Como parte de un mantenimiento preventivo, así como para actividades de aceptación, se recomienda realizar las siguientes pruebas al transformador:

a) Resistencia de aislamiento. Esta prueba es de gran utilidad para dar una idea rápida y confiable de las condiciones del aislamiento total del transformador bajo prueba. La medición de esta resistencia independientemente de ser cuantitativa también es relativa, ya que el hecho de estar influenciada por aislamientos, tales como porcelana, papel, aceite, barnices, etc., la convierte en indicadora de la presencia de humedad y suciedad en esos materiales. La prueba se efectúa con el medidor de resistencia de aislamiento a una tensión mínima de 1000 volts, recomendándose realizarla a 2500 o 5000 volts y durante 10 minutos.

b) Resistencia de aislamiento del núcleo. La prueba se realiza a transformadores que se preparan para su puesta en servicio, con el objeto de verificar la resistencia de aislamiento del núcleo y su correcto aterrizamiento en un solo punto, comprobando al mismo tiempo la adecuada geometría del núcleo y asegurando que no haya existido desplazamiento del mismo durante las maniobras de transporte. La prueba es aplicable también a trasformadores en operación que presenten sobrecalentamiento sin llegar a su capacidad nominal. Para realizar la prueba, se utiliza un medidor de resistencia de aislamiento, aplicando una tensión eléctrica de 1000 volts durante un minuto.

c) Factor de Potencia del aislamiento. El Factor de Potencia del aislamiento es otra manera de evaluar y juzgar las condiciones del aislamiento de los devanados de transformadores, autotransformadores y reactores, es recomendado para detectar humedad y suciedad en los mismos. Como el Factor de Potencia aumenta directamente con la temperatura del transformador, se deben referir los resultados a una temperatura base de 20°C , para fines de comparación.

d) Corriente de excitación. La prueba de Corriente de Excitación, en los transformadores de potencia, permite detectar daños o cambios en la geometría de núcleo y devanados; así como espiras en cortocircuito y juntas o terminales con mala calidad desde su construcción. Las pruebas de corriente de excitación se realizan con el medidor de factor de potencia.

e) Relación de Transformación. Se debe realizar la prueba de relación de transformación en todas las posiciones del cambiador de derivaciones antes de la puesta en servicio del transformador. Para transformadores en servicio, efectuar la prueba en la posición de operación o cuando se lleva a cabo un cambio de derivación. También se realiza cada vez que las conexiones internas son removidas debido a la reparación de los devanados, reemplazo de bushings, mantenimiento al cambiador de derivaciones, etc. La prueba determina:

• Las condiciones del transformador después de la operación de protecciones primarias tales como: diferencial, buchholz, fusibles de potencia, etc.

• Identificación de espiras en corto circuito.

• Investigación de problemas relacionados con corrientes circulantes y distribución de carga en transformadores en paralelo.

• • Cantidad de espiras en bobinas de transformadores.

• • Circuito abierto (espiras, cambiador, conexiones hacia boquillas, etc.).

f) Resistencia óhmica a devanados. Esta prueba es utilizada para conocer el valor de la resistencia óhmica de los devanados de un transformador. Es auxiliar para conocer el valor de pérdidas en el cobre (I²R) y detectar falsos contactos en conexiones de boquillas, cambiadores de derivaciones, soldaduras deficientes y hasta alguna falla incipiente en los devanados. La corriente empleada en la medición no debe exceder el 15% del valor nominal del devanado, ya que con valores mayores pueden obtenerse resultados inexactos causados por variación en la resistencia debido al calentamiento del devanado

En el caso de las boquillas de los transformadores, también es importante realizar pruebas eléctricas que nos ayuden a asegurar su buen funcionamiento y descartar posibles fallas; las pruebas que se realizan son:

a) Resistencia de aislamiento. La prueba de resistencia de aislamiento a boquillas sirve para detectar imperfecciones en la estructura de la misma.

b) Factor de Potencia. Las boquillas de cualquier equipo pueden probarse por cualquiera de los siguientes métodos:

• Prueba de equipo aterrizado (GROUND). Esta es una medición de las cualidades aislantes del aislamiento entre el conductor central de la boquilla y la brida de sujeción. La prueba se realiza energizando la terminal de la boquilla por medio de la terminal de alta tensión del medidor y la terminal de baja tensión del medidor a la brida de sujeción, la brida debe de estar aterrizada.

