Verificación de los niveles de aislación y ensayos dieléctricos de transformadores de distribución y de potencia

Fundamento

La aislación de un transformador es un sistema compuesto: aceite, papel impregnado, cartón prensado y aire en los pasatapas, dimensionado para soportar la tensión de servicio durante décadas y, además, las sobretensiones transitorias de la red. Los niveles de aislación asignados a cada equipo son un conjunto coordinado de valores —tensión soportada a frecuencia industrial, tensión soportada al impulso atmosférico y, en alta tensión, al impulso de maniobra— que se eligen según la tensión de la red y la calidad de la protección contra sobretensiones, y que se verifican con la batería de ensayos dieléctricos. El ensayo a frecuencia industrial aplicada somete a toda la aislación entre arrollamientos y masa a una tensión elevada durante un minuto. El ensayo de tensión inducida es distinto y complementario: alimenta el transformador a frecuencia mayor que la nominal para elevar la tensión sin saturar el núcleo, y solicita la aislación entre espiras y entre capas de un mismo arrollamiento, que el ensayo aplicado no alcanza; esa aislación interna es donde nacen la mayoría de las fallas reales. El ensayo de impulso atmosférico reproduce con un generador la onda de una descarga, con su frente rápido y su cola, y es el más revelador porque la distribución de la tensión dentro del arrollamiento bajo un frente rápido es muy distinta de la que hay en régimen: se concentra en las primeras espiras, que por eso llevan refuerzo de aislación. La evaluación del ensayo de impulso no es por ausencia de descarga sino por comparación de oscilogramas: se aplica primero una onda reducida y luego la plena, y cualquier diferencia en la forma de las curvas de tensión y de corriente delata una falla interna, aunque no haya habido ninguna manifestación externa.

Matriz (en qué muestra)

Transformadores para transporte y distribución de energía eléctrica; transformadores de potencia y de distribución en ensayos de rutina y de tipo; unidades reparadas y rebobinadas; transformadores en recepción de obra

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Fuente de ensayo a frecuencia industrial y fuente de frecuencia elevada para el ensayo inducido; generador de impulsos con divisor de tensión y sistema de registro de oscilogramas; equipo de medición de descargas parciales; megóhmetro y equipo de medición de factor de disipación; recinto de ensayo con enclavamientos; termohigrómetro y barómetro.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica; el aceite del transformador debe cumplir su especificación antes del ensayo.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Transformador completo, llenado y reposado el tiempo que fija la norma tras el llenado; planilla con las tensiones, las formas de onda y los oscilogramas; registro de las condiciones atmosféricas y del estado del aceite; identificación del fabricante, de la potencia, de las tensiones, del número de serie y de los niveles de aislación asignados.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Energía; eventual reparación si se detecta una falla.

Unidad

V · tensión soportada a frecuencia industrial aplicada (kV) y duración · tensión del ensayo inducido, frecuencia y duración · tensión soportada al impulso atmosférico (kV cresta), forma de onda y número de impulsos · oscilogramas de onda reducida y de onda plena y su comparación · nivel de descargas parciales (pC) durante el ensayo inducido · resistencia de aislación y factor de disipación antes y después · niveles de aislación asignados y dictamen

Rango de referencia

La falla de impulso no se ve ni se oye: se detecta comparando los oscilogramas de la onda reducida con los de la plena, y cualquier diferencia de forma es una falla interna aunque el transformador quede aparentemente sano

Norma que lo exige

Las normas de transformadores para transporte y distribución de energía eléctrica y sus ensayos de rutina y de tipo; los pliegos de compra de las distribuidoras y de las transportistas; los requisitos de coordinación de la aislación de la instalación; las normas de acreditación del laboratorioargentina e internacional

Norma que describe la técnica

IRAM 2105, Transformadores para transporte y distribución de energía eléctrica. Niveles de aislación y ensayos dieléctricos (IEC 60076-3:2018 ed 3.1, MOD). La norma IRAM de transformadores para transporte y distribución de energía eléctrica sobre niveles de aislación y ensayos dieléctricos, que fija los valores asignados, los ensayos aplicado, inducido y de impulso y sus criterios; las normas IRAM de técnicas de ensayos de alta tensión y de instrumentación para ensayos de impulso; los procedimientos del laboratorioargentina e internacional

Edición y vigencia de la norma

Norma IRAM de niveles de aislación y ensayos dieléctricos de transformadores para transporte y distribución

Volumen de muestra

No corresponde: se ensaya el transformador completo

Conservación y transporte

No corresponde. El transformador se ensaya después del reposo posterior al llenado que fija la norma, para que salgan las burbujas de aire atrapadas en la aislación: ensayar antes provoca descargas en esas burbujas y daña la unidad.

Límite de detección típico

Los divisores resuelven décimas de kilovolt y los equipos de descargas parciales, picocoulombios

Incertidumbre típica

Del 2 al 5 % sobre las tensiones aplicadas

Área

Electrotecnia; Ingeniería

Fecha de última actualización: 22/9/2026