Mantenimiento de transformadores: cómo hacerlo y qué tener en cuenta

El adecuado mantenimiento de transformadores es esencial para evitar fallas de equipos, resguardar tu infraestructura y alargar la vida de tus máquinas. Esta tarea, bien practicada y calendarizada, permite ahorrar costos de reparación inesperada y reducir frenos en la producción, optimizando al máximo su uso y durabilidad. 

Por eso, en este artículo te explicamos cómo hacer un correcto mantenimiento de transformadores, los tipos de mantenimiento que existen, así como también un listado de consejos y buenas prácticas a tomar en cuenta para llevar esto a cabo un buen servicio de transformadores en 6 pasos. 

Tipos de mantenimiento para transformadores y por qué es importante hacerlo

Si estás leyendo este artículo, seguramente conoces la función de un transformador y cómo funciona. A pesar de ser una unidad estática, este equipo presenta en su interior un proceso dinámico del tipo térmico-eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.

Su sistema de aislamiento está constituido por el aislamiento líquido (aceite) y el aislamiento sólido (celulosa), materiales orgánicos que están sometidos a alteraciones químicas bajo la influencia de humedad, oxígeno, calor y catalizados por el material de bobinado (cobre, aluminio) y el hierro.

Todas estas condiciones hacen necesario un mantenimiento de transformadores periódico para controlar su temperatura de operación y evitar la falla de los equipos en una empresa. A su vez, un examen periódico del aceite y de la parte activa proveen la información fundamental para tomar acciones necesarias con el fin de prolongar la vida útil de la celulosa y en consecuencia del transformador.

En este sentido, existen el mantenimiento predictivo, como también el mantenimiento preventivo correctivo y predictivo de transformadores, que varían según el objetivo de lo que se busca con estas operaciones. A continuación, te explicamos cada uno de ellos. 

Mantenimiento predictivo

El mantenimiento predictivo utiliza herramientas y técnicas de análisis de datos para detectar anomalías en el funcionamiento y posibles defectos en el transformador, de modo que puedan solucionarse antes de que sobrevenga el fallo. Consiste entonces en una pieza fundamental de cualquier programa de mantenimiento a transformadores de aceite.

En primer lugar, tenemos las pruebas de aceite, de las que se desprenden los siguientes análisis: 

• Rigidez dieléctrica
• Análisis fisicoquímico
• Cromatografía de gases
• Contenido de Furanos
• Contenido de PCB
• Contenido de inhibidor
• Factor de potencia al aceite

En segundo lugar, tenemos las pruebas eléctricas: 

• Relación de transformación
• Resistencia de devanados
• Resistencia de aislamiento
• Factor de potencia

Mantenimiento preventivo

Al igual que los análisis del aceite del transformador, el mantenimiento preventivo de servicio de transformadores permite comprobar las propiedades del fluido dieléctrico, al detectar cualquier falla que emane de las partes activas (bobinado, circuito eléctrico, magnético, regulado) y de los aislamientos celulósicos. 

En esta variante se inspeccionan los siguientes aspectos: 

• Termo filtrado al vacío del aceite
• Regeneración del aceite dieléctrico
• Lavado y secado de la parte activa
• Suministro, cambio e implementación de: aceite dieléctrico, bushings, válvulas, accesorios

Mantenimiento correctivo (reparaciones)

Cuando existen fallas o mal funcionamiento, se requiere un trabajo de corrección de anomalías. En este caso, el transformador sale de funcionamiento para ser reparado y se le realizan las siguientes tareas: 

• Cambio de bobinas, empaques, aceite dieléctrico
• Pintura general del transformador
• Repotenciación y reemplazo de instrumentos, accesorios de la unidad

Consejos para hacer un buen mantenimiento

Ahora que conoces los tipos de mantenimiento de transformadores y qué tareas se realizan en cada uno de ellos, pasamos a desplegar 6 consejos y buenas prácticas que debes tener en cuenta al momento de ejecutar un servicio de transformadores: 

Establecer la condición de cada transformador

El primer paso es establecer la condición de estado de cada transformador para que, en función de tal diagnóstico, realizar acciones preventivas y correctivas. En esos casos, se deberán ejecutar acciones tales como: mantenimiento y actualizaciones, monitoreo y diagnóstico, retrofit, modernización, y planificación de reemplazo del transformador.

Identificar las principales causas de fallas

Otro aspecto fundamental en el mantenimiento de transformadores es identificar las causas de fallas, que debe ir acompañado de un proceso de observación, ideal una vez por semana, para anticiparse a fallas o anomalías.

Si logras detectar alguna irregularidad, puedes revisar esta tabla que te ayudará a identificar las posibles causas según el tipo de falla:

Seguir la normativa de cada transformador 

Después de identificar las posibles causas de fallas se debe hacer énfasis en el tipo de transformador. Por ejemplo, los transformadores en aceite presentan fallas, en su mayoría, por sobrecargas prolongadas o al deterioro del aceite dieléctrico.  

