Evaluación de condición de transformadores – Parte 2: El análisis de gases disueltos (DGA) tiene el mayor peso
DGA es , sin duda, la herramienta más poderosa de la industria cuando se trata de evaluar la condición de transformadores. Esta prueba de diagnóstico, que normalmente se realiza según la norma ASTM D3612C y se conoce como método de espacio libre (también detallado en la norma IEC60567), mide la concentración de ciertos gases clave disueltos en el aceite. Además, siempre que se tomen muestras de aceite a intervalos regulares, también se puede determinar la tasa de generación de gas. Esta información permite a los especialistas comprender qué fallas están surgiendo y su gravedad.
Aunque el acetileno es el gas más importante para detectar fallas graves, todos los gases son importantes desde el punto de vista de las fallas incipientes. Los tipos y cantidades de gases que se forman dentro del aceite aislante revelarán la naturaleza de la falla y determinarán si involucra al aislamiento sólido, es un problema térmico o eléctrico, y si hay una fuga dentro del sistema sellado o una degradación prematura en un sistema abierto.
Hay muchos métodos reconocidos para interpretar los datos de DGA, sobre los que no disponemos de tiempo para revisar aquí, así como los límites de gas sugeridos en guías como la IEEE C57.104-2019 y la IEC 60599. No obstante, es importante recordar que hay que tener en cuenta factores como el tipo de aceite dieléctrico implicado (fluidos de silicona, minerales o ésteres), aunque un resumen de alto nivel de la interpretación de DGA sería el siguiente:
- El acetileno suele indicar un arco eléctrico o una condición térmica de alta temperatura
- Para comprobar la existencia de una descarga parcial, examine los niveles de hidrógeno
- Para las fallas de baja temperatura, preste atención al etano y al metano
- El etileno es un indicador de un problema térmico de alta temperatura
- En climas templados, los altos niveles de monóxido de carbono son un signo de degradación del papel, mientras que en climas más cálidos, pueden persistir altos niveles de CO sin que haya otros indicadores de degradación del papel
- Los altos niveles de dióxido de carbono pueden indicar un sobrecalentamiento general del aislamiento de papel
Un solo conjunto de datos de DGA no permite determinar si las concentraciones de gas son estables, aumentan o incluso disminuyen, ni tampoco cuánto tiempo llevan ahí, ni si están asociadas a un incidente conocido, como una condición transitoria, o cuando el transformador está sometido a un esfuerzo en particular. Todo lo que se conoce son los gases presentes y la concentración de cada uno; esto puede indicar un problema, pero no puede indicar si hay un problema activo. Por lo tanto, es necesario establecer una tendencia basada en varios puntos de datos que informe al gestor del activo si la gasificación se mantiene estable, se intensifica o si avanza de un tipo de falla a otro.
Incluso después de haber establecido la tendencia de DGA, como en todas las pruebas de diagnóstico, el contexto es primordial. Conozca el comportamiento normal para su activo, la antigüedad del mismo y las condiciones locales, como la temperatura ambiente, la carga, los transitorios, los armónicos u otras circunstancias que explicarían los gases en el aceite. La comparación de la gasificación de un activo con unidades similares (si están disponibles) puede proporcionar información adicional. Los cambios en los niveles de gasificación pueden haber sido causados por un cambio en el patrón de carga o por una falla de paso. También hay que tener en cuenta las actividades de mantenimiento que se hayan realizado. ¿Se han hecho reparaciones? ¿Qué pruebas eléctricas se han realizado? Si los resultados de varios transformadores han cambiado, ¿ha habido un cambio en el procedimiento de muestreo o en el laboratorio utilizado?
En algunos casos se procede a la desgasificación del aceite del transformador; por lo general, cuando se llena un transformador nuevo o después de un mantenimiento que ha dejado al descubierto el núcleo y los bobinados. Esto cambia inevitablemente los valores de DGA y requiere nuevas pruebas de referencia para restablecer la tendencia del comportamiento del gas durante un período de tiempo (al menos 3 meses). Es importante recordar que la desgasificación del aceite no solucionará la causa subyacente del problema, borrará la tendencia de DGA y, como procedimiento, no está libre de riesgos incluso cuando se utilicen contratistas competentes.
En la tercera y última parte de esta serie de blogs analizaremos los datos de calidad del aceite y la valiosa información que nos proporciona sobre la condición de los transformadores.
Autores:
Simon Sutton cuenta con más de 25 años de experiencia en la industria de transmisión y distribución de electricidad, principalmente en el sector de los cables. Ha trabajado en la industria de suministro de materiales para cables, como responsable de la política de cables de una empresa de servicios públicos de transmisión y en el sector de investigación. Sus intereses también incluyen el monitoreo de condición, las pruebas de diagnóstico, la investigación forense y la gestión de activos. Simon trabaja ahora como Director de Servicios para Altanova, una empresa de Doble, y está radicado en el Reino Unido. Sus responsabilidades incluyen la estrategia empresarial, las relaciones externas y la coordinación de las actividades técnicas en todo el mundo. Simon tiene un título y un doctorado en Física, ambos por la Universidad de Reading. Participa activamente en organismos profesionales internacionales representando al Reino Unido en el Comité de Estudio de Materiales y Técnicas de Ensayo Emergentes de CIGRE, convocando al Grupo de Asesoramiento Estratégico sobre Sólidos de CIGRE y siendo miembro del consejo de redacción de la revista IEEE Electrical Insulation Magazine. Es un Miembro visitante de investigación avanzada en la Universidad de Southampton.
Lance R. Lewand es el Director técnico del Laboratorio de materiales aislantes de Doble. El Laboratorio de materiales aislantes se encarga de los análisis rutinarios y de investigación de dieléctricos líquidos y sólidos para aparatos eléctricos. Desde sus inicios en Doble en 1992, el señor Lewand ha publicado más de 75 artículos técnicos relacionados con las pruebas y muestreos de materiales aislantes eléctricos y diagnósticos de laboratorio. El Sr. Lewand recibió su licenciatura en ciencias de St. Mary's College of Maryland. Participa activamente en organizaciones profesionales, como la Sociedad Química Americana, es representante del Comité Nacional de Estados Unidos para el TC10 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) e ISO TC28, ASTM D-27 desde 1989, presidente del Comité D-27 de ASTM, presidente del subcomité 06 de Pruebas Químicas, secretario del Comité de Doble sobre Materiales aislantes y ha recibido el Premio al mérito de ASTM para el Comité D-27.
Andy Davies trabaja para Doble desde hace más de 6 años. Su trabajo comenzó con 2,5 años en Oriente Medio, proporcionando una indexación del estado de los activos y orientación sobre el mantenimiento de más de 2400 transformadores para una empresa de transmisión de Oriente Medio. Desde entonces, ha participado en el soporte y la capacitación de herramientas de gestión de activos en línea como dobleARMS e INSIDEVIEW, en el soporte de hardware para equipos de pruebas de aceite portátiles y de campo como Calisto, Myrkos y Domino, y en la consulta de transformadores para clientes ubicados en toda la región EMEA. Antes de trabajar en Doble, colaboró con una empresa de servicios petroleros que ofrecía recuperación de petróleo y soluciones móviles para petróleo que incluían asesoramiento técnico para todos los generadores, contratistas de alto voltaje y empresas de transmisión y distribución en el Reino Unido e Irlanda. Ha dirigido investigaciones sobre disulfuro de dibencilo (DBDS) y acidez en transformadores y sus estrategias de mitigación y tiene un sólido conocimiento de la química del aceite.
Más información:
- Productos:
- Servicios: Servicios de laboratorio
- Artículos:
