{"id":2086,"date":"2025-01-30T09:02:08","date_gmt":"2025-01-30T07:02:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fluidex.us\/analisis-de-gases-disueltos\/"},"modified":"2025-01-30T09:02:08","modified_gmt":"2025-01-30T07:02:08","slug":"analisis-de-gases-disueltos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fluidex.us\/es\/analisis-de-gases-disueltos\/","title":{"rendered":"An\u00e1lisis de gases disueltos"},"content":{"rendered":"

El an\u00e1lisis de gases disueltos permite detectar defectos en los transformadores en una fase temprana de su desarrollo, la naturaleza prevista del defecto y el grado de da\u00f1o existente. El estado del transformador se eval\u00faa comparando los datos cuantitativos obtenidos en el an\u00e1lisis con los valores l\u00edmite de concentraci\u00f3n de gases y con la tasa de crecimiento de la concentraci\u00f3n de gases en el aceite. Este an\u00e1lisis para transformadores con una tensi\u00f3n de 110 kV y superior debe realizarse al menos una vez cada seis meses. <\/span><\/p>\n

Por qu\u00e9 es importante el an\u00e1lisis de gases disueltos<\/span><\/h2>\n

El aceite del transformador sirve como medio de diagn\u00f3stico eficaz para evaluar el estado del transformador. Durante el funcionamiento normal del transformador, peque\u00f1as cantidades de gas se disuelven en el aceite aislante debido al envejecimiento del aislamiento interno y otros fen\u00f3menos. <\/span><\/p>\n

Para diagnosticar fallos en desarrollo en transformadores de potencia, se utilizan varios criterios: criterios de concentraci\u00f3n l\u00edmite, tasas de crecimiento de la concentraci\u00f3n de gas y ratios de pares y grupos de gases. El m\u00e9todo de concentraci\u00f3n l\u00edmite se basa en determinar cu\u00e1ndo los valores de concentraci\u00f3n de gas superan ciertos umbrales, lo que indica la presencia de fallos que podr\u00edan provocar un fallo del equipo. La velocidad a la que aumentan las concentraciones de gas tambi\u00e9n puede indicar la urgencia de un fallo en desarrollo. Si el aumento relativo de la concentraci\u00f3n de gas supera el 10 % al mes, se considera que el fallo se est\u00e1 desarrollando r\u00e1pidamente. El tipo de fallo se clasifica adem\u00e1s en funci\u00f3n de las proporciones de los diferentes pares de gases. Estas proporciones ayudan a diferenciar entre fallos t\u00e9rmicos y el\u00e9ctricos. Los defectos t\u00e9rmicos incluyen problemas como cortocircuitos, sobrecalentamiento del aislamiento, contactos, bujes y otras estructuras met\u00e1licas del tanque del transformador. Los fallos el\u00e9ctricos se refieren a descargas de intensidad variable. Por supuesto, el desarrollo del fallo podr\u00eda ser una combinaci\u00f3n de ambos tipos. <\/span><\/p>\n

Las normas reconocidas a nivel mundial, incluidas la IEC 60599-2015 y la IEEE C57.104-2019, describen metodolog\u00edas para interpretar los resultados del an\u00e1lisis de gases disueltos. Estas normas se basan en conjuntos de datos hist\u00f3ricos y en la validaci\u00f3n de expertos para establecer puntos de referencia para el diagn\u00f3stico de fallos. Un principio fundamental es el uso de ratios de gases, que implican la comparaci\u00f3n de las concentraciones relativas de gases clave. <\/span><\/p>\n

Enfoques diagn\u00f3sticos para el an\u00e1lisis de gases disueltos<\/span><\/h2>\n

Los m\u00e9todos de diagn\u00f3stico para identificar fallos en transformadores mediante el an\u00e1lisis de gases disueltos tienen caracter\u00edsticas y aplicaciones distintas. Las opciones m\u00e1s populares incluyen el m\u00e9todo de gases clave (KGM), el m\u00e9todo de la relaci\u00f3n de Doernenburg (DRM), el m\u00e9todo de las relaciones de Rogers (RRM), el m\u00e9todo de la relaci\u00f3n IEC 60599 (IRM), el m\u00e9todo del tri\u00e1ngulo de Duval (DTM) y el m\u00e9todo del pent\u00e1gono de Duval (DPM). Cada uno de estos m\u00e9todos se basa en la interpretaci\u00f3n de los gases disueltos en el diel\u00e9ctrico l\u00edquido para detectar y clasificar posibles problemas. <\/span><\/p>\n

El m\u00e9todo Key Gas se centra en identificar fallos mediante el an\u00e1lisis de concentraciones espec\u00edficas de gas. Cada gas sirve como indicador de un tipo concreto de fallo dentro del transformador. Por ejemplo, el hidr\u00f3geno (H\u2082) se asocia com\u00fanmente con descargas el\u00e9ctricas, como descargas parciales o chispas, que pueden surgir de una aver\u00eda en el aislamiento o de conexiones el\u00e9ctricas inadecuadas. El mon\u00f3xido de carbono (CO) es un indicador clave del sobrecalentamiento del aislamiento de papel, que a menudo se debe al exceso de calor generado durante el funcionamiento del transformador. <\/span><\/p>\n

