¿Cuáles son las fallas comunes de los transformadores de corriente en el equipo de conmutación aislado por aire?

Hola a todos, soy Felix y he estado trabajando en el campo de los sistemas de potencia durante 10 años. Desde seguir a ingenieros seniors en el terreno hasta liderar equipos que manejan diversos fallos de equipos en subestaciones, he trabajado con muchos tipos de transformadores de corriente (CTs), especialmente aquellos utilizados en interruptores de aire aislado (AIS).

Aunque este tipo de equipo es relativamente simple en estructura y fácil de mantener, aún experimenta problemas frecuentes durante la operación real. Hoy, compartiré mi experiencia práctica y hablaré sobre:

¿Cuáles son las fallas más comunes de los transformadores de corriente en interruptores de aire aislado — y cómo nos enfrentamos a ellas?

Sin rodeos, solo conocimientos prácticos!

1. ¿Qué es un transformador de corriente en un interruptor de aire aislado?

Comenzaré con una explicación rápida para ayudarte a entender mejor lo que viene a continuación.

El Interruptor de Aire Aislado (AIS) es un tipo de equipo de distribución de energía que utiliza el aire como su principal medio de aislamiento. Se usa ampliamente en redes de distribución de hasta 35kV.

El transformador de corriente (CT) dentro de él generalmente se instala cerca de los interruptores de circuito o interruptores de aislamiento. Su función es medir la corriente primaria y proporcionar señales de muestreo para dispositivos de protección. El rendimiento del CT afecta directamente la precisión de la medición y la confiabilidad de las acciones de protección.

2. Tipos Comunes de Fallas y Análisis de Causas Raíz
Falla 1: Circuito Secundario Abierto — El Problema Más Peligroso (y a Menudo Pasado por Alto)

• Síntomas: Los medidores no muestran lecturas, los relés de protección fallan o incluso se queman.

• Causas:

• Conexiones de terminales flojas;

• Olvidar cortocircuitar el circuito secundario durante las pruebas;

• Error humano durante la operación.

• Consecuencias: Un circuito secundario abierto puede causar saturación del núcleo y generar voltajes peligrosamente altos — potencialmente dañando el equipo o causando riesgos de seguridad.

• Soluciones:

• Verificar todo el cableado secundario antes de la instalación;

• Siempre usar puentes de cortocircuito al realizar pruebas;

• Capacitar al personal de mantenimiento en procedimientos adecuados.

Consejo Profesional: ¡Después de cada sesión de mantenimiento, siempre verifique el bucle secundario con un multímetro para asegurar la continuidad!

Falla 2: Envejecimiento del Aislamiento / Ingreso de Humedad — Un Gran Riesgo Durante la Actualización de Subestaciones Antiguas

• Síntomas: Descargas parciales, resistencia de aislamiento reducida, viajes de ruptura.

• Causas:

• Envejecimiento a largo plazo de los materiales;

• Sellado deficiente permite la entrada de humedad;

• Entorno de alta humedad (común en regiones del sur).

• Consecuencias: Problemas menores afectan la precisión de la medición; casos graves pueden llevar a cortocircuitos o explosiones.

• Soluciones:

• Realizar pruebas de aislamiento regulares;

• Priorizar diseños resistentes a la humedad al reemplazar unidades antiguas;

• Instalar dispositivos de calefacción y deshumidificación en entornos húmedos.

Recomendación: Durante la actualización de estaciones antiguas, ¡no solo mires la apariencia — inspecciona cuidadosamente el aislamiento interno!

Falla 3: Conexión de Polaridad Incorrecta — Un Error Común de Novatos, con Consecuencias Graves

• Síntomas: Mal funcionamiento de la protección diferencial, medición inexacta.

• Causas:

• No verificar la polaridad durante la instalación;

• Interpretar incorrectamente los diagramas de cableado;

• Etiquetado poco claro lleva a un cableado incorrecto.

