Normas Técnicas para el Mantenimiento de Transformadore

El transformador se utiliza para convertir un voltaje de CA de la misma frecuencia en otro voltaje de CA para satisfacer las necesidades de diferentes cargas. Los transformadores se dividen en transformadores de dos devanados y de múltiples devanados. La energía eléctrica se transfiere desde el devanado primario al devanado secundario a través del flujo magnético.

I. Objetivo del Mantenimiento del Transformador

El mantenimiento del transformador es un trabajo diario necesario que el personal de operación eléctrica y el personal de operación y reparación eléctrica deben realizar para mantener el estado técnico normal del transformador y prolongar su vida útil. El mantenimiento del transformador es un contenido importante en la gestión de equipos eléctricos. Si el trabajo de mantenimiento se realiza bien, no solo puede reducir la tasa de fallas de los equipos, ahorrar costos de reparación y reducir costos, sino que también puede traer buenos beneficios económicos a la empresa y a los empleados.

II. Condiciones Técnicas Necesarias para el Mantenimiento del Transformador

Para realizar bien el trabajo de mantenimiento del funcionamiento normal del transformador, primero deben existir ciertas condiciones técnicas. Si la realidad aún no cumple con estas condiciones, el electricista debe saber cómo crear estas condiciones. Las condiciones técnicas necesarias son las siguientes ocho:

1. El transformador en sí debe haber pasado las pruebas y no debe tener fugas o filtraciones de aceite.

2. El transformador debe estar completo, al menos debe tener un fusible de tipo caída de alta tensión y un pararrayos de tipo válvula. El rendimiento del fusible (principalmente su corriente nominal, corriente de fusión límite, sensibilidad, selectividad, etc.) debe cumplir con los requisitos.

3. La carcasa del transformador debe estar equipada con un dispositivo de puesta a tierra de protección según lo establecido en las regulaciones.

4. El transformador debe tener un soporte con orificio para medir la temperatura, para poder insertar un termómetro de mercurio y medirla.

5. El transformador debe tener una placa de identificación que indique el diagrama de conexiones del devanado y el grupo de conexión (o polaridad); además, debe haber un diagrama en la tapa superior que indique la fase y la posición de los cables de salida, o cerca de las cubiertas de los cables de salida debe haber símbolos de fase consistentes con el diagrama de conexiones del devanado.

6. Cada transformador debe tener su propio archivo técnico y tarjeta.

7. Los transformadores de 100 kVA y superiores deben estar equipados con un depósito de expansión (conservador) y un indicador de nivel de aceite de vidrio. El indicador de nivel de aceite debe tener tres líneas de referencia que indiquen la temperatura, que indiquen la posición que debería tener la superficie del aceite del transformador a la temperatura ambiente más alta, normal y más baja del lugar de uso, respectivamente.

8. El entorno alrededor del transformador debe estar limpio y ordenado. Los transformadores instalados en el suelo deben tener una valla (que ocupe aproximadamente 16 metros cuadrados). No debe haber malezas, árboles, cultivos, etc., dentro de la valla.

III. Contenido del Mantenimiento del Transformador

Si se cumplen las ocho condiciones técnicas anteriores y el personal de operación puede realizar seriamente los siguientes elementos de mantenimiento e inspección durante el funcionamiento del transformador, y analizar los fenómenos anormales en los resultados de la inspección, tomar medidas oportunas o informar oportunamente al Departamento de Equipos para organizar análisis y argumentación, y tomar medidas para evitar accidentes.

(i) Supervisión del Aislamiento del Devanado del Transformador

La resistencia de aislamiento del devanado debe medirse antes de poner en funcionamiento el transformador (generalmente después del secado) después de la instalación o reparación, y después de un período prolongado de inactividad. Los valores medidos y la temperatura del aceite en el momento de la medición deben registrarse en la tarjeta de experiencia del transformador.

Para medir la resistencia de aislamiento del devanado, se debe usar un megóhmetro de 1000 ~ 2500 V.

No se especifican los valores permitidos de la resistencia de aislamiento del devanado.

