Entrada de humedad en los bujes de un transformador: lecciones aprendidas de un caso de 110 kV<\/p>\n
La entrada de humedad puede debilitar progresivamente un pasacables del condensador sin que se produzca ning\u00fan defecto externo evidente. El caso de un transformador antiguo de 110 kV muestra c\u00f3mo los cambios en la capacitancia, la p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica y la resistencia de aislamiento permitieron detectar el deterioro de un pasacables antes de que fallara en servicio.<\/p>\n
La principal ense\u00f1anza es que unos datos de referencia fiables y las tendencias hist\u00f3ricas pueden poner de manifiesto problemas de aislamiento en fase incipiente que podr\u00edan pasar desapercibidos si los ingenieros se basaran \u00fanicamente en el resultado de una sola prueba.<\/p>\n
Nota t\u00e9cnica:<\/strong>\u00a0Este art\u00edculo analiza un caso hist\u00f3rico con fines educativos. No establece l\u00edmites de alarma universales ni instrucciones de mantenimiento. Las pruebas, los criterios de aceptaci\u00f3n y las decisiones operativas deben ser revisadas por ingenieros cualificados, bas\u00e1ndose en las normas aplicables, la documentaci\u00f3n del fabricante y el historial del equipo.<\/p>\n El problema se detect\u00f3 durante las pruebas preventivas de un transformador principal de 110 kV. Las mediciones correspondientes al pasamuros de alta tensi\u00f3n de la fase B presentaban diferencias significativas tanto con respecto a las dem\u00e1s fases como a los resultados registrados aproximadamente tres a\u00f1os antes.<\/p>\n En un primer momento, el transformador no presentaba ning\u00fan fallo externo evidente. Por lo tanto, los investigadores tuvieron que determinar si las lecturas an\u00f3malas proced\u00edan de la parte activa del transformador, del cambiador de tomas o de un componente externo de alta tensi\u00f3n, como el pasacables.<\/p>\n Las comparaciones entre las fases y los resultados hist\u00f3ricos de las pruebas apuntaban al pasacables del condensador de la fase B. Se retir\u00f3 y sustituy\u00f3 el pasacables antes de desmontarlo para someterlo a un examen detallado.<\/p>\n Este caso pone de manifiesto por qu\u00e9 el estado de los pasamuros de los transformadores debe evaluarse utilizando varios indicadores, en lugar de basarse en una \u00fanica medici\u00f3n.<\/p>\n La capacitancia de aislamiento principal del pasamuros de la fase B aument\u00f3 de 294,4 pF en la prueba anterior a 329,8 pF. Los pasamuros de las fases A y C se mantuvieron pr\u00f3ximos a sus valores anteriores.<\/p>\n Este aumento espec\u00edfico de la fase era importante porque un pasacables del condensador est\u00e1 dise\u00f1ado como una estructura capacitiva controlada. Un cambio significativo en la capacitancia puede indicar una alteraci\u00f3n de las propiedades diel\u00e9ctricas, da\u00f1os en las capas de gradaci\u00f3n internas u otro cambio en el sistema de aislamiento.<\/p>\n La medici\u00f3n debe evaluarse siempre en funci\u00f3n de:<\/p>\n Un cambio en la capacitancia es una se\u00f1al de diagn\u00f3stico, pero no constituye por s\u00ed sola un diagn\u00f3stico completo.<\/p>\n El valor de p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica registrado para el aislamiento principal de la fase B aument\u00f3 de 0,300% a 1,965%. La secci\u00f3n de aislamiento de menor tensi\u00f3n, o exterior, tambi\u00e9n mostr\u00f3 un aumento considerable.<\/p>\n En funci\u00f3n de la pr\u00e1ctica regional y del instrumento de ensayo, este tipo de medici\u00f3n puede expresarse como factor de disipaci\u00f3n diel\u00e9ctrica, tan delta o factor de potencia. Estos t\u00e9rminos describen un comportamiento de p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica estrechamente relacionado, pero no deben utilizarse indistintamente sin confirmar previamente el m\u00e9todo de ensayo y la convenci\u00f3n de expresi\u00f3n de los resultados.