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Mantencin a Transformador de Potencia Aislada en Aceite

Informe de actividad Terminal para optar al Ttulo de Tcnico en Electromecnica

Nombre: Rubn A. Toledo Saavedra.Profesor: Vctor Pizarro E.Fecha : 07 de marzo de 2014.

AGRADECIMIENTO

Doy infinitas graciasA Dios, por ayudarme y guiarme en el camino.A mi esposa Evelyn por su paciencia y comprensin, preferiste sacrificar tu tiempo para que yo pudiera cumplir con el mo. Por tu bondad y sacrificio me inspiraste a ser mejor para ti, ahora puedo decir que esta tesis lleva mucho de ti, gracias por estar siempre a mi lado.A mi hijo, Joseph por ser mi fuente de inspiracin y motivacin para superarme cada da ms.

SUMARIO

El trabajo consiste en conocer lo que es un transformador de potencia en aceite, como tambin las tcnicas de mantenimiento.

OBJETIVO GENERAL

Ser una gua para el desarrollo y aplicacin de un programa de mantenimiento preventivo peridico para transformadores de potencia en aceite. Conjuntamente con las actividades pertenecientes al mantenimiento preventivo, se analizan diferentes procedimientos y procesos tiles a la hora de realizar un mantenimiento correctivo del transformador.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Revisar las partes que componen un transformador de potencia en aceite. Analizar las tcnicas de mantenimiento preventivo y mantenimiento correctivo.

INDICE DE CONTENIDO.PAGINA

Sumario1

Objetivo Principal.1

Objetivo Especficos1

Capitulo 1.-Presentacin

1.1Introduccin..4

1.2Historia ..5

1.3Funcionamiento del Transformador..6

Capitulo 2.- Desarrollo......................

2.1Partes Principales de un Transformador de Potencia en Aceite..7

2.2Mantenimiento del Transformador

2.2.1Mantenimiento Preventivo del Transformador17

2.2.2 Mantenimiento e Inspeccin del Aceite...21

2.2.3Mantenimiento e Inspeccin de los Pasatapas...22

2.2.4 Mantenimiento e Inspeccin del Sistema de Ventilacin.23

2.2.5Mantenimiento e Inspeccin de los Medidores de Temperatura.........................................................................24

2.2.6Mantenimiento e Inspeccin de los Medidores de Nivel de Aceite.25

2.2.7Mantenimiento e Inspeccin del Rele Buchholz.25

2.2.8Mantenimiento e Inspeccin de la Vlvula de Sobrepresin26

2.2.9Mantenimiento e Inspeccin del Tanque.26

2.2.10Mantenimiento e Inspeccin del Respirador de Silica Gel27

2.2.12Pruebas Adicionales Dentro del Mantenimiento Preventivo.27

2.3 Mantenimiento Correctivo del Transformador. ..33

2.3.1 Deshidratacin del Transformador33

2.3.2 Remocin de Sedimentos (el problema del lodo)...34

2.3.3 Reacondicionamiento de un aceite dielctrico34

2.3.4 Recuperacin de un aceite dielctrico34

2.4 Ventajas y Desventajas.. .38

2.4.1Ventajas

38

2.4.2 Desventajas..

38

Capitulo 3.-Conclusin..40

Referencias Bibliogrficas41

INDICE DE TABLAS Y FIGURAS.

TABLA N

TEMAPAGINA

IComponentes Claves de un Transformador de Potencia en Aceite Dentro de su Mantenimiento Preventivo29

IIActividades a Realizar Dentro del Mantenimiento Preventivo de un Transformador de Potencia en Aceite.31

FIGURA N

TEMAPAGINA

1Transformador de Potencia de 112 MVA...7

2Transformador Tipo Respiracin Libre9

3Tanque Tipo Conservador10

4Tanque Tipo Conservador En El (Posee Una Vejiga O Diafragma en su Interior)10

5Tanque Tipo Sellado..11

6Partes de un pasatapa para transformador tipo GOB.12

7Pasatapa de Porcelana Aceite.13

8Pasatapa de Porcelana13

9Transformador tipo ncleo13

10Transformador tipo acorazado.13

CAPITULO 1.- PRESENTACION

1.1 INTRODUCCION.

Es conocido que los transformadores requieren menor cuidado en lo que a mantenimiento se refiere, comparado con otros equipos elctricos. El grado de inspeccin y mantenimiento necesarios para la buena operacin de un transformador depende de su capacidad, de la importancia dentro del sistema elctrico, del lugar de instalacin dentro del sistema, de las condiciones climatolgicas, del ambiente y en general, de las condiciones de operacin.

Por aos, el mantenimiento preventivo de los transformadores ha estado basado en la determinacin de la resistencia de su aislamiento junto con la medicin de la rigidez dielctrica de su aceite. Sin embargo, se sabe ahora que pruebas como el factor de potencia del aislamiento, contenido de humedad, tensin interfacial, acidez, entre otras, son muy importantes para obtener un diagnstico ms acertado del estado del transformador.

