Clasificación de Partes del Transformador por Tasa de Fallos (de Mayor a Menor)

Las partes más comunes de fallas en transformadores incluyen principalmente fallas de aislamiento en los conductores, fallas de aislamiento del núcleo de hierro, fallas en el cambiador de tomas, entre otras. El manejo de fallas en transformadores se centra en la gestión de acciones de protección por gas pesado, el manejo de disparos automáticos del transformador y el manejo de emergencias en caso de incendios en transformadores.

Partes comunes de falla en transformadores

1. Fallas en el aislamiento principal y entre espiras de los devanados (40%)

El aislamiento principal y entre espiras del devanado del transformador son las partes más propensas a fallar. Las principales causas son: debido a operación prolongada en sobrecarga, condiciones deficientes de disipación de calor o larga vida útil, el aislamiento del devanado envejece y se vuelve frágil, reduciéndose drásticamente su resistencia eléctrica; el transformador ha sufrido múltiples impactos por cortocircuitos, causando deformaciones mecánicas en el devanado que ocultan defectos de aislamiento, y ante fluctuaciones de voltaje puede producirse una ruptura dieléctrica; en las secciones de refuerzo del devanado de alta tensión o en partes del devanado de baja tensión, la expansión del aislamiento obstruye los canales de aceite, afectando la disipación de calor y provocando envejecimiento por sobrecalentamiento, lo que deriva en cortocircuitos por ruptura; debido a sistemas de protección contra rayos insuficientes, se producen rupturas dieléctricas bajo sobretensiones atmosféricas.

2. Fallas en el aislamiento de los cables de conexión (33.3%)

Los cables de conexión del transformador se vinculan al circuito externo a través de la cavidad interna de las boquillas. Estos cables son soportados y aislados por las boquillas. Si la tapa superior de la boquilla no sella herméticamente, puede ingresar humedad, deteriorando el aislamiento principal del cable, o una grave falta de aceite en el transformador expone los cables dentro del tanque al aire, causando descargas internas y fallas en los conductores.

3. Fallas en el aislamiento del núcleo (30%)

El núcleo del transformador está compuesto por láminas apiladas de acero al silicio, con una película aislante entre ellas. Un apriete inadecuado de las láminas daña esta capa, generando corrientes parásitas y sobrecalentamiento local. De igual modo, si los pernos que sujetan el núcleo tienen su aislamiento deteriorado, también se produce sobrecalentamiento. Además, la presencia de virutas de hierro o residuos de soldadura puede causar múltiples puntos de puesta a tierra en el núcleo, provocando fallas.

4. Descargas y explosiones en boquillas del transformador (6.7%)

El lado de alta tensión (110 kV o superior) suele emplear boquillas capacitivas, que pueden presentar porosidad o grietas por defectos en la porcelana; el núcleo capacitivo puede tener imperfecciones de fabricación, generando descargas internas; una sellado deficiente de la boquilla causa fugas de aceite; una contaminación severa en la superficie puede provocar descargas y explosiones. Partes comunes de falla en transformadores_Manejo automático de transformadores y accidentes por incendio.

5. Fallas en el conmutador de tomas (5%)

El conmutador de tomas es una de las partes con fallas frecuentes en transformadores.

Existen dos tipos: conmutadores sin carga y con carga. Causas comunes de fallas:

1) Conmutador sin carga

El contacto por presión prolongada puede reducir la fuerza del resorte y generar presión desigual en los rodillos, disminuyendo el área de contacto efectiva. El desgaste del plateado en los contactos produce sobrecalentamiento y daños durante la operación; un contacto deficiente o conexiones mal soldadas no resisten el impacto de corrientes de cortocircuito, quemando el conmutador; accidentes por maniobra.

2) Conmutador bajo carga

En transformadores con conmutadores bajo carga, los tanques de aceite del conmutador y del transformador suelen estar separados. Una grave falta de aceite en el tanque del conmutador puede causar cortocircuitos durante la conmutación, quemándolo. Por ello, debe monitorearse por separado el nivel de aceite en ambos tanques; fallas mecánicas del conmutador incluyen: bloqueos que detienen el conmutador en posiciones intermedias, provocando su combustión; sellado deficiente del tanque del conmutador, con filtraciones de agua o aceite, y aceite contaminado por falta de inspección y pruebas periódicas, lo que reduce drásticamente la resistencia dieléctrica y genera fallas por arqueo.

Kingrun Transformer Instrument Co.,Ltd.

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