Presentacin de PowerPoint

CAUSAS DE FALLAS EN TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

DE LA EMPRESA ELECTRICA QUITO

AUTORES: ING. GIOVANNY TRUJILLO / HUGO JATIVA

AO 2015

ALCANCE Se presenta este trabajo, con la finalidad de que nos permita como profesionales de la Empresa Elctrica Quito, establecer con relativa facilidad y certeza, las causas de falla en transformadores de distribucin, instalados dentro del rea de concesin de la misma.Se pretende con esto, adquirir conocimientos para con estos intentar disminuir las incidencias de falla en los transformadores de distribucin y con ello hacer ms efectivas las medidas y acciones que se implementen para su control. Con objeto de determinar las causas de falla en transformadores de distribucin se requiere contar con datos previos confiables que nos permitan tomar acciones para as poder reducir la incidencia de falla y evitar interrupciones en el suministro elctrico a la poblacin en general, con el fin de establecer un procedimiento que contribuya a diagnosticar correctamente la causa de falla. Ya que en funcin de las fallas ms frecuentes, se implementan acciones para reducir su incidencia.

4Este trabajo estudia y analiza las causas de fallas en un grupo de transformadores de distribucin de la EEQ, realizando inspecciones fsicas del equipo averiado y pruebas de laboratorio para establecer la magnitud de los daos. Se analizar un grupo de transformadores quemados, se determinar las posibles causas para el origen de dichas fallas y se establecer mtodos de control, Se establecer una metodologa tcnica, para catalogar correctamente a los transformadores daados de acuerdo al tipo de falla y tener una estadstica confiable para la empresa.

5POR SOBREVOLTAJES

POSIBLES CAUSAS DE FALLAS

DESCARGA ATMOSFRICA.

Cuando un transformador falla por descarga atmosfrica puede presentar las siguientes caractersticas:

Se puede presentar cortocircuito en las espiras de las primeras capas o de la misma manera en las ltimas capas, en ocasiones puede existir rastros de carbn en los aisladores de alto voltaje que pueden presentarse ennegrecidos.

Por lo general la bobina puede descargar el sobre voltaje sobre el ncleo, o el tanque, dejando como consecuencia que los mismos se encuentren parcialmente fundidos.

Evidencia de descarga entre los devanados de alto y bajo voltaje.

Si la descarga se produce muy cerca del transformador puede abombarlo.

Los aisladores presentan flameo parcial o total e inclusive si la descarga es muy cercana al equipo, puede presentarse destruccin de los mismos.

Presencia de flameo en los aisladores o en el tanque pudiendo tambin quedar destruidos si la descarga es muy cercana.

En algunos casos el aceite puede presentar rastros de carbn.

En caso de que el transformador no tenga un sistema de puesta a tierra correcto el rayo puede llegar a fundir el ncleo.

Otras caractersticas de la descarga atmosfrica pueden ser la presencia de arco elctrico entre las bobinas, perforacin del sistema de aislamiento y los elementos internos del transformador.

Aislador de medio voltaje con flameo

Salto de arco voltaico al ncleo.

Descarga atmosfrica, buje de MV con flameo, conector fundido.

Posible impulso por rayo.

Falla muy difcil de apreciar. Sntomas de sobre voltaje por rayo.

Estado interno de un bobinado fallado por impulso o rayo.

Fallas por cortocircuito en MV y BV.

CORTOCIRCUITO.

Un transformador quemado por cortocircuitos presenta las siguientes caractersticas en sus elementos internos:

El aceite puede mantener su color original pero es necesario realizar las respectivas pruebas para determinar en que condiciones se encuentra. Bobina desplazada es el caso ms comn en fallas por cortocircuito. Presencia de carbn en las bobinas, en el cambiador de tap. Muestras de arco elctrico entre los bobinados.

El cortocircuito puede ser muy fuerte y destruir las bobinas pudiendo observarse presencia de esquirlas en las mismas. Si el cortocircuito es de larga duracin las elevadas temperaturas podran hacer que el ncleo presente un color rojizo. Cortocircuito entre capas

Cortocircuito entre espiras

Falla por cortocircuito externo

Cortocircuito en el lado secundario.La mayora de estos casos se presenta por cortocircuitos en la red de bajo voltaje debido a lneas colgadas, golpes con baln de ftbol, impactos de vehculo, contrabandos, etc.

