Mantenimiento

Transformadores de distribución

Un transformador de distribución, parte clave de cualquier sistema de suministro de energía, reduce la tensión primaria generada por la planta de energía a la tensión de utilización para los consumidores; por lo general un paso por debajo de 11, 22 ó 33 kV a 230 o 433 V. Este dispositivo estático opera según el principio de la inducción electromagnética, el ajuste de los valores de tensión y corriente, la frecuencia, mientras que el mantenimiento. Se erige como el último punto de la cadena del suministro de energía, enviando electricidad directamente a los establecimientos residenciales, comerciales e industriales. Un transformador de distribución generalmente se compone de cuatro partes básicas.

Bobina primaria

La bobina primaria, la primera parte integrante de un transformador de distribución, se compone de cable de cobre recubierto con esmalte y enrollado alrededor de un núcleo magnético. La corriente entrante de baja, de alta tensión alterna a partir de la planta de energía fluye a través del cable y en el proceso genera un flujo magnético.

Bobina secundaria

El flujo magnético producido en la bobina primaria (o devanado primario) desarrolla un campo magnético en una bobina secundaria. Las bobinas secundarias consisten en aluminio o cobre en una cinta de espesa, con un aislamiento de papel impregnado con resina. Similar a la bobina primaria, estas cintas de aluminio o de cobre se enrollan alrededor de un imán. El campo magnético generado en la bobina secundaria induce una corriente de alta corriente y baja tensión alterna en la cinta, que fluye hacia fuera del transformador como energía lista para usar.

Núcleo magnético

Un transformador de distribución no funcionará sin un núcleo magnético, el tercer elemento clave. Este imán en forma de "C" o "E" permite la generación del campo magnético en la bobina secundaria del flujo magnético en la bobina primaria. La base está hecha de pilas de láminas de chapa de acero que la mantiene unida mediante correas de acero o resina. Este núcleo magnético, así como las bobinas primaria y secundaria comprenden partes activas del transformador de distribución y son responsables de la regulación de la tensión.

Tanque

Por último, un tanque de acero con recubrimiento en polvo y una junta sellada sirve como el paquete mecánico o contenedor de protección para las partes activas del transformador. Tiene un aceite mineral no conductor inerte, que sirve de refrigeración y protección contra la humedad, y en el que se sumerge el conjunto de la bobina de núcleo. El depósito también contiene buje, y en algunos casos equipos auxiliares para el transformador. Una vez sellado, el tanque está instalado en un poste de electricidad o en una base de concreto de acero revestido colocado bajo la tierra.

La necesidad del mantenimiento preventivo en las instalaciones eléctricas, tanto en las de Alta, Media y Baja tensión se multiplican en función de los daños que podría ocasionar su parada por avería, tanto se trate de instalaciones públicas como privadas.

NORMAS BÁSICAS PREVIAS

Consejos básicos y generales:

Planificar con antelación a la parada y desconexión del transformador de la red. Recopilar información técnica relativa al transformador revisar protocolo y equipos de seguridad necesarios seleccionar personal necesario para el mantenimiento.

TAREAS DEL MANTENIMIENTO

Aunque  cada instalación tiene características distintas a continuación se presentan las habituales o las cuales se deben cumplir en la norma.

·          Desconectar el equipo de red tomando las medidas necesarias.

·          Comprobación del sistema de seguridad por sobre temperatura.

·          Comprobación del sistema de seguridad por sobre tensión en el transformador.

·          Comprobación de los sistemas de sobre corriente y fuga a tierra

·          Comprobación resto de indicadores

·          Comprobación del nivel de aceite, así como posibles fugas.

·          Prueba de Rigidez Dieléctrica del Aceite

·          Comprobación, limpieza y ajuste de todas las conexiones eléctricas, fijaciones, soportes, guías y ruedas, etc.

·          Comprobación y limpieza de los aisladores

·          Comprobación en su caso del funcionamiento de los ventiladores

·          Limpieza y pintado del chasis, carcasas, depósito y demás elementos externos del transformador susceptibles de óxido o deterioro.

TRANSFORMADORES SECOS

Pruebas

·          Medición de resistencia óhmica de los devanados.

·          Relación de transformación.

·          Polaridad, desplazamiento angular y secuencia de fases.

·          Pérdidas en vacío y corriente de excitación a tensión nominal.

·          Tensión de impedancia y pérdidas debidas a la carga en la tensión nominal.

·          Pruebas dieléctricas: tensión aplicada tensión inducida resistencia de aislamiento

Los transformadores secos se destacan, pues son ecológicamente insuperables, debido a la total ausencia de líquidos aislantes, no representan riesgo alguno de explosión o de contaminación, además del hecho de ser fabricados únicamente con materiales que no atacan el medio ambiente. Además de no necesitar mantenimiento, estos transformadores posibilitan diversas economías, a saber, en el proyecto eléctrico y civil cuando se los compara con los aislados en aceite de la misma potencia.

