Análisis de clasificación y manejo de fallas comunes en transformadores.

Como equipo principal para la conversión y transmisión de energía en el sistema eléctrico, los transformadores son clave para garantizar un suministro de energía estable y eficiente, y se utilizan ampliamente en la transmisión de energía, la producción industrial y la distribución de energía urbana.

 

Como empresa centrada en I+D, producción, venta e instalación de equipos eléctricos, GNEE ELECTRIC tiene una amplia experiencia en el campo de los transformadores, proporcionando alta-calidad.sumergido en aceite-ytransformadores de tipo seco-así como soluciones integrales para más de 160 países y regiones.

 

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Este artículo se centra en la clasificación, las causas y los puntos principales de manejo de fallas comunes en transformadores de potencia sumergidos en aceite-, ayudando a los profesionales de la industria a identificar y manejar fallas científicamente, extender la vida útil de los transformadores y garantizar el funcionamiento seguro del sistema de energía.

 

 

Los transformadores de potencia sumergidos en aceite-, el tipo más utilizado en los sistemas de energía, tienen fallas divididas principalmente en categorías internas y externas. Las fallas internas se pueden clasificar además en fallas térmicas y eléctricas según su naturaleza, con distintos peligros y manifestaciones.-una clasificación precisa es fundamental para un manejo eficiente.

 

(I) Fallas internas: fallas de los componentes centrales dentro del tanque

Las fallas internas ocurren dentro del tanque del transformador, involucrando devanados, núcleos de hierro y cambiadores de tomas. Están muy ocultos y son dañinos, y pueden causar daños al equipo y cortes de energía si no se abordan de inmediato. Los tipos principales incluyen:

• Cortocircuito de interfase: Causado por el envejecimiento del aislamiento o la deformación del devanado, genera un calor masivo al instante, dañando el aislamiento y los devanados.
• Gire-para-girar cortocircuito:Una falla común en los devanados que provoca sobrecalentamiento local, deterioro del aceite y eventual quemado del devanado.
• Falla a tierra: Devanados o cables conectados a tierra a través de la carcasa, lo que genera-corriente de secuencia cero y corre el riesgo de romper el aislamiento.

 

(II) Fallas Externas: Fallas de Accesorios Fuera del Tanque

Las fallas externas ocurren en los casquillos de aislamiento y sus cables, más fáciles de diagnosticar pero capaces de desencadenar fallas internas si se descuidan. Los tipos principales incluyen:

• Fallo del casquillo de aislamiento: Descarga disruptiva o rotura por envejecimiento, contaminación o rayos, provocando cortocircuitos a tierra.
• Fallo del cable:Fallas de interfase que generan arcos eléctricos que encienden el aceite del transformador e inducen fallas internas.

 

(III) Fallas internas térmicas versus eléctricas

Las fallas internas se clasifican por naturaleza, identificables mediante análisis de gases disueltos en aceite y monitoreo de aislamiento:

 

1. Fallas térmicas

Causado por un mal contacto, sobrecarga o mala disipación del calor, manifestado como sobrecalentamiento local.

 

Clasificados por gravedad:

• Leve (por debajo de 150 grados): problemas de contacto menores, manejables mediante inspección diaria.
• Baja-temperatura (150-300 grados): ligero envejecimiento del aislamiento, lo que requiere comprobaciones oportunas de la fuente de calor.
• Temperatura-media (300-700 grados): envejecimiento acelerado del aislamiento, lo que requiere apagado y reemplazo de componentes.
• Alta-Temperatura (superior a 700 grados): grave, que provoca quemado del devanado y carbonización del aceite, lo que requiere un apagado inmediato.

 

2. Fallas Eléctricas

Causada por la degradación del aislamiento bajo campos eléctricos elevados, clasificada por la densidad de energía de la descarga:

• Descarga parcial: Baja energía, erosionando el aislamiento con el tiempo y provocando averías.
• Descarga de chispa: energía media, daña el aislamiento local y corre el riesgo de cortocircuitos entre espiras.
• Descarga de arco de alta-energía: severa, genera arcos de alta-temperatura que queman los componentes centrales.

 

 

 

En combinación con la experiencia operativa de GNEE ELECTRIC, a continuación se presentan detalles clave de 7 fallas comunes, incluidas causas, peligros y medidas de manejo.

