:Y

ΔM

arca

:Y

Δ

1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

A+B+

CA+

B+C

------

Grou

ndC

CA+

B---

Grou

ndB

BA+

C---

Grou

ndA

AB+

C---

Grou

ndA+

B+C

A+B+

C---

---Gr

ound

CC

A+B

---Gr

ound

BB

A+C

---Gr

ound

AA

B+C

---Gr

ound

cond

a tie

rraCo

nduc

tor

Pant

alla e

lect

---Gr

ound

cond

a tie

rraCo

nduc

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Pant

alla e

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---Gr

ound

cond

a tie

rraCo

nduc

tor

Pant

alla e

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---Gr

ound

cond

a tie

rraCo

nduc

tor

Pant

alla e

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---Gr

ound

cond

a tie

rraCo

nduc

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Pant

alla e

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---Gr

ound

Regi

stro

de C

alid

ad:

Cable

s

No. d

e Pr

oced

imie

nto:

ST-C

T-00

2

Hule

hasta

15

kVBa

rniz

Cam

bridg

e has

ta 15

kV≤ ≤

6,00

%5,

00%

Alta

Tens

ión

Año

Pues

ta en

Ser

vicio:

Año

Fabr

icació

n:

Obse

rvac

ione

s

CGr

ound

A+B+

CA+

BC

A+B+

C---

---Gr

ound

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Pant

alla e

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Tipo

de

aisla

mie

nto

F.P.

Valo

res d

e re

fere

ncia

par

a ca

bles

AB+

C---

BA+

CA

Cond

ucto

r trif

ásico

Grou

nd

cond

a tie

rraGr

ound

Un co

nduc

tor m

onof

ásico

---

Mar

ca:

%Z:

%Z:

%Z:Num

. Ser

ie:

Gere

ncia

Regio

nal d

e Tra

nsm

isión

Mon

ofás

icoO.

T.:

Tipo

de eq

uipo

Nom

encla

tura

:Tr

ifásic

o

ST-C

T-00

2-J

SUBD

IREC

CIÓN

DE

TRAN

SMIS

IÓN

kV n

om. T

ercia

rio:

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om. B

.T.:

MVA

MVA

MVA

MVA

:Cl

ase d

e enf

.:

Facto

r de

corre

cció

n

Falla

:kV

nom

. A.T

.:

Baja

Tens

iónTe

rciar

io

Prue

ba

Cond

ucto

r

PRUEBA

Lectu

ras e

quiva

lentes

10

kV

Mod

o

Prue

ba

kV

Watt

s

≤

Pape

l-ace

ite d

e 69

a 230

kV

≤ ≤

6,00

%1,

00%

Dacr

ón vi

drio

has

ta 5

kVPa

pel-a

ceite

34.

5 kV

1,00

%

Cone

xione

s par

a pru

eba

Milia

mpe

res

Lectu

ra d

e m

edici

ónLe

ctura

de

med

ición

Deva

nado

en

ergiz

ado

Deva

nado

a

guar

da

Butilo

has

ta 15

kV

≤

3,00

%

Deva

nado

a

tierra

% Fa

ctor d

e pot

encia

Mod

oÚl

tima

20

°CP.

S.

20 °C

mVA

Mult

iplica

do

r

Aisla

mien

to

prob

ado

---Gr

ound

mW

Mult

iplica

do

rCo

rr a

20 °C

Rech

azad

o

Cond

icion

es d

el eq

uipo

Apro

bado

F.P.

Polie

tileno

has

ta 25

kV≤

1,00

%Ti

po d

e ai

slam

ient

o

Cond

icion

es

Aisla

mien

to

B=Bu

eno

M=M

alo

I=

Inve

stiga

r

P.S.

Capa

citan

cia (p

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Actu

alÚl

tima

Tipo

de C

onex

ión

Fech

a:Pr

ogra

mad

oP.

S.:

Lluvia

Fech

a últim

a pru

eba:

No. S

erie:

# Ta

ps:

Equip

o de

Med

ición

Utili

zado

Fech

a de C

alibr

ación

:Fe

cha V

encim

iento

:No

. Inv

. EIM

P:

kV kV kV

Cond

icion

es: P

rueb

a & C

limato

lógica

Orde

n de

Tra

bajo

Tem

p. A

ceite

:Te

mp.

Dev

anad

o:

SubÁ

rea

Sube

stació

n

Solea

doNu

blado

1/2

nubla

doBr

isa

Tem

p. A

mbie

nte:

% H

um. R

elativ

a:

Nom

bre y

firm

aRe

alizó

:Re

visó:

Apro

bó:

Nom

bre y

firm

aNo

mbr

e y fi

rma



Revisión 1



1980 Diciembre 2007

Instructivo de llenado del formato de datos de prueba para medición de factor de potencia en transformadores ó reactores.

1

33

6 6 68

68

a6

8a a

YΔ

Mode

lo:Y

ΔMa

rca:

YΔ

1 2 3 4 5 6

≤ ≤

30 30

29

1212

12

Aislam

iento

proba

do

Facto

r de c

orrec

ción

MVA y

MW

debe

rá co

mpara

rse co

n aqu

ellos

para

C HX

Fech

a últim

a prue

ba:

13

BOQUILLA

Marca

1212

No. S

erie

Tipo

11Alt

a Ten

sión

Equip

o de M

edici

ón Ut

ilizad

oBa

ja Te

nsión

Terci

ario

Volta

je (kV

)Co

rrien

te (A

mp)

Año F

abric

ación

5 5

5 5 5

SUBD

IREC

CIÓN D

E TRA

NSMI

SIÓN

Geren

cia Re

giona

l de T

ransm

isión

Mono

fásico

Año P

uesta

en Se

rvicio

:Añ

o Fab

ricac

ión:

Num.

Serie

:Ma

rca:

6 6

ST-C

T-002

-A

Tipo d

e equ

ipoTra

nsfor

mado

r de d

os de

vana

dos

%Z:

O.T.:

Fech

a:Pr

ogram

ado

# Tap

s:P.S

.:5

kV no

m. A.

T.:

kV no

m. Te

rciari

o:

5

Nome

nclat

ura:

MVA:

Clase

de en

f.:

545

1212

12 1212

1212

12 12

12 12 12

PRUEBA

Lectu

ras eq

uivale

ntes 1

0 kV

Deva

nado

en

ergiza

doDe

vana

do

a tier

raDe

vana

do

a gua

rdaMo

do

Cone

xione

s para

prue

baPr

ueba

kV

Watts

0,50%

Autot

ransfo

rmad

orAc

eite

a 20 °

CNu

evo

Buen

o

Prue

ba a

aceit

eUS

T

0,05%

------

------

------

------

------

Baja

------

Resu

ltado

s calc

ulado

s---

------

------

---

---Alt

aBa

ja

Baja --- Alta

Alta

Alta

Alta

Baja

------

------

------

C HX (

P3 - P

4)

Alta e

n UST

Baja

en US

T

Milia

mpere

s

Lectu

ra de

me

dición

Lectu

ra de

me

dición

---16

17

--- Baja

Grou

ndGr

ound

UST

UST

Grou

ndGr

ound

1415

C HX (

P1 - P

2)---

------

---24C X

+ C H

X21

22

C H +

C HX

C H23

25

Rech

azado

Cond

icion

es de

l equ

ipoOb

serva

cione

s

Facto

r de p

otenc

iaa 2

0 °C

Exce

lente

Límite

1,00%

0,50%

Facto

r de p

otenc

ia

Aprob

ado

C HX

C HXC X

2627

P.S.

