Guía de instalación y operación de transformadores de subestación

 

 

 

 

Los transformadores de subestaciones son componentes críticos en los sistemas de distribución de energía, diseñados para reducir los niveles de voltaje para una utilización segura en aplicaciones industriales, comerciales y residenciales. Estos transformadores están diseñados para su instalación en sistemas trifásicos-y se pueden configurar para montaje en interiores o exteriores sobre plataformas de concreto, con cables de alto- y bajo- voltaje que ingresan a través de casquillos en los compartimientos de operación. Esta guía consolida las mejores prácticas para la instalación, operación y mantenimiento de transformadores tipo subestación-.

Esta guía está dirigida a técnicos competentes que están completamente familiarizados con las prácticas y procedimientos operativos seguros-aceptados en la industria de alto- y bajo- voltaje. Sólo personal calificado debe instalar, operar o dar servicio a este equipo. Los técnicos calificados deben estar capacitados en el cuidado y uso de equipos de protección, incluida ropa contra arco eléctrico, gafas de seguridad, protectores faciales, cascos, guantes de goma, pinzas y palos calientes-.

 

 

 

 

 

 

2.1 Normas y reglamentos de seguridad

• IEEE C57.12.00– Requisitos generales para transformadores de distribución, potencia y regulación sumergidos en líquido.
• IEEE C57.12.34– Requisitos para transformadores de distribución trifásicos autoenfriados, tipo compartimental, tipo pedestal (menor o igual a 10 MVA, HV menor o igual a 34,5 kV).
• Artículo 450 del CNE– Requisitos de instalación y protección contra incendios de transformadores.
• Artículo 480 del CNE– Requisitos de conexión a tierra y unión.
• OSHA 1910.269– Generación, transmisión y distribución de energía eléctrica; requiere que solo empleados calificados operen y mantengan el equipo de la subestación.
• NFPA 70E (2024)– Arco eléctrico y seguridad eléctrica en el lugar de trabajo.

 

2.2 Definiciones de declaraciones de peligro

Palabra de señal	Significado
PELIGRO	Situación de peligro inminente: si no se evita, provocará la muerte o lesiones graves.
ADVERTENCIA	Situación potencialmente peligrosa: si no se evita, podría provocar la muerte o lesiones graves.
PRECAUCIÓN	Situación potencialmente peligrosa: si no se evita, puede provocar lesiones leves o moderadas.odaños al equipo (dos niveles).

 

2.3 Instrucciones generales de seguridad

• El voltaje peligroso causará la muerte o lesiones personales graves. Siga todos los procedimientos de seguridad aprobados localmente.
• Antes de instalar, operar o mantener el equipo, lea y comprenda el manual. La operación, manipulación o mantenimiento inadecuados pueden provocar la muerte, lesiones y daños al equipo.
• Este equipo esnodestinado a proteger la vida humana.
• El equipo de distribución de energía debe seleccionarse adecuadamente para la aplicación e instalarse o recibir mantenimiento por parte de personal competente.

 

2.4 Precauciones de seguridad previas a la instalación

• Desenergice el transformador desde una fuente remota aguas arriba antes de comenzar a trabajar.
• Conecte a tierra todos los circuitos antes de realizar cualquier conexión al transformador.
• Utilice una pértiga para operar el equipo rompecargas del transformador. Verifique los voltajes de los terminales después de la operación.

 

 

 

 

 

 

 

3.1 Documentación y Verificación

Al recibir un transformador, recopile toda la documentación relacionada con el envío, incluidos documentos de envío, planos y otros datos apropiados para la descarga y el uso. Coteje-el equipo con el conocimiento de embarque. Verifique que las especificaciones de la placa de identificación coincidan con las especificaciones del pedido, incluida la clasificación de kVA, las clasificaciones de voltaje alto- y bajo-y la impedancia.

 

3.2 Inspección externa

Antes de descargar el transformador, realice una inspección minuciosa:

• Asegúrese de que todas las piezas enumeradas en el conocimiento de embarque estén presentes.
• Inspeccione el exterior de la unidad en busca de signos de daños externos durante el transporte.
• Inspeccione el registrador de impacto, si está equipado.
• Verifique si hay evidencia de fugas de fluido en el tanque, las válvulas o los conjuntos de enfriamiento.
• Verifique si hay casquillos dañados.
• Realice una prueba de presión del tanque si la unidad indica cero en el manómetro.
• Asegúrese de que las especificaciones de la placa de identificación-incluidos KVA, alto-voltaje nominal, bajo-voltaje nominal e impedancia-coincidan con las especificaciones del pedido indicado.

Si se detecta algún daño o se nota escasez, anote una breve descripción en la factura de flete. Los transformadores generalmente se envían FOB en el punto de fabricación y es responsabilidad del cliente presentar un reclamo contra el transportista. Si el transformador se envió FOB a su destino, notifique a su representante de fábrica.

