70723254003

Revista INGENIERA UCISSN: [email protected] de CaraboboVenezuela

Mago, Mara Gabriela; Valls, Luis; Olaya, Jhon Jairo; Zequera, MarthaAnlisis de fallas en transformadores de distribucin utilizando ensayos no destructivos y pruebas de

tensin mecnicasRevista INGENIERA UC, vol. 18, nm. 2, mayo-agosto, 2011, pp. 15-26

Universidad de CaraboboValencia, Venezuela

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R I UC, V. 18, N. 2, A 2011 15 - 26

Analisis de fallas en transformadores de distribucion utilizando ensayosno destructivos y pruebas de tension mecanicas

Mara Gabriela Mago,a, Luis Vallesa, Jhon Jairo Olayab, Martha ZequeracaDepartamento de Potencia y de Materiales y Procesos de Fabricacion, Escuela de Electrica y Mecanica, Facultad de

Ingeniera, Universidad de Carabobo.bEscuela de Mecanica, Postgrado en Materiales y Procesos, Facultad de Ingeniera, Universidad Nacional de Colombia,

Bogota, Colombia.cDepartamento de Electronica, Facultad de Ingeniera, Universidad Pontificia Javeriana de Bogota, Bogota, Colombia.

Resumen.-

Esta investigacion plantea realizar pruebas en transformadores de distribucion monofasicos de poste bajo condicionde falla, efectuando ensayos no destructivos: partculas magneticas y lquidos penetrantes a la chapa de aceroal silicio, as como tambien, pruebas de tension mecanicas al papel aislante, como una continuacion de lasinvestigaciones sobre metodos no convencionales para predecir tiempos de vida util en transformadores dedistribucion en Venezuela y Colombia respectivamente, que establezcan en el futuro acciones de mejora en losestandares de calidad. Con la aplicacion de estas tecnicas, se pretende desarrollar simulaciones para determinar lavida remanente en los transformadores de distribucion. El trabajo se apoyo en ensayos experimentales realizadosen la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogota`. De acuerdo a los resultados obtenidos se recomiendautilizar estas pruebas de tension mecanica como metodo predictivo en los sistemas de deteccion y analisis defallas para estos equipos, ya que el desarrollo de sistemas para mantenimiento preventivo estaran orientados haciaestos metodos no convencionales, de acuerdo a la propuesta de investigacion doctoral que se esta` desarrollandoactualmente en el Doctorado en Ingenier`a de la Universidad de Carabobo, y cuyos resultados serviran de referenciaa estudios posteriores en el area.Palabras clave: transformador monofasico, analisis de fallas, lquidos penetrantes, partculas magneticas, tensionmecanica.

Failure analysis of distribution transformers using non-destructivetesting and mechanical tension tests

Abstract.-

This research focuses on testing single phase distribution transformers under fault condition pole, making non-destructive testing: magnetic particle and liquid penetrant to the silicon steel sheet, as well as, mechanical stresstesting the insulating paper as a continuation research on non-conventional methods for the analysis of machineswith metal components of the electrical industry. With the application of these techniques is to develop simulationsto determine the remaining life of the transformers. The work was supported by experimental trials conducted inColombia. According to the results of these tests is recommended as a method of mechanical stress predictivedetection systems and failure analysis for these teams, as the development of preventive maintenance based onthese unconventional methods, will soon a reality.Keywords: singlephase transformer, liquid penetrant, magnetic particles, mechanical stress.

Autor para correspondenciaCorreo-e: [email protected] (Mara Gabriela Mago)

Recibido: junio 2011Aceptado: agosto 2011

Revista Ingeniera UC

16 M. Mago et al. / Revista Ingeniera UC, Vol. 18, No. 2, Agosto 2011, 15-26

1. INTRODUCCI ON

Este estudio trata acerca de la aplicacion detecnicas de ensayos no destructivos a la chapa deacero al silicio de un transformador monofasicoreductor de poste (transformador monofasico enaceite) bajo condicion de falla, aplicando pruebascon l`quidos penetrantes y partculas magneticas,ademas de pruebas de tension mecanicas al papelaislante. De manera especifica, se evalua la calidadde los materiales de fabricacion, aumentando laexperticia de calificacion y complementando losmetodos para el diagnostico con la finalidad dedesarrollar tecnicas novedosas que faciliten ladeterminacion de la vida remanente en estosequipos al igual que se realiza en reactores,calderas, hornos y tanques de almacenamiento,aplicando estudios de vida restante e integridadestructural con el criterio de gestion de riesgos deingeniera [1].

