En la industria eléctrica, mantener los transformadores de potencia en condiciones operativas seguras y eficientes es esencial para evitar paradas no programadas que pueden implicar altos costes por el cese de actividades durante tiempos indeterminados. Una herramienta indispensable para lograr este objetivo es la prueba de impedancia de corto circuito la cual está estipulada en el estándar IEEE C57.152-2013 y se recomienda realizar de acuerdo al brochure técnico del CIGRE 445.
Durante toda la vida útil del transformador, este puede verse sometido a grandes corrientes a través de sus devanados en virtud a diversos factores como: fallas externas, fallas internas, corrientes de arranque, sobrecargas, sobre tensiones, entre otras. Estas corrientes tienen un efecto electro mecánico en el transformador que puede generar deformaciones radiales o axiales en los bobinados, debilitando los espaciadores y estructuras que mantienen la integridad y forma de los mismos; si bien es cierto, un transformador en este estado puede operar sin ningún problema, pero, la condición de deformación y debilidad en su estructura, lo vuelve vulnerable a que pueda colapsar totalmente en el momento en que una corriente de gran magnitud ocurra en el sistema, ocurriendo una falla interna por cortocircuito entre devanados o a tierra y, por lo tanto, llevando a la salida de servicio el equipo generando así, grandes costos de reparación.
Así las cosas, los mayores indicativos de una posible sobrecorriente y deformación son:
- Actuación de protecciones y relés asociados al transformador.
- Disparo del relé Buchholz.
- Altas corrientes de arranque.
La prueba de impedancia de corto circuito, también conocida como reactancia de fuga (parte imaginaria de la impedancia de corto circuito), consiste en medir la impedancia generada con el devanado secundario del transformador en corto circuito aplicando una determinada corriente fase por fase en el devanado primario. Con cada corriente aplicada se mide la tensión generada y finalmente se calcula la impedancia de cortocircuito con los 3 valores (transformador trifásico) o un único valor (transformador monofásico) obtenidos(s). Es importante tener en cuenta que esta prueba es sensible a los cambios geométricos que pueden tener los devanados, ya que mide la resistencia del cobre y la inductancia de fuga (impedancia).
Los valores de impedancia de corto circuito obtenidos, se deben comparar con los datos de placa del transformador y/o protocolos de fábrica y pruebas anteriores; de acuerdo al estándar IEEE C57.152 y CIGRE 445. Los resultados obtenidos con desviaciones inferiores a ±2% no se suelen ser significativos y desviaciones mayores ±3% deben investigarse y evaluarse en conjunto con otras pruebas como SFRA o capacitancia y DF.
El desarrollo y resultado de la prueba es igual de importante a los resultados de fábrica y a los resultados de los mantenimientos periódicos al momento de diagnosticar de manera correcta el transformador, ya que sin estos se puede llegar a falsos positivos. De esta forma es importante mantener un programa periódico de mantenimiento con las pruebas de rutina donde se permita observar la trazabilidad de la misma, así como llevar un libro de registro de eventos que ocurran del transformador, esto permitirá obtener un diagnóstico temprano permitiendo identificar problemas tempranos que pueden convertirse en averías costosas si se ignoran.
La prueba de impedancia de corto circuito es una etapa crucial en el mantenimiento de rutina de los transformadores de potencia, ya que, con un correcto diagnóstico, puede evitar daños mayores, pudiendo llegar a corregir deformaciones antes de fallos catastróficos y de gran valor monetario e incluso con perdidas totales.
Recuerda que Transequipos cuenta con un equipo de profesionales calificados y equipos de prueba adecuados para una correcta ejecución de las pruebas y que, en conjunto con la trazabilidad realizada al activo, podemos diagnosticar de una manera más acertada los equipos. CONTÁCTANOS
—
Ing. Julio César Duque
Líder de Transformadores
Transequipos S.A.