 

3.3 Verificación de presión

El manómetro del tanque debe mostrar una presión positiva o negativa cuando lo reciba. Con el tiempo, una presión que sube o baja indica que el tanque está sellado adecuadamente. Si el manómetro muestra una lectura constante de presión cero, es posible que el tanque tenga una fuga. En tales casos, revise inmediatamente el tanque y las válvulas de presión para detectar fugas.

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Elevación y aparejo

Utilice una grúa para levantar los transformadores de la subestación. Se proporcionan ganchos de elevación cerca de la parte superior del tanque del transformador.-Estos son los únicos puntos de conexión que se utilizarán para la elevación. Levantar el transformador desde cualquier otro punto del transformador no es seguro.

Requisitos clave de elevación:

• No permita más de 15 grados de inclinación desde la orientación vertical.
• Los ángulos de tracción del cable no deben exceder los 30 grados desde la vertical. Utilice barras separadoras para mantener las eslingas de elevación casi verticales para reducir la posibilidad de deformación del tanque o daño a la pintura.
• Nunca pase las correas de elevación de un gancho de elevación a otro. Se debe asignar una correa o cadena a cada gancho.
• No levante el transformador con una carretilla elevadora ya que la estabilización del peso puede suponer un riesgo para la seguridad.
• No conecte cables de elevación a radiadores ni a ningún otro lugar del equipo.
• Verifique el peso del transformador como se indica en la placa de identificación antes de levantarlo.

 

4.2 Elevación, arrastre y rodillos

Si el transformador no se puede levantar con grúa, se podrá patinar o mover con rodillos:

• Utilice únicamente las almohadillas de elevación proporcionadas en el tanque. No utilice radiadores ni ninguna otra parte del transformador para colocarlo en su lugar, ya que esto puede provocar daños permanentes al transformador y fugas de aceite.
• Asegúrese de utilizar al menos dos gatos y de que dos esquinas adyacentes se eleven simultánea y uniformemente para evitar deformar la base.
• Los gatos solo se pueden colocar en las esquinas de la base del transformador-nunca debajo de conjuntos de enfriadores, válvulas o piezas de chapa metálica.
• Cuando utilice rodillos, utilice tantos como sea necesario para distribuir el peso de manera uniforme. El tamaño del rodillo debe poder soportar el peso del transformador.
• Para tirar, conecte líneas de tracción a los orificios de la base en cada extremo del transformador. No fije cables de tracción a molduras u otras piezas de chapa metálica.

 

4.3 Consideraciones especiales de manejo

Se deben tomar precauciones adicionales al manipular transformadores en temperaturas ambiente inferiores a 0 grados (32 grados F). En tales condiciones, los fluidos aislantes del transformador pueden tener una mayor viscosidad, lo que puede afectar el manejo y las operaciones posteriores.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.1 Almacenamiento-a corto plazo (90 días o menos)

Siempre que sea posible, el transformador debe almacenarse en su ubicación permanente. Para almacenamiento-a corto plazo:

• Guarde los transformadores en un lugar limpio, seco y seguro.
• La instalación de almacenamiento no debe sufrir cambios radicales de temperatura.
• Compruebe la rigidez dieléctrica del líquido aislante.
• Guarde el transformador en posición horizontal, sin exceder los 4 grados de inclinación.
• El transformador no debe almacenarse en presencia de gases corrosivos (por ejemplo, cloro).

 

5.2 Almacenamiento-a largo plazo (más de 90 días)

Para almacenamiento superior a 90 días, realice inspecciones periódicas para garantizar que el equipo permanezca en buenas condiciones:

• Inspeccionar las cubiertas protectoras de los casquillos; reemplácelos si están dañados.
• Registra las lecturas de nivel de fluido-y presión/vacío.
• Mida y registre la temperatura del aire ambiente.
• Para unidades con una capa de nitrógeno seco, revise y reemplace los paquetes desecantes en los gabinetes de control y las cámaras de la terminal aérea durante los intervalos de mantenimiento regulares.

 

5.3 Precauciones de almacenamiento

• Nunca almacene un transformador sobre gatos o bloqueo temporal.
• Nunca guarde el transformador sobre ruedas.
• Nunca almacene una subestación cerca de áreas de alta humedad, niveles de sal o gases corrosivos en el aire.
• Las superficies exteriores del transformador deben mantenerse contra la oxidación y la corrosión.
• Para los radiadores desmontables almacenados por separado, las aberturas de los radiadores se envían con tapas protectoras temporales. Asegúrese de que estas tapas protectoras estén selladas antes del almacenamiento. Nunca guarde los conjuntos de radiadores en el suelo o donde puedan mojarse.

Antes de poner en servicio un transformador después de un almacenamiento prolongado, verifique los ventiladores, los circuitos de alarma y control y la rigidez dieléctrica del líquido aislante.

