• CURSO:

LABORATORIO DE MAQUINAS ELÉCTRICAS ESTATICAS

(92G)
• PROFESOR:
ING. SANCHEZ HUAPAYA PEDRO ANTONIO
• TEMA:
PRUEBA Y USO DE LOS TRANSFORMADORES
• INTEGRANTES:

CHAVEZ BETETA JOSEPH JHAIR 1823120702

MENDOZA CHAPA BRAYAN FRANKLIN 1823120533

PEÑA PRADO KEVIN ANTONY 1823130041

ROJAS APOLINARIO JHONATHAN PAUL 1823110259

VELARDE G. BORIS SEBASTIÁN 1823120471

1. INTRODUCCION
Los transformadores son un elemento clave en el desarrollo de la industria
eléctrica. Gracias a ellos se pudo realizar, de una manera práctica y
económica, el transporte de energía eléctrica a grandes distancias. Un
transformador eléctrico es una máquina estática de corriente alterna que
permite variar alguna función de la corriente como el voltaje o la intensidad,
manteniendo la frecuencia y la potencia, en el caso de un transformador ideal.
Para lograrlo, transforma la electricidad que le llega al devanado de entrada en
magnetismo para volver a transformarla en electricidad, en las condiciones
deseadas, en el devanado secundario.

2. OBJETIVOS
✓ Aprender el concepto de los transformadores y su funcionamiento en esta
experiencia.
✓ Aprender el uso y aplicaciones del instrumento Megger o megohmetro para
los transformadores mediante diferentes pruebas.

3. FUNDAMENTACION TEORICA
3.1. TRANSFORMADOR
El transformador es un dispositivo que permite modificar potencia
eléctrica de corriente alterna con un determinado valor de tensión y
corriente en otra potencia de casi el mismo valor, pero, generalmente
con distintos valores de tensión y corriente. Es una máquina estática de
bajas pérdidas y tiene un uso muy extendido en los sistemas eléctricos
de transmisión y distribución de energía eléctrica Cuando se requiere
transportar energía eléctrica, desde los centros de generación (Centrales
eléctricas) a los centros de consumo, se eleva la tensión (desde unos 15
kV hasta 132, 220 o 500 kV) y se efectúa la transmisión mediante
líneas aéreas o subterráneas con menor corriente, ya que la potencia en
ambos lados del trasformador es prácticamente igual, lo cual reduce las
pérdidas de transmisión (R I2 ). En la etapa de distribución se reduce la
tensión a los valores normales (380/220 V), mediante los
transformadores adecuados.

Figura 1. Partes del transformador

2
3.2. COMPONENTES DEL TRANSFORMADOR
Los transformadores están compuestos por diferentes elementos entre
los que destacan como principales el núcleo y los devanadores.

El núcleo de los transformadores está formado por chapas de acero al

silicio aisladas entre ellas. Están compuestos por dos partes principales:
las columnas, que es la parte donde se montan los devanados, y las
culatas, que es la parte donde se realiza la unión entre las columnas. El
núcleo se utiliza para conducir el flujo magnético, ya que es un gran
conductor.

Por su parte el devanado es un hilo de cobre enrollado a través del

núcleo en uno de sus extremos y recubierto por una capa aislante, que
suele ser barniz. Está compuesto por dos bobinas, la primaria y la
secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el devanado
primario y el secundario indicará la relación de transformación. El
nombre de primario y secundario es algo simbólico: por definición allá
donde apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde
obtengamos la tensión de salida será el secundario.

Tenemos finalmente los bornes de entrada y salida, estos son los

puntos de conexión del circuito de entrada y el de salida con el
transformador.

Figura 2. Componentes del transformador

3.3. FUNCIONAMIENTO DE TRANFORMADOR

El funcionamiento de un transformador se basa en el principio de
inducción electromagnética. El transformador se compone de dos
bobinas, con distintas cantidades de vueltas. Ambas bobinas están
unidas por un material ferromagnético para disminuir las pérdidas del
transformador.

Se aplica un voltaje de corriente alterna al devanado primario, lo que

3
 genera en este un campo magnético, que se traslada a través del
material ferromagnético al devanado secundario. Al ser un campo
magnético variable (debido a la corriente alterna) genera en el
devanado secundario una Fem (fuerza electromotriz).