Desplazamiento de bobinas con aceite claro.Actuaron protecciones.

Bobina desplazadapor cortocircuito en la red de BV.

Falla por cortocircuito en el lado secundario.23Cortocircuito externo. Fusible de MV quemado. Posible error en la conexin del transformador.

FALLAS POR SOBRECARGA

El transformador presenta los siguientes sntomas:

Terminales de los devanados carbonizados y reblandecidos. Papel aislante de las salidas de baja tensin y de la bobina quebradizo y carbonizado. Aceite ennegrecido. Aisladores de baja tensin amarillentos y con rastros de carbn. Se observa dos bobinas en buen estado y la otra daada. Explosin de aceite por la vlvula.Aisladores amarillentos.Demarcacin del nivel de aceite.

Pintura interior del tanque recocida por alta temperatura.

Aceite color obscuro y ftido

Pernos recalentados, papel quebradizo, tuercas con oxido.

Bobinas de aluminio fundido por sobrecarga.

Fusible de MV quemado por falla.

Falla por ingreso de humedad.

HUMEDAD EN EL ACEITE (HERMETICIDAD DEFECTUOSA)

Se presenta esta falla por una mala hermeticidad de los empaques, o por cerrar mal el registro de mano; lo que ocasiona la disminucin de la rigidez dielctrica del aceite y dems aislamientos por la filtracin de humedad. Causas externas Empaques rotos Aisladores rotos Tornillera floja Inspeccin exterior Tanque: se aprecian manchas o escurrimientos de aceite, empaques agrietados o fugas en vlvulas. Aisladores: se pueden encontrar conectores flojos, aisladores desajustados o fisurados. Inspeccin interior Aceite: se puede presentar mezclado con agua Ncleo: se aprecia presencia de agua y oxido Herraje: se aprecia presencia de agua, oxido y lodos. Devanados: se presentan indicios de humedad Falla por hermeticidad, deterioro de los empaquesEmpaque de la tapa en mal estado.

Ingreso de humedad, equipo a la intemperie.

Ingreso de humedad por el empaque del variador de voltajes.

Ingreso de agua por aislador de BV.

En estos casos tenemos varias situaciones, las cuales son difciles definir una posible causa de falla por falta de informacin y de evidencias.Otras posibles causas de fallas.Transformador quemado, ingresa sin aceite. No hay informacin, ni rastro de fugas.

Problema por mala manipulacin. Dao en luz piloto.

Cortocircuito entre espiras, aislamientos destruidos. Podra ser causa del deterioro de aislamientos por falta de mantenimiento preventivo o mal mantenimiento.

FALLAS POR MALAS PROTECCIONES

Mal dimensionamiento de protecciones.

Mala calidad de las mismas.

FALLAS EN LOS APARTARRAYOS

FALLA EN EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA RESISTENCIA DE TIERRA CON ALTA IMPEDANCIA.

CONECTORES SULFATADOS.

CABLE DE TIERRA ROTO.

MALA CALIDAD DEL TERRENO.

Otras posibles fallas

Por impacto de vehculoPor vandalismo

N.- FasesUnidadesCosto Econmico USD3 F3010937212083.xls1 F9865231Total128174.603ANLISIS ESTADSTICO DE FALLAS AO 2013

