Causas y tipos de fallos de múltiples puntos de tierra en el núcleo del transformador

Peligros de fallos de tierra en múltiples puntos del núcleo

Un transformador no debe tener tierra en múltiples puntos durante su funcionamiento normal. Un campo magnético alternante alrededor del bobinado induce capacitancias parásitas entre los bobinados, el núcleo y la carcasa. Los bobinados vivos se acoplan a través de estas capacitancias, creando un potencial flotante del núcleo con respecto a tierra. Las distancias desiguales entre los componentes causan diferencias de potencial; cuando son lo suficientemente altas, producen chispas. Esta descarga intermitente degrada el aceite del transformador y el aislamiento sólido con el tiempo.

Para prevenir esto, el núcleo y la carcasa se conectan de manera confiable para compartir el mismo potencial. Sin embargo, dos o más puntos de tierra del núcleo/componentes metálicos forman un circuito cerrado, causando circulación y sobrecalentamiento local. Esto descompone el aceite, reduce el rendimiento del aislamiento y, en casos graves, quema las láminas de silicio del núcleo, lo que lleva a accidentes importantes en el transformador principal. Por lo tanto, los núcleos de los transformadores principales deben usar una conexión a tierra en un solo punto.

Causas de fallos de tierra en el núcleo

Las causas clave incluyen: cortocircuitos de placas de tierra debido a una construcción/diseño deficiente; tierra en múltiples puntos por accesorios o factores externos; residuos metálicos dejados en el transformador; y rebabas, óxido o escoria de soldadura debido a un procesamiento deficiente del núcleo.

Tipos de fallos en el núcleo

Seis tipos comunes:

• Contacto del núcleo con la carcasa/brida: por ejemplo, clavos de transporte no retirados, contacto de la pata de la brida con columnas del núcleo, láminas de silicio deformadas tocando las bridas, cartón caído entre los pies de la brida y el yugo de hierro, o asientos de termómetro excesivamente largos.

• Cubiertas de tornillos del núcleo excesivamente largas que cortocircuitan con las láminas de silicio.

• Objetos extraños en el tanque que causan cortocircuitos parciales (por ejemplo, un destornillador en un transformador 31500/110, un cable de cobre de 120 mm en una unidad 60000/220).

• Aislamiento húmedo/dañado (lodo, humedad, aislamiento de brida/pad/caja de hierro degradado) que lleva a una conexión a tierra en múltiples puntos de alta resistencia.

• Rotores de bombas sumergibles desgastados que liberan polvo metálico; la atracción electromagnética forma un puente entre rieles inferiores, pads o fondo del tanque, causando una conexión a tierra en múltiples puntos.

• Operación inadecuada, mantenimiento insuficiente y falta de revisiones programadas.