Este voltaje va a depender de 3 factores:

✓ La cantidad de vueltas que tiene el devanado primario (N1)

✓ La cantidad de vueltas que tiene el devanado secundario (N2)
✓ El voltaje aplicado en el devanado primario
El voltaje generado en el segundo devanado quedara dado por la
siguiente formula:

𝑁2
𝑉2 = ( ) ∗ 𝑉1
𝑁1

Figura 3. Funcionamiento del transformador

3.4. USOS DE LOS TRANSFORMADORES
Es muy probable que en todos lados donde encontremos energía
eléctrica, haya previamente un transformador que este proveyendo la
energía con el potencial justo.
Es por eso que el uso de un transformador es prácticamente universal, de
igual forma a continuación detallaremos alguno de los usos más
comunes de estos:
• Para distribución de energía. Es mucho más eficiente transportar
la energía con alto potencial y baja intensidad. Es por esto que se
utilizan los transformadores para elevar el potencial a alta
tensión. Sin embargo, en nuestros hogares tenemos corriente de
baja tensión. Por lo que también se necesitan transformadores
para pasar de alta a media y baja tensión.
• Para protección de maquinaria eléctrica. En las industrias, los
transformadores son muy utilizados para proteger y aislar los
equipos eléctricos, controlando los pulsos de energía.
• Para general altos voltajes. Los transformadores son muy
utilizados en el ámbito ferroviario para hacer mover las
maquinarias que necesitan de un alto voltaje para funcionar.

3.5. MEGGER MIT 510/2 Y MIT520/2

✓ Comprobadores de resistencia de aislamiento de 5 kV en un
maletín IP65 resistente para permitir comprobaciones de

4
 seguridad sencillas en aislamiento, así como una serie de
pruebas predictivas para mantenimiento preventivo. Las
características de seguridad incluyen descarga automática de
energía capacitiva, inhibición de prueba si se detectan >50 V en
las puntas de prueba y botón de arranque programado para
impedir el funcionamiento accidental si el botón se atasca, etc.
✓ Prueba IR automática
✓ Terminal protegido para mejorar la precisión (punta de prueba
protegida suministrada)
✓ Alimentación por batería con alimentación de red para
alimentación o recarga de la batería
✓ Display retroiluminado digital/analógico
✓ Presentación constante de tensión, corriente de fugas,
capacitancia, constante temporal
✓ Temporizador de recuento de 99 minutos
✓ Conformidad con EN61010-1 Cat IV 600 V
✓ Guía de referencia rápida en el interior de la tapa

CARACTERÍSTICAS ADICIONALES DE MIT520/2

✓ Pruebas preprogramadas: PI, DAR, SV (tensión en intervalos)
✓ Prueba de descarga dieléctrica (DD) para aislamiento
multicapa, ideal para detectar cavidades en bobinados de
generador e inducido del motor
✓ Los puntos de la alarma acústica seleccionables indican cuándo
se alcanza el nivel de aislamiento requerido, de manera que se
ahorra tiempo en producción y realización de pruebas repetidas.
✓ Modo de ruptura o quemado seleccionable
✓ Salida de datos en tiempo real-RS232 y USB
✓ Capacidad de almacenamiento de datos de 32 kB
✓ Descargar software mediante el software de gestión de descarga
Megger Download Manager (suministrado)
✓ Intervalos de tiempo y tensión de prueba variables

Figura 4. Megger

5
ESPECIFICACIONES TECNICAS

Figura 5. Especificaciones Técnicas del Megger

6
4. PROCEDIMIENTO
4.1. PROCEDIMIENTO PARA LAS PRUEBAS DE UN
TRANSFORMADOR
En este caso usaremos el dispositivo Megger MIT520/2

Figura 6. Megger MIT520/2.

A continuación, los pasos a seguir para una Prueba de resistencia de
aislamiento a un transformador monofásico utilizando Megger

1. Conectaremos Las puntas de color rojo (POSITIVAS), color negro

(NEGATIVAS) y color azul (Punta general del megger)

Figura 7. Representación de cables general, positivo y negativo.

2. Cortocircuitar las boquillas de alta tensión (H) con alambre de cobre.

7
 Figura 8. Boquillas de alta tensión alambrados con cobre

3. Cortocircuitar las boquillas de baja tensión (X) con alambre de cobre.

Figura 9. Boquillas de baja tensión alambrados con cobre.

4. Encender el megger, este procederá a calibrarse inmediatamente

después de encenderlo así que esperaremos unos segundos a que
termine.

Figura 10. Calibración del Megger al encenderse.

8
 5. Iniciaremos la prueba ya teniendo todo conectado con el botón “TEST”
de color rojo ubicado en la parte derecha inferior del tablero del
megger.

Figura 11. Inicio del TEST en el Megger.

6. Luego de esto esperaremos que el megger obtenga los datos que

mostrara en pantalla y tomaremos las lecturas cada 15 segundos (15seg
– 30seg – 45seg – 1min…) y así hasta llegar a los 10 minutos.