• Consecuencias: En sistemas de protección diferencial, la polaridad incorrecta puede causar disparos falsos o falla en el disparo — un gran riesgo de seguridad.

• Soluciones:

• Siempre realizar una prueba de polaridad después de la instalación;

• Usar un probador de polaridad o método DC para confirmar la dirección;

• Marcar claramente los terminales primarios y secundarios.

Recordatorio: La polaridad importa — especialmente cuando se trata de sistemas de protección de relés!

Falla 4: Error de Relación Demasiado Grande — El "Asesino Silencioso" que Afecta la Medición y la Protección

• Síntomas: Discrepancias en las lecturas de los medidores de energía, ajustes de protección incorrectos.

• Causas:

• Selección inadecuada del CT (desajuste de corriente nominal);

• Curva de magnetización pobre del núcleo;

• Carga secundaria excesiva (por ejemplo, conectar múltiples instrumentos).

• Consecuencias: Errores pequeños cuestan dinero en facturación; errores grandes causan mal juicio por parte de los relés de protección.

• Soluciones:

• Emparejar cuidadosamente la corriente nominal durante la selección;

• Verificar si la carga secundaria está dentro de los límites aceptables;

• Reemplazar con CTs de mayor clase de precisión cuando sea necesario.

Atención: ¡No rebajes las clases de precisión a la ligera — especialmente para aplicaciones de medición!

Falla 5: Daño Mecánico o Montaje Deficiente — Riesgos Ocultos de la Instalación

• Síntomas: Vibración anormal, ruido fuerte, sobrecalentamiento.

• Causas:

• Daño físico durante el transporte;

• Alineación forzada durante la instalación;

• Ajuste incorrecto de los pernos de montaje.

• Consecuencias: La operación a largo plazo puede llevar a la deformación del bobinado o daño al aislamiento.

• Soluciones:

• Inspeccionar por daño físico antes de la instalación;

• Seguir estrictamente las instrucciones de instalación;

• Usar llaves dinamométricas para apretar correctamente los pernos.

Experiencia en Campo: ¡Es mejor tomarse el tiempo que apresurarse y dejar peligros ocultos detrás!

3. Consejos Diarios de Operación y Mantenimiento

Como ingeniero de campo experimentado, aquí hay algunas sugerencias clave de O&M que quiero enfatizar:

• Patrullas Regulares: Monitorear temperatura, sonido y estado de conexión;

• Pruebas de Aislamiento: Realizar pruebas de resistencia de aislamiento y pérdida dieléctrica al menos una vez al año;

• Detección en Vivo: Usar imágenes térmicas infrarrojas para detectar calentamiento anormal temprano;

• Registro de Datos: Mantener registros históricos para rastrear tendencias;

• Capacitación: Mejorar los estándares operativos a través de la capacitación del personal, especialmente para nuevos empleados.

4. Pensamientos Finales

Los transformadores de corriente en interruptores de aire aislado pueden parecer pequeños e insignificantes, pero son los ojos y oídos de todo el sistema de potencia. Cuando fallan, puede variar desde inexactitudes menores en la medición hasta riesgos de seguridad serios.

Así que, ya sea que estés seleccionando, instalando o manteniendo estos dispositivos — ¡presta atención a los detalles!

Recuerda estos puntos clave:

• Evita a toda costa los circuitos secundarios abiertos;

• Nunca permitas errores de polaridad;

• Monitorea regularmente el envejecimiento del aislamiento;

• Controla estrictamente los errores de relación;

• Asegura una instalación de alta calidad.

Solo al hacer bien cada detalle podemos garantizar realmente operaciones de sistema de potencia estables y seguras.

Si has encontrado algún problema relacionado con CTs en tu trabajo, o quieres saber más sobre la solución de un fallo específico, no dudes en dejar un comentario o enviarme un mensaje. ¡Estaré encantado de ayudarte a analizar y resolver el problema juntos!

¡Espero que cada transformador de corriente funcione de manera estable y segura — guardando silenciosamente nuestro suministro de energía!

— Felix