Detección de transformadores de potencia “húmedos” a través de ensayos eléctricos
En el proceso de fabricación de un transformador de potencia es necesario medir y controlar el contenido de humedad que se impregna al papel en la parte activa, ya que un aislamiento húmedo se degradará rápidamente, y el tiempo de vida se encontrará por debajo del esperado.
Un transformador que sale de fábrica con un papel húmedo, tendrá complicaciones después de unos años de la puesta en servicio, produciendo ruptura de enlaces covalentes y de las cadenas de celulosa de las cuales está formado el papel, generando subproductos como agua, generación de gases combustibles, entre ellos, el monóxido de carbono (CO), dióxido
de carbono (CO2) y generación de compuestos furánicos como el 2-furaldehido, convirtiéndose en un proceso cíclico hasta que eventualmente la falla suceda.
La prueba idónea para verificar que el transformador de potencia ha llegado a sitio, y no ha ingresado humedad al aislamiento, es la medición de punto de rocío, la cual es una medición directa a través del gas que se encuentra al interior de la cuba del transformador, generalmente nitrógeno o aire seco.
Asimismo, es muy importante que el transformador de potencia, instalado en campo luego del proceso de montaje, alto vacío y tratamiento por termovacío se entregue en óptimas condiciones para que puede operar en tiempo, carga y confiabilidad para el cual fue diseñado.Hasta hace unos años, no era posible medir la humedad de la parte activa. Ahora es posible tener una estimación a través del porcentaje de saturación o por las curvas de equilibrio del sistema papel aceite de Oommeen, entre los métodos más conocidos.
Dentro de los ensayos de aceptación, se encuentra la prueba de Espectroscopia dieléctrica o Respuesta Dieléctrica en Frecuencia, más conocido por sus siglas DFR. Esta prueba consiste en medir y controlar, las pérdidas dieléctricas en el espectro de la frecuencia entre 0.1mHz a 1kHz, aplicando una baja tensión, generalmente 140V entre los aislamientos que comprendan mayor contenido de papel (Se considera el aislamiento entre el primario y secundario) con los parámetros analizados, y con los algoritmos de software de fabricantes, utilizando equipos de ensayo como Megger u Omicron que tienen en su base de datos los diferentes tipos de papel y aceite, y permiten una mejor precisión del contenido de humedad de la parte activa. Este método de medición se encuentra recomendado en normas de referencia de: IEEE Y CIGRE
- Cigre TB 254: Dielectric Response Methods for Diagnostics of Power Transformer
- Cigre TB 414: Dielectric Response Diagnoses for Transformer Winding
- Cibre TB 349: Moisture Equilibrium and Moisture Migration within Transformer Insulation Systems
Debido a la importancia de este ensayo, muchas empresas están adoptando el hábito de medir y controlar, como prueba de rutina para llevar el control del contenido de la humedad de sus transformadores, pudiendo tomar acciones correctivas oportunas cuando se observen desviaciones.
Incluso en algunos casos, al revisar los resultados del análisis físico-químico y observar que el valor de rigidez dieléctrica se encuentra por debajo de lo recomendado y con presencia de alto contenido de humedad, la mayoría opta por realizar un tratamiento por termovacío al aceite aislante, no teniendo en cuenta que la humedad en el transformador se encuentra en un aproximado de 95% en el papel y 5% en el aceite, no atacando la raíz del problema, esto implica realizar reprocesos, teniendo sobrecostos en el mantenimiento de los activos.En T&D ELECTRIC recomendamos realizar este ensayo como línea base a los activos de nuestros clientes para que puedan detectar transformadores “húmedos”, y realicen el mantenimiento correctivo adecuado y oportuno, lo cual permitirá prolongar la vida útil de sus transformadores, teniendo un plan de mantenimiento eficaz y eficiente.