Figura 12. Cambios de datos en el tiempo del Megger

7. Registraremos los resultados.

4.2. PRUEBA 2
Prueba (baja tensión – tierra)
IMPORTANTE: LAS PRUEBAS SE DEBEN DE REALIZAR CON EL
TRANSFORMADOR DESENERGIZADO.
DATOS:
• TRANSFORMADOR MONOFÁSICO
• MARCA: PROLEC-GE 10 KVA 13200 / 110 – 220 V
• MEGGER
• MODELO: MIT520/2 5KV

9
 CONDICIONES INICIALES DE HUMEDAD Y TEMPERATURA
EN LA PRUEBA

Figura 13. Condiciones especiales de humedad y temperatura

Paso 1:
Colocar la terminal positiva (rojo) a la boquilla de baja tensión (X).

Figura 14. Se sitúa la terminal positiva a la boquilla de baja tensión del transformador

Paso 2:
Colocar la terminal general (azul) a la boquilla de alta tensión (H).

Figura 15. Se sitúa la terminal general a la boquilla de alta tensión del transformador

10
Paso 3:
Colocar la terminal negativa (negro) a tierra.

Figura 16. Se pone la terminal negativa ya que en eso se basa la prueba al

transformador

Paso 4:
Encender el Megger y esperar a que se calibre.

Figura 17. Señala lo que aparece en pantalla una vez se enciende el megger
y luego que esa curva de barras terminar de calibrar la pantalla es una señal
para empezar a utilizarlo

11
Paso 5:
Determinar el valor de voltaje a 500 V.

Figura 18. Señalan el voltaje de 500 V, ver unos botones los dos primeros se utilizan
para subir o bajar el voltaje del megger

Paso 6:
Iniciar la prueba presionando el botón “TEST”

Figura 19. Se presiona el botón que dice “TEST” al hacerlo se enciende una luz roja
Paso 7:
Una vez iniciada la prueba, tomar la lectura del megger a los siguientes
tiempos
-15 segundos
-30 segundos
-45 segundos
-1 minuto
- y cada minuto siguiente hasta llegar a los 10 minutos

12
 Figura 20. Muestra la lectura del megger en los 15 y 30 segundos

Paso 8:
Escribe los resultados

4.3. PRUEBA 4 (ALTA-TENSIÓN-TIERRA)

Paso N°1

Colocar la terminal positiva (rojo) a la boquilla de alta tensión (H)

Figura 21. Colocación de la terminal roja a la boquilla de alta tensión

Paso N°2

Colocar la terminal general (azul) a la boquilla de baja tensión X

Figura 22. Colocación del terminal azul a la boquilla de baja tensión

13
Paso N°3

Colocar la terminal negativa (negro) a tierra

Figura 23. Colocación del terminal negro a tierra.

Paso N°4

Determinar el valor del voltaje a 2500V

Figura 24. Determinación del valor del voltaje a 2500V

Paso N°5
Repetir la prueba

14
4.4. PRUEBA 4 (ALTA-BAJA TENSIÓN)

Paso 1:
Colocar la terminal positiva (ROJO) del Megger a la boquilla de alta
tensión (H) del transformador.

Figura 25. Puesta del cable del Megger a H

Paso 2:
Colocar la terminal general del Megger (AZUL) a tierra.

Figura 26. Cable azul a tierra

15
Paso 3:
Colocar la terminal negativa (NEGRO) del Megger a la boquilla de baja
tensión (X) del transformador.

Figura 27. Cable negro a X de baja tensión.

Paso 4:
Se repiten las pruebas realizadas anteriormente con un voltaje de
2500V, primero encendiendo el instrumento y tomando las mediciones
en igual tiempo que las mediciones anteriores.

Figura 28. Pulsando TEST del Megger

16
 Figura 29. Lectura del TEST

Paso 5:
Se toman las condiciones de humedad y temperatura al final de la prueba

Figura 30. Condiciones al final de la prueba.

17
 5. RESULTADOS
Los resultados obtenidos en las distintas pruebas de aislamiento (DEL VIDEO
DE CLASE) son colocados en una tabla:

TABLA DE RESULTADOS
2500V 2500V 500V
ALTA-BAJA ALTA-TIERRA BAJA-TIERRA
15 SEG 343 GΩ 54.4 GΩ 22.7 GΩ
30 SEG 579 GΩ 75.5 GΩ 30.9 GΩ
45 SEG 774 GΩ 94.6 GΩ 37.1 GΩ
1 MIN 921 GΩ 133 GΩ 39.6 GΩ
2 MIN 1.29 TΩ 177 GΩ 48 GΩ
3 MIN 1.57 TΩ 227 GΩ 53.7 GΩ
4 MIN 1.63 TΩ 261 GΩ 56.6 GΩ
5 MIN 1.74 TΩ 283 GΩ 59.3 GΩ
6 MIN 1.8 TΩ 301 GΩ 63.2 GΩ
7 MIN 1.92 TΩ 303 GΩ 63.7 GΩ
8 MIN 1.96 TΩ 319 GΩ 65.1 GΩ
9 MIN 2.02 TΩ 321 GΩ 66.7 GΩ
10 MIN 1.99 TΩ 331 GΩ 67.4 GΩ
Tabla 1 Resultados de las pruebas de aislamiento
Con los resultados obtenidos se puede hallar:

