Prueba de análisis de gas disuelto (DGA) de aceite de transformador

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Ultima edición el 21 septiembre, 2023

El transformador es un componente esencial en la infraestructura eléctrica de todo el mundo, y su correcto funcionamiento es vital para garantizar el suministro de energía eléctrica a las ciudades y comunidades. Para asegurar un funcionamiento confiable, es importante llevar a cabo un monitoreo constante del aceite dieléctrico que se utiliza en los transformadores. Una de las herramientas más importantes para este monitoreo es la prueba de análisis de gas disuelto (DGA) de aceite de transformador, que permite detectar y diagnosticar problemas potenciales en el transformador. En este artículo, presentaremos una introducción detallada sobre la prueba DGA de aceite de transformador, sus beneficios y su importancia en el mantenimiento preventivo de los transformadores.

Definición de la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) del aceite de transformador es un análisis de laboratorio que se utiliza para detectar la presencia de gases anormales en el aceite de un transformador eléctrico. Esta prueba es importante para detectar posibles fallos en el transformador antes de que ocurra un problema mayor.

¿Cómo funciona la prueba DGA?

Durante el funcionamiento normal de un transformador, el aceite aísla y refrigera el sistema eléctrico. Sin embargo, cuando ocurre un fallo en el transformador, el aceite se calienta y los materiales aislantes se descomponen. Como resultado, se liberan gases anormales en el aceite.

La prueba DGA analiza una muestra de aceite del transformador en busca de la presencia de estos gases anormales. La prueba puede detectar hasta seis gases diferentes, incluyendo hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, etano y etileno.

¿Por qué es importante la prueba DGA?

La prueba DGA es importante porque puede detectar posibles fallos en el transformador antes de que ocurra un problema mayor. Si se detecta una cantidad anormal de gases en el aceite, se puede determinar qué tipo de fallo está ocurriendo en el transformador y tomar medidas preventivas para evitar un fallo catastrófico.

Además, la prueba DGA puede ayudar a determinar el momento adecuado para realizar el mantenimiento del transformador. Si se detecta una cantidad creciente de gases anormales en el aceite, puede ser necesario realizar un mantenimiento preventivo antes de que ocurra un fallo en el transformador.

¿Cómo se realiza la prueba DGA?

La prueba DGA se realiza en un laboratorio especializado en análisis de aceite de transformador. Se toma una muestra de aceite del transformador y se envía al laboratorio para su análisis. El análisis se realiza utilizando equipos especializados que pueden detectar hasta seis gases diferentes en la muestra de aceite.

Conclusión

La prueba es realizada en un laboratorio especializado y puede detectar hasta seis gases diferentes en la muestra de aceite. Si se detecta una cantidad anormal de gases en el aceite, se pueden tomar medidas preventivas para evitar un fallo catastrófico en el transformador.

Tipos de gas disuelto presentes en el aceite de transformador

Cuando se realiza una prueba de análisis de gas disuelto (DGA) en el aceite de un transformador, se pueden detectar diferentes tipos de gases disueltos. Estos gases son indicadores de posibles problemas en el transformador y pueden ayudar a prevenir fallos catastróficos.

Gases normales

Los gases normales son aquellos que se esperan encontrar en el aceite de un transformador en condiciones normales de funcionamiento. Estos gases incluyen:

  • Nitrógeno (N2)
  • Oxígeno (O2)
  • Dióxido de carbono (CO2)

La presencia de estos gases en niveles normales es una buena señal de que el transformador está funcionando correctamente.

Gases anormales

Los gases anormales son aquellos que no se esperan encontrar en el aceite de un transformador en condiciones normales de funcionamiento. La presencia de estos gases puede indicar problemas en el transformador. Los gases anormales incluyen:

  • Hidrógeno (H2)
  • Metano (CH4)
  • Etileno (C2H4)
  • Acetileno (C2H2)

La presencia de estos gases en niveles elevados puede indicar problemas tales como arco eléctrico, sobrecalentamiento o descomposición del aceite.