28

Últim

aÚlt

ima

20

°C

% Fa

ctor d

e pote

ncia

12

Prue

ba co

n ace

ite y

boqu

illas

Cond

icion

es

Aislam

iento

B=Bu

eno

M=

Malo

I=I

nves

tigar

Capa

citan

cia (p

F)

Actua

lP.S

.

20 °C

Corr

a

20 °C

Modo

55

5 55

5

5

9 9 9No

. Seri

e:

kV no

m. B.

T.:

Fech

a de C

alibra

ción:

Fech

a Ven

cimien

to:No

. Inv.

EIMP:

101010

Orde

n de T

rabajo 7 7

Tipo d

e Con

exión

Falla

:

6 6

Temp

. Amb

iente:

% Hu

m. Re

lativa

:Te

mp. A

ceite

:

5 5

Temp

. Dev

anad

o:

5

Trifás

ico

kV kV kV%Z

:

MVA

MVA

%Z:

MVA

2Su

bÁrea

2Su

besta

ción

31No

mbre

y firm

aRe

alizó

:Re

visó:

Aprob

ó:31

Nomb

re y f

irma

31No

mbre

y firm

a

Regis

tro de

Calid

ad:

No. d

e Proc

edim

iento:

Solea

doNu

blado

1/2 nu

blado

Brisa

Lluvia

ST-C

T-002

2

Cond

icion

es: P

rueba

& Cl

imato

lógica

Multip

lica

dor

mVA

Multip

lica

dor

mW

1920

18

-----

-----

-----

-----

-----

-----

-----

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Revisión 1




Instrucciones para el llenado del formato de registro de datos:

1 Número de registro de control de calidad 2 Información de la gerencia, subárea y subestación donde se encuentra el equipo 3 Se indica si el equipo es monofásico o trifásico 4 Nomenclatura del equipo de acuerdo con el manual de operación del CENACE 5 Datos técnicos del equipo, en el caso de reactores, transformadores de instrumento, apartarrayos y cables se

llenarán los datos que apliquen 6 Condiciones de la prueba y climatológicas 7 Orden de trabajo y fecha de realización de la prueba 8 Si la causa de la prueba es programado por mantenimiento, por puesta en servicio o por salida o disparo del

equipo (para confirmar que el equipo no esté fallado), en caso de disparo o salida se deberá de ampliar y aclarar la información en el punto 29 Observaciones

9 Datos del equipo de medición 10 Información de calibración del equipo de medición y número de inventario EIMP 11 En el caso de transformadores trifásicos, el tipo de conexiones en los diferentes devanados 12 Datos técnicos de las boquillas del equipo, estos datos solo serán llenados en los casos donde aplique 13 Se indica la fecha de la última prueba 14 Se indica el voltaje al cual se realizó la medición 15 Se indica la lectura de la medición para mili Voltamperes 16 Se indica el multiplicador 17 Se indica la lectura en mili Voltamperes 18 Se indica Indicar la lectura de la medición para mili Watts 19 Se indica el multiplicador 20 Se indica la lectura en mili Watts 21 Se indica el modo de prueba 22 Se indica el valor medido del porciento de factor de potencia corregido a 20 °C 23 Se indica el valor de porciento de factor de potencia corregido a 20 °C medido durante la puesta en servicio 24 Se indica el valor de porciento de factor de potencia corregido a 20 °C medido en la última prueba 25 Se indica el valor medido de capacitancia 26 Se indica el valor de capacitancia medido durante la puesta en servicio 27 Se indica el valor de capacitancia medido en la última prueba 28 De acuerdo con los valores obtenidos y su comparación con los de puesta en servicio y la última prueba,

indicar si las condiciones del aislamiento son buenas, malas o se debe investigar 29 Se indican las observaciones referentes a las condiciones de prueba o tendencias de la medición y las razones

por la cual se realizó la prueba 30 Con base en las observaciones se determina si el equipo se acepta o se rechaza por no cumplir con los

requerimientos de la medición

31 Finalmente, se debe indicar el nombre y firma de la persona que realizó, revisó y aprobó la prueba


Revisión 1



1980 Diciembre 2007

Instructivo de llenado del formato de datos de prueba para medición de factor de potencia en aislamiento en boquillas


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Revisión 1




Instrucciones para el llenado del formato de registro de datos de una boquilla:

1 Datos técnicos de las boquillas del equipo, estos datos solo serán llenados en los casos donde aplique 2 Se indica la fecha de la última prueba 3 Se indica el número de serie de la boquilla 4 Se indica el voltaje al cual se realizó la medición 5 Se indica la lectura de la medición para mili Amperes 6 Se indica el multiplicador 7 Se indica la lectura en mili Amperes 8 Se indica Indicar la lectura de la medición para mili Watts 9 Se indica el multiplicador 10 Se indica la lectura en mili Watts 11 Se indica el modo de prueba 12 Se indica el valor medido del porciento de factor de potencia corregido a 20 °C 13 Se indica el valor de porciento de factor de potencia corregido a 20 °C medido durante la puesta en

servicio 14 Se indica el valor de porciento de factor de potencia corregido a 20 °C medido en la última prueba 15 Se indica el valor medido de capacitancia 16 Se indica el valor de capacitancia medido durante la puesta en servicio 17 Se indica el valor de capacitancia medido en la última prueba 18 De acuerdo con los valores obtenidos y su comparación con los de puesta en servicio y la última prueba,

indicar si las condiciones del aislamiento son buenas, malas o se debe investigar 19 Se indican las observaciones referentes a las condiciones de prueba o tendencias de la medición y las

razones por la cual se realizó la prueba 20 Con base en las observaciones se determina si el equipo se acepta o se rechaza por no cumplir con los

requerimientos de la medición 21 Finalmente, se debe indicar el nombre y firma de la persona que realizó, revisó y aprobó la prueba


Revisión 1



Anexo B Operación de los equipos de medición de Factor de Potencia

B1 Equipo Doble tipo MEU 2.5 kV

B1.1. Descripción general del equipo “Doble” tipo MEU 2.5 kV

Este probador es un instrumento de corriente alterna, diseñado para pruebas de aislamiento, mide los Volts Amperes y las pérdidas en Watts a un potencial de prueba hasta 2,500 V, cuando el

probador se conecta a una fuente de 120 V A.C. Con estas mediciones se puede calcular el factor de potencia; en la figura B1, se muestra el circuito eléctrico. El probador tiene un rango máximo de 100,000 mVA, (40 mA), a 2,500 V y sirve para probar equipo eléctrico primario como transformadores, interruptores, generadores, boquillas, apartarrayos, líquidos aislantes, cables, transformadores de instrumento, capacitores, etcétera.

