Artículos Técnicos

Fallas estructurales en transformadores de corriente

Por: INDUCOR INGENIERIA

Sabemos que la mas común causa raíz de falla en transformadores de corriente (TC), se relaciona con la posibilidad de una accidental apertura de su circuito secundario; es decir, sin circulación de corriente por el bobinado de medición, o lo que es lo mismo, sin la creación de un campo magnético opuesto; haciendo que el flujo en el núcleo aumente hasta alcanzar su valor máximo (saturación), con la consiguiente producción de calor excesivo, generado por las corrientes parásitas.

Pero, lo interesante es que en forma opuesta, uno de los causales de fallas menos comunes, pero posibles, se encuentra relacionado con las corrientes de descargas del banco de capacitores, dispuesto para corrección del factor de potencia / estabilidad de tensiones.

Si bien un cortocircuito en el bus o cerca de él, permitiría que los capacitores puedan «descargarse» sobre la falla, lo dramático aquí, es que estas altas corrientes de descargas, no se ubicarán dentro de la frecuencia del sistema (50/60 Hz), sino contempladas en un entorno o bandas de frecuencias, que parten desde unos cientos de Hz, a unos pocos kHz, dependiendo de la inductancia y la capacitancia del banco.

De esta manera, la corriente de descarga que fluye a través del TC, puede crear una sobretensión en el lado secundario, que tendería fácilmente a dañar su aislamiento, y/o producir la interrupción o apertura de este bobinado; pero, además, la violencia del evento y la energía almacenada, podrían fácilmente partir la estructura, o mejor dicho, quebrar la integridad dieléctrica estructural del TC.
Así las cosas, una particular huella destructiva, expuesta sobre la superficie externa del TC siniestrado, permitirá darnos una orientación o visión adicional, sobre la posible causa raíz de falla, que, lógicamente, deberá ser confirmada con otras evidencias, en especial la falta de actuación de los descargadores de sobretensiones, si es que los hubiera.

En aplicaciones de media y alta tensión, los capacitores suelen estar conectados a tierra de forma sólida, y por ende, la corriente máxima se producirá en caso de falla trifásica a tierra, o falla monofásica a tierra, y las sobretensiones secundarias, serán mayores cuando:

  • más grande sea el banco de capacitores (> I peak).
  • más baja sea la inductancia del barraje/cables de interconexión.
  • más baja sea la relación del TC.
  • más alta sea el burden.

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