Gases relacionados con la humedad

Los gases relacionados con la humedad son aquellos que se producen cuando el aceite del transformador se contamina con agua. Estos gases incluyen:

  • Hidrógeno (H2)
  • Oxígeno (O2)
  • Dióxido de carbono (CO2)
  • Monóxido de carbono (CO)

La presencia de estos gases en niveles elevados puede indicar que el aceite del transformador se ha contaminado con agua. La humedad en el aceite puede causar corrosión y reducir la vida útil del transformador.

Cómo se interpretan los resultados

La interpretación de los resultados de una prueba de DGA es una tarea compleja que requiere la experiencia de un especialista. El especialista debe analizar cuidadosamente los niveles de los diferentes gases presentes en el aceite del transformador y compararlos con los niveles esperados para determinar si existe algún problema en el transformador.

En general, cuanto mayores sean los niveles de los gases anormales, mayor será la probabilidad de que exista un problema en el transformador. Los niveles de los gases relacionados con la humedad también deben ser monitoreados cuidadosamente.

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La capacidad de detectar diferentes tipos de gases disueltos en el aceite del transformador permite identificar posibles problemas antes de que se conviertan en fallas catastróficas, lo que puede ahorrar tiempo y dinero en reparaciones y reducir el tiempo de inactividad del transformador.

Métodos de medición para la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) es una técnica utilizada para detectar fallas en los transformadores de potencia. Esta prueba implica medir los niveles de gases disueltos en el aceite del transformador para identificar posibles problemas.

Para llevar a cabo la prueba DGA, se utilizan diferentes métodos de medición, los cuales se describen a continuación:

1. Método de cromatografía de gases

Este método implica la separación de los gases presentes en el aceite del transformador mediante un proceso de cromatografía de gases. Los diferentes gases se separan en función de sus propiedades químicas y se miden sus niveles en el aceite del transformador.

Ejemplo:

Los niveles de hidrógeno (H2), metano (CH4), etileno (C2H4) y monóxido de carbono (CO) son medidos utilizando el método de cromatografía de gases.

2. Método de espectrometría de masas

Este método implica la separación de los gases presentes en el aceite del transformador mediante un proceso de espectrometría de masas. Los diferentes gases se ionizan y se separan en función de su masa. Se mide el nivel de los diferentes gases en el aceite del transformador.

Ejemplo:

Los niveles de dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N2) y oxígeno (O2) son medidos utilizando el método de espectrometría de masas.

3. Método de espectroscopía de absorción atómica

Este método implica la medición de los niveles de metales disueltos en el aceite del transformador mediante un proceso de espectroscopía de absorción atómica. Los diferentes metales presentes en el aceite del transformador absorben la luz en diferentes longitudes de onda y se mide la cantidad de luz absorbida para determinar los niveles de los diferentes metales en el aceite del transformador.

Ejemplo:

Los niveles de cobre (Cu), hierro (Fe) y plomo (Pb) son medidos utilizando el método de espectroscopía de absorción atómica.

Los métodos de medición descritos anteriormente son fundamentales para llevar a cabo esta prueba y permiten la identificación temprana de posibles problemas. Por lo tanto, es importante que los profesionales encargados de mantener los transformadores de potencia estén familiarizados con estos métodos de medición y los utilicen de manera adecuada.

Recomendaciones para la ejecución de la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) es una técnica analítica utilizada para evaluar la condición de un aceite de transformador. Esta técnica es útil para detectar y prevenir posibles fallas del transformador. A continuación, se presentan algunas recomendaciones para la ejecución de la prueba DGA:

1. Selección de la muestra

Es importante tomar una muestra representativa del aceite de transformador para realizar la prueba DGA. La muestra debe ser tomada de la parte superior del transformador y en condiciones estables de operación. Además, se debe tener en cuenta la fecha de la última prueba DGA realizada y la cantidad de aceite en el transformador.

2. Preparación de la muestra

La muestra de aceite debe ser filtrada antes de realizar la prueba DGA para evitar la presencia de partículas en el análisis. Además, se debe asegurar que la muestra esté libre de agua, ya que esto puede afectar los resultados de la prueba.

