OPERACION Y

MANTENIMIENTO DE LOS

TRANSFORMADORES

CARACTERISTICAS PRINCIPALES DEL TRANSFORMADOR

2 OPERACION DEL TRANSFORMADOR

MANTENIMIENTO PREDICTIVO

3 MANTENIMIENTO PREVENTIVO

1

4

VERIFICACIONES REALIZADAS ANTES DE SER ENERGIZADO EL TRANSFORMADOR

5

T E M A R I O

Un transformador es un maquina elctrica esttica Se basa en el principio de la induccin electromagntica Transfiere la energa elctrica en corriente alterna de un circuito a otro Esta trasferencia va acompaada de cambios en los valores detensin y corriente.

1.- CARACTERISTICAS PRINCIPALES DEL TRANSFORMADOR

Conforme la industria elctrica fue teniendo un mayor crecimiento, ladificultad de trasladar este tipo de energa de un lugar a otro, fuehacindose ms evidente, pues los circuitos elctricos trabajaban enbase a corriente directa y a baja tensin, lo cual los hacia sumamenteineficientes para la transmisin.

Se vio entonces la necesidad de elevar el voltaje en los centros degeneracin para llevar a cabo la transmisin de la energa y reducirlo alllegar a los centros de consumo (centros de carga).

2.- OPERACION DEL TRANSFORMADOR

El efecto que permite al transformador funcionar como tal, se conoce como induccin electromagntica. Este efecto solo se presenta en circuitos de corriente alterna. La parte elctrica esta integrada por dos devanados. La que recibe la energa se denomina primario. La que entrega la energa se denomina secundario.

Transformador monofsico con carga en el secundario

CLASIFICACION Nmero de fases. De acuerdo a las caractersticas del sistema al que se conectar en:

- Monofsico- Trifsico.

Por el tipo de enfriamiento: Seco (AA) Autoenfriado (ONAN) Autoenfriado y Aire forzado (ONAN/ONAF, ONAN/ONAF/ONAF) Autoenfriado, Aire Forzado y Liquido Aislante Forzado (ONAN/ONAF/OFAF, ONAN/OFAF/OFAF) Autoenfriado y Enfriado por Agua (ONWN, ONWN/ONAN) Enfriado por Aire y liq. Aislante Forzado (OFAF) Enfriado por Agua y liq. Aislante Forzado (OFWN)

Consiste en.Verificacin del correcto funcionamiento de:Indicador de temperatura del liquido aislante.Indicador del nivel del liquido aislante.Deteccin de fugas de lquido aislante en bridas.Presin en el tanque principal y tanque conservador cuando se .suministre equipo inertaire.Inspeccin de la pintura.Sistema de tierras.Muestreo de aceite.Cambiador de derivaciones.Sistemas de enfriamiento y ventiladores.Caja de conexiones.

3.- MANTENIMIENTO PREVENTIVO

INDICADOR DE TEMPERATURA DEL LIQUIDO AISLANTE

Verifique que las terminales del plug no presenten suciedad o se encuentren fuera de la distancia de contacto con las terminales del termmetro.Identifique con la ayuda del diagrama de alambrado las terminales de apertura y cierre as como las temperaturas y presiones a que deben operar.Una vez identificadas las terminales introduzca el termopar en un recipiente con aceite y aplquele calor utilizando una lmpara de alcohol o mechero (procurando tener una elevacin de temperatura lenta que nos permita verificar la correcta operacin de los micros).La operacin correcta de los micros, la comprobamos utilizando un multmetro, el cual debe colocarse en posicin de continuidad y las puntas colocadas en las terminales correspondientes segn su diagrama de alambrado.Para verificar la apertura de los micros, se enfra lentamente el termopar utilizando un trapo hmedo, de igual manera se hace esto con las puntas del multmetro colocadas en las terminales.La operacin de la bobina calefactora se comprueba mediante continuidad.

Indicador de temperatura del liquidoSe utiliza para indicar la temperatura del nivel superior del lquido aislantedel transformador

Con contactos de alarma Sin contactos de alarma

INDICADOR DEL NIVEL DEL LIQUIDO AISLANTE.Observe que se encuentren en buen estado fisico las mirillas de vidrio o los indicadoresde nivel. Los niveles del aceite debern de corresponder a las marcas de temperatura en losindicadores. Si el nivel est demasiado bajo, reponer el volumen perdido con aceite nuevo.

Indicador de nivelSe utiliza para indicar el nivel del lquido dielctricoConsiste de un brazo flotante y magnticoLa aguja indicadora se mover cada vez que el lquido este en o abajo delnivel a 25 C.

Con contactos de alarma Sin contactos de alarma

Vlvula de alivio de sobre presinEsta diseado para liberar presiones peligrosas las cuales se generan dentro deltanque del transformador.