 

 

 

 

 

 

 

6.1 Ubicación de instalación y cimentación

El transformador debe ubicarse sobre una plataforma de concreto de suficiente resistencia para soportar el peso de la unidad como se indica en la placa de identificación. La preparación adecuada del sitio es esencial para la longevidad del transformador.-un sitio bien-preparado puede extender la vida útil de un transformador hasta en un 25%.

Requisitos de instalación:

• La almohadilla debe estar nivelada, lisa, plana y del tamaño correcto para cubrir la abertura del compartimento. No se permiten espacios entre el compartimento y la almohadilla.
• El transformador debe quedar al ras de la superficie horizontal de la plataforma. Monte el transformador de forma segura en la plataforma.
• El transformador debe instalarse de manera que no esté inclinado más de 4 grados. Cuando se inclina más de 4 grados, es posible que el cableado interno, los fusibles, los interruptores, el núcleo y las bobinas no permanezcan completamente sumergidos en el fluido dieléctrico, lo que podría causar fallas dieléctricas o problemas de enfriamiento que provoquen sobrecalentamiento y una vida útil reducida.
• Debe haber un espacio libre mínimo de 2 pies (aproximadamente 600 mm) alrededor del perímetro del transformador.
• Para instalaciones interiores, las entradas de aire ambiente deben ubicarse al nivel del suelo con las salidas lo más altas posible. Proporcione aproximadamente 20 pies cuadrados cada uno de área de entrada y salida por cada 1000 kVA de capacidad del transformador. Si el sistema de ventilación es ajustable, debe permanecer abierto permanentemente para evitar el sobrecalentamiento durante un error del operador.
• Se debe evitar la instalación en ambientes corrosivos con sales o productos químicos, ya que causan la degradación de la pintura protectora y provocan la corrosión del acero dulce.

Estos transformadores de subestaciones están construidos para operar en altitudes de hasta 3300 pies (aproximadamente 1000 metros) a una temperatura ambiente promedio de 30 grados y una temperatura ambiente máxima de 40 grados, a menos que se especifique lo contrario. Comuníquese con el fabricante antes de operar un transformador estándar en altitudes más altas.

 

6.2 Puesta a tierra

Conecte a tierra permanentemente el transformador de acuerdo con las normas locales y nacionales. Una tierra segura y efectiva de baja-resistencia es esencial para la protección:

• Conecte un cable de tierra pesado a la plataforma de tierra ubicada en la parte inferior del tanque.
• Si el transformador está diseñado para funcionar en un sistema neutro sólidamente puesto a tierra, la conexión neutra debe estar sólida y permanentemente puesta a tierra con una resistencia mínima.
• Asegúrate de que haya una conexión a tierra adecuada-de baja impedancia en todo momento.

OSHA 29 CFR 1910.269(l)(11) requiere que las partes metálicas del equipo que no-corriente-transportan (como las cajas de los transformadores) se traten como energizadas al voltaje más alto al que están expuestas, a menos que el empleador inspeccione la instalación y determine que estas partes están adecuadamente conectadas a tierra antes de comenzar el trabajo.

 

6.3 Conexiones de alto-voltaje

Los cables de alto-voltaje para clasificaciones de 2,4 kV y superiores normalmente se pasan a través de la pared del tanque mediante resina epoxi o casquillos de porcelana.

Requisitos de conexión:

• Utilice únicamente conexiones flexibles a terminales de casquillo para evitar cargas mecánicas excesivas.
• Nunca utilice un casquillo como miembro estructural para soportar otras-piezas portadoras de corriente.
• Todas las conexiones deben apretarse adecuadamente para evitar el sobrecalentamiento o causar fallas en la conexión. Consulte las tablas de torsión del fabricante para conocer valores específicos.
• Asegúrese de que las superficies de contacto de los conectores estén libres de rebabas y residuos.
• Evite la tensión excesiva en voladizo causada por cables pesados ​​en barras colectoras y casquillos de voltaje alto- y bajo-. Una tensión excesiva en el voladizo puede provocar fallas en los bujes y fugas de fluido dieléctrico.
• Los pararrayos de clasificación adecuada deben ubicarse lo más cerca posible de las terminaciones del transformador.

 

6.4 Conexiones de bajo-voltaje

En la mayoría de los casos, las unidades de subestaciones estarán equipadas con terminales de espada. Conecte los cables a la parte inferior de estos casquillos para disminuir la tensión del voladizo que podría dañar el casquillo. La cantidad de conectores flexibles debe estar determinada por la clasificación de corriente del transformador, no por la clasificación de corriente de la barra colectora.

 

6.5 Requisitos generales de conexión

Todas las conexiones deben realizarse sin ejercer tensión excesiva en los terminales del casquillo. Los conductores deben estar firmemente sujetos en su lugar y adecuadamente apoyados, con margen para expansión y contracción. Las conexiones de los grifos deben cambiarse SÓLO cuando los circuitos de alto-voltaje y de bajo-voltaje estén completamente des-energizados. Verifique de forma segura que no haya voltaje presente en los terminales antes de continuar.

