Comparison of maintenance scheme effects on power transformer reliability performance

Comparación de los efectos de esquemas de mantenimiento en el desempeño de la confiabilidad de un transformador de potencia

Las fallas en los transformadores de potencia tienen un impacto significativo sobre la confiabilidad de los sistemas eléctricos, debido a que comprometen la prestación del servicio de energía. Las fallas impactan los costos operacionales de la energía debido a que ponen en riesgo el cumplimiento de los contratos de energía. La tasa de falla en los transformadores de potencia puede modelarse a partir de su condición de salud, la cual es determinada a partir de diferentes parámetros de condición. Este artículo apunta a comparar diferentes esquemas de mantenimiento que permitan tener el activo disponible el mayor tiempo posible. La operación del transformador de potencia es representada considerando perfiles reales de temperatura y carga eléctrica. Los parámetros eléctricos y térmicos del transformador son tomados de pruebas de fabricantes y estándares técnicos. Un modelo eléctrico-térmico es empleado para estimar la reducción de vida útil y los cambios de temperatura. A partir de la vida útil y la carga se determina la condición de salud, así como el efecto de diferentes esquemas de mantenimiento. Se calculan las tasas de falla para condiciones sin mantenimiento y para diferentes esquemas de mantenimiento, permitiendo determinar los efectos en la confiabilidad del transformador. De los esquemas de mantenimiento se presentan los beneficios esperados en la reducción de la tasa de fallas, confiabilidad del activo y extensión de la vida útil. Como resultado, se encontró que ciertos esquemas de mantenimiento basados en el tiempo proveen un mejor desempeño de la confiabilidad del transformador que permitiendo reducir las interrupciones y extendiendo la vida útil del transformador.

Introducción

En la gestión de activos, el mantenimiento de los transformadores de potencia se considera una tarea importante. Gracias al mantenimiento, es posible mitigar los problemas de envejecimiento prematuro y prolongar la vida útil del equipo (Brown, & Humphrey, 2005). La cuestión principal del mantenimiento es conocer el momento más pertinente para realizar las actividades. Los fabricantes de transformadores, las normas y los ingenieros de mantenimiento sugieren los calendarios o los momentos aconsejables en los que se debe realizar el mantenimiento. El mantenimiento busca evitar las posibles fallas de los equipos y el uso del mantenimiento correctivo, que implica detener el funcionamiento del transformador de manera indefinida.

Cuando el mantenimiento se programa en momentos regulares se conoce como mantenimiento basado en el tiempo (TBM), que ha sido ampliamente implementado y documentado en varias normas. Esta práctica presenta muchas ventajas sobre el mantenimiento correctivo, pero también tiene desventajas en comparación con otros tipos de mantenimiento (Shneider, Gaul, Neumann, Hogräfer, Wellbow, Shwan y Shnettler, 2006).