La relación entre el valor de la resistencia de aislamiento medido durante el período de uso del transformador y el valor medido antes de poner en funcionamiento el transformador después de la instalación o una reparación mayor y secado es la base principal para juzgar el estado del aislamiento del transformador durante el funcionamiento. La medición de la resistencia de aislamiento debe realizarse, siempre que sea posible, a la misma temperatura y con un megóhmetro del mismo voltaje.

Si la resistencia de aislamiento del transformador disminuye drásticamente al 50% del valor inicial o menos, se deben medir respectivamente la tgδ del transformador, la relación de capacitancias y tomar muestras de aceite para su prueba (incluyendo la medición de la resistencia volumétrica del aceite y la tgδ).

La conclusión final sobre el estado del aislamiento del transformador debe obtenerse analizando integralmente todos los datos de las pruebas y comparándolos con los datos de operación anteriores.

(ii) Cierre, Apertura y Cambio de Derivaciones del Transformador

Antes de cerrar el interruptor del transformador, el personal de guardia debe inspeccionarlo cuidadosamente para asegurarse de que está en buenas condiciones, verificar que todas las líneas de puesta a tierra temporales, letreros, barreras, etc., hayan sido removidos, y si es después de una reparación, verificar que la orden de trabajo haya sido entregada. Luego, medir la resistencia de aislamiento (para transformadores que se abren y cierran con frecuencia o se usan con frecuencia, no es necesario medirla cada vez; si los cables no están separados por un seccionador, la resistencia de aislamiento del devanado del transformador se puede medir junto con la de los cables). Durante la medición, es necesario desconectar el transformador de tensión.

Si la resistencia de aislamiento del transformador es menor que el valor especificado, se debe informar de inmediato al superior para que decida si puede ponerse en funcionamiento.

Todos los transformadores en reserva deben estar listos para ser puestos en funcionamiento en cualquier momento. Los transformadores de reserva que estén fuera de servicio durante mucho tiempo deben cargarse periódicamente.

Para transformadores refrigerados por agua con circulación forzada de aceite, antes de ponerlos en funcionamiento, se debe arrancar primero la bomba de aceite y luego la bomba de agua.

El procedimiento operativo para cerrar y abrir el interruptor del transformador debe establecerse en las regulaciones locales y debe cumplir con los siguientes puntos:

1. La carga del transformador debe realizarse desde el lado de la fuente de alimentación que tenga dispositivos de protección, de modo que en caso de una falla interna de cortocircuito en el transformador, pueda ser desconectado por los dispositivos de protección.

2. Si hay un interruptor de circuito, se debe usar para conectar y desconectar.

3. Si no hay interruptor de circuito, se puede usar un seccionador para conectar y desconectar transformadores con una corriente de vacío no superior a 2 amperios.

Para los transformadores nuevos o aquellos que han sido sometidos a un cambio de devanado o una reparación mayor y están conectados en unidad con un generador, al ponerlos en funcionamiento, deben cargarse elevando el voltaje desde cero. Otros transformadores pueden cargarse mediante cierre con impulso.

Los transformadores después de una reparación mayor, reparación por accidente y cambio de aceite, pueden cargarse y cargarse con carga sin necesidad de esperar a que se eliminen las burbujas de aire del aceite (excepto cuando se realicen pruebas de resistencia dieléctrica).

Para transformadores equipados con depósito de expansión, antes de cerrar el interruptor, se debe eliminar el aire residual en la cubierta exterior y en la parte superior del radiador.

Si el cambiador de derivaciones del transformador no permite ajustar el voltaje bajo carga, antes de cambiar las derivaciones, se debe desconectar el transformador de la red eléctrica mediante un interruptor de circuito y un seccionador. Al cambiar las derivaciones, se debe prestar atención a la correcta posición de las mismas.

Después de cambiar las derivaciones, se debe verificar la integridad del circuito y la uniformidad de la resistencia trifásica utilizando un óhmetro o un puente de medición.

Si el transformador tiene un dispositivo para ajustar el voltaje bajo carga, se debe elaborar un reglamento especial basado en la información del fabricante, para que el personal de guardia pueda trabajar de acuerdo con este reglamento especial.

Las situaciones de cambio de derivaciones del transformador deben registrarse en el libro de registro de operaciones del personal de guardia.

La posición de las derivaciones del transformador debe tener un registro especial para poder verificarla en cualquier momento.