Los transformadores equipados con tableros de terminales internos normalmente se envían con el voltaje más alto conectado, a menos que el cliente especifique lo contrario.

Cuando los contactos o controles de alarma se suministran con accesorios del transformador, se puede proporcionar una caja de conexión para facilitar la terminación del cable o conducto del cliente.

 

6.6 Fluido Dieléctrico

El transformador se seca completamente en la fábrica y se envía lleno con fluido aislante (ya sea aceite mineral, fluido de éster natural u otro dieléctrico aprobado) al nivel correcto. El fluido dieléctrico debe tener una rigidez dieléctrica mínima de 30 kV cuando sea nuevo, probado de acuerdo con ASTM D-877.

Los tipos de fluidos aislantes que se utilizan habitualmente incluyen:

• Aceite mineral: El aceite de transformador más utilizado, que ofrece alta rigidez dieléctrica (30–50 kV) y buena disipación de calor, pero con mayor inflamabilidad y preocupaciones ambientales.
• Fluido de éster natural: Un dieléctrico-de origen vegetal que es biodegradable, no-tóxico y-resistente al fuego, lo que ofrece mayor tolerancia a la humedad y una tasa de oxidación más lenta.

Niveles: La temperatura de funcionamiento normal del fluido dieléctrico es generalmente de 25 grados. Evite energizar a bajas temperaturas donde el nivel de líquido puede exponer componentes internos críticos. Opere la unidad sólo dentro de las clasificaciones especificadas en la placa de identificación.

 

6.7 Presión del transformador

El transformador se envía con una presión positiva de aproximadamente +2 a +3 PSIG de nitrógeno seco desde la fábrica al nivel del mar. Debido a los cambios de temperatura y altitud, la presión puede variar sustancialmente en el momento de la entrega.

Consideraciones importantes sobre la presión:

• El transformador debe ventilarse a la atmósfera antes de ponerse en servicio sólo cuando esté en sobrepresión.
• El nivel de aceite bajará aproximadamente 1/2 pulgada por cada caída de 10 grados en la temperatura.-Esto a menudo resultará en un ligero vacío del tanque y es normal.
• No permita que el tanque exceda más de 3 PSIG de vacío (3 PSIG negativos), ya que el tanque se deformará. No permita que el tanque exceda más de 5 PSIG de presión. La distorsión del tanque comienza por encima de los 7 PSIG de presión.
• No agregue nitrógeno a un transformador frío para que vuelva a tener presión positiva. Hacerlo puede causar sobre-presión y daños al transformador cuando la temperatura del aceite aumenta a niveles normales. La presión a una temperatura del aceite de 25 grados debe estar entre 0,5 y +1.0 PSIG.

Al ventilar la presión del transformador, abra la válvula de alivio de presión. Sólo ventile un transformador cuando la temperatura del aceite sea de aproximadamente 25 grados. No tome una muestra de aceite cuando la presión del transformador esté por debajo de 0 PSI.

 

 

 

 

 

 

 

Antes de energizar el transformador, se debe completar una-inspección completa previa a la energización. Las inspecciones y pruebas previas a la energización deben ser realizadas únicamente por técnicos certificados con el equipo de prueba y seguridad adecuado.

 

7.1 Inspecciones y pruebas requeridas

A. Prueba de relación de vueltas del transformador (TTR): realice una prueba de relación para verificar la relación de bobinado primario-a-secundario. Las pruebas TTR brindan una indicación del estado del transformador al verificar la relación de vueltas del devanado de alto-voltaje en comparación con el devanado de bajo-voltaje. Esto puede indicar circuitos abiertos o conexiones de alta-resistencia.

B. Prueba de resistencia de aislamiento (Megger): Realice una prueba de aislamiento de 1000 voltios para medir la resistencia del aislamiento entre los devanados y de cada devanado a tierra. Esta prueba debe realizarse antes de poner el transformador en servicio y en intervalos periódicos durante todo su ciclo de vida. Los aisladores de casquillo deben estar limpios y secos antes de realizar la prueba, ya que los residuos y la humedad pueden afectar las lecturas.

C. Configuración del cambiador de toques: Asegúrese de que el cambiador de tomas esté configurado en la configuración de voltaje correcta y que el tornillo de fijación esté bien asentado. Nunca opere un cambiador de tomas en un transformador energizado.

D. Configuraciones de interruptor serie/múltiple o delta/estrella: Si está equipado con un interruptor delta/estrella, asegúrese de que esté en la posición correcta. Ambos interruptores están diseñados para funcionar-sin energía únicamente.