3. Elección del método de análisis

Existen diferentes métodos de análisis de DGA, por lo que es importante seleccionar el adecuado para cada caso. Algunos de los métodos más comunes son los métodos de Buchholz, Duval Triangle, Rogers Ratio y Key Gas.

4. Interpretación de los resultados

La interpretación de los resultados de la prueba DGA es fundamental para determinar la condición del transformador. Es importante considerar los valores de los gases disueltos en el aceite y compararlos con los valores de referencia. Además, se deben tener en cuenta los patrones de los gases disueltos para determinar el tipo de falla del transformador.

5. Planificación de acciones

Una vez interpretados los resultados de la prueba DGA, se deben planificar las acciones necesarias para prevenir futuras fallas del transformador. Estas acciones pueden incluir desde un mantenimiento preventivo hasta la sustitución del transformador.

Siguiendo estas recomendaciones, se puede garantizar una ejecución exitosa de la prueba DGA y tomar las acciones necesarias para asegurar el correcto funcionamiento del transformador.

Ventajas y desventajas de la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) en el aceite de transformador es una herramienta importante para detectar posibles fallas en el transformador y prevenir daños mayores. A continuación, se detallarán las ventajas y desventajas de esta prueba:

Ventajas:

  • Permite detectar la presencia de gases anormales en el aceite, los cuales pueden ser indicativos de una falla en el transformador.
  • Es una prueba no destructiva, lo cual significa que no es necesario desmontar el transformador para realizarla.
  • Es una prueba rápida y relativamente económica en comparación con otras técnicas de diagnóstico de transformadores.
  • La prueba DGA es capaz de detectar fallas en el transformador antes de que se produzcan daños mayores, lo que permite realizar mantenimiento preventivo y prolongar la vida útil del transformador.

Desventajas:

  • La prueba DGA no es capaz de identificar con precisión la ubicación de la falla en el transformador, por lo que se pueden requerir pruebas adicionales para determinar la ubicación exacta del problema.
  • Los resultados de la prueba DGA pueden ser afectados por factores externos, como la temperatura y la humedad, lo que puede generar falsos positivos o negativos.
  • La interpretación de los resultados de la prueba DGA requiere de conocimientos especializados, por lo que es necesario contar con personal capacitado para realizarla y analizarla.

Sin embargo, es importante tener en cuenta las limitaciones de la prueba y su interpretación para obtener resultados precisos y confiables.

Interpretación de los resultados de la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) de aceite de transformador es una técnica de diagnóstico que se utiliza para evaluar el estado de salud de un transformador eléctrico. La prueba consiste en extraer una muestra de aceite del transformador y analizar los gases disueltos en el aceite para detectar cualquier anomalía que pueda indicar un problema.

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¿Cómo se interpreta los resultados de la prueba DGA?

Una vez que se han obtenido los resultados de la prueba DGA, es importante interpretarlos correctamente para poder tomar medidas preventivas y correctivas. La interpretación de los resultados de la prueba implica la comparación de los valores medidos con los valores de referencia y la identificación de cualquier patrón o tendencia que pueda indicar un problema en el transformador.

1. Identificación de gases

El primer paso en la interpretación de los resultados de la prueba DGA es identificar los gases que se han detectado en la muestra de aceite. Los gases más comunes detectados son:

  • Hidrógeno (H2): Indica la presencia de una descarga eléctrica en el transformador.
  • Metano (CH4): Puede indicar una posible fuga de gas en el transformador.
  • Óxido de carbono (CO): Indica la presencia de una corriente eléctrica excesiva en el transformador.
  • Óxido de carbono y hidrógeno (CO + H2): Puede indicar una falla en el aislamiento del transformador.
  • Dióxido de carbono (CO2): Puede indicar una falla en el aislamiento del transformador o la presencia de agua en el aceite.

2. Comparación con valores de referencia

Una vez que se han identificado los gases presentes en la muestra de aceite, el siguiente paso es comparar los valores medidos con los valores de referencia. Estos valores de referencia se basan en las especificaciones del fabricante del transformador y se utilizan para determinar si los valores medidos son normales o anormales.

