¿Qué modos de fallo son posibles en un transformador? ¿Cómo identificar y solucionar estos fallos?

Los transformadores son componentes críticos en los sistemas de energía, y diversos modos de fallo pueden afectar su operación. La identificación y resolución oportuna de estos modos de fallo es esencial para prevenir costosos tiempos de inactividad y garantizar la confiabilidad del sistema. A continuación, se presentan algunos modos de fallo comunes de los transformadores, junto con métodos para identificarlos y abordarlos:

• Fallo de aislamiento
  Identificación: El fallo de aislamiento lleva a una disminución de la resistencia al aislamiento, lo cual puede detectarse mediante pruebas de resistencia al aislamiento (pruebas con megger).
  Reparación: Reemplace o repare los materiales de aislamiento dañados según sea necesario, incluyendo terminales, conductores o bobinados completos. Investigue la causa raíz del fallo de aislamiento, que puede deberse a sobrecalentamiento, ingreso de humedad o contaminación.

• Sobrecalentamiento
  Identificación: El sobrecalentamiento puede resultar de sobrecarga, enfriamiento inadecuado o conexiones sueltas. Las altas temperaturas pueden detectarse utilizando sensores de temperatura y termografía infrarroja.
  Reparación: Reduzca la carga dentro de la capacidad nominal del transformador, asegúrese de un enfriamiento adecuado y apriete las conexiones sueltas. Considere rediseñar el sistema de enfriamiento si es necesario.

• Saturación del núcleo
  Identificación: La saturación del núcleo ocurre cuando el núcleo magnético alcanza su límite, causando distorsión de la forma de onda de salida. Esto puede observarse a través de la distorsión armónica en las formas de onda de corriente y voltaje.
  Reparación: Instale filtros armónicos para mitigar la saturación del núcleo. Evalúe si se necesita un material o diseño de núcleo diferente para prevenir la saturación.

• Daño en los bobinados y el núcleo
  Identificación: La inspección visual puede revelar daños físicos como grietas, deformaciones o distorsiones en los bobinados o el núcleo.
  Reparación: Repare o reemplace los componentes dañados. Los daños menores en los bobinados pueden repararse localmente, mientras que daños severos pueden requerir rebobinado o reemplazo del núcleo.

• Contaminación y degradación del aceite
  Identificación: El análisis de aceite, incluyendo el Análisis de Gases Disueltos (DGA), puede detectar contaminantes y gases generados durante fallos incipientes. El aceite oscurecido o espumoso también puede indicar problemas.
  Reparación: Reemplace el aceite contaminado y aborde la causa raíz de la contaminación. Considere la actualización a fluidos aislantes más ecológicos y menos inflamables si es aplicable.

• Fugas en terminales y juntas tóricas
  Identificación: Las fugas de aceite pueden observarse visualmente, especialmente alrededor de los terminales y juntas tóricas.
  Reparación: Repare o reemplace los terminales y juntas tóricas dañados. Apriete las conexiones y asegúrese de un sellado adecuado.

• Cortocircuitos
  Identificación: Los cortocircuitos causan sobrecorriente y pueden producir sonidos distintivos. Los relés protectores deben dispararse debido al cortocircuito.
  Reparación: Investigue la causa del cortocircuito, repare los componentes dañados y reemplace cualquier sección de bobinado afectada.

• Problemas en el cambiador de tomas
  Identificación: Los fallos en el cambiador de tomas pueden causar problemas de regulación de voltaje o arcos en los Cambiadores de Toma sin Carga (NLTC). El monitoreo de las variaciones de voltaje ayuda a identificar los problemas en el cambiador de tomas.
  Reparación: Limpie, lubrique y mantenga el cambiador de tomas. Si persisten problemas significativos, considere repararlo o reemplazarlo.

• Ingreso de humedad
  Identificación: El ingreso de humedad puede detectarse a través del análisis del contenido de humedad. La inspección visual también puede revelar signos de daño por humedad, como óxido o corrosión.
  Reparación: Aborde la fuente del ingreso de humedad, repare o reemplace los componentes dañados y mantenga un sellado adecuado.

El mantenimiento preventivo regular es crucial, incluyendo inspecciones visuales, muestreo de aceite y pruebas de resistencia al aislamiento, para detectar posibles problemas temprano. Además, considere emplear técnicas de monitoreo de estado, como el monitoreo en línea y las pruebas de descargas parciales, para evaluar continuamente la salud del transformador. El mantenimiento y las reparaciones oportunas ayudan a extender la vida útil del transformador y prevenir fallos costosos.