Los ensayos no destructivos y las pruebas detension mecanicas se aplican a equipos mecanicosy de otras especialidades, verificando, a traves deestas tecnicas; si pueden continuar en operacion,manteniendo un nivel de riesgo aceptable por unperiodo de tiempo, o si deben repararse y salir deservicio, de inmediato.

Se consideran transformadores monofasicos dedistribucion aquellos con capacidad nominal de 10a 167.5 kVA de acuerdo a la norma venezolana.Encolombia existen transformadores monofasicosde distribucion con capacidad nominal desde 3kVA. Si la capacidad es mayor de 500 kVA, seconsideran transformadores de potencia. En laFigura 1 se muestran algunas partes constitutivasdel nucleo del transformador de distribucion.

2. TIPOS DE FALLAS EN TRANSFORMA-DORES DE DISTRIBUCION

Existe una clasificacion de los tipos de fallas quepresentan los transformadores de distribucion [2],las cuales se indican a continuacion:Termicas: las mismas ocurren, cuando la tem-peratura de trabajo sobrepasa la establecida porel fabricante, ocasionando degradacion del aceitedielectrico de manera progresiva, lo que trae como

Figura 1: Partes constitutivas del nucleo de un transformadorde distribucion1. Recipiente metalico o cuba del transformador2. Aisladores3. Chapa de acero al silicio4. Bobina de baja tension5. Bobina de alta tension6. Papel aislante

consecuencia a mediano plazo, el deterioro delequipo, por efecto de una sobrecarga.Arco Electrico: las mismas ocurren, cuando fallanlas protecciones del transformador, lo que traecomo consecuencia, cortocircuitos externos quedanan internamente el equipo, dejando esa partede la red electrica fuera de servicio en formaimprevista.Descargas Parciales: son pequenas descargaselectricas que se producen en el seno de cavidadescon gas presente en un medio aislante solido olquido. En los transformadores de distribucionestan asociadas a condiciones de sobretensionocasionando danos en el aislamiento del equipo.

En la Tabla 1 se indican algunas caractersticasde los transformadores fallados cuyas muestrasfueron utilizadas en las pruebas experimentales dela presente investigacion.

2.1. Otras causas de fallas en transformadoresde distribucion

Existen otras causas de fallas que se pueden pre-sentar en los transformadores de distribucion, paralo cual, se presentan una serie de recomendacionesa fin de evitar la ocurrencia de las mismas [3,4 y 5].


M. Mago et al. / Revista Ingeniera UC, Vol. 18, No. 2, Agosto 2011, 15-26 17

Tabla 1: Muestras de transformadores utilizadosMarca Nivel de Tension Ano de fabricacion kVA Falla presentadaMagnetron 7620/246 2004 10 SobrecargaMagnetron 13200/240 2009 15 HumedadMagnetron 13200/240 2007 10 Cortocircuito ExternoABB 7620/240 2001 25 Defecto OperacionSiemens 13200/240 2007 15 SobretensionSiemens 7620/240 2006 10 Defecto FabricacionTPL 13200/240 1991 15 Conexion errada en Baja tension

Fuente: M. Mago (2011).

2.1.1. Especificaciones TecnicasExisten caractersticas nominales indicadas por

los fabricantes, que deben corresponder a la cargarequerida por la red de distribucion electrica,dentro de las cuales es importante considerar losiguiente:

Nivel basico de aislamiento (BIL) (del valorrequerido).

Impedancia de cortocircuito del valor nomi-nal: si la misma es demasiado alta, afectala regulacion del sistema; y si es demasiadobaja, da lugar a elevadas corrientes de cortocircuito.