• Prueba de equipo no aterrizado (UST). Esta es una medición del aislamiento entre el conductor central y el tap capacitivo. Esta prueba se aplica a boquillas que cuentan con un condensador devanado a lo largo de la boquilla. El objeto principal del capacitor, es controlar la distribución del campo eléctrico, tanto interno con externo de la boquilla.

c) Capacitancia. La capacitancia C1 de una boquilla, es el valor expresado en picofaradios entre el conductor principal y el tap; la prueba incluye aislamiento principal C1 del núcleo. La capacitancia C2, es el valor expresado en picofaradios entre el tap y la brida, la prueba incluye, tap de aislamiento, aislamiento del núcleo entre la capa del tap y la manga de tierra del aislador, porción del líquido o compound de relleno, porción de barrera aislante. La capacitancia C, es el valor expresado en picofaradios entre el conductor principal y la brida. La prueba incluye, aislamiento principal C1 del núcleo, barrera de aislamiento, ventanilla, aislante inferior, porción de líquido o compuesto de relleno. Para voltajes de 34.5 KV en adelante, se utilizan boquillas de tipo capacitor llenas o impregnadas de aceite.

d) Collar caliente. Es una medición de la condición de una sección del aislamiento de la boquilla, entre la superficie de los faldones y el conductor. Se lleva a cabo energizando uno o más collares situados alrededor de la porcelana de la boquilla y aterrizando el conductor central (terminal) de la misma. Esta prueba es de gran utilidad para detectar fisuras en la porcelana o bajo nivel del líquido o compound.

Prueba de collar sencillo. Refleja información relacionada con la condición del aislamiento de la parte superior de la boquilla. Si se obtienen valores elevados de pérdidas, se recomienda hacer la prueba en cada faldón para analizar la magnitud de la falla.

Prueba de collar múltiple. Proporciona información de la condición del aislamiento en general entre la brida y el conductor central.

Un interruptor de potencia debe ser sometido a pruebas de diferente naturaleza, con el objeto de verificar el correcto estado de sus componentes. Así entonces, es necesario probar sus aislamientos, su mecanismo de operación, sus cámaras interruptivas, sus contactos y algunos accesorios como las resistencias de pre-inserción en los interruptores de GVA y los capacitores en los del tipo multi-cámara de PVA.

Las pruebas que se realizan son:

a) Resistencia de aislamiento. Las pruebas de resistencia de aislamiento en interruptores de potencia son importantes, para conocer las condiciones de sus aislamientos. En los interruptores de gran volumen de aceite se tienen elementos aislantes de materiales higroscópicos, como son el aceite, la barra de operación y algunos otros que intervienen en el soporte de las cámaras de arqueo; también la carbonización del aceite causada por las operaciones del interruptor y la extinción del arco eléctrico, ocasionan contaminación de estos elementos, y por consiguiente una reducción en la resistencia del aislamiento.La prueba de resistencia de aislamiento se aplica a otros tipos de interruptores, como los de pequeño volumen de aceite, de vacío y SF6 en los que normalmente se usa porcelana como aislamiento.

b) Factor de Potencia del aislamiento. Al efectuar las pruebas de Factor de Potencia, intervienen las boquillas y los otros materiales que forman parte del aislamiento (aceite aislante, gas SF6, vacío, etc). Al efectuar la prueba de Factor de Potencia el método consiste en aplicar el potencial de prueba a cada una de las terminales del interruptor. Las pérdidas dieléctricas de los aislamientos no son las mismas estando el interruptor abierto que cerrado, porque intervienen diferentes aislamientos. Con el interruptor cerrado intervienen dependiendo del tipo de interruptor, las pérdidas en boquillas y de otros aislamientos auxiliares. Con el interruptor abierto intervienen también dependiendo del tipo de interruptor, las pérdidas en boquillas y del aceite aislante.

c) Resistencia de contactos. Los puntos con alta resistencia en partes de conducción, originan caídas de voltaje, generación de calor, pérdidas de potencia, etc. La prueba se realiza en circuitos donde existen puntos de contacto a presión o deslizables, como es el caso en interruptores. Los equipos de prueba cuentan con una fuente de corriente directa que puede ser una batería o un rectificador.