En esos casos, se debe diagnosticar, dependiendo de la norma de fabricación de cada caso, porque las temperaturas aceptadas cambian. Por ejemplo, en Chile la norma ANSI-, permite una temperatura máxima para el aceite de 90º C y 110º C, para el punto más caliente. 

Sin embargo, esto sigue siendo evitable con la implementación de un programa de mantención preventivo y con protecciones de acuerdo a la potencia del transformador, de manera equitativa en los lados de baja y media tensión. 

Crear un plan de mantenimiento preventivo 

Como decíamos el apartado anterior, la mejor forma de anticiparse a posibles fallas que a largo plazo nos pueden ahorrar recursos está en hacer inspecciones visuales semanales a través de un plan de mantenimiento preventivo. Aquí el objetivo es detectar de forma oportuna posibles fugas de líquido, averías o elementos externos inseguros. Anticiparse es la clave. 

Más adelante abordaremos en específico cómo diseñar este plan de mantenimiento de transformadores y qué tareas son claves ejecutar para una inspección completa. 

Monitoreo remoto

Otra de las buenas prácticas asociadas al mantenimiento de estos equipos, Hugo Aceituno Cortés, Service Specialist Power Transformers de ABB PGTR Service sugiere considerar el monitoreo remoto y la evaluación de variables físicas on-line. 

“Los sistemas de control modernos, tales como el control electrónico de transformadores, sensores multigas en tiempo real, y los sensores de temperatura, presión, burbuja y nivel de aceite, no buscan únicamente la detección de las fallas, sino también la recolección de datos de evaluación de tendencias que son necesarias para el estudio y análisis de condición de estado del equipo”, afirma.

Además, agrega que las funciones de evaluación del estado y de examen del parque admiten decisiones estratégicas relacionadas tanto con unidades aisladas como con grupos más amplios. 

Inspección anual

Por su parte, el Gerente de la División Media Tensión de InexChile, destaca la inspección anual de los equipos como una de las principales recomendaciones, “más aún si el transformador tiene varios años de uso”. 

Al mismo tiempo, hacer un análisis termográfico va a permitir visualizar algún punto caliente que se produce -por lo general- en los terminales y en el radiador. En este último, se debe verificar si alguna de las obleas presenta una disminución de temperatura, ya que esto indicará algún tipo de obstrucción que impide el correcto flujo de aceite. 

Por último, aunque resulte obvio, es fundamental verificar que todos los componentes visibles se encuentren en buen estado, además de realizar un limpieza a los aisladores montados en la parte superior del equipo. Otra práctica recomendada es la realización de un análisis del aceite dieléctrico utilizado, el cual permite conocer el estado real de la parte interna del equipo. 

Kit de herramientas básicas para el mantenimiento

Si bien cada caso y transformador requiere de sus herramientas específicas, podemos listar un kit de herramientas básicas que son mayormente utilizadas en las fallas recurrentes. Las herramientas más comunes para el mantenimiento de transformadores son las siguientes: 

• Termómetro de líquido refrigerante
• Conectores
• Indicador de fallas
• Líquido refrigerante
• Ventiladores
• Radiadores
• Pruebas de campo.

Plan de mantenimiento para transformadores

Como mencionamos en las buenas prácticas a realizar en el servicio de transformadores, diseñar un programa de mantenimiento simple, pero completo te permitirá desarrollar la tarea en menos tiempo y evitar errores. Contar con un software para gestión de mantenimiento Un buen plan de mantenimiento debe considerar la inspección al menos de los siguientes aspectos:

1. Termómetro de líquido refrigerante. Llevar un registro de temperaturas del transformador para identificar algún problema por sobrecarga o mal funcionamiento.
2. Indicador de nivel de líquido refrigerante. Verificarlo para detectar posibles fugas de líquido refrigerante.
3. Líquido refrigerante. Tomar una muestra al menos una vez al año para análisis físico-químico y saber el estado del funcionamiento del transformador. En los transformadores de poder, se recomienda realizar una muestra de cromatografía de gases una vez al año.
4. Ventiladores. Aquí conviene observar que estos no se encuentren obstruidos y revisar que la secuencia de giro sea la misma para todos los moto-ventiladores suministrados.
5. Radiadores. Al igual que en el caso anterior, revisar que estos no se encuentren obstruidos o demasiado contaminados, especialmente en ambientes mineros.
6. Pruebas de campo. Para transformadores de potencia, se recomienda realizar al menos una vez cada año pruebas eléctricas de campo (TTR, resistencia de aislamiento y resistencia de devanados, como mínimo), con el fin de detectar o prevenir posibles anomalías.

Conclusión

El mantenimiento de transformadores es en cada una de sus formas una tarea que todo encargado de mantenimiento en esa área debe realizar. Ahora que conoces todos los consejos y recomendaciones de buenas prácticas para identificar posibles fallas, estás listo para ejecutar un correcto plan de mantenimiento y optimizar el funcionamiento de los transformadores en tu empresa de trabajo.