Los transformadores eléctricos son considerados como muy estables a lo largo de su vida útil y de bajo índice de fallas. Su comportamiento actual, debido a un conjunto de causas, entre ellas algunas que indicaremos más adelante, ha ido incrementando el nivel de vulnerabilidad de los equipos. Esto no es un problema menor para las economías de las empresas usuarias de estos equipos, ya que fallas mayores se harán presentes en algún momento, provocando gravísimos y esperables efectos.

En este sentido, existen estadísticas que señalan que la probabilidad de falla de estos equipos al año 2008, alcanzan al 2% de la flota de equipos y que si no se incorporan equipos de control de gestión y protecciones no convencionales, como los existentes hoy en el mercado, la probabilidad de falla alcanzaría el 4,5% para el año 2015. Asimismo, las mismas cifran concluyen que las pérdidas asociadas a transformadores por concepto de fallas mayores, fluctúa entre US$8.000 y US$18.000 por MVA (megavoltamperio), incluyendo las pérdidas por daños propios, suspensión de servicio, pérdidas de producción, demandas y otros, sin perjuicio de los accidentes personales y perjuicios medio ambientales que se producen.

Algunas causas del problema

El origen del problema puede asociarse a los siguientes factores:

• Los transformadores son cada día más viejos. Muchos transformadores actualmente en uso están al término de su vida útil, e incluso muchos ya han superado las 180.000 horas (más de 23 años) de uso. Este hecho incide fuertemente en el aumento de la probabilidad de falla, y en general, las políticas de reemplazo, reubicación o de reparaciones mayores, no se ajustan a esta condición.

• El crecimiento de la potencia instalada en las subestaciones ha tenido un fuerte descenso a partir del año 1975, lo cual no se compadece con el aumento de la demanda de energía. Esto hace que las instalaciones sean sobre exigidas en materia de incremento del nivel de carga o de sobrecarga, incrementando el estrés eléctrico y térmico, originando una mayor probabilidad de falla.

• La falta de regulación y la creciente competencia en la industria de transformadores, ha inducido un escenario donde el fabricante que vende más barato, hace los mayores negocios. No obstante, bajar el costo de los equipos implica generalmente sacrificar la calidad y cantidad de los materiales y mano de obra de fabricación, lo cual incide en el aumento de la probabilidad de falla.

• La reducción de presupuestos de operación e inversión que aplican las empresas han afectado a las áreas de mantenimiento. Esta política hace que se reduzcan las acciones de mantenimiento sintomático y no se invierta en tecnología e Ingeniería de Mantenimiento orientada a la prevención, con resultados a veces desastrosos para el cuidado de los activos comprometidos, lo cual también incide en los altos índices de falla.

Las fallas mayores son cortocircuitos de gran energía, que se presentan ante la degradación progresiva de los componentes aislantes de los equipos. Estos siniestros producen altos gradientes de presión y de temperatura interna, en tiempos que fluctúan entre 10 y 40 ms. Los depósitos no soportan esa condición y fallas de esta naturaleza no pueden ser evitadas por las protecciones convencionales actuales, que en el mejor de los casos, despejan una condición de falla después de 80 ms. Bajo estas condiciones, el siniestro termina en explosión e incendio en forma inevitable.

Herramientas de mantenimiento

Cabe destacar que todo departamento de mantenimiento de transformadores requiere un sistema integral de control de gestión sistemático y sintomático, complementario a los sistemas de control y protecciones existentes. Esta es la herramienta esencial que se implementa en todo el mundo para dinamizar los procesos de mantenimiento basado en el manejo de información real y en línea, para disminuir los índices de falla, reducir costos, alargar la vida útil de los equipos y evitar siniestros que, más temprano que tarde, habrá que lamentar.

En particular, los sistemas de monitoreo en línea controlan el conjunto de variables descriptivas de la condición operativa y de reconocimiento sintomático de la condición interna en que se encuentran los equipos, en forma automática, fácil y accesible, con un bajo costo de implementación. Estos sistemas son lo suficientemente flexibles para adaptarse a la realidad de cada requerimiento, funcionan bajo un modelo amigable y aportan los datos e información necesaria para prevenir la ocurrencia de fallas.

Estos sistemas pueden utilizar tecnologías de medición tanto convencionales como nuevas, como la espectroscopía fotoacústica para la medición de los gases de falla en el aceite y aquellas basadas en el uso de fibra óptica para la medición directa de temperatura en los puntos calientes del equipo. Estos desarrollos contemplan sofisticados software de interpretación y diagnóstico de fallas, junto con el uso de opciones de comunicaciones como medio para generar y poner la información a disposición de los usuarios.

Los componentes aislantes son los que, en definitiva, determinan la existencia de fallas y la severidad con que éstas se manifiestan. Por esta razón, los sistemas de monitoreo están diseñados para detectar las anomalías tempranamente, entregan alarmas de precaución y de advertencia al personal de operaciones y de mantenimiento. La correcta y oportuna acción de expertos en interpretación y diagnóstico de fallas (Ingenieros de Mantenimiento) detectan las anomalías y programan las acciones preventivas en forma dinámica para que se realicen las acciones preventivas o correctivas para evitar la ocurrencia de la falla mayor.

Una estrategia de administración de activos

Una correcta estrategia de administración de activos, sugiere la implementación de un Plan de Acción, que se inicia con un proceso de análisis de riesgos y de problemas operacionales. Esto permite identificar, calificar y en muchos casos, cuantificar los riesgos asociados a los transformadores, determinar causas, consecuencias, niveles de vulnerabilidad y acciones a desarrollar, tendientes a programar según prioridad o las inversiones necesarias para llevar los equipos a una condición estándar de operación, reducir o eliminar las desviaciones respecto de las condiciones de diseño, y asegurar la confiabilidad de las instalaciones.

El objetivo central es lograr clasificar los transformadores según su grado de criticidad y, a través del proceso de evaluación (Condition Assesment), identificar qué equipos se encuentran en buenas condiciones y no representan riesgo para las instalaciones, cuáles deben ser monitoreados para asegurar su funcionamiento, cuáles deben ser reubicados y/o reacondicionados, e incluso cuáles están en alto riesgo de falla y deben ser inmediatamente sacados de servicio.

Introducir filosofías de mantenimiento "sintomático y predictivo" en complemento a la filosofía "Preventiva y Correctiva", es el desafío sugerido a las empresas, en sintonía con la presente y crítica realidad.