Problemas comunes de transformadores: fallas, fallos y prevención

Categorías principales de fallas

1. Fallas de devanados

• Cortocircuito entre vueltas: Breakdown de aislamiento entre vueltas adyacentes → calentamiento localizado, gas, eventual falla de fase.
• Fase-fase / Fase-tierra: Fallas mayores; alta corriente, violenta expulsión de gas/aceite.
• Circuito abierto: Plomo o conexión rota → carga desbalanceada, sobrecalentamiento.

2. Fallas de núcleo

• Cortocircuito de láminas: Breakdown de aislamiento entre láminas → corrientes parásitas, puntos calientes, ruido.
• Falla de puesta a tierra del núcleo: Múltiples caminos a tierra → corrientes circulantes, calentamiento.
• Saturación: Sobrevoltaje, perturbación geomagnética (GMD) o sesgo de CC → alta corriente de magnetización, armónicos, calentamiento.

3. Degradación del sistema de aislamiento

• Envejecimiento térmico: Ley de Arrhenius — cada aumento de 6–8 °C reduce a la mitad la vida del aislamiento.
• Ingreso de humedad: De fugas, respiraderos, sellos → reduce la resistencia dieléctrica, acelera el envejecimiento.
• Contaminación: Partículas, lodo, subproductos → rastreo, descarga parcial.
• Descarga parcial (PD): Microvacíos erosionan el aislamiento con el tiempo; detectable mediante sensores UHF/acústicos.

4. Fallas del sistema de refrigeración

• Falla de bomba/ventilador, radiador sucio, fugas de aceite, flujo bloqueado → sobrecalentamiento.
• Nivel de aceite bajo (fuga o lectura falsa) → exposición de devanados.

5. Problemas del cambiador de tomas en carga (OLTC)

• Desgaste de contactos, coqueo, desalineación, falla del conmutador divergente → puntos calientes, gas, falla en transferencia.

6. Fallas de aislantes

• Grietas, fugas de aceite, aumento de capacitancia/tanδ, descarga parcial → riesgo de flashover.

7. Problemas del tanque y accesorios

• Corrosión, fugas de sello, ruptura de vejiga del conservador, dispositivo de alivio de presión atascado.

Prevención y monitoreo

• Análisis de gases disueltos (DGA): El «análisis de sangre» — clave para detección temprana de fallas (IEC 60599 / IEEE C57.104).
• Calidad del aceite: Voltaje de breakdown, contenido de agua, acidez, IFT, furanos (degradación de papel).
• Termografía infrarroja: Puntos calientes en aislantes, tomas, conexiones.
• Monitores en línea: DGA, tanδ de aislante, temperatura, corriente de carga.
• Pruebas eléctricas rutinarias: Relación de vueltas, corriente de excitación, resistencia de devanado, factor de potencia de aislamiento.
• Manejo de carga: Evite sobrecarga sostenida; monitoree la temperatura de punto caliente.

Conclusión

Los transformadores son altamente confiables pero no inmunes. El monitoreo basado en condiciones proactivo (especialmente DGA) detecta el 70–80 % de las fallas incipientes antes de una falla catastrófica.