El anlisis de gases generados en el interior del transformador mediante cromatografa de gases se ha constituido en una herramienta poderosa a la hora de monitorear el estado en que se encuentra el transformador, sin necesidad de sacarlo de operacin

Un transformador con su sistema de aislamiento adecuadamente mantenido, ser capaz de soportar de una mejor manera problemas como: sobre voltajes debido a maniobras o a descargas atmosfricas, cortocircuitos internos, entre otros.

1.2 HISTORIA.

La invencin del transformador, data del ao de 1884 para ser aplicado en lossistemasde transmisin que en esa poca eran de corriente directa y presentaban limitaciones tcnicas y econmicas. Elprimersistema comercial de corriente alterna con fines de distribucin de la energa elctrica que usaba transformadores, se puso en operacin en los Estados Unidos de Amrica. En el ao de 1886 en Great Barington, Massachusetts., en ese mismo ao, la proteccin elctrica se transmiti a 2000 Volts en corriente alterna a una distancia de 30 kilmetros, en una lnea construida en Cerchi, Italia. A partir de estas pequeas aplicaciones iniciales, la industria elctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor dedesarrollo de los pueblos, formando parteimportanteen esta industria el transformador.El primer sistema de distribucin de electricidad lo puso en servicio Edison, en Nueva York, en el ao 1882. Se trataba de una pequea central elctrica que suministraba corriente continua a 120V. Esta tensin tan baja requera que por los cables circulasen grandes corrientes, lo que daba lugar a enormes cadas de tensin y enormes prdidas.De modo que en la prctica una central slo poda alimentar a una manzana de edificios, los transformadores elctricos han sido uno de los inventos ms relevantes de latecnologaelctrica. Sin la existencia de los transformadores, sera imposible la distribucin de la energa elctrica tal y como la conocemos hoy en da. La explicacin es muy simple, por una cuestin de seguridad no se puede suministrar a nuestros hogares la cantidad de KW que salen de una central elctrica, es imprescindible el concurso de unos transformadores para realizar el suministro domstico.

1.3 FUNCIONAMIENTO DEL TRANSFORMADOR

Transformador es undispositivo elctricoque permite aumentar o disminuir latensinen un circuito elctrico decorriente alterna, manteniendo lapotencia. Lapotenciaque ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin prdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las mquinas reales presentan un pequeo porcentaje de prdidas, dependiendo de su diseo y tamao, entre otros factores.El transformador es un dispositivo que convierte la energa elctrica alterna de un cierto nivel de tensin, en energa alterna de otro nivel de tensin, basndose en el fenmeno de lainduccin electromagntica. Est constituido por dos bobinas de material conductor, devanadas sobre un ncleo cerrado de materialferromagntico, pero aisladas entre s elctricamente. La nica conexin entre las bobinas la constituye elflujo magntico comn que se establece en el ncleo. El ncleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de lminas apiladas deacero elctrico, aleacin apropiada para optimizar el flujo magntico. Las bobinas o devanados se denominanprimarios y secundariossegn correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente. Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario"

CAPITULO 2. DESARROLLO

2. 1 PARTES PRINCIPALES DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA EN ACEITE.Se revisarn brevemente los principales elementos constitutivos de un transformador de potencia aislado en aceite.

Figura 1.Transformador de Potencia de 112 MVA

2.1.1. Tanque:El tanque de un transformador, generalmente fabricado de acero, desempea las siguientes funciones:a) Provee proteccin mecnica al conjunto ncleo bobinas.b) Ayuda a contener al lquido refrigerante/aislante, en el caso de que se lo utilice.c) Protege al aceite del aire, humedad y contaminacin externa.d) Permite que el transformador respire.

2.1.2. Tipos de Tanque.En la actualidad podemos encontrar diferentes tipos de diseos de tanques para transformadores. Dentro de los existentes y ms comunes en nuestro medio se encuentran los tipos de:a) Respiracin libre. b) Tanque conservador.c) Sellado.

a) Tipo Respiracin Libre:En este tipo de diseo el espacio o colchn de aire a presin atmosfrica que se forma sobre el aceite tiene salida a la atmsfera a travs de una tubera de respiracin. Dicha tubera es doblada hacia abajo y posee una pantalla en el extremo que da hacia el exterior del transformador, evitndose de esta manera el ingreso de la lluvia, insectos o roedores. En la figura 2 podemos ver un transformador con este diseo de tanque. El cual no posee un removedor de humedad en la tubera de respiracin, por ende el transformador tendr una fuente de humedad, oxigeno y contaminacin por dicha tubera. Como se ver ms adelante la humedad y el oxigeno son enemigos del aislamiento del transformador, es recomendable entonces que el propietario o responsable de un transformador de este tipo instale un removedor de humedad (como la Slice gel) en dicha tubera, de manera que se reduzca el ingreso del humedad, oxigeno y contaminacin al transformador.