El conmutador de derivaciones debe ser deaccionamiento interno.

2.1.2. Defectos de FabricacionAunque hay formas de construccion preesta-

blecidas, las mismas no estan exentas de erroresque pudieran presentarse, ocasionando fallas enlos transformadores de distribucion, por lo tanto,se recomienda tener en cuenta lo indicado acontinuacion, a fin de evitar estos defectos:

No es recomendable trabajar a niveles deinduccion demasiados altos, porque dan lugara la magnetostriccion o deformacion delnucleo y producen efectos vibratorios en laparte activa.

En la fabricacion del nucleo se debe evitar lareduccion de las distancias internas a nivelescrticos.

Seleccionar materiales que satisfagan lasnormas y/o valores exigidos para operar a de-terminados niveles de esfuerzos dielectricos.

Seleccionar laminas, pinturas, refuerzos, ais-ladores, herrajes, empaques de caucho, etc.que soporten condiciones del medio ambienteu otros esfuerzos internos, originados en eltransformador.

2.1.3. Defectos de OperacionLos errores humanos que se presentan en la

operacion de equipos son inevitables, a pesar dela preparacion que reciben los operadores delsistema electrico. Se recomienda tener en cuentalo indicado a continuacion, a fin de minimizar laocurrencia de estos efectos:

Realizar adecuado sistema de seleccion ymontaje utilizando sistemas de movilizaciony almacenaje apropiados.

Evaluar el sistema de protecciones existente,a fin de disminuir la condicion de falla quepudiera presentarse motivado a: sobretensio-nes (directas: por rayos y/o de maniobra),sobrecargas y/o fallas en la red (lneas atierra, cortocircuitos en la red, desbalances decarga).

Implementar rutinas de inspeccion que evitenel vandalismo hacia los transformadores dedistribucion.



3. EFECTOS QUE OCASIONAN LASFALLAS EN TRANSFORMADORES DEDISTRIBUCION

Utilizando las definiciones indicadas en el ma-nual de CORPOELEC (CADAFE) [6], que fuerondesarrolladas por el Ing. Raul Cabrera actualGerente General de la Empresa Transformadoresdel Centro (Valencia, Venezuela), de las causas yefectos que originan los diferentes tipos de fallassobre el transformador y que sirven de referenciaal personal que realiza labores de reparacion y/omantenimiento para apoyar los diagnosticos, acontinuacion se indican las mismas.

3.1. SobrecargaCuando un transformador falla debido a una

sobrecarga se presentan los siguientes efectos:En la conexion de baja tension hay salidas decobre descoloridas.

El papel aislante de la bobina y salidas esquebradizo.

Aceite dielectrico ennegrecido o quemadocon gran formacion de lodo.

Paredes del tanque descoloridas.

Formaleta con gran contenido de lodo.

Figura 2: Transformador fallado por Sobrecarga

En caso de ser por error de conexion, en lasbobinas de baja tension se podra observar unadanada y otra en buen estado. En la Figura 2,se muestra un transformador fallado bajo esacondicion, y en la Figura 3; la apariencia del aceitedielectrico.

Figura 3: Apariencia del aceite dielectrico de este transfor-mador fallado

3.2. Sobretensiones de origen atmosfe`ricoCuando un transformador falla debido a so-

bretensiones se pueden observar algunos de lossiguientes danos:

Cortocircuito entre las espiras pertenecientesa las dos primeras o dos ultimas capas o mas.

A veces se observa tambien, ennegrecimientode uno de los aisladores de alta tension.

A menudo la bobina descarga la sobretensionsobre el nucleo, o sobre el tanque, pudiendoestar los mismos parcialmente fundidos.

Evidencia de descarga entre los devanados dealta tension y baja tension.

Figura 4: Transformador fallado por Sobretension At-mosferica

En la Figura 4, se muestra imagen de un equipofallado por esta condicion y en la Figura 5, laapariencia del aceite dielectrico.




