PORQUE ES NECESARIO EL MANTENIMIENTO A TRANSFORMADORES

 

 

La necesidad del mantenimiento preventivo en las instalaciones eléctricas, tanto en las de Alta, Media y Baja tensión se multiplica en función de los daños que podría ocasionar su parada por descompostura, tanto se trate de instalaciones públicas como de instalaciones privadas.

Normas Básicas Previas al mantenimiento a transformadores

1. Agendar con antelación a la parada y desconexión del transformador de la red
2. Recopilar información técnica relativa al transformador
3. Revisar protocolo y equipos de seguridad necesarios
4. Seleccionar al personal necesario para el mantenimiento

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El mantenimiento es una actividad basica que debe ser realizada cuando menos una ves al año, tanto en subestaciones electricas como en los equipos perifericos e instalaciones electricas, lo que permite detectar fallas o posibles problemas futuros y resolverlos antes de que sucedan y cause gastos elevados y paros en la produccion.

 

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MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES EN LINEA

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Hoy en día el mantenimiento en linea es la herramienta más completa de diagnóstico disponible, sobretodo en transformadores que están operando y están básicamente siguiendo su trabajo, su trabajo bajo o carga.

El término DGA o análisis de gases disueltos se puede también aplicar a muestras fuera de línea.

Es decir, los análisis de temperatura para transformadores puede ser 100 por ciento en línea, como es el caso de nuestro.

Hoy en día, el mantenimiento en linea es el método más utilizado a nivel internacional para detectar múltiples fallas en dentro del transformador, sin necesidad, digamos, de destapar el tanque del mismo

Monitor con DGA OPT100 Optimus™

Monitoreo en línea de transformadores de potencia

El primer monitor con DGA multigas del mundo que no necesita mantenimiento y que no requiere partes consumibles de ningún tipo.

• No hay gases portadores ni de calibración que controlar y reemplazar con regularidad
• No hay una columna interna ni componentes de medición que deban reemplazarse periódicamente
• No hay filtros fijos/ruedas de filtros, membranas o tubos capilares que se desgasten y que deban repararse o reemplazarse.

Tareas de mantenimiento a transformadores

Aunque cada instalación tiene características distintas a continuación se presentan las habituales que deben cumplir en la norma.

1. Desconectar el equipo de la red tomando las medidas necesarias.
2. Comprobación del sistema de seguridad por sobre temperatura.
3. Comprobación del sistema de seguridad por sobre tensión en el transformador.
4. Comprobación de los sistemas de sobrecorriente y fuga a tierra
5. Comprobación resto de indicadores
6. Comprobación del nivel de aceite, así como posibles fugas.
7. Prueba de Rigidez Dieléctrica del Aceite
8. Comprobación, limpieza y ajuste de todas las conexiones eléctricas, fijaciones, soportes, guías y ruedas, etc.
9. Comprobación y limpieza de los aisladores
10. Comprobación en su caso del funcionamiento de los ventiladores
11. Limpieza y pintado del chasis, carcasas, depósito y demás elementos externos del transformador susceptibles de óxido o deterioro.

 

 

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Transformadores Secos

Pruebas

1. Medición de resistencia óhmica de los devanados.
2. Relación de transformación.
3. Polaridad, desplazamiento angular y secuencia de fases.
4. Pérdidas en vacío y corriente de excitación a tensión nominal.
5. Tensión de impedancia y pérdidas debidas a la carga en la tensión nominal.

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Pruebas Dieléctricas

1. Tensión aplicada
2. Tensión inducida
3. Resistencia de aislamiento
4. Los transformadores secos se destacan, pues son ecológicamente insuperables, debido a la total ausencia de líquidos aislantes, no representan riesgo alguno de explosión o de contaminación, además del hecho de ser fabricados únicamente con materiales que no atacan el medio ambiente. Además de no necesitar mantenimiento, estos transformadores posibilitan diversas economías, a saber, en el proyecto eléctrico y civil cuando se los compara con los aislados en aceite de la misma potencia.