AMPLIFICADOR

TRANSFORMADORELEVADOR DE

ALTO VOLTAJE

CAPACITORPATRON

R

R

AA

120 VAC

I

II

I

RC

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C

C R

P

T

B

PEQUIPO BAJO

PRUEBA

C

Figura B1 Diagrama esquemático simplificado del equipo de medición tipo MEU 2.5 kV.

El equipo completo consiste de un probador, caja de accesorios, cables de prueba para alto voltaje y celda de prueba para líquidos aislantes. En la

figura B2 se muestra el equipo de medición preparado para su uso, así como los medidores y selectores de dicho equipo.

1980 Diciembre 2007 Figura B2 Equipo de medición marca “Doble” tipo MEU-2.5 kV.



Revisión 1



El probador está montado en una caja que contiene los aparatos para controlar y suministrar el alto voltaje de acuerdo con los datos de placa del equipo bajo prueba. Así mismo, contiene el circuito de medición, el amplificador, los medidores y otros componentes como el interruptor reversible y el interruptor selector de escalas.

La caja de accesorios contiene la extensión de 120 V C.A., la extensión con interruptores de seguridad, cables de tierra, cables con pinzas, collares, conductores y fusibles.

La conexión entre el equipo bajo prueba y el equipo probador se hace a través del cable de

medición (HV), el cual tiene dos blindajes concéntricos al aislamiento del conductor central, ver figura B3. El cable está equipado con mufas en ambos extremos y tiene terminales para la medición de circuitos de guarda y tierra. El circuito de medición es el conductor central y termina en el gancho de la mufa. El circuito de guarda se conecta al primer blindaje, el cual termina en el primer anillo metálico de la mufa. El circuito de guarda está prácticamente a potencial de tierra y se usa para evitar que entren corrientes indeseables a los medidores. El circuito de tierra es el blindaje exterior, el cual termina en una base de aluminio cerca de la mufa.

BLINDAJEDE TIERRA

TERMINALDE TIERRA

BLINDAJEDE GUARDA

TERMINALDE GUARDA

CONDUCTOR DEALTO VOLTAJE

CAMISA AISLANTEDE GUARDA A TIERRA

CAMISA AISLANTEDE ALTO VOLTAJE

A GUARDA

GANCHO DE PRUEBADE ALTO VOLTAJE

NOTA: cuando esta mufa se inserta en el aparato, la conexión del conductor central y los diferentes blindajes se efectúan automáticamente.

Figura B3 Cable de medición de alto voltaje del equipo “Doble” (mufa exterior).

.

El cable de baja tensión (LV) está integrado por tres conductores protegidos por un blindaje, a uno de ellos se conecta una pellizqueta en el extremo. Los otros dos conductores se ponen en corto circuito al blindaje. En el otro extremo del cable de baja tensión se encuentra una mufa terminal conectada internamente al interruptor selector de bajo voltaje (LV), esto facilita que la

función de la prueba se logre aterrizar, guardar o no aterrizar (UST) el espécimen a probar.

La celda o copa de aceite consiste en un recipiente diseñado para hacer mediciones de factor de potencia a líquidos aislantes; esta celda básicamente es un capacitor que utiliza como dieléctrico el líquido bajo prueba.



Revisión 1




B1.2 Preparación del equipo Doble tipo MEU 2.5 kV

a) Por seguridad del personal y equipo, primeramente se debe aterrizar con el cable de tierra, conectando éste a la caja y a la red de tierras de la instalación y verificando que el equipo bajo prueba se encuentre firmemente aterrizado a esa misma red y debe ser la última en retirarse. Así mismo, debe comprobarse que la fuente de alimentación de 120 V C.A., con que se alimenta el equipo de medición, debe tener su neutro aterrizado a esta red.

b) La clavija de la extensión de 120 V C.A. se inserta en el receptáculo localizado en el lado izquierdo del equipo. El foco piloto color verde se encenderá y la aguja del medidor debe estar inestable mientras se calienta el amplificador en aproximadamente 30 segundos.

c) El conector del cable de alta tensión se inserta en el receptáculo localizado del lado derecho del equipo. Debe asegurarse que el candado fije el aro de aluminio de la mufa.

d) La extensión del interruptor de seguridad se inserta dentro del receptáculo localizado en el lado izquierdo del equipo.

e) El conector del cable de bajo voltaje (LV) se inserta en el receptáculo localizado en el lado derecho del equipo, asegurándose de que se fije firmemente con el seguro de dicha clavija.

B1.3 Operación del equipo Doble tipo MEU 2.5 kV

a) El aparato se conecta al equipo bajo prueba. El gancho del cable de alta tensión (HV) se conecta a una terminal del equipo bajo prueba y la otra terminal del equipo es aterrizado a través del cable de baja tensión (LV).

b) Preparación de los controles del equipo de medición.

El control de voltaje se gira en contra de las manecillas del reloj hasta el tope, con lo cual el

voltaje de medición corresponde a un valor cero.

El interruptor del circuito se pasa a la posición de encendido (ON).

El switch selector debe estar en la posición intermedia (CHECK).

El switch de rango debe estar en la posición más alta (HIGH).

El switch de los mVA debe estar en el multiplicador más alto (2,000).

El switch de los mW debe estar en el multiplicador más alto (2,000).

El switch LV debe estar en la posición de aterrizado (GROUND).

El switch reversible debe estar en cualquier posición extrema, ya que en la posición central desconectará la alimentación en el equipo de medición y éste no funcionará.

c) El control de ajuste del medidor (METER ADJ) se debe girar hasta el tope en sentido contrario a las manecillas del reloj.

d) El switch de seguridad del operador se cierra haciendo presión con él. Este switch se localiza a un costado de la tapa de la caja protectora del equipo, con lo cual el foco piloto de color verde debe apagarse y energizarse el relé. Si esto no sucede, la polaridad de la alimentación del equipo de medición está invertida y para corregirla basta invertir la clavija de la fuente de alimentación. Si con esto el relé no cierra y la lámpara verde no se apaga se debe usar el capacitor de tierra suministrado con el equipo, para lo cual se conecta al circuito de la fuente uniendo la pinza de la red de tierra y entonces se inserta el enchufe al circuito de la fuente, antes de conectar la extensión de 120 V C.A. del equipo de medición.

e) El switch de la extensión de seguridad se cierra, causando que se encienda la lámpara piloto roja.