Figura 2. Transformador Tipo Respiracin Libre

b) Tipo Tanque Conservador:En este diseo se adiciona un tanque adicional al transformador, llamado tanque de expansin o tanque de conservacin. Este tanque adicional se encuentra localizado sobre el transformador (vase la figura 3), de manera que el tanque principal estar lleno de aceite. La expansin del aceite y el intercambio de aire con la atmsfera (respiracin del transformador) ocurren lejos del total del aceite en el transformador ya que, solo una pequea cantidad de aceite existe entre el tanque principal y el tanque conservador. Debido a lo anterior este diseo reduce el ingreso de oxigeno, humedad y contaminacin al transformador, retardndose as el proceso de oxidacin del aceite.Existen transformadores de este tipo que llevan instalado en el interior del tanque conservador una especie de vejiga o diafragma. Con este sistema se reduce en mayor medida el ingreso de humedad y oxigeno al transformador ya que, dicha vejiga asla al aceite de la atmsfera. A medida que el aceite se expande o contrae debido a los cambios de temperatura, la vejiga respira aire hacia adentro y hacia fuera del transformador, esto mantiene al aire a presin atmosfrica. En la figura 4 se puede observar un transformador de este Tipo

Figura 4 Tanque Tipo Conservador En El (Posee Una Vejiga O Diafragma en su Interior).Figura 3. Tanque Tipo Conservador.

Nota importante: Existe la posibilidad de que se forme vaci en el transformador si la tubera que conecta el removedor de humedad con el tanque conservador es muy delgada o se encuentra bloqueada parcialmente o si la entrada al removedor de humedad es muy pequea. Esta situacin puede permitir la formacin de burbujas en el aceite, las cuales pueden activar los detectores de gas como el Rel Buchholz y/o el rel de Falla del Diafragma (si el transformador lo tuviere). Dicho vacio tambin puede chupar aire a travs de empaques defectuosos o que no se encuentran correctamente colocados, lo cual tambin podra ser una fuente para la formacin de burbujas.

c) Tipo Sellado.El tanque tipo sellado es similar al de respiracin libre, con la adicin de una vlvula de alivio de presin / vaci, la cual est diseada para mantener una presin interna de + o de 5 psi. Adems la tapa superior no es empernada, sino soldada, con lo cual se evita el uso de empaques. La figura 5 muestra un diseo de este tipo.

Figura 5 Tanque Tipo Sellado

2.1.3. Pasatapas (Bushings)La funcin de los pasatapas en un transformador es llevar o transportar los conductores de los devanados a travs del tanque y hacia el exterior de una manera segura. Los pasatapas estn diseados para: soportar las tensiones de operacin normal y anormal, mantener la humedad fuera del transformador y resistir los esfuerzos mecnicos debido al peso y tensin de los conductores conectados a ellos.Para cumplir con lo anterior existen diferentes tipos de pasatapas, entre los que tenemos:a) Porcelana (hasta 25 KV)b) Porcelana-Aceite (25-69 KV)c) Porcelana-Compuesto epxicod) Porcelana-Resina sinttica (34.5-115KV)e) Porcelana-Papel impregnado de aceite (mayores a 275 KV)Como puede verse, la clase de pasatapa a utilizar es dependiente del nivel de voltaje para el que es diseado.

En la figura 6, Partes de un pasatapa para transformador tipo GOB.

Los pasatapas son de forma cilndrica, cubiertos con un esmalte especial para evitar la adherencia de humedad y contaminantes.Estn provistos de faldas con el objeto de aumentar la distancia de fuga (distancia entre el terminal del pasatapa y su base acoplada al tanque) y as reducir la posibilidad de un arco debido a sobre voltajes.En las figuras 7 y 8 se pueden observar pasatapas de Porcelana- Aceite y Porcelana, respectivamente

Figura 8. Pasatapa de PorcelanaFigura 7. Pasatapa de Porcelana - Aceite

2.1.4 Ncleo y DevanadosLos dos tipos fundamentales de diseo de la parte activa de un transformador son el Tipo de Ncleo, en el cual dos grupos de devanados abrazan a un ncleo nico y el Tipo Acorazado, en el cual el flujo que atraviesa a un nico grupo de devanados est formado, al menos, por dos componentes existentes en circuitos magnticos en paralelo. Ambos tipos de estructuras pueden verse en las figuras 9 y 10.

Figura 9. Transformador tipo ncleoFigura 10. Transformador tipo acorazado

El diseo del Tipo Ncleo es usado en transformadores de potencia con valores de corriente y KVA bajos, mientras que el Tipo Acorazado es usado en transformadores con potencias iguales o mayores a 50 MVA.