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Transformadores Estándar

1. Los transformadores de este rango se utilizan para reducir las tensiones de distribución suministradas por las compañías eléctricas a niveles de baja tensión para la distribución de potencia principalmente en áreas metropolitanas (edificios públicos, oficinas, plazas comerciales) y para aplicaciones industriales.
2. Los transformadores secos son ideales para estas aplicaciones porque pueden ser ubicados cerca del punto de utilización de la potencia lo cual permitirá
3. optimizar el sistema de diseño minimizando los circuitos de baja tensión y alta intensidad con los correspondientes ahorros en pérdidas y conexiones de baja tensión.
4. Los transformadores secos son medio ambientalmente seguros, proporcionan un excelente comportamiento a los cortocircuitos y robustez mecánica, sin peligro de ningún tipo de líquidos, sin peligro de fuego o explosión y son apropiados para aplicaciones interiores o exteriores.

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Transformadores sumergidos en aceite

Pruebas de:

1. Análisis físico-químicos
2. Cromatografía de gases disueltos en aceite
3. Análisis de contenido
4. Proceso de filtrado y desgasificado
5. Pruebas de relación de transformación
6. Pruebas de resistencia de aislamiento
7. Pruebas de factor potencia
8. Pruebas de resistencia
9. Revisión de cambiadores
10. Inspección y pruebas de accesorios
11. Cambio de aceite

Cuando se habla de transformadores sumergidos en aceite lo más importante a la hora de realizar un mantenimiento de tipo preventivo, es la revisión periódica del aceite.

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Aceites Aislantes

El aceite aislante cumple múltiples funciones en los transformadores eléctricos: mejora del aislamiento entre componentes del Transformador, homogenización de la temperatura interna, refrigeración, etc.

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Degeneración del aceite aislante

El aceite aislante va degenerándose dentro del transformador durante el funcionamiento normal.
La degeneración dependerá de muchos factores, como el tipo de transformador, ubicación, carga, temperatura de operación, etc.

La contaminación de los aceites aislantes está básicamente relacionada con:

1. Presencia de humedad en el aceite (agua)
2. Partículas: la fabricación de los transformadores implica la utilización de papales y celulosa, que pueden desprender pequeñas partes por vibración, etc.
3. Oxidación: Esfuerzos de trabajo, puntos calientes, degeneración de las partículas y suciedad y descompensaciones provocan la generación de gases disueltos y oxidación del aceite aislante del transformador.

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Análisis del aceite aislante

El mantenimiento preventivo de los aceites aislantes debe incluir el análisis del aceite, mediante diferentes pruebas que permitan conocer el estado funcional del mismo, que evite fallas inesperadas de los transformadores, con las consiguientes consecuencias económicas y de calidad en el servicio de suministro eléctrico.

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Comprobación aceite aislantes

La toma de muestras para el análisis del Aceite Aislante desde ser realizada de forma segura y cuidadosa, para conseguir resultados reales.
Las pruebas básicas que pueden hacerse a los aceites aislantes para transformador son:

• Test de rigidez dieléctrica: Consiste en la comprobación de la capacidad aislante del aceite del trasformador, mediante la extracción de una muestra y el uso de un aparato comprobador de rigidez dieléctrica.
• Agua disuelta en el aceite: Medida en PPM, partes por millón, y de efecto directo en la pérdida dela rigidez dieléctrica de la muestra.
• Neutralización/Acidez: Control de los niveles de ácido en el aceite, como referencia del nivel de oxidación del mismo.
• Turbiedad/Color: Tanto la presencia de Agua como de otras partículas disueltas produce turbiedad en el Aceite Aislante.
• Partículas Disueltas: contaminación por todo tipo de suciedad.
• Gases Disueltos: El envejecimiento, junto con la degradación de las partículas por la temperatura y posibles descargas internas, generan diferentes gases dentro del transformador y en el aceite.
• Tensión Superficial: Valor Físico del Aceite, con relación a la viscosidad.

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Mantenimiento del aceite aislante

Consejos para aumentar la duración de los Aceites Aislantes en los Transformadores:

1. Equilibrar adecuadamente el Transformador logrará que el aceite cubra la totalidad del interior del mismo.
2. Colocar filtros adecuados en los respiradores del Transformador, de forma que evite la entrada de humedad, polvo y otras partículas.
3. Comprobar el cierra de tapas, pasa cables, mirilla, etc.
4. Realizar pruebas o análisis periódicos para poder tomar acciones de mantenimiento.