<\/p>\n Un aumento del valor de la p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica puede estar relacionado con la humedad, la contaminaci\u00f3n, el envejecimiento, las descargas internas o el deterioro del sistema de aislamiento. Las condiciones ambientales y las fugas superficiales tambi\u00e9n pueden influir en las mediciones sobre el terreno, especialmente en los pasacables de porcelana situados al aire libre.<\/p>\n La resistencia de aislamiento de la secci\u00f3n afectada del pasamuros de la fase B se midi\u00f3 en 4.800 M\u03a9. Los resultados correspondientes a los pasamuros de las fases A y C se situaron por encima de los 10.000 M\u03a9.<\/p>\n El aislamiento del devanado del transformador tambi\u00e9n result\u00f3 inferior al de la prueba anterior, ya que el pasamuros deteriorado permaneci\u00f3 conectado el\u00e9ctricamente durante parte de la prueba.<\/p>\n Este hallazgo pone de manifiesto un importante reto diagn\u00f3stico: un casquillo defectuoso puede influir en las mediciones que, en un primer momento, parecen indicar un problema en el interior del transformador.<\/p>\n Antes de atribuir unos resultados an\u00f3malos en las pruebas de aislamiento a la parte activa del transformador, los ingenieros deben comprender el circuito de prueba en su totalidad y determinar si los pasamuros, los cambiadores de tomas, los cables u otros componentes conectados pueden estar afectando a la medici\u00f3n.<\/p>\n Al retirar el n\u00facleo del condensador del casquillo, los investigadores observaron trazas de descarga por arco a lo largo de su superficie inferior. Al desmontarlo por completo, se detectaron da\u00f1os por perforaci\u00f3n en la primera y la segunda capa capacitiva, cerca del extremo inferior.<\/p>\n Tambi\u00e9n se observ\u00f3 corrosi\u00f3n en un muelle de compresi\u00f3n situado cerca de la parte superior del conjunto. Esto, junto con las mediciones el\u00e9ctricas y la ubicaci\u00f3n del da\u00f1o interno, respaldaba la hip\u00f3tesis de un mecanismo de entrada de humedad.<\/p>\n La investigaci\u00f3n concluy\u00f3 que la humedad hab\u00eda penetrado a trav\u00e9s de la parte superior del casquillo. Dado que el n\u00facleo del condensador estaba instalado en posici\u00f3n vertical, la humedad descendi\u00f3 a lo largo del aislamiento exterior y se acumul\u00f3 cerca de la zona inferior, de alto potencial.<\/p>\n Con el paso del tiempo, el aislamiento de papel h\u00famedo modific\u00f3 la distribuci\u00f3n del campo el\u00e9ctrico local y favoreci\u00f3 la descarga superficial. La migraci\u00f3n continua de humedad hacia el cuerpo del condensador contribuy\u00f3 finalmente a la perforaci\u00f3n de las capas internas de nivelaci\u00f3n.<\/p>\n Un casquillo de condensador contiene capas conductoras graduadas, separadas por papel impregnado de aceite u otro sistema aislante. Su capacitancia depende de la geometr\u00eda de dichas capas y de las propiedades diel\u00e9ctricas de los materiales que se encuentran entre ellas.<\/p>\n El agua tiene una permitividad relativa mucho mayor que el aceite mineral o el papel impregnado en seco con aceite. Cuando la humedad penetra en el aislamiento, puede alterar las propiedades diel\u00e9ctricas efectivas y aumentar la capacitancia medida, incluso aunque las dimensiones f\u00edsicas no var\u00eden.<\/p>\n La humedad tambi\u00e9n puede:<\/p>\n La respuesta exacta depende de la ubicaci\u00f3n y la cantidad de humedad, la temperatura, el dise\u00f1o del casquillo, la contaminaci\u00f3n, la configuraci\u00f3n de la prueba y el grado de deterioro existente.<\/p>\n Los valores absolutos eran anormales, pero la comparaci\u00f3n con resultados anteriores y con las dem\u00e1s fases reforz\u00f3 considerablemente el diagn\u00f3stico.<\/p>\n En este caso:<\/p>\n La humedad ambiental puede influir en las mediciones de p\u00e9rdidas diel\u00e9ctricas debido a las fugas superficiales a trav\u00e9s del aislamiento de porcelana. La capacitancia puede ser menos sensible a esa influencia externa concreta en determinadas condiciones de ensayo, lo que la convierte en un valioso indicador complementario.