Con el creciente número de industrias, expansiones
comerciales y el sector de servicios en desarrollo, la demanda de energía
aumenta año tras año. Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), la
demanda mundial de energía puede experimentar un aumento de alrededor del 60 %
para 2030. Además, el aumento de la población se ha sumado continuamente a la
demanda de energía, lo que conduce a un aumento de los proyectos de generación
de energía.
Sin duda, los transformadores son elementos
eléctricos cruciales para la distribución y el aprovechamiento doméstico de la
energía eléctrica, los cuales aumentan o disminuyen la tensión de una corriente
alterna. Madjid Ouali, Director para América Latina y El Caribe de Vaisala, explica
que los transformadores de potencia se encuentran entre los activos más caros
de una subestación y representan el 60 % de la inversión total.
“Estos dispositivos son esenciales para garantizar
un suministro de electricidad confiable en toda la red eléctrica, desde la
generación hasta la distribución. El análisis de gases disueltos (DGA,
Dissolved Gas Analysis) se ha utilizado durante décadas para evaluar el estado
de los transformadores. Es el único método que puede detectar e identificar
múltiples fallas internas simultáneamente durante el funcionamiento normal”.
A continuación, el ejecutivo comparte cuatro
estrategias clave para optimizar la vida útil de los transformadores eléctricos:
1.- Supervisar las tendencias de gasificación: Es fundamental
mantener una estrecha vigilancia sobre las tendencias de gasificación de sus
transformadores. La diferencia entre el muestreo de aceite fuera de línea y el
monitoreo en línea es como comparar una película con una fotografía. El
monitoreo fuera de línea es una verificación puntual de su transformador. Le da
una instantánea precisa de su condición. Sin embargo, los resultados de
laboratorio solo le muestran el estado del transformador en el momento en que
se tomó la muestra. El DGA en línea registra datos de manera continua, con lo
cual le ofrece una visión general completa de la condición de su transformador
en tiempo real. Esto le permite identificar problemas e implementar medidas
correctivas de manera oportuna.
Debido
a que cada transformador es diferente, los valores para cada gas de falla
pueden diferir de los valores típicos en los estándares establecidos por
organizaciones como IEC e IEEE sin causar ningún problema. Es importante recordar
que estos valores pueden variar bastante dependiendo de múltiples variables,
desde factores externos como el clima y el medioambiente hasta factores
internos como la carga del transformador o fallas que emergen rápidamente.
Estas variaciones serían imposibles de identificar sin la capacidad de rastrear
el historial de cada gas de falla individual.
Las
tendencias de gasificación son los indicadores más importantes de la salud del
transformador, y monitorearlas requiere una tecnología de medición muy estable,
preferiblemente de autocalibración.
2.- Mantener seco el aceite de su transformador: La humedad
disminuye la fuerza dieléctrica de su aceite de aislamiento. En pocas palabras,
se trata del voltaje de ruptura y sus medios para monitorearlo y controlarlo.
La humedad también acelera el envejecimiento del aislamiento de papel, lo que
reduce aún más la rigidez dieléctrica.
Las
temperaturas fluctúan constantemente debido a la carga del transformador y las
condiciones ambientales, lo que genera un intercambio continuo de humedad entre
el papel aislante y el aceite. Esto hace que sea difícil definir el tiempo de
muestreo ideal para el análisis de laboratorio. El monitoreo continuo de la
humedad en el aceite es la clave para mantener su transformador lo más seco
posible y, por lo tanto, maximizar su vida útil operativa.
El
monitoreo de la humedad en tiempo real mediante la tecnología de sensores
capacitivos revela la verdadera dinámica de la humedad en condiciones de
funcionamiento. La saturación de humedad relativa también es una indicación
directa de si la rigidez dieléctrica se ha visto comprometida debido a la
humedad.
3.- Mantener el oxígeno fuera de su transformador: La detección
temprana de fugas de aire ayudará a evitar problemas mayores en el futuro. El
oxígeno es una causa clave de la degradación del papel aislante en un
transformador y puede acortar su vida útil, por lo que es de suma importancia
mantener el oxígeno afuera. Se han introducido diseños de transformadores
sellados para mantener el oxígeno fuera del sistema de aislamiento. Sin
embargo, si las juntas o la bolsa de goma se vuelven quebradizas con el tiempo
o si se las instaló mal desde el comienzo, el aire ambiental que contiene
oxígeno puede filtrarse hacia el transformador, lo cual acelera el
envejecimiento del aislamiento de papel.