E. Toma de tierra: Verifique que el transformador tenga una conexión a tierra sólida-de baja impedancia.

F. Conexiones atornilladas: Verifique que todas las conexiones atornilladas estén apretadas de acuerdo con la tabla de torsión del fabricante. Para transformadores de subestaciones típicos, abrazaderas de montaje de casquillos: las abrazaderas de casquillos de aluminio fundido de 4-agujeros requieren de 70 a 80 pulgadas-lb; las abrazaderas de casquillo de dos-agujeros requieren de 55 a 65 pulgadas-lb; Los herrajes de la cubierta deben apretarse a aproximadamente 25 pies-libras.

G. Nivel de líquido dieléctrico: Verifique que el transformador esté lleno correctamente inspeccionando el indicador de nivel de líquido o la mirilla. El indicador de nivel de líquido debe estar entre las marcas "Alto" y "Bajo" del medidor. Para transformadores sin nivel de líquido o indicador visual, verifique el nivel de líquido quitando el tapón en el nivel de 25 grados. No retire el tapón de nivel de aceite cuando el aceite del transformador esté por encima de los 40 grados.

H. Transformadores de corriente: Si está equipado con transformadores de corriente (CT), los cables de CT asociados deben conectarse a la carga de medición o a los relés con la carga adecuada. Si los cables del CT no están conectados a una carga de medición, se deben cortocircuitar y conectar a tierra antes de energizar el transformador.

I. Cableado de control para accesorios: Verifique que todos los cables de control estén conectados y funcionales.

J. Detector de fallas internas (si está equipado): Si el transformador tiene un detector de falla interna (IFD), se debe quitar el bloqueo de envío antes de la energización. Gire el seguro de envío (pieza exterior roja) 90 grados en sentido antihorario para retirarlo.

K. Accesorios: Verifique la funcionalidad de todos los accesorios con o sin contactos, incluidos dispositivos de alivio de presión, medidores de temperatura, medidores de nivel de líquido y vacuómetros-de presión.

L. Inspección externa del tanque: Asegúrese de que el orificio de acceso del transformador esté cerrado y que las cubiertas protectoras estén instaladas. Asegúrese de que las tapas de registro estén bien atornilladas y que el dispositivo mecánico de alivio de presión esté restablecido.

M. Inspección de autorización: Asegúrese de que todas las conexiones de línea mantengan los espacios libres adecuados según las normas aplicables.

N. aficionados: Si está equipado, asegúrese de que los ventiladores giren libremente y estén operativos. Para los ventiladores, siempre verifique antes de energizarlos que giren libremente.

O. Válvulas de radiador: Si se suministra con radiadores desmontables, asegúrese de que todas las válvulas de los radiadores estén ABIERTAS en el momento de la pre-energización. No abrir las válvulas dañará el transformador por sobrecalentamiento.

P. Bujes: Limpie los casquillos a fondo y asegúrese de que no tengan grietas ni otros daños. Compruebe que las superficies de contacto estén libres de rebabas y residuos.

 

7.2 Seguridad general previa a la energización

• NO energice sin completar-las inspecciones y pruebas previas a la energización.
• NO energice sin limpiar los casquillos.
• NUNCA opere el transformador más allá de la clasificación de la placa de identificación.
• Asegúrese de que la temperatura del fluido dieléctrico no sea inferior al límite especificado por el fabricante para operaciones de arranque en frío (normalmente -20 grados para aceite mineral, 0 grados para fluido R-Temp o -10 grados para fluido de éster natural).

Si realiza pruebas de muy baja frecuencia (VLF), no exceda el 115 % del voltaje nominal del transformador durante 30 minutos. No realice la prueba con el interruptor del transformador en la posición cerrada. Asegúrese de que los descargadores, si los hay, estén desconectados antes de comenzar la prueba.

 

 

 

 

 

 

 

 

8.1 Comprobaciones finales previas a la energización

Confirme lo siguiente antes de la energización:

• Todas las conexiones externas se han realizado correctamente (fase de conexiones a casquillos terminales, etc.)
• Todas las conexiones son firmes y seguras.
• Todos los circuitos de contacto accesorios están operativos.
• No hay evidencia de humedad.
• Todas las conexiones atornilladas están apretadas.
• No se dejan herramientas ni otros objetos encima del transformador ni dentro de ningún recinto.
• El nivel del liquido es correcto
• El transformador mantiene presión positiva.
• La rigidez dieléctrica del líquido aislante cumple con los requisitos (mínimo 26 kV, con fluido nuevo a 30 kV o más)
• Las conexiones de neutro y tierra se han realizado correctamente.
• Todas las cubiertas protectoras están cerradas y atornilladas.

 

8.2 Verificación post-energización

Después de energizar el transformador pero antes de cargarlo, verifique lo siguiente:

A. Verificación de voltaje: Antes de cargar el transformador, verifique que la salida de voltaje secundario sea correcta. Utilice un voltímetro de CA para medir el voltaje y confirme que coincida con los voltajes secundarios como se indica en la placa de identificación.

