Métodos de análise e resolución de problemas de transformadores

 

Transformadores, como equipamento central nos sistemas de enerxía, realizan funcións críticas, incluíndo a transformación de tensión, a regulación da corrente e o illamento eléctrico. O seu funcionamento estable é primordial para garantir a seguridade e a eficiencia das redes eléctricas. As seguintes seccións proporcionan unha análise detallada da xestión do funcionamento dos transformadores, as metodoloxías comúns de detección de fallos e os procedementos de resolución de problemas.

 

 

Procedementos de preparación e inspección da posta en servizo de transformadores

 

Antes da posta en servizo dun transformador, débese realizar unha inspección exhaustiva para verificar que estea listo para un funcionamento óptimo:

 

Inspección de elementos de fixación e conexións: Realizar un exame exhaustivo de todos os elementos de fixación dentro e fóra do transformador, especialmente nos puntos de conexión críticos, como os terminais de cableado e as barras colectoras. Asegurar a aplicación correcta do par de torsión durante o aperto para evitar danos nas roscas, evitando ao mesmo tempo o agarrotamento causado pola incompatibilidade de materiais entre os parafusos e as porcas.

 

Verificación da instalación de compoñentes: Validar a reinstalación correcta de todos os compoñentes desmontados durante o transporte ou a instalación, inspeccionar os condutos de refrixeración internos para comprobar que non haxa residuos e confirmar a ausencia de ferramentas residuais dentro da carcasa do transformador.

 

Inspección do dispositivo de control de temperatura: verificar que os cables de control dos controladores e indicadores de temperatura estean lonxe das superficies da bobina e das pezas activas. Volver a fixalos segundo sexa necesario para evitar interferencias.

 

Sistema de refrixeracióne Inspección de equipos auxiliares: verificar o funcionamento correcto dos ventiladores de refrixeración, os dispositivos de control de temperatura e os sistemas auxiliares. Confirmar especificamente a dirección de rotación do ventilador para garantir que o fluxo de aire se dirixa cara arriba desde a base dos enrolamentos do transformador.

 

Probas previas á posta en servizo do transformador

 

Para validar o cumprimento das especificacións de deseño, deberán realizarse as seguintes probas obrigatorias antes da posta en servizo do transformador:

 

Medición da resistencia de CC: Realizar medicións da resistencia do enrolamento en todas as posicións das tomas para verificar o cumprimento das especificacións de deseño.

 

Medición da relación de tensión: verificar a precisión detransformación de tensiónproporcións e confirmar a corrección da designación do grupo de vectores mediante comprobacións de polaridade e secuencia de fases.

 

Proba de resistencia de illamento: realizar probas dieléctricas entre o núcleo e as estruturas de suxeición para verificar a integridade do illamento.

 

Proba de resistencia de illamento dos enrolamentos: mide a resistencia de illamento dos enrolamentos para verificar o cumprimento da seguridade eléctrica.

 

Proba de resistencia á frecuencia industrial: para os transformadores reparados no campo que volvan ao servizo, a proba de tensión de resistencia dieléctrica realizarase ao 80 % do nivel de tensión de proba orixinal de fábrica, de acordo cos requisitos da cláusula 10 da norma IEC 60076-3.

 

Precaucións para o funcionamento seguro dos transformadores

 

Inspección do sistema de posta a terra: Realizar unha inspección rigorosa do sistema de posta a terra despois da instalación para verificar o seu funcionamento seguro e fiable.

 

Barreiras de seguridade: Os transformadores que carezan de protección de envolvente deberán estar equipados con barreiras de illamento para evitar o contacto directo coas partes activas e mitigar os riscos de electrocución.

 

Operación por persoal cualificado: A instalación, a posta en servizo e o mantemento dos transformadores serán realizados exclusivamente por profesionais certificados para garantir o cumprimento das normas operacionais e os protocolos de seguridade.

 

Precaucións para a posta en funcionamento dun transformador

 

Activación do sistema de control de temperatura: Antes da posta en marcha, calibre e probe o controlador de temperatura ou a unidade de visualización da temperatura para verificar o seu correcto funcionamento.

 

Procedemento de posta en tensión: Peche os interruptores automáticos co transformador sen carga. Active o relé de protección instantánea contra sobrecorrentes durante a posta en tensión para mitigar os efectos da corrente de irrupción.

 

Aumento gradual da carga: Despois da posta en funcionamento, a carga debe aumentarse gradualmente e monitorizarse para detectar calquera son ou vibración anormal para evitar aumentos repentinos da carga.

 

Protocolo de mitigación da humidade: Para transformadores desenergizados expostos a unha humidade ambiente >80 % HR.

 

Fallos comúns dos transformadores e accións correctivas

 

Fallo de sobrequecemento: Isto inclúe o sobrequecemento localizado e un aumento excesivo da temperatura xeral. Inspeccione as condicións de carga, corrente e disipación de calor.