Si los valores medidos superan los valores de referencia, esto puede indicar un problema en el transformador. Sin embargo, es importante tener en cuenta que algunos gases pueden ser más significativos que otros, dependiendo del tipo de transformador y del tipo de falla que se esté produciendo.

3. Identificación de patrones o tendencias

Además de comparar los valores medidos con los valores de referencia, también es importante identificar patrones o tendencias en los resultados de la prueba DGA. Estos patrones o tendencias pueden indicar un problema en el transformador que no es evidente a partir de los valores individuales de los gases.

Por ejemplo, si se detecta un aumento en los niveles de hidrógeno y metano en una serie de pruebas consecutivas, esto puede indicar una falla en el aislamiento del transformador. Del mismo modo, si se detecta un aumento en los niveles de dióxido de carbono y agua en una serie de pruebas consecutivas, esto puede indicar una fuga en el transformador.

4. Acciones correctivas

Una vez que se ha interpretado correctamente los resultados de la prueba DGA, se pueden tomar medidas preventivas y correctivas para abordar cualquier problema que se haya identificado en el transformador. Estas medidas pueden incluir la reparación de la falla, el reemplazo de componentes dañados o la planificación de un mantenimiento preventivo más frecuente.

Al identificar los gases presentes, comparar los valores medidos con los valores de referencia y buscar patrones o tendencias, se puede detectar cualquier problema en el transformador y tomar medidas preventivas y correctivas para evitar una falla catastrófica.

Indicadores típicos de fallas en transformadores a través de la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) de aceite de transformador es una técnica utilizada para detectar fallas en los transformadores de potencia. Esta técnica se basa en la medición de los gases disueltos en el aceite del transformador para determinar las condiciones de funcionamiento del mismo. A continuación, se detallan los indicadores típicos de fallas en transformadores a través de la prueba DGA:

1. Incremento en la concentración de hidrógeno (H2): El incremento en la concentración de hidrógeno es el indicador más importante de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de H2 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

2. Incremento en la concentración de monóxido de carbono (CO): El incremento en la concentración de monóxido de carbono es otro indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de CO indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

3. Incremento en la concentración de dióxido de carbono (CO2): El incremento en la concentración de dióxido de carbono es un indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de CO2 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

4. Incremento en la concentración de metano (CH4): El incremento en la concentración de metano es un indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de CH4 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

5. Incremento en la concentración de etano (C2H6): El incremento en la concentración de etano es un indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de C2H6 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

Los indicadores típicos de fallas en transformadores a través de la prueba DGA incluyen el incremento en la concentración de hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y etano. La detección temprana de estas fallas puede ayudar a prevenir daños mayores en el transformador y reducir los costos de mantenimiento.

Indicadores típicos de fallas en transformadores a través de la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) de aceite de transformador es una técnica utilizada para detectar fallas en los transformadores de potencia. Esta técnica se basa en la medición de los gases disueltos en el aceite del transformador para determinar las condiciones de funcionamiento del mismo. A continuación, se detallan los indicadores típicos de fallas en transformadores a través de la prueba DGA:

1. Incremento en la concentración de hidrógeno (H2): El incremento en la concentración de hidrógeno es el indicador más importante de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de H2 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

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2. Incremento en la concentración de monóxido de carbono (CO): El incremento en la concentración de monóxido de carbono es otro indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de CO indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

3. Incremento en la concentración de dióxido de carbono (CO2): El incremento en la concentración de dióxido de carbono es un indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de CO2 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

4. Incremento en la concentración de metano (CH4): El incremento en la concentración de metano es un indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de CH4 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

5. Incremento en la concentración de etano (C2H6): El incremento en la concentración de etano es un indicador de una falla en el transformador. Un aumento en la concentración de C2H6 indica la presencia de una falla en el aislamiento del transformador.