Transformadores estándar IEC

Los transformadores de distribución de este rango se utilizan para reducir las tensiones de distribución suministradas por las compañías eléctricas a niveles de baja tensión para la distribución de potencia principalmente en áreas metropolitanas (edificios públicos, oficinas, subestaciones de distribución) y para aplicaciones industriales. Los transformadores secos son ideales para estas aplicaciones porque pueden ser ubicados cerca del punto de utilización de la potencia lo cual permitirá optimizar el sistema de diseño minimizando los circuitos de baja tensión y alta intensidad con los correspondientes ahorros en pérdidas y conexiones de baja tensión. Los transformadores secos son medioambientalmente seguros, proporcionan un excelente comportamiento a los cortocircuitos y robustez mecánica, sin peligro de ningún tipo de líquidos, sin peligro de fuego o explosión y son apropiados para aplicaciones interiores o exteriores.

TRANSFORMADORES SUMERGIDOS EN ACEITE

Pruebas

Análisis físico químicos cromatografía de gases disueltos en aceite análisis de contenido proceso de filtrado y desmasificado pruebas de relación de transformación pruebas de resistencia de aislamiento pruebas factor potencia pruebas de resistencia revisión cambiadores inspección y pruebas de accesorios cambio de aceite

Cuando se habla de transformadores en aceite lo más importante a la hora de realizar un mantenimiento de tipo preventivo, es la periódica revisión del aceite.

ACEITES AISLANTES

El Aceite Aislante cumple múltiples funciones en los transformadores eléctricos: mejora del aislamiento entre componentes del Transformador, homogeneización de la temperatura interna y refrigeración, etc.

DEGENERACION DEL ACEITE AISLANTE

El Aceite Aislante va degenerándose dentro del Transformador Eléctrico durante el funcionamiento normal del mismo. La degeneración dependerá de muchos factores, como el tipo de transformador, ubicación, carga y temperatura de trabajo, etc.

La Contaminación de los Aceites Aislantes está básicamente relacionada con:

·          Presencia de humedad en el Aceite (agua)

·          Partículas: la fabricación de los transformadores implica la utilización de papales y celulosa, que pueden desprender pequeñas partes por vibración, etc.

Oxidación: Esfuerzos de trabajo, puntos calientes, degeneración de las partículas y suciedad y descompensaciones provocan la generación de gases disueltos y oxidación del Aceite Aislante del transformador.

ANALISIS ACEITES AISLANTES

El Mantenimiento Preventivo de los Aceites Aislantes debe incluir el Análisis del Aceite, mediante diferentes pruebas que permitan conocer el estado funcional del mismo, que evite Fallas inesperadas de los Transformadores, con las consiguientes consecuencias económicas y de calidad en el servicio de suministro eléctrico.

COMPROBACIÓN ACEITES AISLANTES

La toma de muestras para el análisis del Aceite Aislante desde ser realizada de forma segura y cuidadosa, para conseguir resultados reales. Las pruebas básicas que pueden hacerse a los Aceites Aislantes para transformadores son:

Test de Rigidez Dieléctrica: Consiste en la comprobación de la capacidad aislante del aceite del trasformador, mediante la extracción de una muestra y el uso de un aparato Comprobador de Rigidez Dieléctrica

Agua disuelta en el Aceite: Medida en PPM, partes por Millón, y de efecto directo en la pérdida de la Rigidez Dieléctrica de la muestra.

Neutralización/Acidez: Control de los niveles de ACIDO en el Aceite, como referencia del nivel de Oxidación del mismo.

Turbiedad/Color: Tanto la presencia de Agua como de otras partículas disueltas produce turbiedad en el Aceite Aislante.

Partículas Disueltas: contaminación por todo tipo de suciedad.

Gases Disueltos: El envejecimiento, junto con la degradación de las partículas por la temperatura y posibles descargas internas, generan diferentes gases dentro del transformador y en el aceite.

Tensión Superficial: Valor Físico del Aceite, con relación con la viscosidad.

MANTENIMIENTO DEL ACEITE AISLANTE

Consejos para aumentar la duración de los Aceites Aislantes en los Transformadores
Aunque en algunas ocasiones donde la degradación y contaminación del Aceite haga más cara su regeneración que su sustitución, vamos a dar una serie de consejos que eviten llegar a esa situación:

·          Equilibrar adecuadamente los Transformadores logrará que el aceite cubra la totalidad de las partes del interior de los mismos.

·          Colocar filtros adecuados en los respiradores de los Transformadores, de forma que evite la entrada de la mayor cantidad posible de humedad, polvo y otras partículas.

·          Comprobar el cierra de tapas, pasacables, mirilla, etc.

·          Realizar pruebas, test y/o análisis periódicos para poder tomar acciones de mantenimiento

·          El uso de Equipos de Purificación y Regeneración de Aceite Aislante permite devolver las características funcionales mínimas para continuar usándolo.