 

Fallos de descarga: poden manifestarse como descarga parcial, descarga de arco ou descarga de faísca; normalmente asociados a problemas de illamento.

 

Fallo de illamento: como a rotura do illamento ou a degradación do rendemento do illamento; os materiais illantes danados deben inspeccionarse e substituírse inmediatamente.

 

Outros fallos: incluíndo ruído anormal, mal funcionamento da protección, fugas de aceite, etc.

 

Métodos de detección de fallos:

 

Inspección visual: comprobar a corrente de carga, os cambios de cor do aceite e o aspecto externo para detectar anomalías (por exemplo, fugas de aceite, decoloración).

 

Monitorización auditiva: escoite se hai ruídos anormais durante o funcionamento (por exemplo, zunidos, crepitacións ou asubíos desiguais).

 

Medición eléctrica: mida a resistencia trifásica de CC e a resistencia de illamento para avaliar se os valores están dentro do rango normal.

 

 

Remediación de fallos de rendemento de illamento

 

A diminución do rendemento do illamento é un fallo común dos transformadores, especialmente en ambientes húmidos. A proba de resistencia do illamento debe realizarse en condicións axeitadas, cos seguintes valores estándar:

 

AT a BT e terra: ≥ 300 M Ω (10 kV), ≥ 1000 M Ω (35 kV).

AT a terra: ≥100 MΩ.

Para conectar o núcleo/accesorios a terra, consulte a documentación do fabricante.

 

Se un transformador presenta entrada de humidade ou condensación (por exemplo, pingas visibles nas superficies de resina epoxi ou nos compoñentes do núcleo), é necesario un secado inmediato para restaurar a integridade do illamento, independentemente do seu valor actual de resistencia de illamento.

 

 

Protocolo de mitigación de ruído anormal do transformador

 

O funcionamento normal dun transformador producirá un zunido que varía coa carga. Se hai un son anormal, é necesaria unha análise máis detallada:

 

Afrouxamento do núcleo: Produce ruídos de zunido ou estrépito debido a laminacións non fixadas ou a un par de apriete insuficiente dos parafusos.

 

Núcleo sen conexión a terra: Xera sons de descarga de chasquidos pola acumulación electrostática entre o núcleo e o tanque.

 

Defectos nos contactos do interruptor: Provoca chirridos ou estalidos por arcos eléctricos nos cambiadores de tomas ou nas unións das barras colectoras.

 

Descarga de chumbo/enrolamento: Emite arcos audibles por rotura do illamento en rexións de alta tensión.

 

Casquillos contaminados: provocan unha descarga de corona sibilante debido á acumulación de aceite/partículas na superficie.

 

Resolución de problemas de avarías no control de temperatura

 

Fallo de acendido: Comprobe a fonte de alimentación, os fusibles, as conexións dos terminais e o estado do interruptor.

 

Sen visualización de temperatura: Comprobe a conexión do sensor e a resistencia.

 

Desviación da temperatura: Comprobe a instalación de sensores e fontes de interferencia.

 

Fallo de comunicación: Comprobe a liña de comunicación e póñase en contacto co soporte técnico do provedor.

 

Solucións de mitigación de desequilibrio de tensión trifásica

 

O desequilibrio de tensión trifásica adoita estar causado por fallos de conexión a terra ou un desequilibrio de carga. As solucións inclúen:

 

Conexión a terra multipunto para a redución da perda na liña neutra: Implementar a conexión a terra multipunto en redes de distribución de baixa tensión para reducir as perdas de enerxía na liña neutra optimizando as rutas de retorno de corrente e minimizando a impedancia.

 

Transformador monofásico Implementación: utilizar transformadores monofásicos para zonas con cargas monofásicas dominantes (por exemplo, zonas residenciais) para illar correntes desequilibradas e evitar interferencias harmónicas.

 

Monitorización e balanceamento de carga: Realizar medicións de carga periódicas mediante pinzas amperimétricas para cuantificar as desviacións de corrente entre fases.

 

Variación da cor do aceite e tratamento de xestión de fugas

 

Escurecemento do aceite: o escurecemento do aceite (por exemplo, se a cor ámbar se torna marrón/negra) indica absorción de humidade e degradación por oxidación, o que leva a unha redución da resistencia dieléctrica e a un aumento da acidez. Substitúa o aceite degradado canto antes para evitar o envellecemento acelerado do illamento e unha posible falla do equipo.

 

Fuga de aceite: determinar se se debe continuar a operación e organizar o mantemento en función da situación de fuga de aceite ou apagar e repoñer o aceite inmediatamente.

 

En conclusión, o funcionamento estable dos transformadores é a pedra angular da fiabilidade do sistema eléctrico. Mediante inspeccións meticulosas, un diagnóstico/resolución rápida de fallos e un mantemento proactivo, pódese prolongar eficazmente a vida útil dos transformadores, minimizar as taxas de fallo e garantir a seguridade/eficiencia dos sistemas eléctricos.