Las fallas en transformadores suponen un gran dolor de cabeza. Tener que enfrentarse a una parada productiva y operativa por una falla en el transformador, es algo a lo que seguramente nadie se quiere enfrentar.
Los diferentes componentes de un transformador de potencia se ven sometidos a esfuerzos mecánicos, térmicos y eléctricos. Con el tiempo, estos esfuerzos reducen la vida útil del transformador progresivamente o desencadenan en fallas súbitas.
En este artículo, agrupamos las 7 fallas más comunes que se presentan en los transformadores y sus posibles 30 razones, de modo que usted pueda tener una orientación directa para la atención oportuna ante posibles fallas funcionales en un transformador.
Fallas en los transformadores y sus causas
Fallas en el Devanado
El devanado suele considerarse uno de los componentes más importantes para el adecuado funcionamiento de los transformadores. Algunas referencias de fallas típicas están asociadas a:
- Defectos mecánicos
- Degradación del papel aislante
- Deterioro del aceite aislante
- Puntos calientes por contactos flojos y/o deterioros internos.
- Bajo nivel de aceite en el transformador
- Sobretensiones transitorias debido a rayos, conexiones incorrectas, cortocircuitos, otros.
Fallas en el Tap Changer
El propósito del cambiador de tomas (Tap Changer) es regular el voltaje de entrada o salida de un transformador, alterando el número de vueltas en un devanado y cambiando así la relación de vueltas del transformador. Su función se ve afectada generalmente debido a:
- Fallas en los contactos debido a esfuerzos mecánicos, suciedad o sobrecalentamiento.
- Desgaste o mal manejo.
- Para cambiadores de tomas de-energizados (DETC), si estos no se ejercen con regularidad, existe el riesgo de que no funcionen correctamente la próxima vez que se muevan.
Fallas en los Bushings
Los bushings permiten que los conductores eléctricos pasen de manera segura a través de las partes del transformador. Estos, funcionan como interconexión entre los bobinados y las redes externas. Se estima que las principales fallas de los bushings son debido a:
- Sellos defectuosos
- Defectos en los materiales de aislamiento
- Daños o grietas que provocan la entrada de agua
- Cortocircuito
- Corrosión por contaminación
- Efecto corona por contaminación
- Falta de un programa de pruebas de diagnóstico.
Fallas en el Sistema de Enfriamiento
El sistema de enfriamiento consta de varios componentes que disipan gran parte del calor generado en un transformador. Los transformadores de potencia generalmente están equipados de radiadores, ventiladores y otros auxiliares, en donde suelen fallar a raíz de:
- Corrosión en radiadores y tuberías.
- Filtraciones en las bombas por factores ambientales.
- Desperfectos en ventiladores por falta de mantenimiento o desgaste en los motores.
- Lecturas incorrectas de temperatura por termostato defectuoso.
Fallas en el Sistema de Protección
La preservación de la vida útil del transformador queda enmarcada en gran parte, gracias a la actuación de las protecciones, sean de variables físicas (temperatura, presión, nivel de aceite, gas en el aceite), eléctricas (sobrecorrientes, sobretensiones) y de humedad entre otras. Estas variables generalmente se ven afectadas por los siguientes factores:
- Sobrecalentamiento por acumulación de gases
- Bajo nivel de aceite
- Acumulación o incremento exponencial de la presión del gas
- Factores ambientales como humedad, calor y corrosión
Fallas en el Núcleo
El núcleo es gran parte del corazón del transformador, además le proporciona resistencia mecánica. Típicamente no requiere mantenimiento, sin embargo, para fines de diagnóstico, se consideran las siguientes causas de posibles fallas:
- Desplazamiento del acero del núcleo por inadecuados movimientos del transformador.
- Sobrecalentamiento que alcanza la superficie del núcleo.
- Deterioros en las conexiones a tierra del núcleo.
- Objetos o escombros que potencian corrientes circulantes y la generación de gases.
Fallas en el Tanque
La cuba o tanque sirve como protección física para el transformador y los devanados. Además, sirve para contener el aceite aislante-refrigerante del transformador, entre otros. Las principales fallas suelen ocurrir debido a:
- Filtraciones, abolladuras, grietas que pueden deberse a manipulaciones bruscas o factores ambientales como corrosión, humedad, radiación solar.
- Deterioro por envejecimiento.
Conclusión
Los transformadores representan un papel muy importante en los sistemas eléctricos de todas las industrias en las que los podemos encontrar. La próxima vez que le hagan mantenimiento a tus transformadores, asegúrate de que se inspeccionen cada uno de los elementos del transformador y que no se pase ningún elemento por alto. Hasta una pequeña fisura se puede convertir en un problema más grande si no se le gestiona una atención oportuna.
Descarga el resumen del artículo 7 fallas en los transformadores y sus 30 razones
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Fuentes
- Libro Diagnóstico y Mantenimiento a transformadores en campo. Ing. Ernesto Gallo Martínez.
- CIGRE. Guide for Transformer Maintenance.
- IEEE Std C57.152 -2013.
- CIGRE. Transformer Reliability Survey.
One comment
Daniel González
julio 8, 2022 at 1:18 pm
Buenas tardes
Tengo un transformador de 3MVA que presenta una condición de temperatura que me preocupa dado que la carga está a un 1/3 de su capacidad y pienso que esto debe ser atendido antes de sufrir una falla.
Agradezco se comuniquen conmigo para una visita a la planta