<\/p>\n Esto no significa que la capacitancia sea siempre m\u00e1s fiable que la p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica. La lecci\u00f3n general que se desprende es que los ingenieros deben combinar mediciones repetibles, informaci\u00f3n ambiental, comparaciones de fase, tendencias hist\u00f3ricas y conocimientos sobre el dise\u00f1o de los pasacables.<\/p>\n Un casquillo deteriorado puede afectar a las mediciones realizadas en el transformador completo. Los ingenieros deben aislar correctamente el objeto de prueba y comprender qu\u00e9 componentes se incluyen en cada medici\u00f3n antes de identificar la ubicaci\u00f3n de la aver\u00eda.<\/p>\n En este caso, el da\u00f1o m\u00e1s grave se produjo en el interior del cuerpo del condensador. Una inspecci\u00f3n visual por s\u00ed sola no permit\u00eda detectar la presencia de humedad en el aislamiento de papel ni los agujeros en las capas internas de nivelaci\u00f3n.<\/p>\n La inspecci\u00f3n visual sigue siendo \u00fatil para detectar fugas, corrosi\u00f3n, grietas en la porcelana, juntas da\u00f1adas, contaminaci\u00f3n o calentamiento an\u00f3malo, pero no permite confirmar el estado interno de un pasacables del condensador.<\/p>\n Los registros de f\u00e1brica, de puesta en servicio y de pruebas peri\u00f3dicas permiten a los ingenieros detectar cambios que, de otro modo, podr\u00edan parecer insignificantes.<\/p>\n Un registro \u00fatil del estado de un casquillo puede incluir:<\/p>\n Unas condiciones de ensayo uniformes hacen que las comparaciones a largo plazo sean m\u00e1s significativas.<\/p>\n La comparaci\u00f3n de las tres fases permite detectar r\u00e1pidamente un casquillo defectuoso. Sin embargo, unos casquillos aparentemente similares pueden diferir en cuanto a antig\u00fcedad, dise\u00f1o, historial de sustituciones y condiciones de funcionamiento.<\/p>\n La comparaci\u00f3n de fases resulta especialmente \u00fatil cuando se combina con la l\u00ednea de referencia propia de cada casquillo y con la informaci\u00f3n t\u00e9cnica del fabricante.<\/p>\n En el caso de un casquillo nuevo o de recambio, el equipo del proyecto debe confirmar el tipo de casquillo, la tensi\u00f3n y la corriente nominales, los requisitos de aislamiento, la capacitancia y la disposici\u00f3n de las tomas de prueba, el dise\u00f1o de sellado, la orientaci\u00f3n de montaje, las condiciones ambientales, los requisitos de monitorizaci\u00f3n y la documentaci\u00f3n de ensayo necesaria.<\/p>\n El fabricante del transformador, el proveedor de pasamuros y el ingeniero de sistemas cualificado deben revisar estos requisitos para la instalaci\u00f3n concreta.<\/p>\n S\u00ed. La humedad puede penetrar a trav\u00e9s de juntas deterioradas, interfaces da\u00f1adas, defectos de fabricaci\u00f3n, componentes desgastados u otras v\u00edas internas sin que se produzca una fuga externa visible de inmediato.<\/p>\n No. Un cambio en la capacitancia tambi\u00e9n puede deberse a capas de nivelaci\u00f3n da\u00f1adas, movimientos internos, problemas de conexi\u00f3n, la configuraci\u00f3n de la prueba, efectos de la temperatura o un error de medici\u00f3n. Se necesitan pruebas adicionales antes de identificar la causa principal.<\/p>\n Describen un comportamiento de p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica muy similar, pero no son num\u00e9ricamente id\u00e9nticos en todos los contextos. Los informes de ensayo deben conservar el t\u00e9rmino de medici\u00f3n original, el m\u00e9todo, la tensi\u00f3n, la temperatura y la convenci\u00f3n de los instrumentos.<\/p>\n No. El estado del casquillo debe evaluarse teniendo en cuenta las tendencias, las fases comparables, los datos del fabricante, los resultados de las inspecciones, la repetibilidad de las pruebas, el historial de funcionamiento y otros m\u00e9todos de diagn\u00f3stico aprobados.