2.1.4 Sistema de Aislamiento

Este sistema tiene como funcin aislar los devanados del transformador entre s y de tierra, es decir, los elementos de este sistema aslan las partes conductoras de corriente del ncleo y de las estructuras de acero.El sistema de aislamiento de un transformador en aceite consta principalmente de dos tipos de materiales aislantes: aceite y papel. A continuacin se estudiar de manera breve las funciones y propiedades del aceite aislante.

2.1.5 Aceite AislanteEl aceite usado en los transformadores desempea bsicamente cuatro funciones:

a) Aislar elctricamente todos los componentes del transformador.b) Proveer de refrigeracin eficiente al transformador.c) Prevenir la acumulacin de lodo en el transformadord) Proteger al conjunto ncleo-bobinas del ataque qumico.Algunas de las propiedades fsicas de un aceite mineral incluyen:

a) Viscosidadb) Gravedad especficac) Tensin interfaciald) Estabilidad de oxidacine) Volatibilidad

Instrumentos:

a) Medidores de TemperaturaCon la finalidad de conocer la temperatura del lquido aislante, devanados, as como la del transformador, se instalan medidores de temperatura en el tanque del transformador.

Medidor de temperatura de 4 Marca Qualitrol

b) Medidores de NivelEl indicador de nivel del aceite seala el nivel del lquido aislante contenido en el tanque principal del transformador o en compartimentos asociados. En los transformadores con tanque de conservacin el medidor de nivel se encuentra instalado a un costado del mismo. En los transformadores sellados el medidor de nivel es instalado a un costado del tanque, justo a la altura del nivel de aceite. Los medidores de nivel poseen tres posiciones definidas: HI (nivel mximo), 25C que corresponde al nivel de aceite a la temperatura ambiente. LO (nivel mnimo).

Medidor de Nivel Serie P

c) Rele BuchholzEl Rel Buchholz es empleado en transformadores que poseen tanque de conservacin, es un dispositivo que posee dos cmaras llenas de aceite con flotadores dispuestos verticalmente uno encima del otro.

Vista Interior de un Rele Buchholz

2.2 MANTENIMIENTO DEL TRANSFORMADOR

A continuacin se darn las definiciones de Mantenimiento Preventivo, Mantenimiento Predictivo y Mantenimiento Correctivo, que aunque son definiciones generales de estos tipos de mantenimiento, se aplican al mantenimiento de los transformadores.

Mantenimiento Preventivo: Es un conjunto de actividades (inspecciones, pruebas, ajustes, reparaciones, toma de muestras, etc.) regularmente programadas y aplicadas a los equipos de una instalacin determinada, con el objeto de minimizar su degradacin o perdida de vida til. Mantenimiento Predictivo: Es una tcnica que consiste en monitorear regularmente (ms seguido que en el mantenimiento preventivo) los parmetros claves de un equipo en operacin, con la finalidad de detectar y/o corregir a tiempo un problema potencial antes de que se produzca la falla del equipo. Mantenimiento Correctivo: Cuando se detecta que el desempeo de algn equipo comienza a disminuir y se presume las posibles causas de este bajo desempeo, se debe atacar a dichas causas y realizar un mantenimiento del equipo para evitar que el problema se agrave. El mantenimiento realizado en este tipo de circunstancias se lo conoce como Mantenimiento correctivo.

2.2.1 Mantenimiento Preventivo del Transformador

La clave en el mantenimiento preventivo de un transformador, es un anlisis anual de aceite. El propsito de lo anterior es sealar la condicin del sistema de aislamiento del transformador para que se evite la formacin de lodos en el interior del mismo. Sin embargo, la ejecucin de inspecciones peridicas de los componentes y parmetros de operacin del transformador, ser ms saludable para la vida del equipo. Cabe destacar que, el mantenimiento y la inspeccin con llevan un trabajo peligroso, de ah que, debe hacerse de antemano un programa que contenga los pasos a seguir para la realizacin de las inspecciones y/o mantenimiento, poniendo especial atencin a la seguridad de las personas y del equipo.Dentro de las inspecciones realizadas peridicamente al transformador, es muy importante que se registren las lecturas de los medidores instalados en l, ya que dichos datos son de mucha utilidad. Cuando las lecturas sean muy diferentes de las obtenidas en condiciones normales, es necesario realizar una cuidadosa verificacin de las mismas. Adicionalmente, se debe prestar mucha atencin a los fenmenos anormales tales como ruido, cambio de olor o de color, que pudieran detectarse a travs de los sentidos.