Revisión 1




f) Observando el vóltmetro el operador debe elevar gradualmente el voltaje a 2.5 kV girando la perilla del control de voltaje en el sentido de las manecillas del reloj, (el vóltmetro indica el voltaje aplicado al equipo bajo prueba). Si el interruptor general de alimentación del aparato de medición se dispara antes de llegar a 1.25 kV indicados en el vóltmetro del aparato, el equipo bajo prueba podría estar fuera de rango del equipo de medición (La capacidad del equipo de medición no es suficiente para realizar la prueba). Si el interruptor se dispara entre 1.25 y 2.5 kV, la prueba debe realizarse a un voltaje más bajo, para adecuar la capacidad del equipo de medición, ver instrucciones en la punto B3.1 inciso g (pruebas a voltaje reducido).

g) Lectura y registros de los mVA.

h) Con el switch selector en la posición intermedia (CHECK) y a un voltaje de prueba de 2.5 kV la aguja del medidor de mVA y mW se ajusta para leer 100 (escala plena), girando la perilla de control denominada ajuste de medición (METTER ADJ).

i) El operador debe mover el switch selector de la posición intermedia a mVA, y seleccionar la posición del switch de rango hasta obtener en la escala una deflexión que se ubique preferentemente en el tercio medio, el cual se obtiene moviendo el rango y el multiplicador de los mVA.

Por ejemplo, con el switch de rango en alto (HIGH) y lecturas en el medidor menor a diez divisiones, se pasa el switch de rango a la mitad (MED). Si en las lecturas del medidor vuelve a obtenerse menos de diez divisiones, el switch de rango se pasa a bajo (LOW).

j) El switch del multiplicador de mVA se lleva a la posición en que el valor medio registre una deflexión tal que ocurra lo más próximo al tercio medio de la escala, en ese momento se anota separadamente este valor.

k) El valor obtenido en el punto anterior se verifica cambiando al extremo contrario el switch reversible (REV. SWITCH), si se observa alguna diferencia en las lecturas, ésta se debe seguramente a la exposición del equipo bajo prueba a una interferencia electrostática, debido a la cercanía del mismo a líneas o equipo energizado. Si éste es el caso, las dos lecturas obtenidas se promedian, sumándolas y dividiéndolas entre dos, éste es el valor que se registra en el formato de datos de prueba.

l) Debe registrarse el valor del multiplicador con el que se obtuvo la lectura de los mVA.

m) Lectura y registro de los mW.

n) Las pérdidas en mW del equipo bajo prueba, se miden y registran usando el multiplicador de escala que se requiere para los mW, pero conservando invariablemente el mismo rango con que se obtuvo la lectura de los mVA, (HIGH, MED o LOW).

o) Se debe cambiar el switch selector de la posición mVA a mW. La perilla de ajuste de mW se gira hasta obtener el mínimo valor, sin importar el sentido de giro en esta perilla. El multiplicador mW se reduce sucesivamente (sin cambiar el rango inicial), hasta en tanto se obtenga la mínima lectura y que pueda leerse. Los mW se leen en el medidor en la proximidad de la mitad de la escala. Una vez obtenida esta mínima lectura, se verifica su polaridad con la perilla llamada polaridad (Polarity) con lo cual al girar ésta lentamente en el sentido de las manecillas del reloj, se debe fijar la atención hacia donde tiende a desviarse la indicación de los mW. Si la desviación sucede hacia la izquierda la lectura obtenida se considera positiva; si sucede la desviación de la aguja de los mW hacia la derecha, la lectura se considera negativa. Debe registrarse la lectura obtenida con su signo.

p) Registro de la capacitancia MEU 2.5 kV. Debe registrarse la lectura obtenida en el contador


Revisión 1



de “pF” en la perilla del ajuste mínimo de los miliwatts (mW) y multiplicarla por la constante que corresponda al selector de rango considerado para las lecturas de los mVA (HIGH x 100; MED x 10; LOW x 1). El resultado obtenido es la capacitancia medida. El valor de capacitancia registrado se comprueba con el valor calculado utilizando la constante del equipo multiplicada por los mVA leídos, a través de la siguiente ecuación B1.

C VIf V

k mVA pF= = ×2 2π

( ) [B1]

kf V

=1

2 2π [B2]

donde:

VI, mVA Leídos

V 2, Voltaje de prueba elevado al cuadrado en Volts.

F, Frecuencia del voltaje de la fuente de alimentación (60 HZ)

π, 3.1416

k, Constante del equipo

Nota: para pruebas efectuadas a 2,500 V la constante k = 0.425.

q) Inmediatamente después se debe cambiar el switch reversible a su siguiente posición extrema y ajustar de nuevo a la mínima lectura, una vez establecida verifique su polaridad. Si las dos lecturas obtenidas son positivas, súmelas y divídalas entre dos y ésta será la que registre en el renglón de mW. Si de lo contrario, una lectura es positiva y otra negativa, haga la resta y divida el valor obtenido entre 2 y ésa es la lectura que se registra en el formato de prueba.

r) Se registra de nuevo la capacitancia según el punto B2.1 inciso h.

s) Asimismo, anote el multiplicador con que obtuvo estos valores. Estas diferencias de valores se deben como en la lectura de mVA, a interferencias electrostáticas.

t) Regresar los controles a su posición original.

El switch selector se regresa a su posición intermedia (CHECK).

El control de voltaje se gira para regresar a cero el voltaje de prueba.

Los dos switch de seguridad se abren.

De este modo la señal de la lámpara roja se apaga, encendiéndose la lámpara verde. Los multiplicadores de los mVA y mW, así como el switch de rango se posicionan en sus valores más altos. Si se van a efectuar mediciones subsecuentes a equipos similares en ese momento, los interruptores de los multiplicadores y rango no se moverán.

u) Cálculo del factor de potencia al equipo probado.

El factor de potencia en por ciento del equipo probado se calcula de la forma ya conocida.

% Factor de potencia mWmVA

= ×100 [B3]

B2 Equipo Doble tipo M2H 12 kV

B2.1 Descripción del equipo “Doble” tipo M2H-12 kV

Es un equipo de corriente alterna diseñado para pruebas de aislamiento eléctrico en campo mediante mediciones de pérdidas dieléctricas, corriente, factor de potencia y capacitancia; aplica voltajes de hasta 12 kV cuando el probador se conecta a una fuente de 120 V, C.A., 60 Hz. El factor de potencia de aislamiento del espécimen bajo prueba se calcula midiendo corriente y pérdidas en Watts, (ver figura B4).



Revisión 1



Figura B4 Equipo de medición marca “Doble” tipo M2H 12 kV.

Este equipo tiene una capacidad máxima de 200 mA y se recomienda para probar boquillas, mufas, aisladores, interruptores, apartarrayos, aceites aislantes, transformadores de instrumento, transformadores de potencia de cualquier tamaño y cables de longitud aproximada de hasta 100 pies (30.54 m). El equipo consiste de 5 elementos: probador (en dos unidades), cables de prueba para alto voltaje, caja de accesorios y celda de prueba para líquidos aislantes.

Las dos unidades del probador constan de: tablero de instrumentos, que contienen el vóltmetro, medidor de corriente y Watts, amplificador electrónico y otros componentes, así como caja del transformador, el cual contiene los equipos necesarios utilizados para el control y la alimentación del alto voltaje que se aplica al espécimen. El resto de los componentes son similares a los del MEU-2,500 V.



