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Mantenimiento a transformadores

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Mantenimiento a transformadores
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A pesar de ser una unidad estática, el transformador tiene un proceso termoeléctrico dinámico en su interior. Su sistema de aislamiento consiste en aislamiento líquido (aceite) y sólido (celulosa), materiales orgánicos que están sujetos a alteraciones químicas bajo la influencia de la humedad, oxígeno, calor y catalizado por el material del devanado (cobre, aluminio) y hierro.

Es por ello que una inspección periódica para controlar la temperatura de funcionamiento del transformador y un examen periódico del aceite y de la parte activa, proporcionan la información fundamental para tomar las medidas necesarias para prolongar la vida útil de la celulosa y consecuentemente del transformador.

Estos servicios son:

  • Mantenimiento predictivo y preventivo in situ de transformadores de distribución y potencia.
  • Mantenimiento correctivo en la planta en función de la complejidad y acceso a las unidades.
  • Diseño y montaje de Proyectos de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica.

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

El análisis periódico del aislamiento es una herramienta clave para monitorear el estado del transformador. Proporciona información sobre el estado del aceite y permite la detección de posibles causas de fallo del equipo. Es una parte crítica de cualquier programa de mantenimiento de transformadores sumergidos en aceite.

Pruebas de aceite

  • Rigidez dieléctrica
  • Análisis físico-químicos
  • Cromatografía de gases
  • Contenido de los Furanos
  • Contenido de los PCB’s
  • Contenido de inhibidores
  • Factor de potencia al aceite

Ensayos eléctricos

  • Relación de transformación
  • Resistencia del devanado
  • Resistencia de aislamiento
  • Factor de potencia

MANTENIMIENTO PREVENTIVO

El análisis periódico del aislamiento es una herramienta clave para monitorear el estado del transformador. Proporciona información sobre el estado del aceite y permite la detección de posibles causas de fallo del equipo. Es parte fundamental de cualquier programa de mantenimiento de transformadores en baño de aceite.

  • Termoestables Filtrados al Vacío de Aceite
  • Regeneración de aceite dieléctrico
  • Lavado y secado de la parte activa
  • Suministro, cambio e implementación de: aceite dieléctrico, bujes, válvulas, accesorios

MANTENIMIENTO CORRECTIVO (REPARACIONES)

Cuando hay fallas o malfuncionamientos, se requiere un trabajo de corrección de anomalías. El transformador deja de funcionar para ser reparado.

  • Cambio de bobinas, juntas, aceite dieléctrico
  • Pintura general de transformadores
  • Repotenciación y sustitución de instrumentos, accesorios de la unidad

Tipos de mantenimiento de transformadores

Los transformadores están presentes en subestaciones, plantas de generación, centros comerciales, grandes edificios, hospitales, industrias, minería, explotación petrolera, zonas urbanas, centrales termoeléctricas, etc., por lo que una avería puede tener graves consecuencias. ¿Cómo evitarlos?

Un transformador puede ser dañado por fallas causadas por humedad, agua, oxígeno, calor, contaminación externa, vibraciones, sobretensiones y altos esfuerzos eléctricos, o también por fenómenos de origen eléctrico, electrodinámico, electromagnético, dieléctrico, térmico o mecánico. Sus consecuencias pueden ser catastróficas, por lo que se recomienda la implementación de programas de mantenimiento sistemático, preventivo, predictivo y correctivo, dependiendo de la complejidad y acceso a las unidades.

Análisis

Estado de las partes activas

  • Análisis de los gases disueltos en el aceite del transformador: el análisis cromatográfico de los gases disueltos en el aceite es el único que permite la detección precoz de fallos en las partes activas del equipo (fallos térmicos y eléctricos). Cualquier operación anómala del transformador genera la producción de gases característicos disueltos en el fluido dieléctrico en proporciones inusuales.
  • Estado del aislamiento del fluido
  • Análisis de fluidos de transformadores.
  • Análisis de rigidez: permite comprobar si el aceite del transformador sigue teniendo las propiedades de aislamiento necesarias.
  • Análisis del contenido de agua: permite cuantificar la concentración de agua en el aceite del transformador debido a la degradación de los componentes internos (papel, fluido) y factores externos (humedad atmosférica).
  • Análisis del índice de acidez: es el marcador de la degradación química del aceite del transformador (por envejecimiento tipo oxidación acelerado por catalizadores específicos, cobre).

