Cuando un transformador de poder falla, las consecuencias son costosas y disociadoras. El costo de reemplazar un transformador de por sí es alto, pero los costos de no hacerlo pueden ser aún mayores, fácilmente alcanzado los miles de dólares, sino millones de dólares. ¿Y por qué fallan? Como causas, podemos mencionar algunos factores como:

• Todos los materiales aislantes se degradan lentamente con el uso, incluso cuando un transformador opera en condiciones normales.

• Los transformadores tienen una vida limitada de alrededor de 50 años. Uno de los fabricantes más importantes de transformadores en el mundo realizó un estudio que descubrió que muchos transformadores en servicio están cerca de alcanzar su 50º aniversario.

• Asimismo, se viene detectando desde 1998 que los transformadores comienzan a fallar a partir de los 29 años y es muy improbable que esta figura haya cambiado en la última década.

• Si los transformadores están sometidos a sobreesfuerzo, se reduce significativamente la expectativa de vida natural y resulta en alto riesgo de tener una falla prematura súbita. Se pueden relacionar las fallas por esfuerzo de transformadores en tres categorías: eléctricos, térmicos y mecánicos.

Los esfuerzos eléctricos envejecen el dieléctrico, incluso al voltaje nominal. Si los rangos son excedidos, aunque sea momentáneamente, el rango de envejecimiento puede aumentar dramáticamente. Una condición de sobreesfuerzo que dure sólo unos pocos milisegundos puede reducir la vida global de un transformador por años, haciéndolo más susceptible a fallas inmediatas si el transformador está sujeto a otro evento de sobreesfuerzo.

Los esfuerzos térmicos también producen el envejecimiento del material aislante, incluso a la temperatura de trabajo. Si se excede la temperatura de trabajo una vez, se acelera el proceso de envejecimiento, y si hay más cambios sucesivos, se acelera el proceso, aunque el transformador siempre esté trabajando dentro de los rangos de temperatura normal de operación.

Los esfuerzos mecánicos son más comunes que ocurran durante el transporte o instalación del transformador o un terremoto. Estos eventos pueden deformar los bobinados o cambiar de sitio componentes internos resultando en, por ejemplo, corrimientos y separaciones.

¿Qué se puede hacer para prevenir las fallas en los transformadores?

En realidad, no es posible eliminar todas las fallas, pero sí puede reducirse ampliamente el número de sucesos y fallas inesperadas. La clave es la detección del deterioramiento antes que el daño sea progresivo y lleve a una falla máxima. Y, como hemos visto, es improbable detectar a simple vista las fallas en transformadores, por lo que el único camino para detectar problemas incipientes es hacer pruebas.

Muchos tipos de pruebas son aplicables a los transformadores de potencia y todas tienen sus aplicaciones en circunstancias particulares. Sin embargo, la gran mayoría de los problemas incipientes pueden ser detectados con cuatro tipos de pruebas:

1. Prueba de razón de vueltas de devanado.

2. Resistencia del aislamiento.

3. Prueba de factor de potencia del aislamiento (también conocido como Tangente Delta).

4. Análisis por barrido de frecuencia.

El avance de la tecnología permite en la actualidad realizar pruebas con equipamiento de bajo costo y funcionamiento eficiente. Hay, sin embargo, algo más que considerar: mientras las pruebas esporádicas en el aislamiento pueden producir evidencia de problemas en desarrollo, tales problemas son mucho más evidentes si los tests se realizan regularmente y con comparación de resultados en el tiempo. Un cambio súbito en la tendencia asociada con una cantidad dada, aún cuando permanezca dentro de los límites permisibles, debería siempre causar preocupación y ser un motivo para investigar de manera más profunda.

Antiguamente, las pruebas rutinarias creaban desafíos particulares, por su alto costo, grandes requerimientos de tiempo y personal experimentado que debían llevar a cabo las pruebas y posteriormente almacenar y analizar los resultados. Hoy en día, la solución es contar con elementos de prueba modernos que permitan automatizar las pruebas, acortando los tiempos de las mismas y bajando costos. Además, los instrumentos ahora tienen memoria para almacenar la información, pero los modelos más nuevos van más allá con la ayuda de versátiles software de gestión y mantenimiento integrados en los instrumentos. Los resultados pueden ser cargados directamente en reportes, junto con la información del equipo probado, el sitio, condiciones ambientales, etc. Además, se compara de inmediato con valores históricos o recomendaciones de estándares o expertos. Estos reportes, junto a los comentarios obtenidos de las pruebas realizadas, pueden ser enviados in situ a los interesados.

No importa que su presupuesto sea estrecho o que el personal a cargo sea escaso, pues haciendo sus pruebas rutinarias, tiene una opción satisfactoria y tranquilizadora. Con los instrumentos modernos, los costos de las pruebas son aún más bajos, pero cuidado,... el costo de no probar puede ser muy grande!