MANTENIMIENTO PREDICTIVO: las recomendaciones del fabricante , las mejores prácticas es que el transformador no sufra de sobrecargas ni sobretensiones, para ello se tendrá que tener un estricto seguimiento y porque no decirlo un control estricto de la operación del transformador, llevando una bitácora de las cargas y temperaturas, en el blog de vida útil del transformador se señala la fórmula para calcular la temperatura del punto más caliente del transformador, otra forma es contando con un termómetro “hot spot” spot” del devanado, pero si no quieren leer el otro blog la formula es: Temperatura ambiente + temperatura aceite= temperatura la cual no deberá de sobrepasar La temperatura de placa la que se señala como temperatura de sobreelevación, este calculo es rudimentario y solo es aproximado. En muchas empresas impera el desconocimiento de como monitorear o dar seguimiento al transformador, que pruebas hacer y para que sirven. lo único que debemos tomar en cuenta es que tan costoso nos puede resultar realizar el mantenimiento predictivo en base a pruebas y cuanto realizar un mantenimiento preventivo o correctivo derivado de las pruebas pr edictivas. Pruebas del mantenimiento predictivo: predice en base a resultados una tendencia, estas pruebas serán obligatorias cada año: 1. prueba de cromatografía de gases en aceite aislante (togas) Realización de la prueba: Cromatografía de Gases Disueltos.
El aceite tiene como funciones principal aislar eléctricamente, extinguir arcos y disipar el calor. Cuando una de las funciones falla, la anomalía del transformador deja sus huellas en el aceite en forma de compuestos pesados (lacas, barnices y carbón) y Compuestos Livianos (gases de hidrocarburos). Estudiando los gases disueltos en el aceite, puede examinarse el estado eléctrico del transformador sin necesidad de realizar inspección interna. Posibles fallas causantes de Gas en el Aceite.
• Descargas en forma de efecto corona. • Sobrecalentamiento de Celulosa. • Sobrecalentamiento de Conductores. • Arqueo en Aceite. Aceit e. 2. prueba de humedad por partes por millón (ppm h2o) Recomendaciones y procedimiento par a realizar la prueba a)
b)
tanto los electrodos como la copa deben de lavarse con aceite al aire en válvulas condicione son el aceite que se ca a aprobar, evitar tocar los electrodos y el calibrador con los dedos, en caso de condensación en la copa se deberá calentar ligeramente para vaporar la humedad antes de usarla. Al iniciar las pruebas se deben caminar los electrodos asegurándose que no ecistan escoriaciones caudadas por el arco eléctrico o acumulación de contaminantes. Si las escoriaciones son profundas se
c)
deben pulir, el carbón y la suciedad deben eliminarse calibrando posteriormente la distancia entre los electrodos. Después de efectuar la limpieza, enjuagar la copa con aceite y efectuar una prueba de ruptura siguiendo las indicaciones que se describen posteriormente.
Para obtener una muestra representativa del total del aceite deben tomarse las precauciones siguientes: -
Limpiar y denar previamente la válvula de muestreo. Enjuagar el recipiente de prueba cuando menos una vez el aceite que se aca a investigar. Nunca tomar una muestra si la humedad relativa es mayor de 75% Evitar el contacto del recipiente de prueba con la válvula de muestreo, los dedos y otros cuerpos extraños.
La temperatura del aceite al efectuar deberá ser a la temperatura ambiente pero ningún caso deberá efectuar la prueba con temperatura de 20° C. El método ASTM D-1816 es similar al D-877 solo define en que los electrodos son semiesféricos en lugar de planos, separados entre 1mm y cuenta con un medio de agitación para proporcionar una circulación lenta de aceite, este método de prueba es mas representativo de las condiciones que trabaja el aceite, aun cuando no es de mucha utilización. Por lo anterior es recomendable contra un aparato con las siguientes características: 1) 2) 3) 4)
Rango de voltaje de 0 a 60 Kv El electrodo intercambiable para cubrir las necesidades de las normas. Que el incremento de voltaje sea automático y cuando con dos velocidades incremento de voltaje que marcan las normas además, de estar provistos de un agitador. Que sea portátil.