Estado de contaminación por PCB

  • Búsqueda de PCBs en aceites minerales: permite cuantificar la posible contaminación del aceite del transformador por PCBs debido a manipulación, complementos inadecuados, una presencia inicial (equipos antiguos).
  • Búsqueda de hidrocarburos: la presencia de altos niveles de hidrocarburos puede afectar la característica de inflamabilidad. Después de algún tiempo, el aceite se vuelve inflamable.

Estado de aislamiento de celulosa

  • Análisis de los derivados furánicos: cuando la celulosa se aísla y se degrada, aparecen compuestos llamados “derivados furánicos”, disueltos en el aceite del transformador. Así, a partir de una muestra de aceite, es posible conocer el nivel de degradación de los aislados. Este análisis permite diagnosticar la posible degradación del material celulósico (especialmente el papel de recubrimiento de las bobinas) y se realiza generalmente en transformadores que tienen 20 años o más sujetos a otros análisis, cuyos resultados nos llevan a presumir la presencia de degradación.

Mantenimiento

Mantenimiento sistemático

  • Control visual (limpieza, corrosión, fugas).
  • Limpieza y comprobación de las protecciones de los sistemas de ventilación.
  • Limpieza y comprobación de las protecciones del regulador.
  • Limpieza y comprobación de las protecciones de los mandos (por termografía infrarroja).

Mantenimiento preventivo

Al igual que el análisis del aceite del transformador, este modo de mantenimiento permite comprobar las propiedades del fluido dieléctrico, detectando cualquier fallo procedente de las partes activas (bobinado, circuito eléctrico, magnético, regulado) y del aislamiento de celulosa.

  • Aceite térmico filtrado al vacío.
  • Regeneración de aceite dieléctrico.
  • Lavado y secado de la parte activa.
  • Suministro, cambio e implementación de aceite dieléctrico, bujes, válvulas, accesorios.

Mantenimiento predictivo

Es un análisis periódico del aislamiento. Es una herramienta clave para monitorizar el estado del transformador y sus componentes, ya que proporciona información relativa al estado del aceite y permite detectar posibles causas de fallo en el equipo. Existen dos pruebas para este tipo de mantenimiento:

Pruebas de aceite:

  • Rigidez dieléctrica.
  • Análisis físico-químicos.
  • Cromatografía de gases.
  • Contenido de los furanos.
  • Contenido de PCB.
  • Contenido de inhibidores.
  • Factor de potencia al aceite.

Pruebas eléctricas:

  • Relación de transformación.
  • Resistencia de los devanados.
  • Resistencia de aislamiento.
  • Factor de potencia.

Mantenimiento correctivo

Cuando hay fallas o malfuncionamientos, se requiere un trabajo de corrección de anomalías. En este caso, es necesario parar el transformador para repararlo.

  • Cambio de bobinas, juntas y aceite dieléctrico.
  • Pintura general del transformador.
  • Repotenciación y sustitución de los instrumentos y accesorios de la unidad.

A pesar de ser una unidad estática, el transformador presenta en su interior un proceso dinámico de tipo termoeléctrico. Sus sistemas de aislamiento consisten en aislamiento líquido (aceite) y sólido (celulosa), materiales orgánicos que están sujetos a alteraciones químicas bajo la influencia de la humedad, oxígeno, calor y catalizado por el material del devanado (cobre, aluminio) y hierro.

De acuerdo con las recomendaciones del fabricante, la mejor práctica es que el transformador no sufra sobrecargas o sobretensiones; para ello, el funcionamiento del equipo debe ser estrictamente monitoreado por medio de un registro de carga y temperatura para generar un mantenimiento oportuno.

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