¿Cómo mantener y solucionar problemas de núcleos de transformadores sumergidos en aceite de forma eficaz?

Núcleos de transformadores sumergidos en aceite Son un componente crítico en los sistemas de distribución y transmisión de energía. Estos núcleos están sumergidos en aceite aislante que cumple múltiples propósitos: refrigeración, aislamiento eléctrico y protección contra la oxidación. El mantenimiento adecuado y la resolución de problemas oportuna son esenciales para garantizar su funcionamiento confiable, evitar fallas y extender la vida útil. Este artículo proporciona una guía completa sobre estrategias de mantenimiento efectivas, técnicas comunes de resolución de problemas y mejores prácticas para la eficiencia operativa.

Comprender la estructura y función del núcleo

El núcleo del transformador suele estar hecho de láminas de acero al silicio laminadas para reducir las pérdidas por corrientes parásitas. Las laminaciones están apiladas y aisladas estrechamente para mejorar la eficiencia magnética. La inmersión en aceite ayuda a disipar el calor generado por las pérdidas del núcleo y la resistencia de los devanados, al tiempo que proporciona aislamiento eléctrico entre el núcleo y los devanados. Comprender la estructura del núcleo es crucial para diagnosticar problemas potenciales y planificar programas de mantenimiento efectivos.

Procedimientos de mantenimiento regulares

El mantenimiento de rutina de los núcleos de transformadores sumergidos en aceite se centra tanto en el núcleo como en el aceite aislante. Un enfoque sistemático incluye inspección, limpieza y monitoreo periódicos de los parámetros operativos. El mantenimiento regular no sólo previene fallas sino que también mejora la eficiencia y la longevidad del transformador.

Inspecciones visuales

Las inspecciones visuales periódicas ayudan a identificar signos evidentes de desgaste o daño. Verifique si hay fugas de aceite, corrosión en el tanque o los accesorios y conexiones flojas. Inspeccione los casquillos en busca de grietas y confirme que las aletas del radiador o los canales de enfriamiento estén libres de obstrucciones. El monitoreo visual es un primer paso simple pero efectivo en la detección temprana de fallas.

Muestreo y pruebas de aceite

El aceite aislante sirve como refrigerante y aislante eléctrico. Las pruebas periódicas son esenciales para controlar su calidad. Las pruebas clave incluyen:

• Pruebas de rigidez dieléctrica para garantizar una capacidad de aislamiento suficiente
• Medición del contenido de humedad, ya que un alto contenido de agua reduce las propiedades aislantes.
• Análisis de gases disueltos (DGA) para detectar signos tempranos de sobrecalentamiento o formación de arcos dentro del núcleo

Mantenimiento del sistema de limpieza y enfriamiento

El polvo, la suciedad y la oxidación pueden comprometer la disipación de calor y el aislamiento. Limpie periódicamente las superficies del depósito central y del radiador. Asegúrese de que los ventiladores de refrigeración, las bombas y los sistemas de circulación de aceite estén operativos. La refrigeración eficiente evita el sobrecalentamiento, una causa común de fallas en el núcleo de los transformadores.

Solución de problemas comunes del núcleo del transformador

Incluso con un mantenimiento adecuado, los núcleos de los transformadores pueden desarrollar problemas operativos. La identificación y resolución tempranas son fundamentales para evitar fallas catastróficas. Los problemas comunes incluyen sobrecalentamiento, degradación del aislamiento, descargas parciales y vibraciones anormales.

sobrecalentamiento

sobrecalentamiento can be caused by high load, insufficient cooling, or deteriorated oil. Monitor transformer temperature using sensors or infrared thermography. Reduce load or improve oil circulation as immediate measures. Inspect the core for signs of localized heating, which may indicate shorted laminations or winding issues.

Fallas de aislamiento

La rotura del aislamiento es una de las principales causas de mal funcionamiento del transformador. La entrada de humedad, el aceite envejecido o la tensión eléctrica excesiva pueden degradar el aislamiento. Realizar pruebas de resistencia de aislamiento y monitorear la rigidez dieléctrica. Reemplace o reacondicione el aceite y repare el aislamiento dañado para evitar un mayor deterioro.

Descargas Parciales y Ruido

Las descargas parciales dentro del núcleo o de los devanados del transformador pueden generar ruido audible, ozono o subproductos de gas. Utilice detección ultrasónica o DGA para identificar los sitios de descarga. Las acciones correctivas pueden incluir apretar las laminaciones, mejorar el aislamiento de aceite o abordar fallas de diseño que concentran campos eléctricos.

Técnicas de seguimiento y diagnóstico

Las técnicas de monitoreo avanzadas son vitales para el mantenimiento predictivo y la prevención de fallas. Las pruebas de diagnóstico periódicas permiten a los operadores planificar el mantenimiento de forma proactiva en lugar de reaccionar ante las fallas.

Análisis de gases disueltos (DGA)

DGA implica el análisis de gases disueltos en aceite de transformador. Diferentes gases indican fallas específicas:

• El hidrógeno (H2) puede indicar una descarga parcial.
• El metano (CH4) y el etileno (C2H4) sugieren sobrecalentamiento.
• El acetileno (C2H2) a menudo indica la formación de arcos en el núcleo.

Imágenes térmicas

Las cámaras infrarrojas detectan puntos calientes en el tanque del transformador y el radiador. La identificación de anomalías de temperatura ayuda a localizar áreas de pérdidas excesivas en el núcleo, mala circulación del aceite o fallas en el devanado. La detección temprana previene fallas catastróficas y reduce el tiempo de inactividad.

Análisis de vibraciones

Las vibraciones anormales pueden indicar laminaciones sueltas o desplazamiento del núcleo. Los sensores de vibración pueden detectar problemas mecánicos sutiles antes de que se conviertan en fallas mayores. Se recomienda el monitoreo regular de los niveles de vibración para transformadores sumergidos en aceite bajo cargas pesadas o en ambientes de alta vibración.

Mejores prácticas de mantenimiento

El mantenimiento eficaz de los núcleos de transformadores sumergidos en aceite requiere un enfoque estructurado. Se recomiendan ampliamente las siguientes prácticas:

• Programe inspecciones de rutina y pruebas de aceite a intervalos regulares.
• Mantenga los sistemas de refrigeración limpios y operativos.
• Monitoree continuamente la temperatura, la vibración y los niveles de gas, si es posible.
• Aborde los problemas menores de inmediato para evitar fallas importantes
• Mantener registros detallados de inspecciones, pruebas y reparaciones.

Conclusión

Los núcleos de transformadores sumergidos en aceite desempeñan un papel fundamental en los sistemas eléctricos y el mantenimiento adecuado es esencial para un funcionamiento seguro y confiable. Al implementar inspecciones periódicas, pruebas de aceite, imágenes térmicas y monitoreo de vibraciones, los operadores pueden identificar y abordar problemas potenciales de manera temprana. Cumplir con las mejores prácticas mejora la eficiencia del transformador, previene el tiempo de inactividad y extiende la vida útil. La solución de problemas eficaz combinada con el mantenimiento proactivo garantiza que los transformadores sumergidos en aceite sigan funcionando de manera óptima en aplicaciones exigentes.