Revisión 1




Características:

a) Capacidad para efectuar pruebas a cualquier voltaje entre 2 y 12 kV a escala completa.

b) Capacidad para utilizarse en campo bajo condiciones de inducción electromagnética y electrostática.

c) Cuenta con medios para efectuar mediciones a dispositivos aterrizados y sin aterrizar.

d) Cuenta con instrumentos que permiten las lecturas directas del voltaje aplicado, corriente total de carga, pérdidas dieléctricas y capacitancia.

e) Construcción robusta.

f) Cuenta con un dispositivo de seguridad para protección del operador y ayudante.

g) Posee un circuito de guarda que no requiere compensación para uso general en transformadores. Esto permite mediciones directamente del aislamiento a tierra y entre devanados (CH, CL, CHL, etc.).

B.2.2 Preparación del equipo tipo M2H - 12 kV

a) Se debe instalar el probador sobre una superficie nivelada y colocar en la parte superior la caja de medición interconectándolas como se observa en la Fig. B.4, mediante el cable preparado para tal fin.

b) Por seguridad del personal y del equipo, primeramente conecte la tierra del equipo, asegurándola con un giro de media vuelta a la derecha. Al terminar las mediciones esta conexión es la última en retirarse en una secuencia inversa.

c) Verifique que el ICC se encuentre desconectado; inserte la clavija de la extensión de 120 V C.A. en el receptáculo localizado en el frente de la caja del equipo. De ese modo, se enciende la lámpara piloto verde como indicación de que el suministro de C.A. ha sido conectado. Por otro lado se observa una

deflexión instantánea de la aguja del medidor analógico de corriente y potencia.

d) La terminal de alta tensión (HV) se inserta en el receptáculo localizado en el lado derecho del probador hasta que quede perfectamente asegurado el aro de aluminio de la terminal a la caja, con lo que se aterriza también la malla de blindaje del cable.

e) La extensión con switch de seguridad se inserta en el receptáculo localizado en el lado derecho del probador. Este switch lo debe operar un ayudante que actúa como supervisor de seguridad.

f) Dos terminales de bajo voltaje (LV) son provistas para ser usadas en cualquiera de los circuitos de medición (tierra, guarda y UST). Las terminales vienen identificadas por los colores azul, rojo y se insertan en el receptáculo del color correspondiente al frente del probador.

B.2.3 Operación del equipo tipo M2H 12 kV

a) Antes de proceder a efectuar las conexiones para realizar la medición, se debe asegurar que el equipo a probar esté desenergizado, descargado y aislado completamente del sistema.

b) El gancho del cable de alta tensión (HV) se conecta a la terminal del equipo a probar.

c) El cable y/o los cables de baja tensión (LV) se deben conectar a las terminales del equipo bajo prueba de acuerdo con la medición que se requiera realizar (GROUND, GUARD, UST), así como las conexiones externas necesarias.

d) Preparación de controles del equipo de medición.

El control de voltaje se gira en contra de las manecillas del reloj hasta el tope, con lo cual el voltaje de prueba corresponde a un valor cero.

El interruptor del circuito se pasa a la posición de encendido “ON”.


Revisión 1




El switch selector debe estar en la posición intermedia (CHECK).

El switch reversible debe estar en una posición extrema, ya que en la posición central desconecta la alimentación en el equipo de medición y éste no funciona.

El switch multiplicador de corriente debe estar en el multiplicador más alto (100).

El switch multiplicador de Watts debe estar en el multiplicador más alto (1K).

El switch ICC debe estar en la posición “OFF”.

El switch LV se coloca en la posición deseada.

El control de ajuste del medidor METER ADJ, se debe girar hasta el tope en sentido contrario a las manecillas del reloj.

e) Se energiza el equipo bajo prueba.

Los interruptores de seguridad se cierran con lo cual se encienden los focos piloto de color ámbar y rojo respectivamente. El operador debe observar el vóltmetro y elevar gradualmente el voltaje a 10 kV girando la perilla de control de voltaje en el sentido de las manecillas del reloj, (el vóltmetro, indica el voltaje aplicado al equipo bajo prueba). Si el interruptor general de alimentación del equipo de medición se dispara antes de llegar a 2 kV indicados en el vóltmetro del aparato, el equipo bajo prueba estará fuera del rango del equipo de medición. La capacidad del aparato de medición no es suficiente para realizar la prueba, si el interruptor se dispara entre 2 y 10 kV. La medición debe realizarse a un voltaje menor de 10 kV para adecuar la capacidad del equipo de medición.

NOTA: El equipo de medición M2H está equipado con un dispositivo especial de seguridad el cual previene que sea aplicado alto voltaje inmediatamente después que ha sido abierto el switch local del operador. En otras palabras, una vez abierto el switch local (o si accidentalmente se desconectasen las

terminales de voltaje o tierra), el voltaje aplicado se abate a cero y no podrá restablecerse, sino hasta que el control de voltaje se ha regresado completamente a la izquierda (hasta cero).

f) Se verifica el equipo de medición.

Con el voltaje de prueba y el selector en posición “CHECK”, la aguja de medición de Watts y corriente se ajusta a 100 mediante la perilla METER ADJ.

Se coloca el switch de reversa en su otra posición extrema “ON” para invertir la polaridad del voltaje de la fuente.

Se verifica de nuevo el 100 de la escala anterior. Si la lectura ha cambiado más de una división, debe ajustarse con el control METER ADJ.

El ajuste final debe ser tal que la lectura promedio para ambas polaridades del interruptor reversible sea 100.

g) Lectura y registro de los miliAmperes.

Se mueve el interruptor selector de la posición intermedia CHECK hacia el lado del multiplicador de corriente (I), CURRENT MULTIPLIER.

Se gira el selector multiplicador de corriente (empezando con la escala más alta) hacia la izquierda hasta obtener un valor en el cual la máxima deflexión de la aguja quede lo más cercano al centro de la escala, efectuándose la primera lectura.

El switch reversible se coloca en su posición extrema “ON” y una segunda lectura (sin modificar la posición del multiplicador de corriente) se debe efectuar. El promedio de estas dos lecturas se multiplica por el multiplicador de corriente seleccionado y este producto es la corriente calculada, que se anota en el formato correspondiente.

NOTA: Estas dos lecturas de corriente encontradas deben ser razonablemente


Revisión 1




V

similares y el multiplicador de corriente el mismo para cada caso, si no es así podría ser indicio de presencia excesiva de interferencia.

h) Lectura y registro de la potencia (W).

El switch selector (multiplicador de Watts (W)) se mueve hacia el lado derecho, el multiplicador de corriente debe permanecer en la misma posición y el switch multiplicador de Watts debe estar en la posición del mayor rango.

El control WATTS ADJ, se gira en el sentido en que se observe un decremento de lectura registrada en la carátula, hasta el valor mínimo.

Se reduce sucesivamente el multiplicador de Watts hasta en tanto se obtenga la mínima lectura lo más cercano posible a la mitad de la escala.

