PARAMETROS A CONSIDERAR EN EL MANTENIMIENTO PARA PREVISIÓN DEL TIEMPO DE VIDA ÚTIL DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA

La participación de los transformadores dentro de los sistemas eléctricos es sumamente importante. Su precio, tamaño, rendimiento e importancia técnica son factores que justifican todo desarrollo tecnológico que se realice con el objetivo de mejorar su eficiencia y/o aumentar el nivel de protección de esta máquina. En este sentido, este artículo presenta una revisión sobre las metodologías más relevantes para estimación del Tiempo de Vida Útil (TVU) de transformadores de potencia. El TVU depende del riesgo de ocurrencia de una falla inesperada que lleve al transformador a salir de operación.

Datos estadísticos demuestran que este riesgo de falla aumenta para transformadores con 40 a 45 años de funcionamiento debido principalmente el envejecimiento de sus materiales aislantes. Según la norma ANSI-IEEE C-57.91, el TVU diario del transformador no debe exceder el 0,013% del tiempo total para que su duración no sea inferior a 20 años.

Sin embargo, para pronosticar una operación confiable de los transformadores es importante considerar el estado operacional de los accesorios (aisladores pasantes, conmutadores, sistema de refrigeración, entre otros). Por otro lado, para el análisis de la degradación del aceite y del papel aislante se debe verificar la influencia de la temperatura ambiente sobre el modelo térmico debido a que esta puede influenciar sobre la capacidad de carga del transformador.

Dos normas básicas establecen algunos criterios para estimar/calcular el TVU de transformadores, ellas son: IEEE Std. 57-91 y IEC 354. Según el estudio teórico efectuado en este artículo, el modelo Arrhenius-Dankin de degradación del papel es el que predice con más exactitud el TVU del transformador.

En cuanto a la influencia de transitorios electromagnéticos, como ser descargas atmosféricas, se estima que el modelo térmico para este será diferente al modelo para sobrecarga debido, principalmente, al tiempo de exposición del transformador a corrientes/temperaturas elevadas. Por otro lado, cargas no-lineales también tienen influencia en las perdidas del transformador dado que inyectan componentes armónicas en las corrientes y tensiones de la máquina.

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