(iii) Funcionamiento del Dispositivo de Protección por Relé de Gas

Cuando el transformador pasa de funcionamiento a reserva, el dispositivo de protección por relé de gas debe permanecer conectado a la señal, con el fin de detectar oportunamente una caída del nivel de aceite en transformadores que no están en funcionamiento para poder agregar aceite a tiempo.

Al filtrar o agregar aceite a un transformador en funcionamiento, el dispositivo de protección por relé de gas debe conectarse a la señal. En este momento, los otros dispositivos de protección por relé del transformador (como protección diferencial, dispositivo de corte de corriente, etc.) aún deben estar conectados a la bobina de disparo.

Después de agregar o filtrar aceite al transformador, el dispositivo de protección por relé de gas puede volver a ponerse en funcionamiento completamente solo cuando el transformador haya dejado de liberar burbujas de aire por completo.

Cuando el indicador de nivel de aceite muestre un aumento anormal del nivel de aceite, para investigar la causa del aumento, está prohibido abrir cualquier tapón de purga de aire o drenaje de aceite, limpiar los orificios del respirador o realizar otros trabajos antes de quitar la conexión del circuito de disparo del relé de gas, para evitar que el relé de gas actúe incorrectamente y cause un disparo.

(iv) Temperatura de Funcionamiento del Transformador

La vida útil del transformador está estrechamente relacionada con la temperatura de funcionamiento. La temperatura del transformador se toma como estándar la temperatura de la capa superior del aceite del transformador, que afecta en gran medida su vida útil. La vida útil del transformador generalmente es la vida de su aislamiento (materiales como hilados, papel, seda, etc., impregnados con barniz aislante o sumergidos en aceite aislante). Por cada aumento de 8-9°C en la temperatura de trabajo del transformador, la vida útil del aislamiento se reduce a la mitad. Si un transformador funciona a una temperatura normal de 95°C, su vida útil es de 20 años; si la temperatura aumenta a 105°C, la vida útil se acorta a 7 años; si la temperatura aumenta aún más a 120°C, la vida útil se acorta a 2 años. Si el transformador continúa funcionando a una temperatura de 170°C, quedará inutilizable en 10 a 12 días.

La temperatura del transformador está determinada por cuatro factores:

1. Temperatura ambiente. En verano, la temperatura del transformador es más alta que en invierno; la temperatura de los transformadores en interiores es más alta que la de los transformadores en exteriores.

2. Calidad de fabricación del propio transformador. Los transformadores de buena calidad de fabricación tienen pérdidas de cobre y hierro pequeñas, por lo que la temperatura también es relativamente baja.

3. Carga del transformador. La generación de calor del devanado del transformador es proporcional al cuadrado de la corriente de carga. Si el transformador funciona frecuentemente a capacidad nominal, su vida útil no debería ser inferior a 18-20 años. Si funciona sobrecargado, su vida útil se acortará considerablemente.

4. Voltaje de trabajo del transformador. El voltaje de trabajo del transformador debe mantenerse en el voltaje nominal. Si funciona frecuentemente por encima del voltaje nominal, también se acortará su vida útil; porque cuando el voltaje de trabajo es un 10% más alto que el voltaje nominal, las pérdidas en el hierro del transformador aumentan entre un 30% y un 50%, y por supuesto la temperatura también aumenta.

La temperatura del transformador se refiere a la temperatura de la capa superior del aceite del transformador. Las regulaciones estipulan que esta temperatura no debe exceder los 95°C. En la práctica, para evitar el deterioro rápido del aceite del transformador, la temperatura del aceite superior no debe exceder frecuentemente los 85°C. Si se mide con un termómetro de mercurio pegado a la carcasa del transformador, la temperatura permitida se reduce aún más en 5-10°C (es decir, 75-80°C). Si se supera el valor permitido, es necesario investigar la causa y tomar medidas. Por ejemplo, si la temperatura ambiente es alta, se pueden tomar medidas como agregar ventiladores, enfriamiento por agua, etc., para reducirla. Otro ejemplo: si la carga, el voltaje y la temperatura ambiente son los mismos que en el pasado, pero la temperatura es más de 10°C más alta que en el pasado y sigue aumentando, es posible que haya una falla interna en el transformador, por lo que debe detenerse su funcionamiento inmediatamente.