A continuacin se darn algunos puntos crticos que deben ser tomados en cuenta a la hora de realizar las inspecciones y/o mantenimiento del transformador.

a) TemperaturaLa temperatura del transformador est directamente relacionada con la vida de los materiales del sistema de aislamiento, por lo que es necesario que se le preste mucha atencin. En el caso de transformadores construidos de acuerdo con las normas ANSI (American Nacional Standard Institute), la temperatura mxima permitida para el aceite es de 90C y para el punto ms caliente es de 110C.Las lecturas de la temperatura del aceite debern ser regularmente registradas y comparadas con la carga del transformador. Los indicadores de temperatura mxima en los medidores de temperatura del transformador debern ser regresados hasta la lectura de temperatura de operacin al momento de la inspeccin, una vez que las lecturas hayan sido tomadas.

b) Nivel de aceiteEl nivel de aceite tiene que ser siempre verificado desde el punto de vista del aislamiento y de la refrigeracin. El nivel de aceite variar con la temperatura, por ende las lecturas de temperatura debern ser consideradas cuando se tomen los datos del nivel de aceite. Cuando el nivel de aceite flucte notoriamente en relacin con la temperatura, se debe detectar la causa para tomar un correctivo oportunamente.Si los pasatapas son equipados con mirillas o poseen medidores de nivel de aceite, dicho nivel deber ser revisado con el objeto de detectar fugas en el pasatapas.

c) Nivel de ruidoEn algunos casos se puede percibir algn ruido anormal, cuando se est familiarizado con el sonido que el transformador produce durante la operacin normal, lo cual puede ayudar a detectar alguna falla. Las siguientes son posibles causas de un ruido anormal del transformador:

Resonancia del tanque y de los radiadores debida a cambios anormales en la frecuencia de la fuente de potencia. Un defecto en el mecanismo de ajuste del ncleo. Un defecto en la estructura central, es posible que se encuentren flojos los pernos de sujecin de las bridas. Aflojamiento de las piezas de anclaje. Ruido anormal por descarga esttica, debido a partes metlicas carentes de tierra o de imperfeccin en la puesta a tierra.

Un transformador no es necesariamente simtrico, no es lgico tomar una lectura del nivel de ruido de un transformador con ayuda de algn aparato para el efecto y llamar a esta lectura, el nivel de ruido del transformador. Para obtener el nivel de ruido real de un transformador es necesario tomar varias lecturas alrededor del mismo y promediarlas, de manera que el resultado sea el nivel de ruido del transformador. Es recomendable que se consulten los siguientes estndares con la finalidad de alcanzar mejores resultados a la hora obtener el nivel de ruido de un transformador: ANSI C57-12-90 o NEMA TRI-2-068-1954.

d) Aflojamiento de las piezas de fijacin y de las vlvulas.Cuando encuentre los terminales de tierra flojos, desenergice el transformador y apritelos enseguida. Los pernos de los cimientos que estn sujetos a grandes cargas, deben ser reapretados firmemente para evitar el desplazamiento del transformador.En algunos casos las vlvulas se aflojan debido a vibraciones, apritelas nuevamente.

e) Fugas de aceiteLas fugas de aceite pueden ser causadas por el deterioro de alguna empaquetadura o por el mal posicionamiento de la misma; algunas tardaran en descubrirse, por ende, debe verificarse cuidadosamente las vlvulas y los empaques.

f) Presin de nitrgenoPara el caso de transformadores del tipo sellado, una lectura de cero en el medidor de presin/vaco por una extensin de tiempo dada, es una indicacin de la existencia de alguna fuga en el sistema de sellado. El medidor de presin/vaco siempre debe mostrar una presin positiva (mayor a 2 psi). Humedad y contaminantes pueden ingresar al transformador si desarrolla un vaco en l.

g) VentiladoresLos ventiladores debern ser accionados de forma manual para asegurar que todas las unidades estn operando satisfactoriamente.

h) Respiradores de Silica GelSi el transformador est provisto de un respirador de silica gel, el respirador deber ser revisado con el objeto de detectar si existe una decoloracin (de azul a rosado o blanco) en l, la cual ser indicativa de una saturacin de humedad y contaminantes en el respirador.

i) Superficie del tanqueEs muy importante detectar la presencia de herrumbre y corrosin en la superficie del tanque del transformador. La presencia de manchas de aceite sern consideras sinnimo de existencia de fugas hasta que se demuestre lo contrario. Las aletas de los radiadores debern ser revisadas con la finalidad de detectar algn defecto.

2.2.2 Mantenimiento e Inspeccin del Aceite

Los mtodos para juzgar el deterioro de un aceite dielctrico son aquellos que miden el grado de oxidacin, la densidad relativa, la tensin interfacial, el factor de potencia y la rigidez dielctrica.La ASTM posee un listado que contiene 33 pruebas realizables a los aceites dielctricos. Sin embargo, las 9 pruebas ms tiles para diagnosticar el estado de un transformador y de su aceite dielctrico son:1. Rigidez dielctrica (D877-D1816)2. Nmero de neutralizacin (D974)3. Tensin interfacial (D971-D2285)4. Color (D1500)5. Contenido de agua (D1533)6. Densidad relativa (D1298)7. Factor de potencia (D924)8. Inspeccin visual (D1524)9. Cromatografa de gases (D3612)Cuando se practica un monitoreo anual del aceite basado en las anteriores pruebas, la presencia de contaminantes polares es detectada mucho antes de que se formen lodos. Si no se realiza este monitoreo, los lodos se depositaran en el aislamiento sin ser detectados y se reducir la vida del sistema de aislamiento.