Figura 6: Transformador fallado por Cortocircuito Externoen alta tension


3.3. Cortocircuito externo

Cuando ocurre un cortocircuito externo se ob-serva que las bobinas presentan algunos devanadosdeformados o desplazados el uno con respecto alotro. En la Figura 6, se muestra un equipo falladopor cortocircuito externo en alta tension y en la

Figura 7 la apariencia del aceite dielectrico.

3.4. Conexion errada en baja tensionLas bobinas se presentan con devanados defor-

mados o desplazados el uno con respecto al otro yel transformador puede quedar en buen estado defuncionamiento.

3.5. Defecto de operacionCuando un transformador falla por defecto de

operacion se pueden observar los siguientes danos:Rotura del conmutador.

Conexiones erradas en baja tension.Aceite con buena apariencia.

Puede encontrarse bien la parte activa deltransformador.

Figura 8: Transformador fallado por Defecto de Operacion


En la Figura 8, se muestra un transformadorfallado por defecto de operacion y en la Figura 9,la apariencia del aceite dielectrico:



3.6. Humedad

Cuando un transformador falla por humedad sepresentan los siguientes efectos:

Presencia de agua en el fondo del tanque, enla parte superior de la estructura de soporteapreciables manchas de oxido en algunaspiezas metalicas.

Puntos de oxidacion en las partes que no seencuentran sumergidas en el aceite.

Cortocircuito entre capas de la bobina en suparte superior.

Figura 10: Transformador fallado por Humedad

Figura 11: Apariencia del aceite dielectrico de estetransformador fallado

En la Figura 10 se muestra un transformadorfallado bajo esta condicion, y en la Figura 11, laapariencia del aceite dielectrico.

3.7. Saturacion magneticaCuando un transformador falla debido satura-

cion magnetica se presentan los siguientes efectos:Aceite ennegrecido.

Papel aislante quebradizo.

Nucleo quemado.

3.8. Defecto de fabricacionCuando un transformador falla por defectos de

fabricacion se presentan los siguientes efectos:Cortocircuito en el devanado de alta tensionpor efecto en el aislamiento.

Aceite deteriorado o algo turbio, a veces sedeteriora sin quemarse.

Signos de recalentamiento.

Senales de descarga electrica.

Fusion de conductores.

Figura 12: Transformador fallado por Defecto de Fabricacion

En la Figura 12 se muestra un transformadorfallado bajo esta condicion y en la figura 13 laapariencia del aceite dielectrico.

4. TECNICAS DE ENSAYOS NODESTRUCTIVOS

Los Ensayos No Destructivos (tambien lla-mados END, o en ingles NDT nondestructivetesting), son un campo de la ingeniera quese desarrolla rapidamente en el sector industrial



Figura 13: Apariencia del aceite dielectrico de estetransformador fallado

y en recientes investigaciones acade`micas parael area de equipos de distribucion de energaelectrica [7]. Las tecnicas como la digitalizacionde imagenes, la radiografa por neutrones, elelectromagnetismo o la emision acustica, queeran relativamente desconocidas hasta hace pocosanos, se han convertido en herramientas de usocotidiano en las industrias que desean mantenerseen la vanguardia del mercado ofreciendo calidaden sus productos, por lo tanto, en la presenteinvestigacion se utilizan estas novedosas tecnicas,ya que las mismas permiten evaluar defectos quepresenten los materiales de fabricacion verificandoademas la vida util o remanente comparando losestandares que establece el fabricante.

4.1. Ensayo por partculas magneticas

Figura 14: Imanacion por electrodos de la chapa de acero almomento de aplicar corriente magnetizante

Evaluar los defectos en las chapas de acero alsilicio que sean invisibles, continuos y crticos.

Se magnetiza el material en estudio utilizandoelectrodos o puntas de contacto de tal forma,que las posibles grietas produzcan un escapede flujo magnetico; al aplicar partculas conpropiedades magneticas, se produce acumulacionen esas zonas, delatando la presencia de defectos.Es ideal que las lneas de flujo magnetico crucenperpendicularmente las fisuras en forma perpendi-cular. En la figura 14, se muestra la imantacionpor electrodos de la chapa de acero al silicio almomento de aplicar corriente magnetizante.