 

(I) Fallo de cortocircuito-

La falla más urgente, que involucra cortocircuitos en la toma de corriente, cortocircuitos internos a tierra o de interfase, causados ​​por envejecimiento del aislamiento, rayos o fallas en la línea. La corriente de cortocircuito-(docenas de veces el valor nominal) y la fuerza electrodinámica provocan sobrecalentamiento del aislamiento y deformación del devanado.

 

Manejo: Apague inmediatamente, corte la energía, detecte la deformación del devanado mediante pruebas, limpie los puntos de falla, repare deformaciones menores o reemplace los devanados gravemente dañados antes de volver a ponerlo en servicio.

 

(II) Fallo de descarga

Una falla eléctrica central que daña continuamente el aislamiento mediante el bombardeo directo de partículas y la corrosión química de la descarga-de gases generados (calor, ozono). Causado por aislamiento débil, humedad o deterioro del aceite.

 

Manejo: Localizar puntos de descarga mediante pruebas, limpiar y fortalecer aislamientos débiles, reemplazar componentes dañados y aceite deteriorado para casos severos.

 

(III) Fallo de aislamiento

La principal causa del envejecimiento del transformador, que involucra aislamiento sólido y líquido:

• Aislamiento sólido (papel aislante, tableros): a base de celulosa-, con grado de polimerización (13000 nuevo, 150-200 al final-de vida útil) que determina la vida útil. El envejecimiento reduce la fuerza y ​​genera subproductos dañinos.
• Aislamiento líquido (aceite de transformador): Se degrada a través de la contaminación (humedad/impurezas) o la oxidación, lo que reduce el rendimiento del aislamiento y la disipación de calor. Siga la "regla de los 6 grados" de IEC: la vida útil del aislamiento Clase A se reduce a la mitad cada 6 grados de aumento (80-140 grados).

 

Manejo: Pruebe periódicamente el rendimiento del aislamiento, reemplace los componentes envejecidos y el aceite deteriorado, controle la temperatura/humedad y evite la sobretensión.

Consulte al Servicio de Manejo de Fallas de Transformadores

 

(IV) Falla del núcleo de hierro

Tercer fallo más común, causado por una mala conexión a tierra (la conexión a tierra de múltiples-puntos forma corriente circulante) debido a negligencia en la instalación/fabricación, residuos metálicos o humedad. Provoca sobrecalentamiento local, deterioro del aceite y disparo del relé de gas.

 

Manipulación: Inspeccionar la conexión a tierra, eliminar residuos/lodos, reemplazar componentes húmedos y reparar piezas desgastadas; reemplace las láminas de acero al silicio derretido si es necesario.

 

(V) Fallo del cambiador de tomas

Afecta la regulación de voltaje, dividida en tipos sin-carga y con-carga. Las fallas incluyen contacto deficiente, atascos mecánicos, problemas de aislamiento y interrupción-del-paso, lo que provoca sobrecalentamiento o disparos.

 

Manipulación: limpie los contactos, ajuste la presión, corrija la numeración, repare los mecanismos de conmutación y garantice la sincronización trifásica.

 

(VI) Fallo de fuga

Causado por sellos o soldaduras deficientes, común en transformadores-inmersos en aceite (27 puntos de sellado, 20 m de soldaduras para unidades de 31500 KVA). Las fugas de aire provocan humedad en el aislamiento; las fugas de aceite corren el riesgo de averiar el equipo.

 

Manejo: Inspeccionar sellos/soldaduras, reemplazar sellos defectuosos, reparar fugas y mantener los niveles de aceite.

 

(VII) Falla de electrificación del flujo de aceite

Electricidad estática procedente del flujo de petróleo, con señales de descarga de 2 a 3 órdenes de magnitud superiores a lo normal. Detectado con la bomba sumergible encendida (incluso sin energía).

 

Manejo: controle la velocidad de la bomba, purifique el aceite y garantice un flujo de aceite suave.

 

 

Evite fallas mediante inspecciones periódicas, pruebas de rutina, operación estandarizada y equipos de alta-calidad. GNEE ELECTRIC, con certificaciones SGS/CE/CCC, ofrece transformadores confiables y servicios integrales (diagnóstico de fallas, mantenimiento, personalización) a usuarios globales.

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