TransformadoresPosible FallaTotal%Descarga Atmosfrica5542.96Cortocircuito B.V.2015.62Sobrecarga2620.31Ingreso de Humedad2015.62Fugas10.78Cumpli vida til43.15Falla de aislamiento21.56Total128100S/ETotal Unidades%Barrio Nuevo53.91Chimbacalle10.78Cotocollao86.25Cristiania107.81El Quinche32.34Epiclachima97.03Eugenio Espejo97.03Los Bancos1814.06Luluncoto21.56Miraflores10.78Pomasqui118.59San Rafael129.38San Roque10.78Sangolqu53.91Santa Rosa86.25Tumbaco64.69Carolina10.78Diez Nueva10.78Diez Vieja21.56El Bosque21.56Machachi118.59Rio Coca10.78De Alta10.78Total128100Por subestacionesTransformadores trifsico quemados36 unidadesTransformadores monofsicos quemados101 unidadesTotal transformadores quemados137 unidadesANALISIS ESTADSTICO AO 2014rea TrifsicosPorcentajeMonofsicosPorcentajeOYMU19 unidades52.7726 unidades25.74OYMR-Z-N-E3 unidades8.3311 unidades10.89OYMR-Z-N-O1 unidades2.7716 unidades15.84OYMR-Z-S-E13 unidades36.1146 unidades45.54CRE 0 unidades01 unidades0.99LAB 0 unidades01 unidades0.99TOTAL36 unidades100%101 unidades100%EQUIPOUNIDADESCOSTO ECONOMICO USDTRAFOS 33672594.02212083.xlsTRAFOS 110193861.902TOTAL137166455.924 Costo econmico transformadores quemados que no cumplieron su vida til. Determinacin de posibles fallas en transformadores quemadosTransformadoresPosible FallaTotal%Descarga Atmosfrica3424.81Cortocircuito B.V.2014.59Sobrecarga3223.35Ingreso de Humedad3223.35Fugas de aceite53.64Cumpli vida til64.37Choques de vehculo.32.18Vandalismo10.72Desconocidas42.91Total137100 TABLA RESUMEN TRANSFORMADORES QUEMADOS POR SUBESTACINS/ETotal Unidades%Olmpico10.729Barrio Nuevo64.379Chimbacalle00Cotocollao118.029Cristiania95.102El Quinche32.189Epiclachima85.839Eugenio Espejo53.649Los Bancos128.759Luluncoto10.729Miraflores00Pomasqui42.919San Rafael20 14.598San Roque00Sangolqu1510.948Santa Rosa1410.218Tumbaco96.569Carolina00Diez Nueva00Diez Vieja10.729El Bosque00Machachi85.839Rio Coca10.729De Alta00Belisario10.729Equinoccial21.459Nueva Cumbay10.729Conocoto21.459Desconocida21.459Andalucia10.729Total137100S/ETotal Unidades%Conclusiones

Podemos concluir que mediante un anlisis adecuado, detallado y claro de las partes fsicas, mecnicas y elctricas del transformador desde su punto de ubicacin hasta su anlisis en patio, y aplicando las diferentes pruebas de diagnostico para reconocer las condiciones del transformador y si se siguen todos los pasos antes mencionados en el trabajo, podemos tener un diagnostico ms confiable y preciso de la falla en el transformador de distribucin. Y as poder tener datos y estadsticas ms reales, para prevenir la incidencia de estas fallas en campo y por lo siguiente menor interrupcin en el suministro elctrico de la poblacin en general. El tipo de falla ms comunes son: sobrecarga, sobretensiones, cortocircuito externo y mala manipulacin.El ndice de falla del ao 2013 indica que tenemos 128 transformadores quemados, cuyo valor asciende a 174603 USD, y que la subestacin en la que mayor transformadores quemados se tiene es la subestacin Los bancos con 18 unidades.En lo corresponde al ao 2014 se tiene como resultado 137 transformadores quemados, cuyo valor asciende a 166455.924 USD y la subestacin con mayor nmero de transformadores quemados es la subestacin San Rafael con 20 unidades. RECOMENDACIONES

Es de vital importancia implementar de manera gil y oportuna, un plan de accin que nos permita llevar un registro y control confiable del estado de todos los transformadores instalados en las redes de distribucin de la EEQ, as como tambin los que se encuentran almacenados en las bodegas y que van ha ser reutilizados.Se debe implementar junto con todas las reas involucradas en el tema, un programa de mejora, el mismo que estar dirigido especialmente al mantenimiento preventivo y correctivo, estudio de carga, estado y calidad de los pararrayos, estado de los sistemas de puesta a tierra en las redes de distribucin, etc.Es necesario tambin capacitar y concientizar a todo el personalOperativo para que realice el uso adecuado de las protecciones de medio y bajo voltaje con el fin de evitar problemas de sobredimensionamiento de las mismas.Se recomienda adems una retroalimentacin con los proveedores de los materiales y los fabricantes de los equipos.Muchas gracias !