Se reajusta el control WATTS ADJ, para asegurarse que el valor obtenido es el mínimo.

Obtenida esta lectura mínima, se verifica su polaridad con la perilla llamada “Polarity”. Esta perilla se gira lentamente en sentido de las manecillas del reloj, se debe fijar la atención hacia donde tiende a desviarse la aguja; si es hacia la izquierda la lectura obtenida se considera positiva y si es hacia la derecha, se considera negativa.

Debe registrarse la lectura obtenida con su signo. Inmediatamente después, se debe cambiar el switch reversible a su siguiente posición extrema y ajuste de nuevo la mínima lectura conservando el mismo multiplicador de la lectura anterior; una vez establecida se debe verificar su polaridad. Si las dos lecturas obtenidas son positivas, se suman y dividen entre 2 y se registra en el renglón de los Watts.

De lo contrario, si una lectura es positiva y otra negativa, haga la resta y divida el valor

obtenido entre 2 y es la lectura que se anota en el formato de prueba.

Anote asimismo el multiplicador obtenido con estos valores (que deberá ser el mismo para ambos casos).

NOTA: En caso de que el aparato esté provisto de indicador de polaridad automático y la lectura del medidor sea de dos divisiones o menos, la polaridad se debe verificar como sigue:

• Con la perilla del ajustador de Watts incrementar el valor de la lectura a un valor mayor de dos divisiones.

• Girar en sentido de las manecillas del reloj la perilla del ajustador del medidor de Watts.

• Observar y registrar la polaridad que marque el medidor.

Registro de la capacitancia

Para este cálculo debe leerse el contador de picofaradios (pF) y Watts anotados en los pasos anteriores y debe multiplicarse el promedio de estas dos lecturas por el factor que señale la casilla CAP MULT ubicada arriba del selector CHECK.

NOTA: El valor de capacitancia registrado se comprueba con el valor calculado utilizando la constante del equipo multiplicada por la corriente leída, a través de la siguiente ecuación:

I f C= 2π [B4]

C If CV

k mA pF= = ×2π

( ) [B5]

k If CV

=2π [B6]

donde:

I, Corriente leída en miliAmperes


Revisión 1



V, Voltaje de prueba en Volts

f, Frecuencia del voltaje de la fuente de alimentación (60 Hz)

π, 3.1416

k, Constante del equipo

Nota: para mediciones efectuadas a 10,000 V la constante k = 265.

i) Regresar los controles a su posición original.

El switch selector se regresa a su posición intermedia CHECK.

El control de voltaje se gira para regresar a cero el voltaje de prueba.

El switch multiplicador de Watts se gira a la izquierda hasta su tope (máximo multiplicador).

Los dos interruptores de seguridad se abren, apagándose las señales de las lámparas roja y ámbar y encendiéndose la lámpara verde.

j) Cálculo del factor de potencia al equipo probado.

El factor de potencia en porciento, se calcula de acuerdo con la expresión:

AmperesmiliVoltWattsFP

−×

=−110% ó

100% ×−

=AmperesmiliVolt

miliWattsFP

B.3 Medidor de factor de potencia Delta-2000

B.3.1 Operación del medidor de factor de potencia Delta-2000

Un operador que se encuentre familiarizado con lo contenido en el Manual de Operación AVTM672001A para DELTA – 2000 (Equipo Probador Automático de Aislamientos Cat. No. 672001), los ajustes de prueba y la operación del equipo probador puede realizar el ajuste de las mediciones, siguiendo el procedimiento de operación condensado de la tapa del equipo

probador. El panel de la pantalla de cristal líquido LCD y los controles e interruptores del panel frontal tienen su significado con la operación de los controles del operador del equipo probador.

a) Remueva todas las tierras de seguridad del objeto bajo prueba que va a ser probado.

b) Para almacenar los datos, inserte la llave de datos en el receptáculo del panel frontal y gire un cuarto de vuelta en sentido de las manecillas del reloj.

c) Cierre el interruptor principal. La lámpara blanca de POWER debe encender. La pantalla de inicio aparecerá; realizar el autodiagnóstico, antes que la pantalla de prueba sea desplegada.

d) Ajuste el control del CONTRAST si desea un mejor ángulo de visibilidad.

e) Examine la operación de los bloques de estado en la primera pantalla de prueba para ver si los ajustes para realizar las mediciones son de la manera deseada. Si es necesario presione el botón de MENU para realizar los cambios necesarios.

f) A esta vez, el operador puede imprimir el encabezado o puede introducir los datos de identificación del equipo, ID. No. y/o la Temperatura utilizando el lector de código de barras opcional. La introducción de los datos debe realizarse antes de que las mediciones sean completadas. Presione el botón de HEADER para enviar el encabezado de registro a la impresora. Presione el botón ID. NO. para introducir el Número de Identificación de la prueba. El operador puede introducir este número por medio del lector de código de barras. Si el botón de ID. NO. es presionado inadvertidamente, el operador puede salir presionado directamente el botón bajo la palanca CANCEL de la pantalla. Presione el botón TEMPERATURE para introducir la temperatura, el operador puede introducirla también por medio del lector de código de barras. Si el botón de temperatura es



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presionado inadvertidamente, el operador puede salir presionando directamente el botón bajo la palabra CANCEL de la pantalla.

g) Seleccione la configuración de puntas de medición de bajo voltaje deseada, presionando el botón apropiado UST/GST. La configuración de puntas seleccionadas aparecerá en la línea superior de la pantalla de pruebas.

h) Los siguientes siete modos son posibles, utilizando las puntas de medición azul o rojo, y pueden ser seleccionadas por el operador:

• UST: Tierra Rojo, Medición Azul

• UST: Tierra Azul, Medición Rojo

• UST: No Aterrizada, Medición entre Rojo y Azul

• GST: Sin Guarda

• GST: Guarda Azul, Tierra Rojo

• GST: Guarda Rojo, Tierra Azul

• GST: Guarda Rojo y Azul, No aterrizado

• GST: Guarda Rojo y Azul, No aterrizado

• UST= Objeto bajo prueba No aterrizado

• GST= Objeto bajo prueba Aterrizada

i) Cierre los interruptores de seguridad.

j) Ponga el Control de Alto Voltaje a Cero.

k) Presione el botón blanco de HV ON cuando este listo para energizar el circuito de Alto Voltaje. La lámpara roja de encendido se iluminará y los símbolos indicadores de presencia de voltaje aparecerán en la pantalla.

ADVERTENCIA: Ahora, se encuentra presente el alto voltaje en las terminales del objeto bajo prueba.

l) Ajuste el control de alto voltaje para obtener el voltaje de medición deseado. Los valores del voltaje de prueba y la corriente son mostrados en la pantalla.

