La Nota Energética

Diagnóstico predictivo a transformadores de instrumentos

Diagnóstico predictivo

El desarrollo de análisis predictivo en los principales equipos eléctricos permite implementar un programa de mantenimiento con un enfoque en la optimización de recursos y la eficiencia energética. Dado que, al realizar una serie de pruebas eléctricas o inspecciones con ayuda de equipos de análisis, es posible evaluar la condición operativa de los equipos, detectar fallas incipientes y planificar mantenimiento preventivo con intervenciones oportunas y específicas para cada caso.

El diagnóstico predictivo en los equipos permite:

  1. Evaluar la condición operativa de los activos.
  2. Orientar el diagnóstico hacia un mantenimiento basado en condición.
  3. Detección de fallas incipientes.
  4. Reducción de intervenciones correctivas.
  5. Reducción de costos de mantenimiento.
  6. Optimización energética.
  7. Optimización de recursos destinados a mantenimiento preventivo.
  8. Prolongación de vida útil de los equipos.
  9. Promueve un entorno seguro, disminuyendo la probabilidad de fallas inesperadas.
  10. Reducción de costos por disminución de fallas súbitas.

Transformadores de instrumentos

Los transformadores de instrumentos permiten reducir los niveles de tensión o corriente a valores seguros y soportables para los dispositivos de medición, control y protección en los sistemas eléctricos.

Dado que los transformadores de instrumento son fundamentales para obtener la información necesaria para el seguimiento de las variables eléctricas —permitiendo su monitoreo por parte del personal técnico—, y que, en caso de una falla, transmiten señales a los sistemas de control para activar las medidas de protección, como el corte de energía, con el fin de evitar daños en equipos, instalaciones y personas, es de vital importancia implementar un programa de mantenimiento preventivo y predictivo periódico que evalúe su estado de funcionamiento. A continuación, se relacionan algunas de las técnicas predictivas necesarias para realizar su diagnóstico:

Técnicas predictivas para el diagnóstico de transformadores de instrumentos

Las pruebas o técnicas relacionadas son complementarias; lo que indica que para un diagnóstico integral es necesario aplicar una rutina que contemple en lo posible, todas las mencionadas a continuación:

Cada una de las técnicas y pruebas predictivas mencionadas permite evaluar la condición operativa de los transformadores de instrumentos, así como detectar posibles fallas incipientes antes de que se conviertan en eventos críticos. En el siguiente gráfico se presentan las principales zonas susceptibles a fallas dentro del equipo, junto con las pruebas complementarias recomendadas para establecer un diagnóstico confiable de su estado funcional.

  1. Coronografía: permite detectar descargas parciales, tracking y craking, indicadores de degradación del aislamiento.
  2. Factor de potencia: permite evaluar la calidad del aislamiento en los devanados y los bujes, detectando humedad o deterioro.
  3. Resistencia de aislamiento: es una medición predictiva no destructiva, ni invasiva, que comprueba la capacidad de absorción y polarización dieléctrica del aislamiento.
  4. Ultrasonido: permite identificar fugas de agente aislante (Gas SF6), y descargas por ionización del ambiente y/o fallas incipientes en el aislamiento.
  5. Burden: identifica la carga real conectada a los devanados de baja de los transformadores de instrumentos, con el fin de identificar la condición de trabajo y evitar potenciales daños en el núcleo.
  6. Termografía: detecta puntos calientes que puedan provocar desarrollo de fallas o baja eficiencia energética.
  7. Polaridad: valida la adecuada conexión, que garantiza la correcta medición del transformador.
  8. Resistencia de puesta a tierra: valida el estado de la malla a tierra y equipotencialidad a los transformadores de instrumentos, con el fin de que, en caso de una falla, el sistema de puesta a tierra actúe satisfactoriamente.
  9. Resistencia de devanados: evalúa el estado de los devanados y conexiones internas y externas, con el fin de identificar cortos entre bobinas y espiras o posibles conexiones de alta resistencia.
  10. SFRA: es una prueba muy poco común para transformadores de instrumentos, con la que se puede identificar posibles deformaciones en el núcleo, se suele realizar cuando se tienen sospechas de dicha falla.
  11. Relación de transformación: evalúa el estado de los devanados identificando posibles cortos entre espiras y/o bobinas o fallas en las conexiones, así mismo, evalúa perdidas excesivas en el hierro o posible saturación del núcleo.
  12. Cura de saturación: evalúa posibles cortocircuito o fallas en el núcleo.
  13. Impedancia de cortocircuito: evalúa la capacidad de los devanados para soportar esfuerzos electromagnéticos.

Fallas en transformadores de instrumentos

Degradación del Aislamiento
Punto caliente
Fuga agente aislante
Explosión

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