Análisis de vibraciones de transformadores de potencia de una central hidroeléctrica

Abstract

Con la finalidad de incluir en la rutina diaria de mantenimiento del transformador la técnica de análisis de vibraciones, la empresa C.V.G. Electrificación del Caroní a través del Centro de Investigaciones Aplicadas, realizó pruebas en el área de medición de vibraciones en transformadores. Durante las pruebas de medición de vibraciones se consideraron dos grandes etapas: Recolección de la data de vibraciones, para esta etapa, se diseñó un protocolo de pruebas donde se especifica la ubicación de los sensores, los tiempos estimados para la adquisición de datos, instalación y desinstalación de la instrumentación, entre otros requisitos. En las pruebas se emplearon dos (2) sensores tipo acelerómetros, cuya sensibilidad se encuentran en aproximadamente 10 mV/g (donde mV es la unidad de mili voltios y el valor g corresponde a la fuerza de gravedad utilizada por el fabricante del equipo, 9,81), los cuales se fueron rotando por cada cara considerada. Las señales que se obtuvieron de estos sensores se acondicionaron mediante un equipo, el cual amplifica la señal obtenida por el acelerómetro a 100 mV/g y ésta señal es registrada por un equipo, el cual almacena los datos registrados en una memoria permitiendo luego ser descargados para su posterior análisis. Terminada esta etapa, se inicio a la etapa de procesamiento de las señales obtenidas. Para cada transformador se obtuvieron diez (10) señales de vibraciones, cada señal cuenta con un total aproximado de ciento veinte mil puntos (120.000) en promedio, a los cuales, para mayor comprensión de los resultados, se les aplicó la Transformada Rápida de Fourier (FFT) mediante el diseño de un programa computacional. Empleando otros programas computacionales y partiendo de los registros de vibración, se construyeron gráficas que permitieron comparar las señales registradas por cada sensor y adicionalmente, se observó que, para los transformadores estudiados, las frecuencias predominantes son 120Hz, 240Hz, 360Hz, 480Hz. Finalmente, se comparó los datos de vibración de cada equipo con los valores de vibraciones de referencia para los transformadores determinados por el Electric Power Research Institute (EPRI) y se determinó que los transformadores 1, 4 y 5 presentan valores aceptables de vibración y los transformadores 2 y 3 presenta valores de vibración no aceptables, según los valores de referencia. También, siguiendo el criterio del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), se determinó que la mayoría de los transformadores evaluados no presentan deformaciones mecánicas en la estructura del núcleo y/o del devanado; sólo en el caso del transformador 3 este criterio no es concluyente. Sin embargo estos diagnósticos son sólo probables ya que es recomendable realizar más mediciones en estos equipos.