NOTA: Si excede los 200 mA, el mensaje “MAXIMUN kVA REACHED – USE INDUCTOR” (Máximo kVA extendido – Use el Inductor) aparecerá. Si la corriente excede los 210 mA, el alto voltaje se apagará y el mensaje “OVERCURRENT TRIP OUT – PRESS ENTER TO CONTINUE” (Disparo de salida protección de sobre corriente – Presione Enter para continuar) aparecerá. Si el ajuste del control de alto voltaje es cambiado de manera accidental durante la medición el mensaje de error “SETTING OF HIGH VOLTAJE CONTROL HAS CHANGED, PRESS ENTER TO CONTINUE” (El ajuste del control de alto voltaje ha cambiado, presione Enter para continuar) aparecerá en la pantalla.

m) Presione el botón de MEASURE cuando este listo para realizar la medición. Esto hará que se encienda la luz roja de operación (a la derecha del botón de MEASURE) e inicializará la medición de la prueba. Cuando la prueba esté completada, el voltaje de medición es removido desde el objeto bajo prueba y los resultados son desplegados en la pantalla. La luz roja de HIGH VOLTAGE ON permanecerá encendida, indicando que el circuito de alto voltaje esta habilitado. La operación de la lámpara roja puede ser parada.

n) En este punto, el operador puede enviar el encabezado de registro directamente a la impresora presionando el botón que se encuentra debajo de la palabra HEADER en la pantalla. El operador puede también seleccionar guardar los datos de prueba directamente en la llave de datos, presionando el botón que se encuentra debajo de la palabra RECORD en la pantalla (Si la opción de PRINT&STORE, los resultados también serán enviados a la impresora).

o) El operador puede ahora escoger realizar otra medición. Si los interruptores de seguridad han sido removidos (abiertos), presione el botón NEW TEST para que aparezca la primera


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pantalla. En este caso, regrese al paso e y repita el procedimiento. Si los interruptores de seguridad han permanecido cerrados, al presionar el botón de NEW TEST aparecerá la pantalla de “nueva prueba”. Si este es el caso el operador puede entonces seleccionar otra configuración de las puntas y presionar el botón apropiado de la configuración de las puntas de bajo voltaje (La nueva configuración de las puntas de medición aparecerá en la línea superior de la pantalla).

p) Presione el botón de RECALL VOLTAGE para reaplicar el alto voltaje (el mismo voltaje que el de la prueba anterior) al objeto bajo prueba sin la necesidad de ajustar a cero el circuito de alto voltaje (si es necesario, reajuste el control de alto voltaje para obtener el voltaje de medición deseado). Al presionar el botón de RECALL VOLTAGE aparecerá la segunda pantalla de prueba.

ADVERTENCIA: Ahora, se encuentra presente el alto voltaje en las terminales del objeto bajo prueba.

q) El operador puede ahora escoger realizar otra prueba. Si los interruptores de seguridad han sido removidos (abiertos), presione el botón NEW TEST para que aparezca la primera pantalla. En este caso, regrese al paso e y repita el procedimiento. Si los interruptores de seguridad han permanecido cerrados, al presionar el botón de NEW TEST aparecerá la pantalla “nueva prueba”. Si este es el caso el operador puede entonces seleccionar otra configuración de las puntas y presionar el botón apropiado.

r) Presione el botón de RECALL VOLTAGE para reaplicar el alto voltaje (el mismo voltaje que el de prueba anterior) al objeto bajo prueba sin la necesidad de ajustar a cero el circuito de alto voltaje (si es necesario, reajuste el control de alto voltaje para obtener el voltaje de prueba deseado). Al presionar el botón de RECALL

VOLTAGE aparecerá la segunda pantalla de prueba.

s) Presione el botón MEASURE para iniciar la siguiente prueba. Los nuevos resultados de prueba serán desplegados. El número de pruebas será incrementado por cada prueba realizada cuando la llave de datos se encuentra insertada.

t) Repita los pasos todas veces que desee repetir pruebas o para seleccionar un modo de prueba diferente UST/GST (la configuración de las puntas de bajo voltaje), o los cambios de voltaje de prueba.

u) Cuando las pruebas estén completadas, regrese el control de alto voltaje a la posición de cero, presione el botón rojo de HIGH VOLTAGE OFF, (Apagado de Alto Voltaje), o abra un interruptor de seguridad, y ponga el interruptor principal en OFF (Apagado).

En caso de emergencia Máxima capacitancia medible:

La tabla B.3.1 muestra la capacitancia medible. Este puede ser incrementado hasta 1.1 µF a un voltaje de prueba de 10 kV utilizando el (Opcional) Inductor Resonante.

El alto voltaje puede ser interrumpido inmediatamente presionando el botón rojo de HIGH VOLTAGE OFF (apagado del alto voltaje), o abrir uno de los interruptores de seguridad, o apagando el interruptor principal.

ADVERTENCIA: Descargue las terminales del objeto con una pértiga de descarga en todas las partes vivas, verifique que las conexiones de tierra se encuentran perfectamente antes de desconectar las puntas. Siempre desconecte los cables de prueba del objeto bajo prueba antes de desconectarlos del equipo de medición. El cable de tierra del equipo debe ser el último en ser desconectado

.


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Tabla B.3.1 Máxima capacitancia medible

Voltaje de Prueba (kV)

Capacitancia Máxima (µF) (100 mA de servicio continuo)

Capacitancia Máxima (µF) (200 mA para 15 minutos)

60 Hz 50 Hz 60 Hz 50 Hz

2.5 & menor 0.11 0.11 0.11 0.11

4.0 0.066 0.080 0.11 0.11

5.0 0.052 0.062 0.11 0.11

6.0 0.044 0.053 0.088 0.106

8.0 0.033 0.040 0.066 0.080

10.0 0.026 0.031 0.052 0.062

12.0 0.022 0.026 0.044 0.053

Supresión y condiciones máximas de interferencia:

Un circuito de cancelación de interferencia automático que evita al operador problemas de operación de equipo probador en interferencias de hasta 765 kV, cuando opera directamente bajo o cerca de líneas vivas o buses de traba.

B.4 Medidor de factor de potencia M4000

B.4.1 Operación del medidor de factor de potencia M4000

El equipo de análisis M4000 está diseñado para realizar pruebas en campo a equipos de alta tensión.

B.4.2 Conexiones del M4000

a) Cada uno de los puntos de conexión de los diferentes cables del M4000 ha sido diseñado para que únicamente acople el cable correspondiente.

b) El cable de seguridad de puesta a tierra es la primera conexión que debe realizarse antes de comenzar una prueba y la última en desconectarse una vez finalizadas.

c) Conectar el Controlador M4000 y el Instrumento M4000 a la tensión de red 220 V empleando los cables adecuados. El carro de transporte incluye tomas de corriente para

facilitar esta operación en caso necesario.

d) Conectar entre sí el Controlador M4000 y el Instrumento M4000 utilizando el cable adecuado.

e) Conectar el gálibo de seguridad" SAFETY STROBE" al Instrumento M4000. El Instrumento funcionará igualmente si no se realiza esta operación.

f) Conectar el sensor de temperatura y humedad relativa "REMOTE SENSOR" al Instrumento M4000. Este sensor registra automáticamente la temperatura y humedad relativa en el lugar que se esté realizando la prueba. Este sensor dispone de un imán que debe ser adosado a una estructura de acero puesta a tierra, y debe situarse de tal modo que refleje fielmente la temperatura y humedad relativa en el lugar de la prueba. El Instrumento M4000 funcionará igualmente si no se realiza esta operación.

g) Conectar los dos pulsadores de seguridad "SAFETY SWITCHES" al Instrumento M4000.

h) Conectar, cuando sea necesario, uno o los dos cables de baja tensión "LOW VOLTAGE LEADS", rojo o azul, al Instrumento M4000.

i) Conectar el cable de alta tensión "HIGH VOLTAGE" al Instrumento M4000.