<\/p>\n S\u00ed. Si el casquillo permanece conectado durante la prueba, el estado de su aislamiento puede influir en la medici\u00f3n global y dar la impresi\u00f3n de que el resultado se origina en el interior del transformador.<\/p>\n Este caso de 110 kV ilustra c\u00f3mo la entrada de humedad en los pasamuros de un transformador puede evolucionar desde un problema de sellado o de construcci\u00f3n hasta un aislamiento h\u00famedo, la formaci\u00f3n de trazas superficiales, la alteraci\u00f3n de la capacitancia y la perforaci\u00f3n de las capas de gradaci\u00f3n internas.<\/p>\n La lecci\u00f3n pr\u00e1ctica no consiste simplemente en supervisar un \u00fanico l\u00edmite de alarma. Una evaluaci\u00f3n fiable de los pasacables depende de los registros de referencia, de pruebas repetibles, de la comparaci\u00f3n entre fases, de las tendencias hist\u00f3ricas y de la localizaci\u00f3n correcta de la anomal\u00eda.<\/p>\n Cuando la capacitancia, la p\u00e9rdida diel\u00e9ctrica y la resistencia de aislamiento var\u00edan simult\u00e1neamente en un mismo pasacables, es necesario someter el patr\u00f3n resultante a un minucioso an\u00e1lisis t\u00e9cnico.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Transformer Bushing Moisture Ingress: Lessons from a 110 kV Case Moisture ingress can progressively weaken a condenser bushing without producing an obvious external defect. A historical 110 kV transformer case shows how changes in capacitance, dielectric loss, and insulation resistance identified a deteriorating bushing before it failed in service. The main lesson is that reliable […]<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":4768,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"iawp_total_views":0,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-4761","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4761","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4761"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4761\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4768"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4761"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4761"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/former.stevenstudio.top\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4761"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}\u00bfC\u00f3mo se descubri\u00f3 el problema del casquillo?<\/b><\/strong><\/h2>\n
\u00bfQu\u00e9 medidas han cambiado?<\/b><\/strong><\/h2>\n
Capacitancia del aislamiento principal<\/b><\/strong><\/h3>\n
\n
P\u00e9rdida diel\u00e9ctrica o factor de potencia<\/b><\/strong><\/h3>\n
Resistencia de aislamiento<\/b><\/strong><\/h3>\n
\u00bfQu\u00e9 revel\u00f3 el examen interno?<\/b><\/strong><\/h2>\n
\u00bfPor qu\u00e9 la humedad modifica la capacitancia de los casquillos?<\/b><\/strong><\/h2>\n
\n
\u00bfPor qu\u00e9 eran tan importantes las tendencias hist\u00f3ricas?<\/b><\/strong><\/h2>\n
\n
\u00bfQu\u00e9 pueden aprender los propietarios de transformadores de este caso?<\/b><\/strong><\/h2>\n
Un defecto en un casquillo puede parecer un defecto en un transformador<\/b><\/strong><\/h3>\n
La apariencia exterior no basta<\/b><\/strong><\/h3>\n
Los datos de referencia tienen un valor a largo plazo<\/b><\/strong><\/h3>\n
\n
La comparaci\u00f3n de fases es \u00fatil, pero no concluyente<\/b><\/strong><\/h3>\n
El control de la humedad empieza por la integridad del sellado<\/b><\/strong><\/h3>\n
Preguntas frecuentes<\/b><\/strong><\/h2>\n
\u00bfPuede entrar humedad en un pasacables de un transformador sin que se observe ninguna fuga de aceite?<\/b><\/strong><\/h3>\n
\u00bfUn aumento de la capacitancia indica siempre la entrada de humedad?<\/b><\/strong><\/h3>\n
\u00bfEl factor de potencia y el tangente delta son lo mismo?<\/b><\/strong><\/h3>\n
\u00bfBasta con un resultado satisfactorio para demostrar que un casquillo est\u00e1 en buen estado?<\/b><\/strong><\/h3>\n
\u00bfPuede un casquillo defectuoso afectar a las mediciones del aislamiento del transformador?<\/b><\/strong><\/h3>\n
Conclusi\u00f3n<\/b><\/strong><\/h2>\n