Los indicadores típicos de fallas en transformadores a través de la prueba DGA incluyen el incremento en la concentración de hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano y etano. La detección temprana de estas fallas puede ayudar a prevenir daños mayores en el transformador y reducir los costos de mantenimiento.

Frecuencia de medición recomendada para la prueba DGA

La prueba de análisis de gas disuelto (DGA) es una técnica utilizada para evaluar la salud de los transformadores eléctricos. Al realizar la prueba DGA, se analiza el aceite del transformador para detectar la presencia de gases que pueden indicar un problema en el transformador. Sin embargo, ¿con qué frecuencia se debe realizar la prueba DGA? En este artículo, discutiremos la frecuencia de medición recomendada para la prueba DGA.

¿Por qué es importante la frecuencia de medición de la prueba DGA?

La frecuencia de medición de la prueba DGA es importante porque puede ayudar a detectar problemas en un transformador antes de que se conviertan en problemas mayores. Si se realiza la prueba DGA con poca frecuencia, es posible que se pierdan señales tempranas de problemas en el transformador. Por otro lado, si se realiza la prueba DGA con demasiada frecuencia, puede ser un gasto innecesario.

¿Con qué frecuencia se debe realizar la prueba DGA?

La frecuencia de medición recomendada para la prueba DGA depende del tipo de transformador y su historia de servicio. En general, se recomienda realizar la prueba DGA al menos una vez al año. Sin embargo, si el transformador está en un ambiente agresivo o si ha tenido problemas en el pasado, se puede recomendar una frecuencia de medición más alta.

Además, si se realizan reparaciones importantes en el transformador, es recomendable realizar la prueba DGA para asegurarse de que no haya problemas adicionales. Si se detecta un problema en la prueba DGA, se puede recomendar realizar la prueba con más frecuencia para monitorear la situación.

¿Qué pasa si no se realiza la prueba DGA con la frecuencia recomendada?

Si no se realiza la prueba DGA con la frecuencia recomendada, se puede perder información importante sobre el estado del transformador. Además, si se pasan por alto problemas tempranos, pueden convertirse en problemas mayores que requieren reparaciones costosas o incluso la sustitución del transformador.

Conclusión

Sin embargo, la frecuencia de medición puede variar según el tipo de transformador y su historia de servicio. Es importante seguir las recomendaciones del fabricante del transformador y de los profesionales de mantenimiento para asegurarse de que se realice la prueba DGA con la frecuencia adecuada. Realizar la prueba DGA con la frecuencia adecuada puede ayudar a detectar problemas temprano y evitar costosas reparaciones o reemplazos del transformador.

En conclusión, la prueba de análisis de gas disuelto en aceite de transformador es una herramienta esencial para la identificación temprana de posibles fallos en los transformadores eléctricos, permitiendo actuar preventivamente y evitar costosas reparaciones o reemplazos. El análisis de los gases disueltos en el aceite proporciona información valiosa sobre el estado del aislamiento, la presencia de arcos eléctricos, la corrosión, la oxidación y la degradación térmica, entre otros aspectos. Es importante que los equipos sean sometidos periódicamente a esta prueba, así como a un mantenimiento adecuado, para garantizar su óptimo funcionamiento y prolongar su vida útil. En definitiva, la prueba de análisis de gas disuelto en aceite de transformador es una inversión que se traduce en seguridad, eficiencia y rentabilidad para las empresas.

En conclusión, la prueba de análisis de gas disuelto (DGA) de aceite de transformador es una herramienta importante para detectar y diagnosticar problemas en los transformadores eléctricos. Permite identificar la presencia de gases disueltos en el aceite, lo que indica la existencia de fallas en los componentes internos del transformador. Además, esta prueba también ayuda a prevenir futuros problemas y a planificar el mantenimiento adecuado del transformador. En definitiva, la DGA es una técnica crucial en la gestión del mantenimiento de los sistemas eléctricos y en la prevención de fallos críticos en la infraestructura eléctrica.

JORGE CABRERA BERRÍOS Administrator
Ingeniero Electrónico por la UNI, con maestría y doctorado por la University of Electro-Communications (Japón).

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