2.2.3 Mantenimiento e Inspeccin de los Pasatapas.

Existen algunas actividades que deben tomarse en cuanta a la hora de la realizacin del mantenimiento o de las inspecciones peridicas a los pasatapas, tanto de alta como de baja tensin, del transformador. Dichas actividades debern ser realizadas peridicamente de una manera efectiva, ya que es la nica manera que permite determinar cuando el aislador constituye un riesgo para la continuidad del servicio. Las actividades que deben realizarse durante los mantenimientos o durante las inspecciones de los pasatapas son las siguientes:

Revisin de la temperatura de los terminales de los pasatapas, ya que podra existir sobrecalentamiento en este punto si los aprietes no estn firmemente ajustados. Limpieza completa. Cuando haya mucho polvo o cualquier otra impureza ambiental se debe efectuar una limpieza del pasatapas con agua, amoniaco, tetracloruro de carbono o cido hidroclrico diluido 40 o ms veces en agua. Cuando se empleen soluciones qumicas para la limpieza de los pasatapas, deber tenerse cuidado de no tocar ninguna parte metlica con ellas; adicionalmente despus de la limpieza, las partes de porcelana deben neutralizarse con agua que contenga bicarbonato de sodio en una proporcin de 30 gramos por litro. La limpieza de los pasatapas se la realizara solo si el transformador se encuentra desenergizado. Verificacin de la existencia de daos menores, chisporroteos o fisuras. En el primer caso se tendra expuesta al medio ambiente la parte spera de la porcelana, por lo que deber sellarse dicha parte con algn barniz con el objeto de evitar el ingreso de humedad. En el caso de fisuras, el pasatapa deber ser repuesto por otro. Para el caso del chisporroteo es necesario realizarle pruebas de factor de potencia y resistencia de aislamiento. Si los valores obtenidos son deficientes, deber preverse el cambio del pasatapa. Inspeccin completa del pasatapa con el objeto de detectar la presencia de fugas de aceite. Si existiese fuga por los empaques de apriete, ajstelos o cmbielos. Si los pasatapa son del tipo inmerso en aceite y si existe fuga de dicho aceite, informe al fabricante. Evaluacin del estado del aislamiento. Los mtodos para detectar el deterioro del aislamiento son la medicin de la resistencia de aislamiento y el factor de potencia del aislamiento. La medicin de la resistencia de aislamiento y del factor de potencia del aislamiento de los pasatapas no es sencilla, ya que el pasatapa y los devanados deben independizarse para el efecto; no obstante la medicin deber realizarse lo mejor posible.

2.2.4 Mantenimiento e Inspeccin del Sistema de Ventilacin.

El sistema de ventilacin es la parte ms importante en el funcionamiento diario normal de un transformador. Es necesario tener un cuidado especial en su inspeccin y mantenimiento, ya que, cualquier anormalidad puede reducir la vida til del transformador o causar defectos serios.Verificar la existencia de fuga de aceite en los tubos colectores o en las aletas de los radiadores. Revise el estado de la pintura; realice una limpieza del polvo y suciedad que se acumula en ellos, especialmente en la zona de unin entre las aletas y los tubos colectores. La limpieza de dicha suciedad es muy importante, ya que esta resta eficiencia a la accin del radiador y con el tiempo puede dar origen a un proceso de oxidacin del metal. Si los radiadores son del tipo desmontable, verifique que las vlvulas se abran correctamente. Para el caso de los ventiladores y bombas de circulacin se recomienda revisar: temperatura, vibracin, ruido, falta de fijacin, oxidacin y estado de la pintura. Es recomendable tambin, que una vez al ao se desmonte los rodamientos del motor que los acciona y reemplazar la grasa vieja; paralelamente a lo anterior se deber realizar tambin una prueba de resistencia del asilamiento de dicho motor.Si se perciben ruidos inusuales diferentes a los de operacin normal de estos equipos, debern ser desmontados y sujetos a revisin.