Verifique que el plug y la terminal de conexin de la vlvula se encuentren libres de suciedad y adems que estos presenten un buen contacto.Accione la vlvula de forma manual a la vez que verifica en sus terminales de conexin la apertura y cierre del micro de alarma.

Cambiador de derivaciones sin cargaEste aumenta o suprime espiras, en una lnea de alimentacin. Los valores de tensin nunca son constantes

Cambiadores sin carga

Los cambiadores sin

carga pueden ser del

tipo lineal o del tipo

puenteo.

VENTILADORES.Cuando el transformador es del tipo ONAF, estar provisto de bancos deventiladores que ayudaran a enfriar la temperatura del liquido aislante.

Radiadores Los hay de diferentes tipos, oblea o tubular. Por medio de estos y con ayuda del aceite, se disipa el calor generadopor las prdidas en el transformador. El nmero y dimensiones de estos se calcula de acuerdo a las prdidasa disipar

SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

Radiadores y sus vlvulas

Posicin de las vlvulas de bloqueo de radiadores:Asegrese que las vlvulas de bloqueo de losradiadores se encuentren en su posicin correcta deoperacin (ABIERTO).Verifique que no haiga indicios de fuga entre obleasdel radiador

Ventiladores.

Verifique que todos los ventiladores operen en perfectascondiciones.Opere en su forma manual y automticamente paraasegurar su correcto funcionamiento.

Vlvula de alivio de sobre presinEsta diseado para liberar presiones peligrosas las cuales se generan dentrodel tanque del transformador.La presin anormal seguida de un arco elctrico, es a menudo suficientepara romper el tanque, si no se instala una vlvula de alivio de sobrepresin.

Vlvula mecnica de sobrepresin

Caja de conexiones.El termostato de la calefaccin debe ser fijado en 20C.Verifique el funcionamiento correcto del sistema de calefaccin.Asegrese de que el interruptor de puerta encienda la lmpara del interior de lacaja funcione correctamente.Limpie perfectamente el interior de la caja.Verifique el correcto estado de los contactos de los interruptores, contactores delmotor, relevadores.Revise el apriete de todas las terminales.

Deteccin de fugas de lquido aislante en bridas Todas las bridas, sellos y soldaduras debern de ser revisadas paraasegurarse de que no hay fugas de lquido aislante.

En el caso de fugas, estas debern de ser selladas inmediatamente,reapretando tornillera y/o reemplazando los empaques.

Presin en el tanque principal y tanque conservador cuando se suministre equipo inertaire.Verifique que la presin del transformador se encuentre dentro de losvalores recomendados (2 a 3 lb/plg2) y anote la presin del cilindro denitrgeno aire seco.Asegrese de que tanto las vlvulas de alivio de seguridad, como losreguladores de presin, se encuentren en perfectas condiciones.

Muestreo de aceite.Las muestras del aceite del transformador debern de ser tomadas con lafinalidad de evaluar las condiciones dielctricas y fisicoqumicas en que seencuentra.Se recomienda un muestreo del aceite en intervalos de un ao comomximo.

Inspeccin de la pintura (en caso de encontrarse daada)Limpie la superficie maltratada con un trapo humedecido con solvente o undispositivo de limpieza tipo Sand-blast. Lije la capa de pintura vieja y remueva aquellas capas de pintura queestn flojas. Esmerile y cepille las partes oxidadas con un cepillo de alambre hasta queestn limpias. Las partes limpiadas debern de ser cubiertas por dos capas de primarioy despus aplicar la pintura de acabado. La capa de pintura deteriorada que an se adhiere firmemente al metaldebe de ser cubierta solo con la pintura de acabado.

SISTEMA DE TIERRAS.Para prevenir corrientes de retorno, el tanque del transformador y elsistema de enfriamiento (si se tiene) debern de ser aterrizados con unconductor de tierra de la suficiente seccin transversal.Verifique que la conexin se encuentre perfectamente apretada, encaso de ser necesaria.

Pruebas elctricas para evaluar el estado del conjunto interno ncleo-bobinas: Relacin de transformacin. Resistencia de aislamiento de devanados.Factor de potencia de los devanados.Resistencia hmica de los devanadosRigidez dielctrica del liquido aislante.Fisicoqumicas y cromatografa de gases

4.- MANTENIMIENTO PREDICTIVO

Referencia: CFE Manual de procedimientos de pruebas de campo, GOD-3531

RELACIN DE TRANSFORMACIN. Es determinar el nmero de vueltas entre el devanado primario y el secundario. Debe hacerse para todas las derivaciones. La variacin de la tensin que se obtenga no debe exceder de 10% La tolerancia para la relacin de transformacin deber se +-0.5%.

RESISTENCIA DE LOS AISLAMIENTOS.