 

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PORQUE SE DAÑAN LOS TRANSFORMADORES

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Ahora bien, por qué se forman los gases en el interior de un transformador o en el aceite del transformador?

Y vamos a partir desde un punto de vista químico, considerando el transistor como un reactor químico no controlado. Y si nos ponemos a analizar dentro de un transformador existen combustibles, por ejemplo, el papel y el aceite. También vamos a tener oxígeno, ya sea disuelto en el aceite o bien dentro de las moléculas de zel ser el mismo. Tenemos un catalizador que es el cobre, el cobre.

Pero se van a producir incrementos de temperatura significativos durante alguna falla? Sí, y también en temperaturas o elevaciones de temperaturas como consecuencia de la operación normal del transformador. Entonces. Por lo anterior, consideremos el transformador como un reactor químico no controlado. Esto va a ser una buena base para que se presenten reacciones químicas, así como la formación de gases producto de dichas reacciones. Si los gases que tuviéramos durante esta presentación se forman a través de la descomposición principalmente del papel y el aceite.

Los cuales están siempre sujetos a estrés térmico en el transformador. El tipo de gas que se generará va a depender de la intensidad de la energía liberada y le de con qué parte del transformador entra en contacto la falla. Ahora vamos a estudiar qué gas son los que se podemos considerar como un diagnóstico. Desde un punto de vista de diagnóstico existen siete gases claves para falla, los cuales pueden ser utilizados para diagnosticar transformadores o que otros gases y compuestos se van a formar en el transformador.

No solamente estos siete gases de falla. De hecho, estos esos gases van a dificultar la tarea de medición, ya sea en línea o fuera de línea. Pero estos siete gases, que son considerados como gases clases de fallas son metano, el metano, el acetileno, el dióxido de carbono, el etileno, el monóxido de carbono y el hidrógeno. El gas que se va a generar va a depender temperatura en el punto de la falla, como ya lo habíamos mencionado.

Si lo vamos a ver un poco más adelante, mientras más alta sea la temperatura va a haber una predominancia de ciertos gases y también tienen que ver el tipo de materiales con los que está en contacto. La falla, es decir, no es no se va a generar el mismo gas si la falla es por ejemplo en la celulosa o si es en el cambiador derivaciones, por mencionar algunos ejemplos. Bueno, ahora vamos a ver cómo podemos categorizar las fallas detectadas a partir de la generación de.

Y empezamos con las descargas parciales del tipo Corona. Sí, las cuales ocurren en. Normalmente, por ejemplo, cuando se forman burbujas de gas en el aceite o también en espacios vacíos en el aislamiento de papel. Posteriormente vamos a tener las fallas térmicas que se clasifiquen de acuerdo a su intensidad. Por ejemplo, en la falla T1 es una falla térmica de menos de 300 grados centígrados. La falla térmica T2 es una falla entre los 200 y los 700 grados centígrados.

Y finalmente, por la parte técnica, las fallas más graves o las fallas C3, cuya temperatura supera los 700 grados centígrados. Posteriormente, una falla puede evolucionar hacia descargas de baja energía o descargas una de 1. Y las descargas de alta de energía o descargas de 2. También mediante el análisis de gases disueltos se puede detectar el fenómeno conocido como extraigas in del aceite. Si el sobrecalentamiento y la carga de ionización del papel. En términos generales podemos decir que las fallas más severas en un transformador son aquellas en las cuales afectan al papel debido a que se compromete el aislamiento del transformador.

Entonces siempre el objetivo de tener un mantenimiento adecuado es pilar. La celulosa que está dentro del formato. Aquí presentamos también la representación Fallas, la generación de fallas es básicamente información publicada por el doctor Mitxel Dual y correlacionà los gases dominantes a una temperatura de determinar si, por ejemplo aquí sobre el eje X tenemos la temperatura en grados Celsius y se refieran no a la temperatura del transformador, sino la temperatura de la falla. Entonces podemos ver, por ejemplo, que el muy temido etileno los transformadores es el que se genera a temperaturas más altas.