2.2.5 Mantenimiento e Inspeccin de los Medidores de Temperatura.

Es muy importante que se verifique la temperatura del transformador cuando se encuentra en servicio, ya que ello es indicativo de las condiciones de funcionamiento. Por tanto, deber revisarse y mantenerse en buen estado los medidores de temperatura, de manera que sea confiable la lectura que estn proporcionando. La mayora de los transformadores modernos poseen medidores de temperatura tipo reloj, el cual es un tipo de medidor de presin con un bulbo de Bourdon que contiene un lquido o un gas especial sellado y conectado con un tubo muy fino. Dicho tuvo mueve la aguja por expansin o contraccin del fluido. Despus de muchos aos de uso, el bulbo se desgasta, al igual que el pin y el soporte, por lo que pueden darse indicaciones de temperatura errneas. Es recomendable que se verifique la lectura de temperatura con un termmetro de mercurio confiable.Para comprobar la calibracin del termmetro es necesario desmontarlo del transformador. Una vez desmontado, coloque el bulbo en agua hirviendo (100C) o en un bao de agua con temperatura homognea y utilizando un termmetro de mercurio confiable para comparar la temperatura obtenida, mida las temperaturas en ambos termmetros despus de 15 minutos de haber colocado el bulbo en el agua. Si fuese necesario ajustar la aguja, gire con cuidado el tornillo de la misma y ajstela. Si el error es superior a 5C es recomendable contactar al proveedor o al fabricante del termmetro. Si el cristal de proteccin esta empaado por la humedad que penetra, quite la tapa del cristal y cambie el empaque.

2.2.6 Mantenimiento e Inspeccin de los Medidores de Nivel de Aceite.

El medidor de nivel de aceite requiere el mismo cuidado que cualquier instrumento ordinario. Adems, como un indicador con flotador metlico, requiere atencin cuando hay una indicacin incorrecta debida a la penetracin de aceite al flotador causada por vibraciones o por un funcionamiento durante un tiempo largo.Para realizar una revisin del medidor, retire el mecanismo exterior del medidor sin necesidad de reducir el nivel de aceite. Luego de haber removido la parte exterior del medidor, sostenga un imn en la parte posterior del mecanismo y hgalo rotar; si el dial indicador no se mueve junto con la rotacin del imn, podra existir un mal funcionamiento del medidor. Realice una revisin del mismo o en el peor de los casos reemplcelo. Es posible que exista un circuito de control que haga sonar una alarma o produzca la desconexin del transformador cuando el nivel de aceite se encuentra por debajo de un nivel predeterminado. Dicho circuito, deber ser probado con un ohmmetro con el objeto de determinar su estado. Adems, los circuitos de alarma y desconexin debern ser probados manualmente para ver si las respuestas de alarma y desconexin son obtenidas.

2.2.7 Mantenimiento e Inspeccin del Rele Buchholz.

El mantenimiento del Rel Buchholz deber revisarse siempre que el transformador se encuentre desenergizado. Al efectuarse el mantenimiento deber verificarse el correcto funcionamiento de los flotadores y controlar el nivel de aceite.Con el objeto de comprobar el correcto funcionamiento de los flotadores, se bombea aire por la vlvula de evacuacin de gases, ya sea por medio de una manguera con aire comprimido o con una bombn de aire de bicicleta.La accin anterior se la realiza con la finalidad de bajar el nivel de aceite en el rel, el cual puede ser controlado por medio de las mirillas que posee el rel para el efecto.Al enviar lentamente aire al interior del rel el flotador superior o de alarma desciende, debindose en este momento activar el circuito de alarma. Una vez terminada la comprobacin se deber dejar escapar el aire del rel Buchholz y luego cerrar la vlvula de evacuacin.El flotador inferior y el circuito de desconexin no pueden ser probados mediante la inyeccin de aire a presin al rel. En algunos rels se provee de una varilla que permite activar ambos flotadores hasta que el circuito de disparo sea activado. De ser posible verifique que el interruptor de proteccin opero al realizarse esta accin.

2.2.8 Mantenimiento e Inspeccin de la Vlvula de Sobrepresin.

El mantenimiento que se le efecta a la vlvula de sobrepresin es el cambio del diafragma de vidrio. En el caso de que este se rompiera accidentalmente o por un aumento de presin en el transformador, deber ser cambiado inmediatamente con otro del mismo espesor y de las mismas dimensiones, ya que un diafragma daado permite el ingreso de oxgeno y humedad al transformador.Para saber si la vlvula se ha activado, observe si un indicador color amarillo o azul se encuentra alrededor de 2 pulgadas sobre el nivel de la parte superior de la vlvula de sobrepresin.Cada 3 a 5 aos deber realizarse una revisin alrededor de la vlvula de sobrepresin. Si se observan manchas de aceite en la periferia de la misma, la empaquetadura de la vlvula deber ser reemplazada.

2.2.9 Mantenimiento e Inspeccin del Tanque.

El mantenimiento que requiere el tanque del transformador es escaso, comparado con las otras partes que lo constituyen, cada vez que se encuentre desenergizado deber hacerse las siguientes actividades: Revisin de las uniones que tienen empaquetaduras en sus juntas con la finalidad de observar si no existen fugas de aceite en ellas. En caso de fuga, los pernos de ajuste debern ser reapretados o en el peor de los casos las empaquetaduras debern ser reemplazadas. Verificacin de la limpieza y ajuste de los puntos de puesta a tierra del tanque. Revisin del estado de la pintura del tanque en toda su superficie, especialmente en las esquinas, cordones de soldadura y en los bordes expuestos de los empaques.De encontrarse anormalidades con respecto a la pintura, deber planificarse en la prxima parada del equipo la correccin de dichas anormalidades.