La función primordial de los conductores eléctricos es transmitir eficientemente la energía eléctrica. Esto puede asegurarse mediante el control de calidad de los cables, a través de las pruebas que se realizan en los laboratorios de los fabricantes que garantiza su confiabilidad durante la operación y con ello la continuidad del servicio; sin embargo, en la mayoría de los casos, el fabricante tiene poco o ningún control sobre las operaciones de transporte, almacenaje, instalación y conexiones, por lo que es recomendable efectuar pruebas eléctricas para tener la seguridad de que el cable se encuentra en buenas condiciones para entrar en servicio. Además, muchos usuarios han detectado que con el tiempo, el cable en operación revela algún daño existente de origen en la fabricación o durante la instalación, los cuales no fueron detectados durante las pruebas de fábrica o de instalación.

Antes de poner en servicio un cable de potencia, este deberá probarse para tener la seguridad de que tanto el propio cable como sus accesorios (terminales), soportarán las condiciones operativas a que serán sometidos.

Las pruebas que se recomiendan son:

a) Resistencia de aislamiento. Inmediatamente después de que se ha instalado el cable, pero antes de que se coloquen las terminales o los empalmes, es una práctica común hacerle una prueba de resistencia de aislamiento. Un valor bajo puede ser provocado por algo simple como suciedad o humedad y puede dar lugar a daño en el aislamiento; sin embargo el problema normalmente se corrige antes de que continúe el trabajo. Se hace otra verificación a la resistencia del aislamiento después de que se han efectuado los empalmes y terminales y de que el sistema de cables esté listo para las pruebas de aceptación.

b) Prueba de alta tensión (High Pot). Características mínimas del equipo de prueba de alta tensión con corriente directa:

• Proveer la máxima tensión de prueba requerida (polaridad negativa) más un pequeño margen.

• Tener manera de incrementar la tensión continuamente o por pequeños pasos.

• Tener la capacidad de proveer regularización de tensión satisfactoria.

• Tener la salida lo suficientemente rectificada como para suministrar una tensión directa aceptablemente pura.

• Tener indicadores de tensión y corriente que puedan ser leídos con precisión.

• Tener un generador para suministro de potencia con salida constante para el equipo de pruebas.

• Debe usarse un resistor con un valor no menor de 10,000 ohms por kV de tensión de prueba, para descargar el cable después de las pruebas. Este resistor debe estar diseñado para soportar la tensión máxima de prueba sin arquear y además, conducir la energía de descarga sin sobre calentarse. Debe suministrarse una pértiga aislante y un conductor flexible para conectar el resistor a través de la terminal del cable y tierra.

c) Prueba de media tensión con muy baja frecuencia (VLF). La prueba de Media Tensión, es una prueba fundamentalmente de puesta en servicio y tiene por objeto detectar todos aquellos defectos o anomalías que pudieran tener los cables de potencia y dispositivos asociados (accesorios pre-moldeados, terminales, etc.), antes de entrar en operación y debe aplicarse al sistema completo de canalización subterránea, teniendo cuidado de no incluir los devanados de transformadores de potencia, de servicios propios y de potencial, por lo que al efectuar la prueba de M.T. con VLF, se deben abrir los interruptores, cuchillas, seccionadores o cortacircuitos fusibles de potencia que se encuentren asociados a ambos extremos del cable por probar. La prueba se realiza por medio de un equipo que genera a una frecuencia de por lo general 0.1 Hz. Típicamente esta unidad comprende una fuente de corriente directa, un circuito desconectador de media tensión, un reactor para la inversión de la polaridad y un capacitor de apoyo para compensar muestras bajo prueba de baja capacitancia. El equipo contiene los medidores y métodos de prueba que registran las corrientes de fuga y permiten obtener los resultados de la prueba.

SUBESTACIONES.

Las subestaciones eléctricas de potencia son las instalaciones que suministran la energía eléctrica, estas instalaciones son de gran importancia en los sistemas eléctricos y por ello se requiere contar con mecanismos y herramientas que nos permitan la toma de decisiones para llevar a cabo acciones, siendo una de ellas la INSPECCIÓN.

La inspección se define como la observación del estado físico y funcionamiento de las instalaciones y equipos instalados en las subestaciones, y se debe llevar a cabo con una periodicidad mensual para la inspección minuciosa.