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j) Comprobar que dicho cable se ha conectado correctamente y ha sido enclavado en su conexión correspondiente.

Puesta en funcionamiento del M4000

a) Accionar el interruptor del Instrumento M4000 pasando de la posición "O" a “I”

b) Accionar el interruptor del Controlador M4000 situado en la parte lateral pasando a la posición "I". (ASEGURARSE QUE ANTES DE REALIZAR ESTA OPERACION LA UNIDAD DE DISCO SITUADA BAJO EL TECLADO ESTE VACIA).

B.4.3 Operaciones del M4000

El M4000 puede realizar una prueba en dos modos de ejecución: Modo Clipboard o Modo DTA.

En el Modo Clioboard, el usuario puede realizar una o varias pruebas según su elección. Los resultados de dichas pruebas son visualizados automáticamente en forma de tabla. Esta visualización permite al usuario realizar hasta 20 pruebas diferentes, las cuales pueden ser almacenadas en disco y/o impresas.

En el Modo DTA, el usuario puede realizar pruebas cuyos resultados son automáticamente grabados en el programa DTA. Para realizar una prueba, el usuario debe crear un nuevo archivo de prueba utilizando el Data Ma1lager de DTA, o puede editar una prueba realizada con anterioridad. El usuario deberá introducir los parámetros requeridos por el programa en la forma que éste los solicite. Para mayor aclaración del Data Mal1ager de DTA Y cómo introducir información, se puede recurrir al “Manual de instrucciones DTA”.

El M4000 posee una gran flexibilidad de operación. El usuario podrá optimizar esta flexibilidad escogiendo el modo de ejecución adecuado, por ejemplo, cambiando parámetros del tipo de prueba, modo de visualización, etc. En principio, DOBLE prepara las opciones de prueba más comunes para realizar en campo, y con un uso normal estas opciones deberían ser

suficientes. No obstante, una vez que el usuario se ha familiarizado con el M4000, estas opciones pueden ser cambiadas si lo desea mediante la selección CONFIGURATION del MENU.

B.4.4 Menú M4000

La barra de menú que muestra la pantalla del Controlador cuando éste es accionado es la siguiente:

Help Run Mode Configuration Diagnostics Exit

Cada una de estas opciones se puede desplegar en varios submenús. Esta operación se puede realizar eligiendo uno de los métodos siguientes:

El cursor del ratón se presenta en modo de flecha en la pantalla. Para desplegar los submenús, se mueve la flecha con el sensor del ratón hasta colocarla sobre la opción deseada. Una vez realizada esta operación, se presiona el pulsador del ratón y las nuevas opciones aparecen en la pantalla.

Existe la posibilidad de acceder a la barra de menú mediante el teclado, presionando simultáneamente la tecla <Alt> y la letra resaltada de cada opción de menú. Por ejemplo, pulsando <Alt-H> se activa la opción Help, <Alt-X> la de Exit, etc.

Una vez desplegadas las nuevas opciones, se puede acceder a ellas mediante el ratón como se explicó anteriormente o bien mediante el teclado, para lo cual se necesita presionar las teclas de cursor Up ( ↑ ) o Down ( ↓ ), según proceda.

Una vez puesto el cursor en la nueva opción deseada, se presiona- la tecla <Enter> o bien la tecla resaltada de la nueva opción.. Por ejemplo “G" para General Help o "S" para Screen Help.

Para desactivar las nuevas opciones y volver a la barra de menú inicial, colocar la flecha del ratón fuera de las nuevas opciones de menú y presionar el pulsador del ratón. Para desactivar estas opciones con el teclado, presionar la tecla <Esc> y aparecerá la barra de menú inicial. En este


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momento la barra de menú sigue activada. Para desactivarla pulsar nuevamente la tecla <Esc>.

Estas opciones sólo aparecen cuando está visible la barra de menú. Si el usuario está en la pantalla

del Modo DTA, no hay posibilidad de desplegar las opciones del Modo Clipboard, que únicamente aparecen cuando este modo es seleccionado.


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Anexo C Resumen del procedimiento para la medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico ST-CT-002

Procedimiento para medición de factor de potencia en aislamiento de equipo eléctrico ST-CT-002

En que consiste la medición

La finalidad de esta medición es la detección de los parámetros eléctricos de los aislamientos tales como la capacitancia, factor de potencia y pérdidas dieléctricas. Un incremento apreciable de las pérdidas dieléctricas en C.A., (mVA) o factor de potencia de un aislamiento indica deterioro.

Que detecta la medición

Cambios en la capacitancia C del equipo indica cambios en las propiedades físicas del aislamiento y desplazamientos en los devanados. El factor de potencia de un dieléctrico es una indicación de sus pérdidas por unidad de volumen. Este factor se incrementa debido a las siguientes condiciones: envejecimiento, contaminación, fallas, esfuerzos eléctricos, degradación, etc.

Equipo de medición Equipo de medición de factor de potencia

Valores o límites recomendados

Valor límite de FP para transformadores de potencia nuevos es de 0.5%, para transformadores en operación el límite de FP es 1%. Para valores superiores a 1%, el aislamiento debe investigarse.

Comparación de valores Cualquier incremento en los valores de capacitancia y FP, indica deterioro del aislamiento

Correcciones Para corregir el FP a 20 °C, el FP medido debe multiplicarse por el factor de corrección mostrado en la tabla 4 de este procedimiento.

Ecuaciones para cálculo

Factor de potencia ( ) ( )

( ) ( )totalcorrientepruebadeVoltaje=FP 100en Watts pérdidas

Factor de disipación

( )C

R

II==FD disipación de Factor δtan

IR, Corriente resistiva (mA) IC, Corriente capacitiva (mA)

Recomendaciones

Para realizar la comparación con mediciones anteriores, los valores de factor de potencia deben ser corregidos a 20 °C. En transformadores de potencia, el devanado de bajo voltaje normalmente no se prueba. Para realizar la medición en transformadores de potencial, se deben poner en corto circuito las dos boquillas del devanado de alta tensión y se aterriza solo una terminal del devanado de baja tensión para evitar cortos circuitos durante las pruebas cruzadas de comprobación. Para pruebas de factor de potencia en aceite aislante, se debe tenerse especial cuidado de que la muestra sea efectivamente representativa. Para muestreo, vea el procedimiento ST-CT-006.


82999289 ST CT 002 Factor de Potencia en Aislamientos

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