2.2.10 Mantenimiento e Inspeccin del Respirador de Silica Gel.

El nico mantenimiento que requiere el respirador de silica gel, una vez que se ha detectado un cambio en su coloracin, es la regeneracin de la slica gel, donde se eliminar la humedad absorbida por ella. Para regenerarla, coloque la slica en una cubeta o en un recipiente metlico limpio y agtela mientras se calienta a una temperatura de 100 a 140C. Contine el calentamiento hasta que el color cambie de rosado a azul.Adicionalmente a lo anterior, deber revisarse que la empaquetadura existente entre el recipiente y las partes metlicas de fijacin del respirador estn en buen estado y correctamente sujetas, de manera que se evite que el transformador tenga una fuente de aire que no sea la de la parte inferior del recipiente del respirador.

2.2.11 Pruebas Adicionales Dentro del Mantenimiento Preventivo.

Existen algunas pruebas adicionales que debern realizarse durante el mantenimiento preventivo del transformador. Dichas pruebas debern ser realizadas con los equipos adecuados para el efecto y con el personal calificado para el trabajo. Las pruebas son las siguientes: Prueba de resistencia de aislamiento Prueba de resistencia DC de devanados Prueba de relacin de transformacin Prueba de factor de potencia del aislamiento Prueba de corriente de excitacin Prueba de ncleo a tierra.

La tabla I contiene un listado de las partes de un transformador que deben ser sometidas a inspeccin y/o pruebas.

La tabla II contiene los trabajos, inspecciones y pruebas que deben realizarse peridicamente dentro del mantenimiento preventivo de un transformador de potencia en aceite

Componentes Claves de un Transformador de Potencia en Aceite Dentro de su Mantenimiento Preventivo.Tabla IComponenteInspeccin y/o Pruebas

DevanadoResistencia DC

Relacin de transformacin

Corriente de excitacin en todos los taps

Resistencia de aislamiento

Factor de potencia del aislamiento

PasatapasFactor de potencia del aislamiento

Temperatura (termografa infrarroja)

Nivel de aceite

Inspeccin visual (rajaduras - limpieza)

Aceite dielctricoCromatografa de gases

Rigidez dielctrica

Tensin interfacial

Numero de neutralizacin

Inspeccin visual

Color

Contenido de agua

Factor de potencia

Gravedad especifica

Sedimentos

NcleoResistencia de asilamiento del ncleo al tanque

Ncleo a tierra

Tanque y equipos asociadosMedidores de presin / temperatura / vaco - calibracin

Temperatura (termografa infrarroja)

Inspeccin visual (fugas y corrosin)

Tanque conservadorInspeccin visual (fugas y corrosin)

Respirador deshidratanteColor caracterstico

Vlvulas en la posicin correcta

Rele BuchholzCorrecto desempeo

Vlvula de sobrepresinInspeccin visual

RadiadoresTemperatura (termografa infrarroja)

Inspeccin visual (fugas, limpieza, libre paso de aire y corrosin)

VentiladoresControles

Inspeccin visual - ruido inusual

Bombas de circulacinRotacin

Medidor de flujo

Corriente de carga del motor

Actividades a Realizar Dentro del Mantenimiento Preventivo de un Transformador de Potencia en Aceite

Tabla II.IntervalosActividades A Realizar

DiariamenteTomar lecturas de las corrientes y de los voltajes de carga

Tomar lecturas de la temperatura del aceite y de la temperatura de devanados (si el transformador tuviere medidor de temperatura de devanados)

Tome lecturas de las temperaturas del aceite entrante y saliente (ventilacin por aceite forzado). Tome lecturas de las temperaturas del agua entrante y saliente (refrigeracin por agua)

Tome lecturas de la presin del colchn de nitrgeno (variara bajo las condiciones de carga y temperatura del ambiente)

Sonidos inusuales

Observe las bombas de circulacin y los ventiladores (deberan estar operando a esas temperaturas?)

SemanalmenteFugas (especialmente en aceites con PCB)

Nivel de aceite en el tanque y en los pasatapas (si estos fueren en aceite)

Revise los tubos de ventilacin; note cambios de temperatura

MensualmenteInspeccione todos los medidores que posea el transformador junto con los pasatapas tanto de alta como de baja tensin. Revise la existencia de fugas de aceite del tanque, uniones y tuberas.

Realice una inspeccin general del transformador. Tome nota del nmero de operaciones del cambiador de tap bajo carga (si el transformador estuviere equipado con uno).

Revise las alarmas de proteccin. Revise el medidor de presin/vaco. Compare las lecturas con las del fabricante

Revise el estado del respirador deshidratante (est saturado de humedad)

3 meses Realice las nueve pruebas al aceite dielctrico. Tome lecturas de la temperatura promedio del aceite (>90C