IP (índice de polarización) =Lectura del minuto 10/ lectura del minuto 1

La (Índice de absorción) = Lectura del 1min/ Lectura de los primeros 30
segundos

Realizando los respectivos cálculos se tiene:

ALTA-BAJA ALTA-TIERRA BAJA-TIERRA

Ia 1.59 1.76 1.28
IP 2.16 2.48 1.13
Tabla 2. Cálculo del índice de polarización y el índice de absorción

Si comparamos con los valores establecidos se podría sacar una conclusión de

cómo se encontraría la resistencia de aislamiento del transformador.

18
 Recordamos:

Figura 31. Condiciones de aislamiento

6. ANALISIS DE RESULTADOS

• Se tiene que para las pruebas de alta-baja y alta-tierra el índice de

absorción es buena y excelente pero aun así se deberán realizar otras
pruebas, en cambio para la prueba baja-tierra es cuestionable lo que
hará que el encargado vea una alternativa o realice otras pruebas para
asegurar que esta cumpla los requisitos para el buen funcionamiento.

• Y para la el índice de polarización nos resulta que las pruebas de alta-

baja y alta-tierra resultan una condición buena pero aun así se deberán
realizar otras pruebas, en cambio para la baja-tierra notamos que el
valor está en una condición de cuestionable lo que nos indica que el
encargado vea una alternativa o realice otras pruebas para asegurar que
esta cumpla los requisitos para el buen funcionamiento.

7. CONCLUSIONES
✓ Se pudo detectar el posible estado de un transformador con los índices de
polarización, y índice de absorción, pero esto no es el único indicador de
que este bien por ello se tendrán que realizar más pruebas distintas.
✓ Familiarizarnos más con estos instrumentos y mediciones que se usan de
manera formal, así aprender de la existencia de estos materiales usados en
el laboratorio.
✓ La importancia de las pruebas de aislamiento, para poder ver como se
encuentran los transformadores.
✓ El uso de Megger como instrumento de medición para la resistencia de
aislamiento en los transformadores.
✓ Aprender más de los elementos que conforman un transformador, como las
borneras de alta tensión, borneras de baja tensión, pararrayos, etc.
✓ Aprender a analizar si un transformador cumple con los parámetros de buen
índice de polarización y absorción para describir si el transformador
requiere más pruebas rigurosas para saber su estado actual.

19
8. RECOMENDACIONES

• El tanque del transformador deberá estar permanentemente conectado a

tierra física para así evitar posibles accidentes.
• Si los resultados resultan satisfactorios no dejarse guiar por estos ya que
existen otros tipos de pruebas para tener una confianza al 100% de que el
transformador se encuentre en buen estado.
• Es recomendable que este tipo de prueba o realice personal calificado, para
así evitar daños materiales y humanas.
• Siempre contar con los EPP (Equipo de protección personal) para realizar
estos tipos de pruebas.
• Es recomendable realizar las mediciones de la resistencia de aislamiento del
transformador cada año para asegurar su máxima eficiencia y así evitar
pérdidas por un mal funcionamiento del transformador.

9. BIBLIOGRAFÍA

• [1] Syse, Servicios y productos (2011). [online]. Available:

https://www.syse.com.mx/indice_absorcion.html

• [2] MYG Inc. (Article, 2020). [online]. Available:

https://motoresygeneradores.com/ensayo-de-indice-de-polarizacion-ip/

• [3] IME, Mantenimiento Predictivo, Pruebas de alta tensión, Venta de Equipos

nuevos, Reparación y más. (2016, marzo 14). [online]. Available:

http://imeingenieria.blogspot.com/2016/03/ensayo-de-indice-de-polarizacion-

ip.html

• [4]Alta electricidad, Relación de absorción dieléctrica. [online]. Available:

http://www.altaelectricidad.com.ar/servicios/Relacion-de-Absorcion-Dielectrica

• [5] Casa Lima, EPP para trabajos eléctricos (2021, Mayo 27). [online]. Available:

https://www.grupocasalima.com/blog/epp-para-trabajos-electricos/

• [6] Equipos de pruebas-MEGGER, COMULSA, Pudahuel, Chile

• [7] Jorge Gonzales de la Vega, Prueba de resistencia de aislamiento-

Transformadores, INTEC,2004

• [8] REALIBITYWEB.COM, prueba de aislamiento. [online]. Available:

https://reliabilityweb.com/sp/articles/entry/prueba-de-aislamiento-de-motor-electrico-

a-tierra

20