Un transformador de potencia durante su operación puede fallar debido a cualquiera de las siguientes razones:
Sobretensiones sostenidas, baja frecuencia, corto circuito no liberado por el interruptor, corto circuito repetido, fallas en los dispositivos de protección, ondas de sobretensión por rayo o por maniobra de interruptores, sobrecargas sostenidas, sobre flujo, etc.
También pueden ser por: Falta de mantenimiento. Operación impropia ( sobrecargas ). Fallas de fabricación. Pobre calidad del aceite, humedad en el aceite. Secado inadecuado, aceite en malas condiciones debido a sobrecalentamiento.
Ambientes hostiles, tales como: temperaturas extremadamente bajas produciendo alta viscosidad o bien temperaturas ambiente extremas que pueden causar, sobrecalentamiento; el polvo conductivo sobre los aisladores que produce flameos.
Las fallas en transformadores se pueden clasificar en la forma siguiente:
1. Fallas debidas a elevación de temperatura, éstas se pueden deber a:
– Sobrecargas. Temperaturas ambiente elevadas. Falla en el sistema de enfriamiento.
– Presencia de corrientes de corto circuito.
2. Fallas en el aislamiento debidas a sobretensiones por rayo o por maniobra de interruptores, descargas parciales.
3. Fallas debidas a humedad o suciedad en el aceite.
4. Fallas en las componentes, por ejemplo, el cambiador de derivaciones.
5. Otras causas, por ejemplo, presencia de armónicas.
Causas de problemas y fallas en transformadores de potencia y acciones preventivas.
Problema: Sobrecalentamiento.
Causa Posible: Sobrecargas, Fallas en el sistema de enfriamiento, alta temperatura ambiente, corrientes circundantes, corrientes Armónicas, altas temperaturas.
Acción:Verificar sistema de enfriamiento cuando los ventiladores están en operación. Con el sistema aceite/agua circulando. Reducir la carga en el transformador. Cuando la temperatura ambiente es mayor que la especificada, reducir la carga en el transformador. Cuando las sobrecargas son cíclicas y por periodos de tiempo largos, poner otro transformador en paralelo.
Problema: Las sobretensiones sostenidas en el primario dan como resultado sobrecalentamiento del núcleo debido a un sobre flujo.
Causa Posible: Pobre control de voltaje. Usar reactores en derivación y cambiadores de Taps en el transformador para controlar el voltaje.
Acción: El transformador falla por sobre voltajes sostenidos. Se debe proveer una protección volt/Hertz, ya que la densidad de flujo depende de la relación volt/Hertz.
Problema: Corto circuitos externos frecuentes.
Causa Posible: Insuficiente distancia entre conductores de las líneas aéreas. Acumulación de polvo o contaminantes sobre los aisladores.
Acción: Los devanados del transformador deben ser capaces de soportar cortocircuitos repetidos (externos) sin fallar. Se debe proveer una protección de sobre corriente al transformador.
Problema: Cortocircuito entre espiras adyacentes, generalmente el devanado de alta tensión.
Causa Posible: Esquinas filosas sobre los conductores, cortando los aislamientos. Corto circuito externo, humedad en el aceite, sobrevoltajes transitorios.
Acción: Debe operar el relevador Buchholz y sonar la alarma. Deben operar las protecciones diferencial y de sobrecorriente y abrir el interruptor. – Protección de sobrecorriente.
Problema: Carbón y otras partículas conductoras en el aceite.
Causa Posible: Chispas en el aceite y temperatura excesiva de la bobina.
Acción: Con una línea de partículas conductoras sobre la superficie del aislamiento se produce una reducción en la resistencia de aislamiento con falla por fractura.
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