La rigidez dielctrica de un aislamiento se define como la capacidad del materialpara soportar la tensin elctrica. La resistencia de aislamiento depende del grado de humedad y limpieza del mismo. Esta prueba consiste en encontrar el valor ohmico del aislamiento del transformador.

FACTOR DE POTENCIAEl objetivo de la prueba de factor de potencia es detectar algunos cambios de lascaractersticas del aislamiento producidos por envejecimiento y contaminacin del mismocomo resultado del tiempo y condiciones de operacin del equipo y los producidos por elefecto corona.

CORRIENTE DE EXCITACIN.La prueba de corriente de excitacin en los transformadores de potencia se usa paradetectar daos que se presentan en los devanados y ncleos, debidos a esfuerzoselectrodinmicos que genera el corto circuito o por un manejo inadecuado durante sutransportacin.

Las pruebas de corriente de excitacin se efectan con el medidor de factor de potencia.

RESISTENCIA HMICA DE LOS DEVANADOS.Tiene fundamental importancia para tres propsitos: Para el clculo de las perdidas I2R de los devanados. Para el clculo de la temperatura promedio de los devanados al final de la prueba deelevacin de temperatura. Como un antecedente para determinar una posible falla.

FACTOR DE POTENCIA A BOQUILLASLas boquillas de cualquier equipo pueden probarse por alguno de los siguientes mtodos:Prueba de espcimen aterrizado (GROUND). Esta es una medicin de las cualidadesaislantes del aislamiento entre el conductor central de la boquilla y la brida de sujecin.La prueba se realiza energizando la terminal de la boquilla por medio de la terminal dealta tensin del medidor y la terminal de baja tensin del medidor a la brida de sujecin,la brida debe estar aterrizada.Prueba de espcimen no aterrizado (UST). Esta es una medicin del aislamiento entre elconductor central y el tap capacitivo. Esta prueba se aplica a boquillas que cuentan conun condensador devanado a lo largo de la boquilla. El objeto principal del capacitor escontrolar la distribucin del campo elctrico, tanto interno como externo de la boquilla.

Capacitancia de boquillas.La capacitancia C1 de una boquilla, es el valor expresado en picofarads entre el

conductor principal y el tap capacitivo.

Boquillas de alta y baja tensinLas boquillas o bushings son dispositivos que se utilizan para sacar lasterminales del primario y del secundario del interior del transformador hacia elexterior.

Toma de muestra de aceite para realizar Pruebas al Liquido Aislante

Pruebas ElctricasRigidez dielctrica o tensin de rupturaFactor de potencia a 25C y 100C

Pruebas fsicas : Densidad relativa, viscosidad, apariencia visual,color ASTM, tensin interfacial.

Pruebas qumicas: Numero de neutralizacin, contenido del agua,contenido de inhibidor.De acuerdo a la norma NMX-J-123-ANCE-2005

Cromatografa de gases para deteccin de fallas incipientes,

de acuerdo a la norma NMX-J-169-ANCE-2004 y NMX-J-308-ANCE-2003

Solo se les aplicar tensin elctrica a transformadores que tengan el nivelde aceite correcto.

El transformador se encuentre con las protecciones adecuadas para estarprotegidos contra sobrecargas y sobretensiones.

Haber sido satisfactorios los resultados de las pruebas elctricas realizadas.

Que los valores obtenidos a las pruebas del lquido aislante deltransformador se encuentren en los rangos indicados en la norma NMX-J-308-ANCE-2004

5.- VERIFICACIONES REALIZADAS ANTES DE SER ENERGIZADO EL TRANSFORMADOR

Haber tomado en cuenta todas lasindicaciones mencionadas en lossiguientes documentos:

Manual de instalacin, operacin y mantenimiento.

Planos de dimensiones generales.

Plano de placa de caractersticas.

Diagrama de alambrado.

Reportes de prueba en fbrica

ASPECTOS IMPORTANTES

Frecuencia de operacinLa frecuencia de operacin para la cual el transformador fue diseado esde 60 Hz.

Altitud de operacinEl equipo esta diseado para operar a capacidad plena de acuerdo a laaltitud marcada en la placa de datos.Efecto de altitud en la elevacin de temperatura.El aumento de la altitud produce disminucin en la densidad del aire.

Temperatura ambienteLa temperatura ambiente no exceda de 40C y la temperatura promediodel ambiente durante cualquier periodo de 24 horas no exceda de 30C

Conexiones Nunca realice conexiones que no sean las mostradas en la placa dedatos. Cuando realice un cambio de posicin en un cambiador sin carga,desconecte el transformador de la lnea de alimentacin Tampoco ponga el cambiador en otra posicin que no esteespecificada.

Gracias

FABRICASFABRICAS