Tipos de fallas comunes y contramedidas para transformadores de corriente (CT)

I. Circuito Abierto en el Secundario

El circuito abierto en el secundario es la falla más peligrosa del TC y exige la máxima vigilancia. En condiciones normales de operación, el secundario del TC se encuentra cerca de una condición de cortocircuito. Una vez abierto, toda la corriente primaria se convierte en corriente de magnetización, llevando el núcleo a una saturación profunda e induciendo un voltaje extremadamente alto en los terminales secundarios, lo que puede perforar fácilmente el aislamiento o poner en peligro al personal.

Síntomas — Zumbido fuerte o vibración anormal en el cuerpo del TC; chispas en el terminal abierto; los amperímetros o vatímetros conectados marcan cero o fluctúan erráticamente; en casos graves, humo y sobrecalentamiento.

Contramedidas

1. Informe inmediatamente al despachador y retire los esquemas de protección que puedan operar incorrectamente debido al circuito abierto (por ejemplo, protección diferencial).
2. Reduzca la corriente de carga primaria tanto como sea posible para disminuir el voltaje inducido en el circuito secundario.
3. El personal de mantenimiento debe usar botas y guantes aislantes, pararse sobre una alfombra aislante y utilizar herramientas debidamente aisladas para cortocircuitar de forma segura el secundario en los terminales de prueba dedicados cerca del TC.
4. Si la anomalía persiste después del cortocircuito, o si se sospecha un circuito abierto interno en el TC, desenergice la unidad sin demora y programe su reparación.

II. Deterioro del Aislamiento Interno y Sobrecalentamiento

Este tipo de falla es altamente insidiosa y acumulativa, a menudo causada por defectos de fabricación, ingreso prolongado de humedad, sobrecarga o picos de corriente de cortocircuito externos. El envejecimiento del aislamiento y las descargas parciales erosionan progresivamente el equipo y eventualmente pueden provocar una ruptura o explosión.

Síntomas — El análisis de gases disueltos (DGA) muestra niveles anormalmente elevados de gases característicos (hidrógeno, hidrocarburos totales, acetileno); la carcasa se calienta, emite humo o desprende un olor a quemado; se escuchan sonidos de descargas crepitantes desde el interior.

Contramedidas

1. Si los resultados de las pruebas de aceite superan gravemente los límites o si aparecen humo, fuego u otros defectos críticos, solicite inmediatamente la desenergización y el aislamiento.
2. Nunca accione un seccionador para aislar la falla (los seccionadores carecen de capacidad de extinción de arco y pueden provocar un arco de cortocircuito); utilice siempre un interruptor de circuito para interrumpir el suministro.
3. Si se ha declarado un incendio, utilice extintores de polvo seco, extintores de CO₂ o arena seca. Los extintores a base de agua están estrictamente prohibidos.

III. Saturación del Núcleo y Degradación de la Precisión

Cuando la carga secundaria es demasiado alta, la corriente de cortocircuito del sistema es excesiva o el material del núcleo es de calidad inferior, el circuito magnético del TC puede saturarse. Esto distorsiona la forma de onda de la corriente de salida, comprometiendo gravemente la precisión de medición y la fiabilidad de la protección.

Síntomas — Medición de energía inexacta y pérdidas de línea anormales; los relés de protección operan incorrectamente o no logran operar.

Contramedidas

1. Verifique que la carga secundaria esté dentro del rango nominal; evite operar el TC cerca de la saturación durante períodos prolongados.
2. Realice pruebas periódicas de características de excitación, pruebas de relación y pruebas de ángulo de fase para evaluar el estado de magnetización.
3. Si es necesario, desmagnetice el núcleo o reemplace el TC por uno que tenga mayor resistencia a la saturación y una carga nominal mayor.

IV. Mal Contacto y Anomalías en el Circuito Secundario

Las vibraciones, la expansión y contracción térmica, o una instalación inadecuada pueden aflojar o corroer los terminales, aumentando la resistencia de contacto, generando calor e interrumpiendo la transmisión de señales.

Síntomas — El sistema de adquisición de datos reporta una alarma de "pérdida de corriente"; la señal de salida es inestable; las conexiones muestran sobrecalentamiento visible, decoloración o formación de arcos.

Contramedidas

1. Inspeccionar y apretar los terminales sueltos en el sitio; limpiar las superficies de contacto oxidadas o corroídas.
2. Utilizar cables y terminales de alta calidad; realizar termografía infrarroja periódica para detectar puntos calientes en las conexiones.
3. Para fallos internos en relés u otros componentes que no puedan manejarse directamente, primero poner en cortocircuito el secundario del TC y luego remitir el problema a personal cualificado.

Transformador de corriente encapsulado en resina de baja tensión (BT)

V. Daños mecánicos y envejecimiento ambiental

La exposición prolongada a altas temperaturas, alta humedad o entornos contaminados, o un estrés desigual durante la instalación, puede causar deformación estructural, grietas en el fundido y degradación del aislamiento.

Síntomas — Carcasa dañada; descargas superficiales; resistencia de aislamiento significativamente reducida.

Contramedidas

1. Mantener el entorno de operación del TC limpio y seco; instalar calentadores deshumidificadores dentro del gabinete cuando sea necesario.
2. Implementar estrictamente pruebas preventivas (medición de resistencia de aislamiento, prueba de descargas parciales, prueba de tensión soportada en CA) para detectar el deterioro del aislamiento en una etapa temprana.
3. Reemplazar la unidad de inmediato si se encuentran daños mecánicos graves o degradación del aislamiento más allá de los límites aceptables.

Resumen

La operación segura de los transformadores de corriente afecta directamente la estabilidad del sistema eléctrico. La regla cardinal en el mantenimiento diario es que "el secundario del TC nunca debe abrirse". Se debe establecer un sistema de defensa multinivel que combine inspección rutinaria, pruebas periódicas y análisis de datos: las inspecciones visuales y la termografía infrarroja capturan anomalías superficiales, mientras que las pruebas de aislamiento, la detección de descargas parciales y el DGA predicen con precisión los defectos internos. Solo al pasar de la "reparación post-fallo" a la "acción preventiva" se pueden eliminar los puntos ciegos y garantizar la operación segura, confiable y económica de la red.

Editado por：Garca