El etileno (C\u2082H\u2084) se produce normalmente durante la degradaci\u00f3n t\u00e9rmica del aceite del transformador cuando se expone a temperaturas elevadas. Esto puede ocurrir debido a puntos calientes dentro del transformador causados por sobrecargas o calentamiento localizado. El acetileno (C\u2082H\u2082), por otro lado, es un claro indicador de descargas el\u00e9ctricas de alta energ\u00eda, como los arcos el\u00e9ctricos, que pueden da\u00f1ar gravemente el aislamiento y otros componentes internos. <\/span><\/p>\n

El m\u00e9todo de la relaci\u00f3n de Doernenburg mejora la precisi\u00f3n al examinar las relaciones entre pares espec\u00edficos de concentraciones de gases. Al comparar el hidr\u00f3geno, el metano (CH\u2084), el etano (C\u2082H\u2086) y el etileno, este enfoque distingue entre la descomposici\u00f3n t\u00e9rmica y las descargas el\u00e9ctricas, lo que lo hace muy \u00fatil para diferenciar entre tipos de fallos. <\/span><\/p>\n

El m\u00e9todo Rogers Ratios perfecciona a\u00fan m\u00e1s este an\u00e1lisis mediante la evaluaci\u00f3n de las relaciones de gases en tres pares espec\u00edficos. Identifica fallos asociados con la degradaci\u00f3n t\u00e9rmica en distintos rangos de temperatura (por debajo de 572 \u00b0F, entre 572 \u00b0F y 1294 \u00b0F, y por encima de 1294 \u00b0F), al tiempo que detecta procesos de envejecimiento y eventos de descarga. <\/span><\/p>\n

Del mismo modo, el m\u00e9todo de relaci\u00f3n IEC 60599 se centra en las relaciones de gases para clasificar fallos como descargas de baja y alta energ\u00eda y defectos t\u00e9rmicos dentro de los mismos rangos de temperatura. Este m\u00e9todo ofrece un enfoque estandarizado, lo que lo hace especialmente \u00fatil para diagn\u00f3sticos internacionales. <\/span><\/p>\n

El m\u00e9todo del tri\u00e1ngulo de Duval simplifica la interpretaci\u00f3n de los tipos de fallos mediante el uso de las concentraciones de metano, etileno y acetileno. Al trazar estos valores en un diagrama triangular, este m\u00e9todo distingue visualmente entre fallos como el sobrecalentamiento, las descargas parciales y los arcos el\u00e9ctricos. Es muy apreciado por su fiabilidad en el diagn\u00f3stico de problemas de aislamiento de transformadores. <\/span><\/p>\n

El m\u00e9todo Duval Pentagon se basa en este concepto e incorpora dos gases adicionales, hidr\u00f3geno y metano, para proporcionar un an\u00e1lisis m\u00e1s completo. Este m\u00e9todo incluye los efectos del envejecimiento natural del aislamiento, lo que ofrece una visi\u00f3n m\u00e1s profunda del estado del transformador. Sin embargo, requiere una mayor validaci\u00f3n y perfeccionamiento para lograr una adopci\u00f3n generalizada. <\/span><\/p>\n

Entre estos m\u00e9todos, el tri\u00e1ngulo de Duval se considera el m\u00e1s fiable para identificar fallos en el aislamiento. Aunque el pent\u00e1gono de Duval ofrece una perspectiva m\u00e1s amplia, incluyendo factores de envejecimiento, su aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica a\u00fan se encuentra en fase de investigaci\u00f3n. <\/span>
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El tri\u00e1ngulo de Duval<\/span><\/h2>\n

Una de las herramientas de diagn\u00f3stico m\u00e1s utilizadas en el an\u00e1lisis de gases disueltos es el tri\u00e1ngulo de Duval, que se centra en tres gases: metano (CH\u2084), acetileno (C\u2082H\u2082) y etileno (C\u2082H\u2084). Para utilizar el tri\u00e1ngulo de Duval, primero se convierten las concentraciones de gas en porcentajes que suman el 100 %. A continuaci\u00f3n, estos valores se representan en un diagrama triangular, en el que la posici\u00f3n del punto revela la naturaleza de la aver\u00eda. El diagrama se divide en zonas diferenciadas, cada una de las cuales corresponde a un tipo de fallo concreto, como el sobrecalentamiento t\u00e9rmico o las descargas el\u00e9ctricas. Cada gas se representa a lo largo de un eje en un gr\u00e1fico triangular. <\/span><\/p>\n

Gases clave e indicadores de fallos<\/span><\/h2>\n

Ciertas combinaciones de gases sirven como indicadores de problemas espec\u00edficos:<\/span><\/p>\n

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  • Hidr\u00f3geno (H\u2082): Indicador primario de descargas parciales.<\/span><\/li>\n
  • Metano (CH\u2084): Asociado con fallas de baja energ\u00eda.<\/span><\/li>\n
  • Acetileno (C\u2082H\u2082): Indica un arco el\u00e9ctrico de alta energ\u00eda.<\/span><\/li>\n
  • Etileno (C\u2082H\u2084): Sugiere sobrecalentamiento del aceite o de los conductores.<\/span><\/li>\n
  • Mon\u00f3xido de carbono (CO) y di\u00f3xido de carbono (CO\u2082): marcadores de la degradaci\u00f3n del aislamiento s\u00f3lido, en particular la celulosa.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

    Por ejemplo, los niveles elevados de CO\u2082 y CO suelen indicar una degradaci\u00f3n t\u00e9rmica del aislamiento de celulosa, especialmente cuando su concentraci\u00f3n combinada supera el 1 %.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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