Gestión de confiabilidad y vida útil de transformadores

El mantenimiento industrial ha permitido evitar y mitigar las consecuencias de las fallas en los equipos productivos, y su evolución ha permito que se ejecute cada vez de forma más eficiente y efectiva. Dentro de ese proceso evolutivo se han alcanzado nuevos niveles de desarrollo, en donde ya no se habla puntualmente de mantenimiento de un equipo sino de una gestión del activo y la gestión de su vida útil.

Un programa de gestión de activos aplicado a transformadores eléctricos, debe tener como objetivo el gestionar técnica, operativa y sosteniblemente su vida útil, dentro de su contexto productivo, y cuyo alcance debe contener un diagnóstico inicial para determinar si el equipo se encuentra en condiciones de mantenibilidad o si se requiere ejecutarle actividades correctivas previas. Una vez alcanzados los niveles operacionales adecuados, el esquema de gestión debe, por lo menos, conservar su línea base óptima, mediante la aplicación de técnicas de mantenimiento predictivo y preventivo, de acuerdo con su tipo y condición operacional con indicadores de seguimiento efectivos y funcionales.

Un programa de Gestión de confiabilidad y vida útil de transformadores está diseñado para que el propietario del activo se enfoque en la esencia de su negocio y deje en manos de especialistas sus transformadores.

En este artículo nos centraremos en la gestión de transformadores inmersos en aceite mineral aislante. Para estos equipos, en el diagnóstico inicial se ejecuta un diagnóstico de laboratorio y otro de pruebas en campo, para establecer la línea base y condiciones operacionales. El diagnóstico de laboratorio comprende un análisis dieléctrico y fisicoquímico ADFQ al aceite para determinar el tipo de mantenimiento que requiere el activo, en este caso, de ser secado o si se requiere que su aislamiento sea regenerado. Se determina la necesidad de mantenimiento.

Continuando con el diagnóstico de laboratorio, se realiza una cromatografía de Gases que detecta o descarta fallas de tipo eléctrico como arco interno y descargas parciales, y también fallas de tipo térmico como sobrecalentamiento del papel aislante y/o del aceite o puntos calientes localizados. Recordemos que el principal enemigo de cualquier sistema de aislamiento es la temperatura, que acelera su proceso de degradación. El diagnóstico y recomendaciones de cada una de las pruebas y ensayos se da a partir de normas internacionales, así como la clasificación de la severidad de las fallas.

Es muy importante que también se garantice que el transformador está o no contaminado con Bifenilos Policlorados (PCB´s). Prueba que se ejecuta a partir del Análisis de contenido de PCBs. De esta manera se puede determinar una eventual contaminación del transformador con esta sustancia que representa fuertes implicaciones a la salud humana.

La prueba de análisis de Furanos es fundamental para determinar la vida útil remanente del transformador a partir del grado de polimerización del papel aislante. Como resultado de este ensayo, se puede determinar si es oportuno iniciar el proceso de planeación para la reposición o reemplazo de este equipo.

Para completar el diagnóstico inicial, se deben ejecutar pruebas eléctricas en campo para verificar la calidad del aislamiento y corroborar los resultados del análisis ADFQ. Dentro de estas pruebas, se realizan mediciones de la resistencia de aislamiento, medición de factor de potencia del aislamiento y capacitancia. Se revisa también el comportamiento eléctrico del transformador, midiendo la resistencia en devanados, su relación de transformación junto con la corriente de excitación. La termografía es una prueba fundamental a la hora de detectar de forma directa posibles puntos calientes externos o zonas calientes internas de manera indirecta. Así mismo, permite verificar el comportamiento del tanque y la correcta operación de los radiadores. De acuerdo con las características del activo y su criticidad, hay otras técnicas disponibles y que brindan información muy importante y que se pueden ejecutar como el Barrido de Respuesta en Frecuencia, que verifica que se cumpla la disposición mecánica de los componentes del transformador, y la Espectroscopía para Análisis de Respuesta Dieléctrica que mide el porcentaje de agua en el aislamiento y contaminación del aceite aislante.

Dentro de las labores en campo es importante hacer una inspección visual y locativa del transformador para determinar condiciones de sus componentes externos, de su instalación, ventilación, accesos, y demás condiciones locativas, y así poder identificar factores operacionales de riesgo.

Se entiende que el diagnostico será más o menos completo dependiendo de la importancia del transformador por atender un carga critica o por el nivel de potencia y voltajes que maneja.

Una vez caracterizado el activo y alcanzado niveles de mantenibilidad, se está listo para iniciar un programa de Gestión de confiabilidad y vida útil de transformadores, en el que se programan y administran toda una serie de técnicas especializadas en este tipo de activos y de última generación, para gestionarlo dentro del concepto de lo preventivo y predictivo, y así garantizar que el transformador opere en el más alto nivel de productividad y confiabilidad.

Dentro de un esquema de Gestión de confiabilidad y vida útil la revisión del activo la debe realizar un ingeniero especialista dedicado, quien debe velar por su correcta operación y quien puede realizar recomendaciones conforme los resultados de sus labores.

Un programa de Gestión de confiabilidad y vida útil ofrece soporte, respaldo en la atención de emergencias y disponibilidad permanente de especialistas para:

  • Consultas operativas
  • Consultas y aclaraciones de resultados de laboratorio y de pruebas en campo
  • Seguimiento al comportamiento del activo en cuanto a su nivel de confiabilidad y definición de las acciones pertinentes para mantener o mejorar dicho nivel.
  • Asesorías operacionales de proceso que involucre al activo
  • Asistencia en Análisis RCA – Root Cause Analysis
  • Interventoría de Talleres para reparaciones
  • Acompañamiento durante reparaciones

Para el caso de emergencias, el activo que se encuentre dentro de un programa como éste, cuenta con asistencia y ejecución de prueba de diagnóstico y acompañamiento para su nueva puesta en servicio.

Como resultado de una operación continua, periódicamente el transformador va requiriendo una serie de actividades, mantenimientos y operaciones preventivas determinadas para mantener sus más altos niveles productivos y que, si son llevadas profesionalmente a cabo, no se requeriría nunca tener que realizar una regeneración de aislamiento, ni un secado del mismo. En este sentido es en donde toma mayor importancia un programa de Gestión de confiabilidad y vida útil a Transformadores, porque actuar dentro del concepto de lo preventivo trae consigo grandes ahorros económicos, mayores niveles productivos, por contar con menores tiempos de paradas programadas, y estará operando a máxima confiabilidad, y estos son de los principales objetivos en el mantenimiento industrial.

Ing. César Espitia Pineda
Director de Innovación & Desarrollo
Transequipos S.A.

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