¿Cómo diagnosticar una falla de cortocircuito en un transformador trifásico-?

Diagnóstico preciso de fallos-de cortocircuito entransformadores trifásicos-es crucial para garantizar la seguridad de la red eléctrica y prevenir daños a los equipos. Por lo general, requiere una evaluación integral que combine fenómenos operativos, pruebas eléctricas y análisis de vaporización de aceite.

I. Fenómenos anormales durante la operación

1. Activación del Dispositivo de Protección (Señales Directas)
Activación de protección diferencial: esta es la protección principal del transformador, que detecta con sensibilidad cortocircuitos entre-vueltas y entre-fases-en los devanados internos, así como cortocircuitos idénticos en los cables. Un disparo de protección diferencial indica claramente una falla de cortocircuito interno-.
Activación del Relé de Gas:
Light Gas: Envía una señal, posiblemente debido a una acumulación de gas causada por una falla menor.
Gas Pesado: Dispara directamente, indicando una falla interna grave, generando una gran cantidad de gas o un fuerte aumento de petróleo.
Activación de la protección contra sobrecorriente: como protección de respaldo, la activación de la protección contra sobrecorriente también puede ser causada por cortocircuitos internos, especialmente cuando la protección diferencial no se activa.
Activación de la válvula de alivio de presión o pulverización de aceite: un cortocircuito interno grave genera una gran cantidad de calor, lo que hace que el aceite aislante se vaporice rápidamente, lo que provoca un aumento repentino de presión, lo que hace que la válvula de alivio de presión se active o incluso que se rocíe aceite del tanque.

2. Sonidos anormales
El transformador emitirá un zumbido fuerte y desigual, a veces acompañado de un sonido de ebullición o crujido. Esto se debe a la enorme fuerza electrodinámica generada por la corriente de cortocircuito-, que hace que los devanados vibren violentamente y se aflojen.

3. Aumento anormal de temperatura
El indicador de temperatura del aceite y el termómetro de devanado indican un rápido aumento de temperatura. Un cortocircuito generará una gran cantidad de calor localmente, que rápidamente se conducirá a todo el transformador.

4. Desequilibrio de parámetros eléctricos trifásicos-
El monitoreo muestra un aumento anormal en la corriente en una o dos fases, lo que resulta en un desequilibrio severo en el voltaje de salida trifásico-.

5. Inspección visual
Inspeccione la carcasa del transformador en busca de signos de sobrecalentamiento, como protuberancias, deformaciones o decoloración de la pintura.

Compruebe si el nivel de aceite ha bajado significativamente (posiblemente debido a la pulverización de aceite).

Inspeccione los casquillos en busca de grietas o signos de erosión de descarga.

II. Pruebas y análisis eléctricos profesionales después de un corte de energía

1. Prueba de resistencia de aislamiento

Propósito: Determinar la condición de aislamiento de los devanados a tierra (núcleo) y entre devanados.

Método: utilice un megóhmetro de 2500 V o 5000 V para medir la resistencia de aislamiento entre "alta-a-baja y tierra" y "baja-a-alta y tierra".

2. Prueba de resistencia CC (uno de los métodos clave)

Propósito: diagnosticar cortocircuitos entre-vueltas, contacto deficiente de los cables, etc.

Método: Utilice un probador de resistencia de CC para medir la resistencia de CC de los devanados en los terminales de salida de cada fase. Para transformadores trifásicos-, generalmente se mide la resistencia de línea (AB, BC, CA).

3. Prueba de relación de vueltas

Propósito: verificar cortocircuitos entre-vueltas.

Método: Utilice un probador de relación de vueltas para medir la relación de voltaje en cada posición de toma.

4. Prueba de deformación del devanado (análisis de respuesta de frecuencia)

Finalidad: Diagnosticar si los devanados han sufrido deformaciones mecánicas (torsión, abombamiento, desplazamiento) debido a la fuerza electrodinámica de la corriente de cortocircuito-. Métodos: Se inyecta una señal de frecuencia barrida en el devanado y se miden sus características de respuesta de frecuencia para obtener un espectro.

5. Cromatografía de aceite (DGA)
Propósito: Determinar la naturaleza y severidad de fallas internas mediante el análisis de gases característicos disueltos en aceite aislante.

Métodos: Se toman muestras de aceite y se someten a análisis cromatográficos en el laboratorio.