B. Fugas: Camine alrededor del transformador y examínelo cuidadosamente para detectar fugas. Si encuentra una fuga, des-desenergice el transformador y resuélvalo inmediatamente.

C. Operación: Verifique después de la carga que no se observen anomalías como exceso de ruido, vibración o calentamiento. El transformador producirá un zumbido en condiciones normales de funcionamiento. Si se observan sonidos extremos o irregulares, investigue de inmediato.

D. medidores: Verifique que el indicador de nivel de líquido y el indicador de temperatura indiquen los niveles y temperaturas correctos bajo carga.

E. Válvulas de radiador: Para transformadores con radiadores desmontables, verifique nuevamente que todas las válvulas de los radiadores estén ABIERTAS.

 

 

 

 

 

 

9.1 Condiciones normales de funcionamiento

Los transformadores deben operarse únicamente según las capacidades especificadas en la placa de identificación del transformador. La operación de sobrecarga prolongada acortará considerablemente la vida útil proyectada de un transformador lleno de aceite mineral-.

Inspeccione periódicamente todos los medidores durante la operación. El nivel del líquido debe permanecer normal, considerando los efectos de la temperatura. Los períodos prolongados de presión cero podrían indicar una fuga de gas y deben investigarse. La temperatura del líquido no debe superar el valor de diseño indicado en la placa de identificación más la temperatura ambiente.

 

9.2 Operaciones de conmutación

Interruptores de ruptura de carga: Estos interruptores SÓLO se pueden operar conectando una-herramienta de línea directa al mango de ojo de gancho externo y girándolo a la posición "ON" o "OFF". Cuando la temperatura del líquido aislante es inferior a -20 grados para el aceite de transformador convencional o inferior a -10 grados para el aceite vegetal, no se deben utilizar accesorios de ruptura de carga bajo-aceite para conectar o desconectar una carga. En su lugar, des-desenergice el transformador desde una fuente remota aguas arriba antes de operarlo bajo-dispositivos rompedores de carga de aceite.

 

9.3 Monitoreo e Inspecciones Periódicas

Se deben realizar inspecciones periódicas mientras el transformador esté en servicio:

Inspección externa: Verifique periódicamente el estado de pintura y acabado, especialmente cuando esté expuesto a inclemencias atmosféricas. Si se deteriora, limpie minuciosamente el tanque, limpie cualquier líquido aislante derramado y vuelva a pintar con una pintura aprobada. De vez en cuando inspeccione y apriete todas las uniones atornilladas y compruebe si hay fugas.

Inspecciones de calibre: Inspeccione periódicamente todos los medidores. Lecturas de documentos que incluyen temperatura ambiente y carga del transformador.

Tareas de mantenimiento anual: Se debe inspeccionar anualmente lo siguiente:

• Nivel de fluido dieléctrico: Verifique el indicador de nivel de líquido dieléctrico. Si el nivel está por debajo del nominal, verifique si hay signos de fuga.
• Temperatura del fluido: Verifique el indicador de temperatura del líquido para ver si hay temperatura elevada. Compare la temperatura con unidades similares.
• Bujes: Verifique el estado de los casquillos HV y LV en busca de suciedad, roturas, daños por calor o descargas eléctricas.
• Válvula de alivio de presión: Verifique que no haya suciedad, residuos y que funcione correctamente.
• Pararrayos: Verifique si hay daños y verifique que la conexión a tierra esté intacta.
• Fusibles y conexiones: Para fusibles de bayoneta, verifique la presencia de líquido; Para las conexiones de cables, verifique si hay signos de sobrecalentamiento.

 

 

 

 

 

 

 

10.1 Pruebas periódicas

Se recomiendan las siguientes pruebas e inspecciones para el mantenimiento de un transformador de subestación:

• Lecturas del manómetro: Mida y registre las lecturas del medidor, la temperatura ambiente y la carga del transformador un mes después de la energización y luego anualmente. Mantenga un registro de los valores de prueba para determinar cuándo se requiere el servicio de reacondicionamiento o reabastecimiento.
• Cableado de control: Asegúrese de que el aislamiento del cableado de control esté en buenas condiciones y que los sellos climáticos estén intactos. Compare el voltaje de la fuente de alimentación de control con el voltaje indicado en el diagrama de cableado.
• Pintar: Inspeccione anualmente el acabado de pintura del transformador para detectar daños climáticos y óxido. Repare cualquier daño de pintura encontrado.
• Aisladores de buje: Inspeccione anualmente los casquillos de la unidad y los aisladores de los pararrayos. Limpiar las superficies cuando el transformador no esté energizado.

 

10.2 Muestreo de líquido aislante

Se deben tomar y analizar muestras líquidas periódicamente. Se recomienda tomar una muestra dentro de una semana después de la energización y posteriormente anualmente.