Pero
medir el oxígeno en línea es difícil e innecesario. En primer lugar, esto se debe
a que el oxígeno no es un gas de falla del transformador, lo que significa que
su presencia no es un indicador confiable de una falla. Segundo, el oxígeno no
se forma en el transformador, solo puede provenir del aire ambiente. En tercer
lugar, el oxígeno puede consumirse en las reacciones que ocurren dentro de su transformador,
lo que significa que fácilmente podría haber una fuga de aire, incluso si su sensor
de oxígeno no obtiene lecturas.
Para
combatir este problema, debe poder monitorear la presión total de todos los
gases disueltos en el aceite de su transformador. Cuando el aire ambiente
comienza a filtrarse, la presión total de todos los gases aumentará
rápidamente. Dado que el aire tiene un 78% de nitrógeno, se hará evidente con
bastante rapidez si su transformador tiene fugas de aire, incluso si todo el
oxígeno que se filtra se consume en una reacción, porque el nitrógeno causa la
mayor parte del aumento de presión. Esta comprensión está detrás del método intuitivo
y extremadamente robusto de Vaisala para detectar fugas de aire, el método de
presión de gas total (TGP, total gas pressure).
Cuando
detecta fugas de aire a tiempo, puede realizar un mantenimiento oportuno y
prolongar la vida útil de su transformador.
4.- Optimizar su estrategia de mantenimiento: Los activos
vitales de la red generalmente se protegen a través de múltiples estrategias de
mantenimiento debido al impacto extremo de las averías. El mantenimiento
correctivo simplemente significa dejar que los componentes funcionen hasta que
fallen y luego repararlos o reemplazarlos. No es una estrategia y hace que los
costos aumenten innecesariamente.
El
mantenimiento preventivo, por otro lado, tiene como objetivo reducir el riesgo
de averías o, lo que es aún mejor, evitar que sucedan. Métodos como el
mantenimiento basado en el tiempo (reemplazo de componentes a intervalos
establecidos antes del final de su vida útil) y el mantenimiento basado en la
condición (inspeccionar el estado de los componentes y reemplazarlos cuando sea
necesario) han sido la columna vertebral de las estrategias de mantenimiento de
las empresas de servicios públicos durante décadas, y hay poco espacio para la
mejora o la optimización.
El
mantenimiento predictivo representa un avance. Las estrategias predictivas
pueden ayudarlo a extender la vida útil del equipo y reducir los costos de
mantenimiento durante la vida útil. El monitoreo continuo de las condiciones,
como DGA en línea, se puede realizar mientras el activo está en uso normal y se
pueden recopilar grandes cantidades de valiosos datos con muy poco esfuerzo
humano. El monitoreo automático de las condiciones proporciona una visión
general integral de la condición de sus transformadores de potencia en todo
momento, lo que le permite predecir de manera confiable qué necesita
mantenimiento e identificar el momento óptimo para realizar el trabajo.
Finalmente,
debe considerar el costo total de propiedad (TCO) de su configuración de
monitoreo. ¿Cuánto mantenimiento necesita y cuál es el costo anual? Este es un
factor importante al realizar cálculos. Comparar soluciones basándose
únicamente en el precio de compra inicial podría generar un TCO
sorprendentemente alto; una solución de bajo mantenimiento será más económica.
Para
más información acerca de las soluciones de Vaisala, visite nuestra página web:
https://www.vaisala.com/es.
Fuente:
https://www.mordorintelligence.com/es/industry-reports/large-power-transformer-market
Acerca de Vaisala
Vaisala es líder mundial en
mediciones climáticas, ambientales e industriales. Sobre la base de más de
85 años de experiencia, Vaisala proporciona observaciones para un mundo mejor,
con tecnología a prueba de espacio incluso explorando Marte y más allá. Somos
un socio confiable para clientes de todo el mundo, que ofrece una amplia gama
de productos y servicios innovadores de observación y medición. Con sede
en Finlandia, Vaisala emplea a más de 2000 profesionales en todo el mundo y
cotiza en la bolsa de valores Nasdaq Helsinki.
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