Fallas en los bushings: guía de monitoreo y pruebas

Las boquillas son un componente crítico (cuellos de botella) en el transporte de electricidad. Las boquillas se utilizan para transferir corrientes de carga hacia dentro y fuera de envolventes metálicas conectadas a tierra, como transformadores, a voltajes del sistema y a menudo están expuestas a altos esfuerzos permanentes.

Pero ¿qué son las boquillas de alta tensión (AT) en transformadores? En un transformador, las boquillas de AT son uno de los eslabones más débiles debido al alto esfuerzo resultante de la alta tensión.

Existen muchos tipos de boquillas. La siguiente lista explica las características básicas de algunas de ellas.

Diferentes Tipos de Bushings

• Bushing de Aceite a Aceite: Transformadores – conexión de cable (instaladas entre el tanque del transformador de potencia y la caja de cables)
• Bushing de Aceite a SF6: Conexión directa de equipo de maniobra aislado en gas al transformador de potencia (instaladas entre el tanque del transformador de potencia y AIS)
• Bushing de Aceite a Aire: Conexión de AIS al transformador de potencia (instaladas entre el tanque del transformador de potencia y AIS)
• Bushing de de pared: AIS interior (instaladas entre AIS interior y línea aérea)
• Bushing de SF6 a aire: Equipo de maniobra aislado en gas SF6 – conexión de línea aérea (instaladas entre equipo de maniobra aislado en gas y línea aérea) – con núcleo capacitivo
• Bushing de alta corriente: transformador elevador GSU y ducto de alta corriente del generador (instaladas entre el tanque del transformador de potencia y el ducto GSU)
• Bushing de Ferroviarias: Trenes para transformadores de tracción o boquillas de pared pasantes (instaladas entre el tanque del transformador y AIS)
• Bushing de Generador: Generador – conexión de ducto de alta corriente (instaladas entre el generador y la conexión al ducto de alta corriente)

¿Qué causa las fallas en los bushing de los transformadores de potencia?

Los transformadores generalmente no fallan completamente, pero la falla de uno o más componentes hace que el transformador falle de diferentes maneras. Las causas principales incluyen fallas de devanado y/o aislamiento, fallas del cambiador de tomas y fallas de boquillas.

Las fallas de boquillas son de muy alta importancia debido al mecanismo de falla. Generalmente fallan repentinamente con fuego o explosión, representando un riesgo mayor para la propiedad y el personal. Combinado con la porción significativa (17 %) de fallas de transformadores que ocurren debido a boquillas, el mecanismo de falla violento justifica una estrategia de mantenimiento efectiva y confiable.

Pruebas y monitoreo de los bushings en transformadores de potencia

Poco se puede hacer en cuanto al mantenimiento de las boquillas, por ejemplo, verificar el nivel de aceite o el nivel de SF6. Muchas boquillas ni siquiera usan aceite o SF6. Por lo tanto, deben ser reemplazadas periódicamente para evitar fallas catastróficas. Para planificar los reemplazos, las boquillas pueden ser probadas periódicamente mediante interrupciones programadas o ser monitoreadas en línea. El monitoreo en línea proporciona una forma mucho más rentable y confiable de tomar decisiones informadas sobre los reemplazos de boquillas.

Prácticas de mantenimiento de transformadores de potencia para bushings: fuera de línea y en línea

Existen prácticas de pruebas periódicas fuera de línea y prácticas de monitoreo en línea para el mantenimiento de transformadores. La práctica de monitoreo continuo en línea ha estado ganando tracción debido al alto retorno de la inversión y a su efectividad no solo en evitar fallas, sino también en reducir los costos de mantenimiento basado en tiempo. La práctica de mantenimiento periódico fuera de línea para boquillas puede incluir inspección visual, inspección infrarroja, limpieza utilizando diferentes métodos, prueba de factor de potencia (tan delta o tan δ) y prueba de capacitancia.