Descargas parciales en transformadores: riesgos y consecuencias

Las descargas parciales forman parte del 41% de las fallas que suelen presentarse en transformadores, dañando su aislamiento y provocando eventualmente fallas importantes en los equipos. 

De aquí deriva la importancia de un correcto proceso de manufactura en estos equipos. Conoce en este whitepaper qué son, cómo ocurren y cómo protegerte de ellas.

Contenidos de este artículo:
¿Qué es y cómo sucede una descarga parcial?
¿Cómo afectan las descargas parciales a los transformadores?
Transformadores VT y descargas parciales
Conclusión

¿Qué es y cómo sucede una descarga parcial?

Cuando hablamos de una descarga parcial (PD por sus siglas en inglés) nos referimos a las chispas eléctricas que ocurren en el aislamiento eléctrico de las conexiones, cables, transformadores o bobinas de los grandes motores eléctricos o generadores. 

Las descargas parciales ocurren cuando un material dieléctrico es sometido a estrés de alto voltaje. El proceso de fabricación de un equipo eléctrico es sumamente complejo y si no se realiza de la forma correcta pueden formarse bolsas de aire en el sólido o líquido de aislamiento, los cuales tienden a formar descargas parciales. Estas bolsas de aire poseen una menor fuerza dieléctrica que el resto del material de aislamiento, por lo que un quiebre puede suceder con mayor facilidad. 

Así como cada material tiene un límite de resistencia a la tracción, también posee un límite de interrupción dieléctrica que determina la intensidad eléctrica necesaria para que la corriente fluya y suceda una descarga eléctrica. Cuando el estrés eléctrico comienza a fluir, una pequeña descarga comienza en estas impurezas.

Los equipos eléctricos que experimentan descargas parciales, con el tiempo sufren deterioros y finalmente fallan. Además de que los gases corrosivos que se emiten por una descarga parcial pueden generar daños adicionales como deterioro del aislamiento circundante y de piezas metálicas, generando zonas adicionales donde se puedan presentar más descargas parciales.

¿Cómo afectan las descargas parciales a los transformadores?

Los transformadores de medio y alto voltaje corren importantes riesgos de deterioro en su aislamiento debido a las descargas parciales. Como mencionamos con anterioridad, los equipos que sufren descargas parciales sufren un desgaste que consume a una velocidad considerable la vida útil del equipo hasta generar importantes fallas. 

El aislamiento es de suma importancia en toda clase de transformadores. Estos transformadores pueden llegar a sufrir una gran variedad de defectos de manufactura o fabricación que impactan su confiabilidad. 

El aislamiento es susceptible a los siguientes factores:

• Variaciones térmicas
• Ataques químicos
• Abrasión por exceso de movimiento de la bobina

Las descargas parciales no solo indican la inevitable falla de los equipos si no que, además, aceleran dicho proceso.

Un estudio que se realizó en la India demuestra que el 41% de las fallas en transformadores ocurre debido a problemas en el aislamiento que lo vuelven propenso a descargas parciales.

Transformadores "Virginia Transformers" (VT) y descargas parciales

Los transformadores Virginia siguen un proceso especial de manufactura para mantener la posibilidad de descargas parciales al mínimo y asegurar un tiempo de vida útil más largo. 

Todas las plantas de VT poseen una confiabilidad de menos de 150pC de descarga parcial. 

pC = unidad del cambio de carga de la prueba que dicta la norma IEC 60270 para la detección de descarga parcial. 

Este estudio consta en colocar una resistencia de medida de corriente en serie con la muestra, y en un osciloscopio, ver la tensión que se genera utilizando un cable coaxial.

Conclusión

Para asegurarnos de tener el menor nivel de descargas parciales es de suma importancia conocer el proceso de manufactura de los fabricantes del equipo de protección que usaremos. 

En el caso de Virginia Transformers, la calidad de sus procesos queda asegurada por su baja nivel de cambio de carga y el seguir las indicaciones de la norma IEC 60270.

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