Razones para realizar cinco pruebas de choque antes de la puesta en servicio de un transformador

1. Verificación de la integridad del aislamiento

Cuando un transformador nuevo o recién reparado se energiza en condiciones de circuito abierto (sin carga), las sobretensiones de maniobra, provocadas por operaciones como la apertura o el cierre del circuito del transformador en vacío, pueden generar sobretensiones de hasta 4,0–4,5 veces la tensión de fase si el punto neutro está aislado o puesto a tierra mediante una bobina de extinción (bobina de Petersen), y de hasta 3,0 veces la tensión de fase cuando el neutro está sólidamente puesto a tierra. La prueba de choque en vacío a plena tensión pone de manifiesto los puntos débiles de los devanados del transformador o de los circuitos auxiliares, al someter deliberadamente el aislamiento a estas sobretensiones de maniobra antes de que la unidad entre en servicio.

2. Evaluación del rendimiento de la protección diferencial

La energización de un transformador desenergizado y sin carga produce corrientes de inserción (magnetizantes) que alcanzan 6–8 veces la corriente nominal. Aunque esta corriente de inserción decrece con relativa rapidez, normalmente hasta 0,25–0,5 veces la corriente nominal en 0,5–1 segundo, la caída total puede tardar varios segundos en unidades pequeñas y medianas, y de 10 a 20 segundos en transformadores grandes. La corriente de inserción en su fase inicial puede activar falsamente la protección diferencial del transformador, impidiendo el cierre. Al realizar operaciones repetidas de cierre en vacío, los ingenieros de protección pueden observar la forma de onda real de la corriente de inserción, verificar el cableado de los relés, las curvas características y los valores de regulación, y confirmar si la protección diferencial funcionará correctamente en condiciones reales de corriente de inserción.

3. Evaluación de la resistencia mecánica

Las importantes fuerzas electromagnéticas generadas durante los transitorios de corriente de inserción someten a tensión mecánica el núcleo, los devanados y los componentes estructurales del transformador. Las pruebas repetidas de cierre en vacío verifican que todas las estructuras internas y de soporte pueden resistir estas fuerzas sin deformarse ni sufrir daños.

Requisitos del procedimiento de ensayo

Unidades nuevas: cinco operaciones de cierre en vacío consecutivas a plena tensión.

Unidades reparadas: tres operaciones consecutivas.

Intervalo entre pruebas: cada operación debe espaciarse al menos 5 minutos.

Supervisión in situ: un técnico cualificado debe observar el transformador durante todas las pruebas, atento a anomalías (por ejemplo, sonidos inusuales, vibraciones o signos térmicos), e interrumpir el procedimiento de inmediato si se detecta algún defecto.

Al ejecutar estas múltiples pruebas de choque, se garantiza la fiabilidad del aislamiento del transformador, la coordinación de sus protecciones y su solidez mecánica antes de ponerlo en servicio continuo.