4.2. Ensayo por lquidos penetrantesOtro metodo para evaluar control de defectos

se realiza limpiando la chapa de acero, aplicandolquido penetrante, luego, limpiando de nuevola superficie, y por ultimo colocando reveladorque extrae el lquido de las grietas permitiendoinspeccionar posibles defectos.

La efectividad del ensayo se basa en lascaractersticas humectantes del lquido penetrantecon respecto al material en estudio, es decir, enla capacidad de formar una pelcula continua y depenetrar en pequenas cavidades. La mojabilidades el ndice de la capacidad del lquido parapenetrar vasos capilares; el lquido penetra enlas grietas por capilaridad, y despues es extradohacia el revelador tambien por capilaridad. Elfenomeno de capilaridad es gobernado por laTension superficial (Tgs): una molecula dentro delliquido se interrelaciona con las que la rodean porlas fuerzas gravitacionales, electricas y qumicasesto se conoce como Cohesion (Tlg) y cuando lamolecula esta completamente sumergida presentasus fuerzas en total equilibrio y se muestra laAdhesion (Tgl) que origina en las superficiesplanas comportamientos como los indicados en laEcuacion (1).

Tgs = Tlg + Tgl cos. (1)El angulo pequeno indica que el lquido mojael solido [8], y es lo ideal para un buen compor-tamiento del penetrante. Se puede establecer enel material a evaluar, que la fuerza hacia arribaesta dada por la Ecuacion (2)

F = T cos2pir (2)Revista Ingeniera UC


y la fuerza hacia abajo esta dada por la Ecua-cion (3)

F = pirgh. (3)Es decir, que la altura es directamente proporcionala la tension superficial y al coseno del angulode contacto, e inversamente proporcional, a ladensidad del lquido y al radio del tubo capilar.

Lo anterior es fundamental en el material enestudio, dado que el acero magnetico blando(chapa de acero al silicio) de 0,35 mm deespesor, debe ser revisado muy detalladamente, afin de observar discontinuidades importantes queevidencien deterioro en el mismo y que indiquenfallas en su funcionamiento.

5. PRUEBAS DE TENSION MECANICA

Figura 15: Determinacion del punto de fluencia por elmetodo del 0.2 %

Las propiedades mecanicas son aquellas quepara su determinacion y medida requieren de laaplicacion de una fuerza exterior. El papel aislanteutilizado en la fabricacion de estos equipos, poseecaractersticas tecnicas bastante especificas, sinembargo, cuando es sometido a un proceso defalla por distintas causas es significativo evaluarel cambio en algunas de sus propiedades entre lascuales se encuentra la Resistencia a la tension,que consiste en una prueba de estiramiento delpapel que sirve de muestra, cuya probeta ha sido

preparada previamente segun indica el StandardTest Method for Tensile Properties of Paper andPaperboard Using ConstantRateofElongationApparatus o metodo (ASTM D828) [9], de laspropiedades del papel aislante para transformado-res, analizando cada uno de los fenomenos que seproducen al ir incrementado la fuerza aplicada alcuerpo para alargarlo hasta producir su ruptura, locual permite determinar el punto de fluencia por elmetodo del 0,2 % [10]. En la Figura 15, se muestrala curva caracterstica utilizada para este ensayo.

6. METODOLOGIA

Las probetas de papel aislante utilizadas enla presente investigacion fueron preparadas ymarcadas en forma numerica para su identificacionutilizando la leyenda indicada a continuacion:Muestra Patron identificada 11.Muestra de papel aislante de transformador falladopor humedad identificada 12.Muestra de papel aislante de transformador falladopor cortocircuito externo identificada 13.Muestra de papel aislante de transformador falladopor cortocircuito externo en alta tension (AT)identificada 14.Muestra de papel aislante de transformador falladopor sobretension identificada 15.Muestra de papel aislante de transformador falladopor defecto de operacion identificada 16.Muestra de papel aislante de transformador falladopor sobrecarga identificada 17.Muestra de papel aislante de transformador decontrol de casi treinta (30) anos identificada 18.