Procedimiento de muestreo adecuado:

• Las muestras deben tomarse de la válvula de muestreo ubicada en el fondo del tanque del transformador.
• La temperatura del líquido debe ser superior a la temperatura del aire circundante para evitar la condensación de humedad en el líquido.
• Utilice recipientes limpios y secos (normalmente-botellas de vidrio de boca grande).
• No permita que el líquido salpique el recipiente receptor.-Las salpicaduras pueden introducir aire y humedad.
• Enjuague la botella tres veces con el líquido del que se está tomando la muestra.
• Al extraer muestras del fondo, extraiga suficiente líquido para garantizar que la muestra provenga del fondo del tanque, no del líquido almacenado en la tubería de muestreo (que puede incluir condensación y sedimentos).
• Para el muestreo, se debe utilizar una manguera de metal o que no sea-goma porque el aceite lixivia azufre del caucho, lo que puede ser perjudicial para los componentes del transformador.
• Pruebe la rigidez dieléctrica de acuerdo con ASTM D-877. Si la rigidez dieléctrica cae por debajo de 26 kV, el líquido debe filtrarse hasta realizar la prueba a 26 kV o mejor.

 

10.3 Análisis de gases disueltos (DGA)

El análisis de gases disueltos es una herramienta de diagnóstico para evaluar el estado de los transformadores de potencia mediante la cuantificación de los gases disueltos en el aceite aislante. Los métodos de interpretación para DGA incluyen IEEE C57.104, que proporciona procedimientos detallados para evaluar la condición del transformador utilizando herramientas y métodos analíticos.

• La guía de la DGA aborda:
• Teoría de la generación de gas en un transformador.
• Interpretación de los resultados del análisis de gases disueltos.
• Procedimientos operativos sugeridos
• Varias técnicas de diagnóstico.
• Estudios de casos y ejemplos
• Criterios y directrices de evaluación.

La guía IEEE C57.104 se aplica a los transformadores sumergidos en aceite mineral en servicio--y tiene como objetivo proporcionar al operador información útil sobre la capacidad de servicio del equipo.

 

10.4 Mantenimiento de los bujes

Los bujes deben reemplazarse sólo cuando sea necesario. Se debe tener cuidado para evitar agrietar la porcelana o dañar las superficies. Los procedimientos de reemplazo varían según el tipo de buje:

Precauciones generales antes del trabajo con casquillos.:

• Desenergiza-el transformador y conecta a tierra todos los circuitos hacia y desde el transformador.
• Bloquee en la posición "abierta" los interruptores de desconexión en las líneas de suministro hacia y desde el transformador.
• Ventile el tanque a la atmósfera hasta que la presión sea cero.
• Si el casquillo está por debajo del nivel de líquido, baje el nivel lo suficiente para evitar la pérdida de líquido.

Extracción del buje tipo cable de extracción:

• Desenrosque y retire la tapa del terminal superior para exponer el extremo del perno roscado del cable de tracción.
• Sujete un cable, cordón o varilla al perno para guiar el cable a través del orificio del casquillo.
• Retire las tuercas de la abrazadera de montaje del buje en el tanque para liberar la placa de la abrazadera de montaje.
• Retire el casquillo, guiando el conductor del cable de tracción y el perno terminal a través de la base del casquillo.

Requisitos de reemplazo:

• Los pernos de la abrazadera deben apretarse según lo especificado en la tabla de torsión del fabricante.
• Las juntas debajo de la brida de montaje del buje y las juntas superiores deben ser nuevas o estar en buenas condiciones.
• Las superficies de contacto de las juntas deben estar limpias y lisas.
• Una vez finalizado, pruebe la presión del transformador.

 

10.5 Mantenimiento del radiador (radiadores desmontables)

Para transformadores con radiadores desmontables, se deben seguir los procedimientos de instalación y desmontaje adecuados:

Montaje:

• Desempaque y revise cada radiador. Retire las bridas ciegas y limpie las superficies de las juntas.
• Antes de quitar las bridas ciegas, asegúrese de que las válvulas de mariposa estén cerradas (superior e inferior).
• Monte los radiadores uno por uno en el tanque con el lado derecho hacia arriba (la oreja de elevación=del lado superior).
• Utilice siempre juntas nuevas. Apriete todos los pernos de la válvula del acelerador y vuelva a apretarlos después de 24 horas.
• Monte barras de refuerzo (si las hay) entre los radiadores.
• Instale ventiladores (si los hay) y conecte los cables de control de energía.

Relleno:

• Abre el tornillo de ventilación-de aire situado en la parte superior del radiador.
• Abra parcialmente la válvula de mariposa inferior ubicada en el tanque.
• Cuando se escape aceite por el tornillo de ventilación-, ciérrelo inmediatamente.
• Abra completamente las válvulas de mariposa superior e inferior.

 

10.6 Recarga después de las reparaciones

Una vez completadas las reparaciones, rellene la unidad bajo un pequeño vacío de 3 PSIG (máximo) con fluido dieléctrico seco hasta el nivel de líquido de 25 grados. Cuando sea necesario agregar o rellenar el transformador con fluido dieléctrico, el trabajo debe realizarse en un cuarto limpio y seco. Utilice una manguera-resistente al aceite-nunca una manguera de goma.

