La elección correcta de una norma de transformadores no es tarea que se pueda tomar a la ligera, por lo que el conocimiento a fondo de esta máquina es indispensable para todo ingeniero eléctrico, por otra parte, poner fuera de servicio un transformador de potencia representa un serio problema para las empresas que se ocupan de prestar servicio de electricidad a las comunidades, ya que ello siempre trae consigo un apagón prolongado de un sector poblacional.
La interrupción de las operaciones del transformador es causada intempestivamente por una falla del equipo, pues a los inconvenientes mencionados se añade el costo de reparación o reposición del transformador.
A continuación se mencionan las normas utilizadas en pruebas de transformadores de potencia, en las cuales se hará una comparación de las mismas para saber cual se debe elegir y aplicar de forma correcta las condiciones iniciales que requiere cada norma, para la correcta interpretación de resultados. Por lo tanto se realizara una evaluación para el desarrollo de una metodología para el mantenimiento preventivo de los transformadores de potencia en campo, y asi obtener un criterio propio de aceptación en las pruebas, las normas a evaluar son las siguientes:
¾ NMX-J-169-ANCE-2004 (Norma Mexicana ANCE Transformadores y Auto transformadores de Distribución y Potencia-Métodos de Prueba)
¾ NMX-J-123-ANCE-2001 (Norma Mexicana ANCE Transformadores-Aceites Minerales Aislantes para Transformadores, Especificaciones, Muestreo y Métodos de Prueba))
¾ NRF-144-PEMEX-2005 TRANSFORMADORES DE POTENCIA
¾ CFE-k0000-06 (gerencia de distribución Transformadores, Autotransformadores y Reactores de Potencia.)
Las normas anteriores se relacionan y cumplen con la Ley Federal sobre
Las normas mexicanas como indica la Ley Federal sobre Metrología y Normalización tienen la finalidad de establecer características y/o especificaciones que deban reunir los productos y procesos cuando éstos puedan constituir un riesgo para la seguridad de las personas o dañar la salud humana, animal, vegetal, el medio ambiente general y laboral, o para la preservación de recursos naturales.
Durante el análisis de las pruebas se originan algunos errores que dependen de su forma de aplicación. Para reducir estos errores se utilizan las normas y especificaciones de cada una para tener un control de datos precisos y confiables de las pruebas que se deben realizar, con las que, para la misma industria, resultan menores perdidas de eficiencia del equipo.
Por lo tanto también se enfoca en productos utilizados como materias primas o materiales para la fabricación y ensamble del Transformador de potencia sujeto al cumplimiento de normas mexicanas en base a las pruebas.
Los requisitos de los transformadores y criterios específicos de prueba, no son parte de esta comparación, éstos están contenidos en las normas del producto correspondiente ya que al realizar la comparación de normas se encuentran, las especificaciones y/o procedimientos de elaboración de las pruebas de Transformadores de potencia, asi como también las características que deben reunir los equipos, materiales y dispositivos, para evaluar el buen estado de los componentes del equipo.
Por otra parte es necesario que en el lugar donde se aplican las pruebas, la distribución de pasos a seguir se efectúe sujeto a las normas correspondientes y equipos necesarios para los diversos casos de aplicación.
La ventaja que tiene la aplicación de las normas a frente a cada parte del transformador radica en que se puede tener un mejor funcionamiento y eficiencia de la maquina.
En el caso del aislamiento eléctrico entre los devanados de un transformador es la capacidad que tiene el transformador de soportar diferencias de tensiones altas, sobre todo, entre el primario y el secundario por ello se produce el desgaste de los mismos, es necesario saber la condición del aislamiento realizando las pruebas necesarias.
La ventaja de disponer de un buen aislamiento proporciona seguridad en la operación para el usuario y equipos secundarios.
En la comparación de normas se realiza una aplicación de pruebas y obtención de datos precisos para la interpretación de los resultados de las pruebas en los
Transformadores de potencia trifásicos y monofásicos, en líquido aislante para instalaciones industriales.
Por lo que debe ser incluida en los procedimientos de las pruebas de campo de los Transformadores de potencia, los certificados de pruebas de fábrica, planos y diagramas, información técnica necesaria para su correcta operación y mantenimiento.
Las pruebas que se realizan respecto a las normas ya mencionadas se colocan de dos formas principales en las que se manejan comúnmente a los Transformadores de potencia en relación en puesta en servicio y mantenimiento preventivo.
En relación a las pruebas de campo se muestra la siguiente tabla con las pruebas de campo divididas en ventajas y desventajas generales al ser aplicadas de forma correcta.
PRUEBA VENTAJA DESVENTAJA
Punto de Rocío
Se conoce la temperatura a la cual la humedad presente comienza a condensarse sobre la superficie en contacto con el gas en el tanque del Transformador.
No se conoce la humedad residual de los aislamientos que provocan
óxidos que dañan a los mismos aislamientos
Resistencia de Aislamiento
Se conoce el aislamiento de los devanados individuales a tierra y/o entre devanados del Transformador.
No se conoce la resistencia del aislamiento y pude existir un
desgaste en los devanados provocando calor o pérdidas por
efecto Joule
Factor de disipación
Es otra manera de conocer las condiciones del aislamiento de los devanados del Transformador, pero ademas se detectan la humedad y suciedad en los mismos
No se conocen las condiciones del aislamiento de los devanados y pude existir un desgaste en los devanados provocando calor o pérdidas por
efecto Joule
Resistencia óhmica de los devanados
Se conocen las pérdidas I2R de los devanados, asi como la temperatura promedio de los devanados
No se conoce la resistencia dieléctrica del aislante de los devanados y estos pueden provocar
corto circuito en los devanados y corrientes de fuga.
Tabla 3.1.- Ventajas y Desventajas generales en aplicación de pruebas
PRUEBAS DE CAMPO A TR ANSFORMADORES DE POTENCIA (Puesta en s e rvicio y Mante n im iento Prev ent ivo)
PRUEBA VENTAJAS DESVENTAJAS
Rigidez dieléctrica del aceite
Se conoce la contaminación con humedad del aceite e impurezas del mismo
No se conoce la tensión de ruptura del aceite el cual ocasiona un nivel de conducción en el aceite debido a
las impurezas y lodos creados por burbujas.
Relación de transformación
Se conocen las condiciones reales del transformador, en general se conoce la
identificación de espiras en corto circuito.
No se conocen los parámetros reales del transformador ocasionando variaciones y fallas debido al corto circuito en espiras.
Corriente de excitación
Se conocen los defectos en la estructura magnética del núcleo, desplazamiento angular de los devanados y fallas en el aislamiento entre vueltas o problemas en el cambiador de derivaciones.
No se conocen los niveles de corriente para hacer funcionar al
Transformador debido a que el núcleo del transformador puede tener magnetismo residual presente
como resultado de la desconexión del sistema de potencia, o como
muy frecuente ocurre, como resultado de las mediciones de resistencia óhmica de los devanados
(en las que es utilizada corriente directa). PRUEBAS DE CAMPO A TR ANSFORMADORES DE POTENCIA (Puesta en s e rvicio y Mante n im iento Prev ent ivo)