Diseño y simulación de métodos para determinación del estado operativo de transformadores de potencia

Abstract

El transformador de potencia a lo largo de su tiempo de servicio está expuesto a diferentes tipos de esfuerzos y factores que degradan su vida útil. Determinar y cuantificar la afectación de dichos esfuerzos y factores mediante modelos o métodos matemáticos, permite conocer el estado operativo y vida remanente del transformador, lo que resulta de gran interés por las empresas encargadas del equipo debido a su alto costo e importancia en la cadena del suministro eléctrico. En el presente trabajo, se realizó el análisis cuantitativo y simulación del envejecimiento del transformador de potencia a partir de varios modelos. Se evaluó el estado del transformador en función de la temperatura del punto más caliente de su devanado mediante los modelos Arrhenius y Montsinger. Por otro lado, se cuantificó la afectación de la humedad a partir de un proceso cinético llamado “térmicamente activado” que se da en el papel aislante. Finalmente, se analizó la degradación de vida del transformador a partir del análisis de Furanos. La ejecución de los modelos permite obtener un estado operativo del transformar desde dos puntos, por un lado la afectación de la humedad en los modelos Arrhenius y Montsinger proporciona un ratio de envejecimiento, y por otro lado, el modelo de Furanos permite conocer la vida remanente del equipo. La integración de estos modelos en una sola metodología da como resultado una predicción de vida más confiable, el cual es un factor clave para la gestión técnica y financiera del activo en los sistemas eléctricos de potencia.