Causas del Daño en Transformadores Debido a Rayos y Si Puede Seguir Usándose Después

1. ¿Qué Causa el Daño en los Transformadores por Rayos?

• Impacto Directo de un Rayo: Cuando un rayo golpea directamente un transformador o sus líneas de transmisión cercanas, genera una corriente transitoria enorme que fluye instantáneamente a través de los devanados y el núcleo del transformador. Esto hace que el material aislante se caliente rápidamente, incluso puede derretirse, lo que conduce a cortocircuitos o quemaduras en los devanados. El daño causado por impactos directos suele ser catastrófico.

• Tensión Inducida por Rayos (Inducción Electromagnética): Incluso si el rayo no golpea directamente el transformador, su potente campo electromagnético puede inducir tensiones entre los devanados, especialmente en ausencia de un escudo efectivo. Estas tensiones inducidas pueden ser lo suficientemente altas como para romper el aislamiento del transformador, causando descargas parciales. Con el tiempo, este estrés acumulativo degrada la capa de aislamiento y eventualmente lleva al fallo.

• Ingreso de Sobretensiones por Rayos: Las sobretensiones generadas por rayos que viajan a lo largo de las líneas de alimentación pueden propagarse rápidamente al transformador. Si el transformador carece de protección adecuada contra sobretensiones, estas ondas de rayos pueden penetrar directamente en el transformador, causando sobretensiones que dañan el sistema de aislamiento interno.

• Elevación de Potencial de Tierra (GPR) / Retroceso: Durante un impacto de rayo, la corriente de rayo fluye a través del sistema de puesta a tierra, creando una caída de tensión a través de la resistencia de puesta a tierra. Si la resistencia de puesta a tierra del transformador es demasiado alta, puede ocurrir una elevación significativa del potencial de tierra. Esto puede resultar en un "retroceso", donde el tanque del transformador o el lado de baja tensión experimenta un alto potencial relativo, lo que lleva a daños en el equipo.

2. ¿Puede un Transformador Seguir Utilizándose Después de un Impacto de Rayo?

Si un transformador puede seguir utilizándose después de un impacto de rayo depende de la extensión del daño y de los resultados de las inspecciones posteriores. Generalmente, deben tomarse los siguientes pasos inmediatamente después de un impacto:

• Aislamiento de Seguridad e Inspección Visual: Primero, asegure la seguridad aislando el transformador afectado de la red. Realice una inspección visual en busca de daños físicos evidentes, marcas de quemadura o fugas de aceite.

• Análisis de Gases Disueltos (DGA): Analizar los gases disueltos en el aceite del transformador es un método clave para diagnosticar fallas internas. Un impacto de rayo puede causar que los materiales aislantes se descompongan, liberando gases específicos como hidrógeno y acetileno. El análisis de muestras de aceite ayuda a evaluar la gravedad del daño interno.

• Pruebas Eléctricas: Realice pruebas que incluyan la medición de la resistencia aislante, la prueba del factor de pérdida dieléctrica (tan δ) y la medición de la resistencia de los devanados a corriente continua para evaluar si el rendimiento eléctrico del transformador ha sido comprometido.

• Evaluación Profesional y Reparación: Basándose en los resultados de las pruebas anteriores, técnicos calificados deben evaluar la extensión del daño y determinar la factibilidad de la reparación. Los daños menores en el aislamiento pueden remediarse mediante secado, reparación local de los devanados o reemplazo del aislamiento. Sin embargo, daños graves, como devanados quemados, pueden requerir un rebobinado completo o el reemplazo del transformador entero.

En resumen, los transformadores pueden dañarse por rayos a través de múltiples mecanismos, y su utilidad después de un impacto depende completamente de la gravedad del daño. La clave para prevenir fallos relacionados con rayos radica en establecer un sistema robusto de protección contra rayos, incluyendo la instalación de pararrayos, la implementación de una puesta a tierra efectiva y el uso de transformadores resistentes a rayos.