La medición y el análisis del desempeño de los transformadores de potencia a partir de la salud general del activo permite tomar decisiones informadas con base en la evaluación de su condición y criticidad dentro de la organización. En empresas de transmisión y distribución, estos equipos son el corazón de la subestación y su confiabilidad impacta directamente la continuidad del servicio.

En este artículo explicamos, mediante un ejemplo, qué es la Salud de Activos como estrategia basada en condición para transformadores de potencia y te mostramos un proceso en 4 pasos para identificar modos de falla, definir tareas de condición, calcular un índice de salud y estimar la vida útil remanente para planificar mantenimiento, reacondicionamiento o reposición.

Caso Subestación Eléctrica de Valledupar

Eventos técnicos como el ocurrido el pasado 7 de Julio de 2020 en la subestación eléctrica de Valledupar, donde la conflagración del transformador de potencia ocasionó por varios días demanda no atendida, afectando alrededor de 220 mil usuarios en gran parte del Cesar y La Guajira. Al igual que la salida de una central hidroeléctrica originada por el transformador de potencia, nos recuerda qué tan importante es la confiabilidad en la prestación del servicio de energía eléctrica para todos sus usuarios, y la necesidad de la gestión óptima de los transformadores de potencia por parte del operador de red.

Independiente de las causas del evento (fallas técnicas o condiciones atmosféricas, entre otras), uno de los principales objetivos de las empresas intensivas en activos de transmisión y distribución de energía eléctrica es mejorar la calidad de la prestación del servicio y aumentar la confiabilidad del corazón de las subestaciones: EL TRANSFORMADOR DE POTENCIA.

(Ver: RCA y Bow-Tie: herramientas para investigar accidentes).

La medición y el análisis del desempeño de los transformadores de potencia, a partir de la salud general del activo, permite tomar decisiones informadas con base en la evaluación de la condición y la criticidad del equipo dentro de la organización y, de ser necesario, planificar su reemplazo.

Diferentes reguladores han incentivado la adopción de sistemas basados en gestión de activos #ISO55000 para promover inversiones y gastos óptimos que consideren análisis de riesgos y que conduzcan al desempeño eficiente de los activos en el mediano y largo plazo”.

¿Qué es la salud de activos en transformadores de potencia y qué decisiones habilita?

La Salud de Activos es una estrategia de gestión de activos basada en la condición, que cuantifica la degradación del transformador de potencia a partir de los resultados de algunas pruebas de sitio, pruebas de laboratorio y de las inspecciones de campo, y evalúa la condición real del transformador, permitiendo:

• Determinar la vida útil remanente de Transformadores de potencia con base en el nivel de condición.
• Dar una recomendación para definir momentos de reposición, permitiendo establecer la estrategia o el plan de reposición de activos dentro de horizontes de tiempo futuros.
• Establecer prioridades de intervención de mantenimiento
• Realizar predicciones de fallas, con impacto en la reducción de trabajos de emergencia
• Optimizar actividades de mantenimiento para reducir los costos generales

Proceso en 4 pasos para implementar un índice de salud del transformador

Los siguientes 4 pasos resumen el proceso para implementar esta herramienta:

Paso 1. Identificación de modos de falla

El primer paso es comprender la degradación del transformador, sus componentes, y los modos de falla; esencial para aplicar correctamente los procedimientos de evaluación de la condición. Para ello es importante identificar los modos de degradación, la naturaleza y consecuencia de las fallas en el activo y, cuando es posible, el intervalo de tiempo hasta que el activo alcanza el punto de falla.

Paso 2. Determinación de tareas de condición

El siguiente paso es identificar las tareas de mantenimiento basado en condición que nos darán la facilidad para un diagnóstico apropiado de la condición del activo, y poder mitigar la ocurrencia de los modos de falla identificados anteriormente.

“Como herramientas de diagnóstico se consideran la medición de gases disueltos en el aceite, temperatura del conductor, humedad, análisis de calidad del aceite (rigidez dieléctrica, acidez, color y tensión interfacial), descargas parciales, análisis de respuesta de frecuencia, método de recuperación de voltaje, furanos, imagen térmica, entre otras”.

Por ejemplo, el análisis de gases disueltos en el aceite DGA permite identificar posibles fallas internas, tales como arcos, descargas parciales, chispazos, sobrecargas severas y puntos calientes en el aislamiento.

Paso 3. Cálculo del indicador de diagnóstico

En este paso, los resultados de las tareas de mantenimiento basado en condición se evalúan según los parámetros de calificación emitidos por normas técnicas de los institutos IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) y CIGRE (Consejo Internacional de Grandes Redes Eléctricas); La calificación cuantitativa darán los datos de entrada para el cálculo del ÍNDICE DE SALUD DE ACTIVOS, que combina en un único indicador de salud la condición global del equipo y cuantifica la degradación de largo plazo del transformador. (Ver: Manejo del cambio, 4 pasos que debes tener en cuenta para implementarlo)

Paso 4. Evaluación de la salud del activo

El último paso es estimar la vida útil remanente del activo, identificando aquellos Transformadores que se encuentran al final de su vida y que tienen alto riesgo de presentar fallas generalizadas, que requieren de inversiones de capital para el reacondicionamiento o reemplazo del activo. La criticidad del equipo dentro de la organización y el conocimiento de la salud del activo permiten establecer criterios apropiados para definir:

• Reposiciones inmediatas por el final de la vida útil
• Inicio de proceso de reposición
• Evaluar reacondicionamiento
• Mejorar condiciones de operación
• Incrementar frecuencias de mantenimiento
• Inspeccionar o realizar mantenimientos preventivos/predictivos

Como vemos, los transformadores de potencia son el corazón del proceso para las empresas de transmisión y distribución de energía eléctrica. El monitoreo del índice de salud y la mejora del desempeño de dichos activos son una herramienta con elevado valor en la toma de decisiones, en el seguimiento de la vida útil y en el control de la calidad en la prestación del servicio. La implementación de un sistema de gestión de activos ISO 55001 demuestra un mínimo de buenas prácticas; la incorporación de un modelo de salud de activos apoya el proceso de la gestión estratégica de Transformadores de Potencia, asegurando la generación de valor a todas las partes interesadas de la organización. (Ver: Mitos comunes en la implementación de Gestión de Activos)

Investigar incidentes de forma profesional es una competencia clave en equipos de Seguridad de Procesos. Fortalece esa capacidad dominando Análisis de Causa Raíz (RCA) y aplicando Bow-Tie para identificar barreras críticas. Formamos a tu equipo y lo acompañamos en una investigación guiada para cerrar brechas y prevenir recurrencias. Contáctanos: https://strategy.com.co/contactos/

BIBLIOGRAFÍA

[1] Jahromi, A. N., Piercy, R., Cress, S., & Fan, W. (2009). An Approach to Power Transformer Asset Management Using Health Index. IEEE Electrical Insulation Magazine, 30-34

[2] CIGRE Working Group 05,. (May 1983). “An international survey of failures in large power transformers in service,” Electra, no. 88, pp. 21–48

[3] Astrid Ramírez, A. M. (2018). Evaluación de la salud de activos de los transformadores de potencia de las subestaciones del área metropolitana del Valle de Aburrá.

[4] Norma Técnica colombiana NTC-ISO 55001:2014

[5] Comisión de Regulación de Energía y Gas, Resolución Creg015:2018.

[6] The Asset Management LandScape 2nd Edition