Tradicionalmente, los transformadores se prueban periódicamente para evaluar su estado. Sin embargo, nuestros más recientes monitores DGA (analizador de gas disuelto) reducen la necesidad de este procedimiento. Los monitores continuos brindan tranquilidad al personal; proporcionan medidas proactivas para optimizar el mantenimiento preventivo; extienden la vida útil del transformador y reducen el riesgo de interrupciones inesperadas y costosas.
Como parte de una iniciativa para salvaguardar la producción de energía confiable y reducir el riesgo, la planta de energía de biomasa Bio Golden Raand en los Países Bajos instaló un monitor de transformador continuo. El Vaisala MHT410 mide continuamente tres parámetros clave en el aceite del transformador: humedad, hidrógeno y temperatura. La planta, que es propiedad y está operada por la compañía de energía Eneco , produce vapor para la industria local además de electricidad, con una capacidad de aproximadamente 135 MW térmicos y 49,9 MW eléctricos.
Antecedentes
Los materiales de los transformadores pueden deteriorarse con el tiempo, lo que puede generar costosas fallas, reparaciones y tiempo de inactividad. Sin embargo, el desarrollo de fallas en el transformador da como resultado la acumulación de gases disueltos en el aceite del transformador, por lo que este aceite se analiza de forma rutinaria como parte de un programa de mantenimiento preventivo. El monitor de gas del transformador de Eneco se instaló para proporcionar datos continuos y reducir la necesidad de muestreo periódico de aceite y análisis de laboratorio.
El instrumento MHT410 de Vaisala fue instalado por la empresa Flux Transformer Services , y Laurens Freriksen, gerente de proyectos y especialista en mantenimiento de Eneco, dice: “Nos hemos beneficiado de las mediciones en línea durante más de un año, y ha sido muy reconfortante ver niveles bajos de hidrógeno en el aceite de transformador, independientemente de la carga del transformador”.
Central eléctrica Bio Golden Raand
La biomasa se utiliza como materia prima en la planta Bio Golden Raand para generar energía a partir de residuos de madera de grado B no peligrosos. Cada año, la planta procesa aproximadamente 300 000 toneladas de residuos de madera que llegan a Delfzijl por barco y camión desde los Países Bajos y los países vecinos.
Aceite del transformador
Los transformadores de generadores generalmente están llenos de aceite para proporcionar aislamiento y enfriamiento. El transformador de Bio Golden Raand, por ejemplo, contiene alrededor de 20 toneladas de aceite. La degradación del aceite ocurre cuando sus moléculas se descomponen bajo la influencia de tensiones térmicas y eléctricas debido a fallas en el transformador, como descargas o puntos calientes, por ejemplo.
Verificación y monitoreo de aceite de transformador
Tradicionalmente, las muestras de aceite de transformador se recolectan una o dos veces al año y se envían para análisis de laboratorio para determinar el nivel de gases. Este método de muestreo puntual proporciona una indicación de los gases disueltos y la calidad del aceite en un momento dado. Por lo tanto, las principales ventajas de los monitores continuos son que pueden revelar tendencias para que los usuarios puedan correlacionar los niveles de gas con la carga del transformador, por ejemplo. Es importante destacar que, al medir continuamente, los monitores DGA pueden proporcionar advertencias tempranas de fallas.
Los niveles y tendencias de los gases disueltos se pueden utilizar para la detección de fallas o el diagnóstico de fallas, y este es el tema del Folleto técnico de Cigré (Ref. 783) sobre los sistemas de monitoreo DGA.
Además del hidrógeno, el MHT410 también mide la temperatura, que es un indicador clave de fallas. El dispositivo también mide la humedad en el aceite porque la humedad disminuye la rigidez dieléctrica, acelera la descomposición de la celulosa (aislamiento) y aumenta el riesgo de formación de burbujas a altas temperaturas.
Monitoreo DGA en Bio Golden Raand
Al explicar el razonamiento detrás de la instalación del Vaisala MHT410, Laurens Freriksen dice: “Un transformador en una planta de energía es uno de los activos más valiosos en una red de energía: el nuestro tiene alrededor de 10 años y opera continuamente. Sin embargo, no hay redundancia, por lo que es importante para nosotros poder monitorear de cerca su condición y desempeño.
“Elegimos el MHT410 porque ofrecía una oportunidad para la identificación temprana de problemas potenciales, que es una importante medida de reducción de riesgos. La identificación temprana de fallas permite medidas correctivas oportunas”.
Los datos del MHT410 se alimentan continuamente al sistema de control digital de Eneco, al que Laurens puede acceder desde su computadora portátil. Esto significa, por ejemplo, que puede rastrear la carga del transformador en la misma pantalla que las mediciones del MHT410.
Diseñado para una instalación rápida y fácil, el MHT410 tiene un bajo costo de propiedad. Esto es importante porque el costo de los monitores DGA es insignificante en comparación con el valor de los activos que ayudan a proteger, o en comparación con el costo de las interrupciones.
Resumen
Para Eneco, la instalación del monitor de Vaisala es esencialmente una medida de reducción de riesgos, pero como explica Laurens: “Es muy tranquilizador tener una visibilidad constante del estado del transformador. Sin embargo, la ventaja clave es que nos da tiempo, tiempo para planificar una estrategia efectiva si aparecen gases en el aceite, indicando una falla para optimizar el rendimiento del transformador y extender su vida útil”.