En la Figura 16 se muestra una de las probetaspreparadas e imagenes del equipo utilizado alrealizar el ensayo de tension.

7. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALPARA EL ANALISIS DE LA CHAPADE ACERO AL SILICIO APLICANDOENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

7.1. Ensayos con l`quidos penetrantesLas muestras de chapas de acero al silicio de

equipos fallados fueron preparadas para realizarlesensayos no destructivos, de acuerdo al Standard



Figura 16: Ensayo de tension del papel aislante

Figura 17: Chapas de acero de equipos fallados preparadaspara realizar END utilizando lquidos penetrantes

Figura 18: Chapas de acero de equipos fallados luego deaplicar lquido revelador

Test Method for Liquid Penetrant Examination ometodo (ASTM E16595) [11], para la aplicaciondel ensayo utilizando lquidos penetrantes, selimpio la chapa de acero, aplicando lquido pene-trante, luego, fue limpiada de nuevo la superficie, ypor ultimo se coloco liquido revelador que extrajo

el lquido de las grietas y permitio inspeccionar po-sibles defectos. En las Figuras 17 y 18, se muestranimagenes de este procedimiento experimental.

7.2. Ensayos con partculas magneticas

Luego de llevar a cabo el ensayo aplicandoliquidos penetrantes a las chapas de acero al siliciode los equipos fallados, se les realizo otro ENDutilizando el Standard Guide for Magnetic ParticleExamination o metodo (ASTM E709-01) [12],magnetizando el material utilizando electrodos opuntas de contacto de tal forma que las posiblesgrietas produzcan un escape de flujo magnetico; yal aplicar partculas con propiedades magneticas,se produce acumulacion en esas zonas, delatandola presencia de defectos evaluando discontinuida-des superficiales y subsuperficiales en la superficiedel material.

Los END indicados anteriormente, fueron reali-zados en el Laboratorio de Ensayos No Destructi-vos de la Universidad Nacional de Colombia, sedeBogota.

8. DISCUSI ON DE RESULTADOS

8.1. Pruebas de tension del papel aislante de lostransformadores fallados

En la Tabla 2 se indican calculos obtenidosde la maxima carga a soportar, al igual que eldesplazamiento, esfuerzo y la deformacion, y enla Tabla 3 caractersticas tecnicas que establece elfabricante para este tipo de material.

Estos ensayos fueron realizados en el Labora-torio de Deformacion Plastica de la UniversidadNacional de Colombia, sede Bogota.

8.2. Ensayos con lquidos penetrantes a laschapas de acero al silicio

Se realizo el procedimiento establecido para talfin, no apreciandose en las muestras analizadasninguna discontinuidad superficial [13]. En laFigura 19 se muestra una chapa de acero al siliciosegun lo indicado anteriormente.



Tabla 2: Caractersticas de las probetas de papel aislante delos transformadores fallados

Forma: planaNonbre Espesor Anchura Longitud

calibradaUnidades mm mm mm

11 0.1580 18.4000 100.000012 0.5380 19.7000 100.000013 0.9500 20.9000 100.000014 0.5200 18.9000 100.000015 0.1450 20.8000 50.000016 0.3630 19.9000 100.000017 0.5380 14.8000 100.000018 0.2090 20.5000 100.0000

Nombre Max. Max. Max. Max.Carga Despl. Esfuerzo Deform.

Unidades N mm KPa %11 227.375 2.19100 78211.0 2.1912 915.469 3.27000 86376.4 3.2713 929.719 3.64200 46825.4 3.6414 667.219 2.10300 67889.6 2.1015 251.219 1.49900 83461.1 2.9916 325.875 1.53000 45111.9 1.5317 563.468 2.32800 70762.3 2.3318 69.8438 4.78650 16301.5 4.79

Fuente: M. Mago (2011)

Tabla 3: Caracteristicas tecnicas del papel aislanteResistencia a la traccion longitudinal 70100(N/mm2)Resistencia a la traccion transversal 5060(N/mm2)Alargamiento a la rotura longitudinal 35( %)Alargamiento a la rotura transversal 710( %)Gramaje 0.1126(mm)

Fuente: M. Mago (2011)

8.3. Ensayos con partculas magneticas a laschapas de acero al silicio

Aplicando el procedimiento establecido pa-ra evaluar discontinuidades superficiales y sub-superficiales con partculas magneticas, no en-contrandose en los materiales evaluados ningunaalteracion o cambios en los mismos [13].