 

10.7 Mantenimiento del acabado externo

Examine el estado externo del transformador a intervalos regulares. Si se produce desgaste, limpie la superficie a fondo y vuelva a pintar con una pintura duradera de alta-calidad según lo recomendado por el fabricante.

 

10.8 Repuestos

Mantenga un juego de juntas de repuesto para la boca de acceso y cualquier casquillo-tipo junta que se utilice. Se pueden solicitar otras piezas de renovación a través del representante local de la fábrica. Al pedir piezas o solicitar servicio, proporcione una descripción completa de la pieza o del problema y el número de serie completo del transformador como figura en la placa de identificación.

 

 

 

 

 

 

 

A lo largo de esta guía se hace referencia a los siguientes estándares y deben consultarse para obtener información detallada:

Estándares IEEE:

• IEEE C57.12.00: requisitos generales para transformadores de distribución, potencia y regulación sumergidos en líquido-
• IEEE C57.12.34: requisitos para transformadores de distribución trifásicos-montados en plataforma, tipo-compartimentales, auto-refrigerados-
• IEEE C57.12.90: Código de prueba para transformadores de distribución, potencia y regulación sumergidos en líquido-
• IEEE C57.94: práctica recomendada para la instalación, operación y mantenimiento de transformadores de potencia y distribución de uso general de tipo seco-
• IEEE C57.104: Guía para la interpretación de gases generados en aceite mineral-Transformadores sumergidos
• IEEE C57.106 – Guía para la aceptación y mantenimiento de aceite aislante en equipos

Estándares NEMA:

• NEMA TR 1 – Transformadores, Reguladores y Reactores

Estándares ANSI/NETA:

• ANSI/NETA ATS – Estándar para especificaciones de pruebas de aceptación para equipos y sistemas de energía eléctrica
• ANSI/NETA MTS – Estándar para especificaciones de pruebas de mantenimiento para equipos y sistemas de energía eléctrica

Normas ASTM:

• ASTM D-877: método de prueba estándar para voltaje de ruptura dieléctrica de líquidos aislantes utilizando electrodos de disco
• ASTM D-923 – Prácticas estándar para muestreo de líquidos aislantes eléctricos

Estándares de seguridad:

• OSHA 29 CFR 1910.269 – Generación, transmisión y distribución de energía eléctrica
• NFPA 70E – Norma para la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo
• Artículo 450 del NEC: Transformadores y bóvedas para transformadores (incluidos los vínculos secundarios)

• Artículo 480 del NEC – Baterías de almacenamiento

 

 

 

 

 

 

 

 

Además de los transformadores de subestaciones, otros tipos de transformadores se utilizan ampliamente en los sistemas de transmisión y distribución de energía. Cada tipo tiene requisitos específicos de instalación, operación y seguridad. Consulte las siguientes guías para obtener una cobertura completa de las aplicaciones comunes de transformadores.

• Guía de instalación y operación del transformador de potencia
• Guía de instalación y operación de transformadores montados en postes
• Guía de instalación y operación del transformador montado en plataforma
• Guía de instalación y operación de transformadores de tipo seco
• Guía de instalación y operación de subestaciones compactas

 

 

 

 

 

 

 

 

La instalación, operación y mantenimiento adecuados de los transformadores de las subestaciones son esenciales para garantizar la confiabilidad, la seguridad y el rendimiento a largo plazo. Siguiendo los procedimientos descritos en esta guía-desde la recepción y manipulación inicial hasta la instalación, las pruebas, la energización y el mantenimiento continuo-los técnicos pueden extender significativamente la vida útil del transformador y al mismo tiempo minimizar el riesgo de falla del equipo y lesiones personales.

Conclusiones clave para una gestión exitosa de transformadores:

• Seguridad ante todo- Siga siempre todas las normas de seguridad aplicables (IEEE, NEMA, NEC, OSHA, NFPA). Nunca comprometa los protocolos de seguridad.
• Manejo adecuado- Utilice puntos de elevación designados y mantenga una posición nivelada dentro de los 4 grados durante la instalación.
• Inspección minuciosa- Realice pruebas integrales previas-a la energización, que incluyan TTR, resistencia de aislamiento, calidad del fluido y comprobaciones funcionales de todos los accesorios.
• Mantenimiento regular- Implementar un programa anual de inspección y pruebas, incluido el análisis DGA y las pruebas de calidad de los fluidos.
• Documentación- Mantenga registros de valores de prueba, lecturas de medidores y actividades de mantenimiento para identificar tendencias y determinar cuándo es necesario un reacondicionamiento.

Para obtener información adicional o preguntas técnicas específicas, comuníquese con el representante de fábrica del fabricante del transformador.