Esta inspección consiste en la observación y verificación a detalle de los diferentes componentes de la subestación considerando obra civil, electromecánica, parámetros operativos, estado y condiciones físicas del equipo de la subestación.

TABLEROS.

En los tableros de Baja Tensión se pone atención especial a los interruptores principales, realizando pruebas de mantenimiento en base a los módulos creados por el propio fabricante para tales fines; con esto se pueden calibrar los interruptores en Tiempo Corto, Tiempo Largo, Falla a tierra, etc.

También se realiza una limpieza exhaustiva a los componentes del tablero (gabinete, cableado, interruptores, etc.), usando solvente dieléctrico y trapo libre de estática para evitar problemas a futuro.

CUCHILLAS

Se recomienda realizar las siguientes pruebas:

a) Resistencia de aislamiento. Esta prueba tiene como finalidad determinar las condiciones del aislamiento, para detectar pequeñas imperfecciones o fisuras en el mismo; así como detectar su degradación por envejecimiento.

b) Factor de Potencia del aislamiento. El efectuar esta prueba a cuchillas desconectadoras, tiene por objeto detectar las pérdidas dieléctricas del aislamiento producidas por imperfecciones, degradación por envejecimiento y por contaminación.

c) Resistencia de contactos. El objeto de realizar esta prueba es verificar que se tenga un bajo valor de resistencia eléctrica entre los contactos respectivos de la cuchilla.

APARTARRAYOS

Las pruebas que se recomiendan son:

a) Resistencia de aislamiento. Con esta prueba se puede detectar contaminación por humedad y/o suciedad en las superficies internas de porcelana, depósitos de sales de aluminio, porcelana fisurada, porosa o rota, así como envolvente polimerico degradado, contaminado o fisurado.

b) Factor de Potencia del aislamiento. Se realiza con el objetivo de detectar las pérdidas dieléctricas producidas por contaminación o suciedad en los elementos autovalvulares, porcelanas despostilladas, porosas, etc.

Los sistemas de tierras como elementos de una subestación, deben inspeccionarse y recibir mantenimiento.

El objetivo de una conexión a tierra es proveer un medio para facilitar el flujo de la corriente del sistema de potencia a tierra en condiciones normales y condiciones de falla; la oposición que se presenta a la circulación de esta corriente se llama resistencia de tierra.

Las características de una conexión a tierra, varían con la composición y el estado físico del terreno, así como de la extensión, calibre del conductor y configuración de la malla de tierras. El terreno puede estar formado por combinaciones de materiales naturales de diferente resistividad, puede ser homogéneo y en algunos casos estar formado por granito, arena o roca; etc.

Consecuentemente, las características de una conexión a tierra (resistencia óhmica), varían con las estaciones del año, y se producen por cambios en la temperatura, contenido de humedad (sales solubles en los estratos), composición y compactación del terreno.

La construcción de redes de tierra tiene por objeto reducir la resistencia de tierra; la cual está formada por un conjunto de conductores enterrados a una profundidad de 30 a 50 cm, formando una configuración cuadriculada y conectados entre sí y a varillas (electrodos) de 3 metros de longitud. Todo el equipo eléctrico y estructuras metálicas instaladas en la subestación, debe estar sólidamente conectada a esta malla de tierras.

Las funciones de la red de tierras son las siguientes:

a) Proporcionar un circuito de muy baja impedancia, para conducir o drenar a tierra las corrientes producidas por sobretensiones.

b) Evitar que durante la circulación de corrientes de falla a tierra, puedan producirse diferencias de potencial entre distintos puntos de la subestación que puedan ser peligrosos, y que pongan en riesgo la seguridad del personal.

c) Brindar una referencia de potencial "cero" durante la operación del sistema eléctrico, como lo hace para las conexiones de los neutros de equipos eléctricos conformados por devanados, evitando sobre-voltajes que pudieran resultar peligrosos para los mismos y para el personal.

d) Conexiones a tierra que se realicen temporalmente durante maniobras o mantenimiento de la instalación.

e) La disponibilidad de una conexión a tierra para protección contra descargas atmosféricas.

f) Facilitar la operación de los dispositivos de protección para la liberación de fallas a tierra.