Con estos ensayos no se observan cambios

Figura 19: Chapa de acero de equipo fallado no muestraninguna discontinuidad superficial

o alteraciones en la chapa de acero al silicioque indique deterioro en la calidad del materialproducto de alguna causa de falla.

8.4. Ensayos de tension mecanica del papelaislante

Figura 20: Resultados obtenidos de los ensayos de tension detodas las muestras de papel aislante

De los resultados obtenidos se observa, que lasmuestras de papel aislante de los transformadoresfallados a causa de sobretension y humedad, seencuentran dentro de los niveles que indica elfabricante, en cuanto a las caractersticas de lanorma que establece entre 35 % del porcentajede deformacion, aunque el nivel de carga maximoes alto para el fallado por humedad, no as, para



el fallado por sobretension. Los transformadoresfallados a causa de defecto de operacion, sobrecar-ga, cortocircuito externo en alta tension e inclusola muestra de papel aislante del transformador decontrol, no estan dentro de los niveles anteriores,pero en algunos casos es muy baja o sobrepasala relacion del nivel de carga maxima. En laFigura 20, se muestra lo indicado.

9. CONCLUSIONES

Esta investigacion contribuye con la aplicacionde metodos no convencionales para el diagno`sticode fallas en los transformadores de distribucion,abriendo paso a una nueva area de especializaciondonde, ingenieros de distintas especialidades, seapoyaran en sus analisis tecnicos, a fin de com-prender los fenomenos electricos, magneticos ymecanicos que definen el comportamiento de estosequipos, complementado dichos analisis, lo cualpermitira mayor experticia y desarrollo de equipospara mantenimiento preventivo, que disminuyan laprobabilidad de ocurrencia de fallas y garanticenmejoras en los sistemas de distribucion de energaelectrica. A continuacion se indican las conclusio-nes obtenidas en la presente investigacion.

Los ensayos no destructivos o END practicadosa las muestras de equipos fallados, no revelaronen las chapas de acero al silicio que formanel nucleo del transformador monofasico, ningunadiscontinuidad superficial y subsuperficial, que in-dique deterioro en la calidad del material, productode alguna causa de falla. Se recomienda aplicara las muestras de equipos fallados microscopiaelectronica de barrido y difraccion por rayosX, ya que estas tecnicas complementaran losEND utilizados en la presente investigacion, y sepudieran evaluar otros defectos en estos materialesde fabricacion.

Las pruebas de tension mecanicas indican en-vejecimiento o deterioro del papel aislante delequipo en estudio por tiempo de servicio, lo cualpermitira establecer la vida remanente o util delos transformadores de distribucion, es sin duda,una tecnica importante en el diagnostico de fallasde estos equipos, sus resultados contribuyen a laaplicacion de modelos de pronostico que mejo-

raran los programas de mantenimiento preventivoen las empresas del sector electrico, disminuyendola probabilidad de ocurrencia de fallas.

Con la aplicacion de estas tecnicas, se pretendedesarrollar simulaciones para determinar la vidaremanente en los transformadores de distribucion,sin embargo, los avances obtenidos hasta ahora,permiten solamente, realizar comparaciones entrelos metodos de calificacion utilizados por excelen-cia, por ejemplo, analisis fsico-qumico del aceitedielectrico de los equipos fallados, versus, estosmetodos no convencionales. Pero, el desarrollo deequipos para mantenimiento preventivo basados enestos metodos no convencionales, en poco tiemposera una realidad.

AGRADECIMIENTO

A las empresas Transformadores del Centro, yFYR Ingenieros, en Venezuela y Colombia, res-pectivamente. Al Consejo de Desarrollo Cientficoy Humanstico de la Universidad de Carabobo(Venezuela) y a la Universidad Nacional deColombia, sede Bogota.

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