Para el método ASTM D-877 la compa debe llenar hasta un nivel no menor de 20 mm sobre la parte separado de los dos electrodos, con objeto de permitir que escape el aire, deberá reposar durante no menos de dos minutos y no más de 3 minutos antes de aplicar el voltaje; después se aplica gradualmente el voltaje a una velocidad aproximada de 3 Kv por segundo, hasta que se produzca el arco entre los electrodos, abriendo el interruptor; el operador lee el volmetro y registra la lectura en KV. Se efectúa la prueba a dos muestras diferentes, si ninguno de los dos valores es menor al valor mínimo permitido, fijado en 30 Kv, no se requerían pruebas posteriores y el promedio de las dos lecturas se reportaran como la rigidez dieléctrica de la muestra. Si cualquiera de los valores es menor que 30 Kv, deberán efectuarse una tercera prueba y promediar los resultados. Par el método de ASTM D-1816 las diferencias son las siguientes: -se aplica el voltaje gradualmente a una velocidad de 500 volts por segundo. -deberá haber un intervalo de por lo menos 3 minutos entre el llenado de la copa y la aplicación de tensión para la primera ruptura y por lo menos intervalos de un minuto entre aplicación de la tensión en rupturas sucesivas. -durante los intervalos mencionados como en el momento de la aplicación de tensión; se propuso debe hacer llegar el aceite. 3. prueba de resistividad dieléctrica
La resistencia del aceite se mide con el medidos de resistencia de aislamiento el cual cuanta con una celda de prueba diseñada de manera que el aceite quede contenido en el espacio anular entre dos electrodos cilíndricos que tienen una gran are superficial y un pequeño espaciamiento entre sí, se aplica un potencia de corriente directa con, medidor de resistencia de aislamiento, obteniéndose la resistencia. 4. prueba de densidad 5. estudio de calidad de energía mínimo 72 horas 6. detección de puntos calientes con cámara termo grafica. 7. bitácora de cargas, temperatura y resultados de pruebas anteriores Este listado es lo básico es la esencia del mantenimiento predictivo, en el cual nos ponemos a utilizar nuestro análisis racional para detectar si existe una disminución o perdida de cualidades, pero que cualidades buscamos. En la prueba de cromatografía, buscamos pistas de alguna falla interna o incipiente, y que difícilmente se podrá manifestar al exterior del transformador, estas pistas nos la dan los gases que se enc uentran atrapados en el aceite producto de la misma descomposición del aceite o descomposición del papel del devanado, o contactos de los devanados.
Los gases clave son los siguientes:
metano hidrogeno acetileno etileno etano CO2
En blog de métodos de interpretación de cromatografías amplio los parámetros y describo cada método. Pero a manera de resumen el incremento en cualquiera de estos gases nos inclinara a estar más atentos de la iniciación de una falla en el interior del transformador, para esto se deberá complementar los resultados con el análisis del aceite es decir una prueba fisico-quimica. Contaminantes resultado del análisis fisicoquímico: agua: la presencia se debe a la misma degradación del aceite y celulosa, liberando oxigeno e hidrogeno y en presencia de una chispa en el caso de un efecto corona se produce agua e hidrogeno simple. particulas: rebabas existentes en los devanados, cables, etc. que flotan en el aceite y bajan la tensión de ruptura del aceite. Contaminación química: pintura interior del transformador burbujas de resina que se irán acumulando en el interior del transformador por el deterioro normal y calentamiento de algunas partes.
ACTIVIDADES A REALIZAR DENTRO DEL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE UN TRANSFORMADOR REPORTE No.
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SUBESTACION
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DIVISION
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EQUIPO PROBADO
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ZONA
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MARCA
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FECHA
TIPO _______________________
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TEMP. AMBIENTE
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VOLTAJE NOMINAL _______________________ HUMEDAD RELATIVA_______________________ % EQUIPO DE PRUEBA: MARCA SERIE No.
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INTERVALO
ACTIVIDADES A REALIZAR
Diariamente
Tome lecturas de las corrientes y de los voltajes de carga Tome lecturas de la temperatura del aceite y de la temperatura de devanados (si el transformador tuviere medidor de temperatura de devanados) Tome lecturas de las temperaturas del aceite entrante y saliente (ventilación por aceite forzado). Tome lecturas de las temperaturas del agua entrante y saliente (refrigeración por agua) Tome lecturas de la presión del colchón de nitrógeno (variara bajo las condiciones de carga y temperatura del ambiente) Sonidos inusuales Observe las bombas de circulación y los ventiladores (deberían estar operando a esas temperaturas?)
LECTURAS
INTERVALO
ACTIVIDADES A REALIZAR
Semanalmente
Fugas (especialmente en aceites con PCB)
LECTURAS
Nivel de aceite en el tanque y en los pasa tapas (si estos fueren en aceite) Revise los tubos de ventilación; note cambios de temperatura. INTERVALO Mensualmente
ACTIVIDADES A REALIZAR Inspeccione todos los medidores que posea el transformador junto con los Pasa tapas tanto de alta como de baja tensión. Revise la existencia de fugas de aceite del t anque, uniones y tuberías.
LECTURAS
Realice una inspección general del transformador. Tome nota del numero de operaciones del cambiador de tap bajo carga (si el transformador estuviere equipado con uno) Revise las alarmas de protección. Revise el medidor de presión/vacío. Compare las lecturas con las del fabricante Revise el estado del respirador deshidratante (¿está saturado de humedad) INTERVALO 3 meses
ACTIVIDADES A REALIZAR Realice las nueve pruebas al aceite dieléctrico. Tome lecturas de la temperatura promedio del aceite (>90ºC <100ºC)
LECTURAS
Revise si la válvula de sobrepresión ha operado (indicador de color amarillo o azul) Realice una cromatografía de gases del aceite. Revise la existencia de fugas de aceite o agua INTERVALO
ACTIVIDADES A REALIZAR
LECTURAS
Semestralmente
Realice las nueve pruebas al aceite dieléctrico. Tome lecturas de la temperatura promedio del aceite; rango 80º Realice una inspección visual de los pasa tapas/aisladores y pararrayos en busca de rajaduras, grado de limpieza, contaminación o existencia de fogoneo. Revise el sistema de puesta a tierra en busca de malos contactos, conexiones rotas o corroídas Realice una cromatografía de gases del aceite.
