Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Monitores on-line de gases en aceite de transformadores

En la actualidad, los eventuales fallos en estado incipiente que pueden presentarse en transformadores de potencia pueden ser diagnosticados o pronosticados por medio de sistemas de monitoreo online, siendo considerada esta una importante herramienta para conocer el estado del equipo y permitiendo el cambio en la filosofía del mantenimiento, al acelerar las operaciones de mantenimiento preventivo hacia el predictivo.

Existen numerosos ejemplos de aplicación de sistemas de monitoreo de transformadores de potencia, con las más diversas alternativas en dependencia, de los parámetros monitoreados, sensores utilizados para la adquisición de los datos, arquitectura implementada, técnicas de transmisión de datos y alarmas, métodos de diagnóstico, criterios para la toma de decisiones y acciones recomendadas.

Sin embargo, en este post se presentan dos equipos de vanguardia que integran sistemas que combinan la tecnología foto-acústica y técnicas de monitoreo más modernas que proporcionan informes completos del estado del transformador con una visión, control y seguimiento eficientes en base de mediciones diarias que permiten calcular el tiempo de vida útil del transformador.

Se trata del sistema TRANSFIX (Figura 1) desarrollado por Kelman en el año 2000 y adquirido por GE en el 2008 y el sistema TOTUS DGA (Foto de cabecera) desarrollado por la empresa propiedad del industrial que desarrolló el TRANSFIX. Esta empresa se denomina CAMLIN POWER (www.camlingroup.com).

Figura 1: Equipo fijo KELMAN TRANSFIX

Estos sistemas tienen la capacidad de monitorear la humedad del aceite e incluso la temperatura en los devanados en forma directa. Estas variables son de suma importancia ya que ambas son catalizadoras de las reacciones químicas en el interior del transformador y reducen su vida útil.

La Espectroscópia Foto-Acústica de vanguardia (PAS) es una tecnología que proporciona las mediciones exactas necesarias para competir con los métodos de GC comunes ofreciendo ventajas significativas en tamaño, velocidad, resistencia mecánica y estabilidad. Son de los pocos sistemas multi-gas que realizan la medición de todos los gases de fallo relevantes:

Hidrógeno (H₂), Metano (CH₄), Etano (C₂H₆), Etileno (C₂H₄). Acetileno (C₂H₂), Monóxido de Carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO₂), Oxigeno (O₂), Nitrógeno (N₂), pero a diferencia de la cromatografía de gases, no requiere gases de arrastre/portadores y/o calibración.

Estos equipos se instalan fijos junto al transformador, aunque existe la opción equivalente portátil al TRANSFIX denominada TRANSPORTX.

El equipo TOTUS DGA incorpora además la monitorización en línea de los siguientes parámetros (Figura 2):

DESCARGAS PARCIALES (PD)

Incorpora un diseño exclusivo del adaptador de toma que asegura una instalación fiable / segura con protección contra sobretensiones
Rechazo eficaz del ruido diseñado específicamente para los transformadores
Monitoreo continuo que asegura que toda la actividad significativa de DP se captura
Datos convertidos en gráficos visuales que se interpretan fácilmente para el experto no PD

MONITOREO DE BORNAS (BM)