El análisis de gases disueltos (DGA) revela indicios de estrés térmico y eléctrico dentro de un transformador sumergido en aceite al medir los gases generados por el deterioro del aceite y del aislamiento sólido. Puede ayudar a distinguir entre sobrecalentamiento, descargas parciales y actividad de descargas de mayor energía, pero no permite localizar una falla con precisión ni determinar su gravedad a partir de una sola lectura de gases.

Un informe rutinario del aceite puede mostrar un aumento del hidrógeno o del acetileno mientras las temperaturas externas se mantienen normales y no se ha activado ningún dispositivo de protección. La cuestión práctica es si esto representa una falla interna activa, gas residual de un evento anterior o un problema de muestreo. Esta distinción determina si el mantenimiento debe verificar la muestra, acortar los intervalos de monitoreo, investigar las condiciones de operación o escalar el caso para evaluar una interrupción del servicio.

Interpretar el patrón de gases, no solo el valor más alto

Los laboratorios suelen informar las concentraciones de gases disueltos en partes por millón en volumen. El valor diagnóstico depende de la combinación de gases, su evolución a lo largo del tiempo y el historial operativo del transformador. Las asociaciones típicas son puntos de partida útiles, no firmas exclusivas de una falla.

El acetileno requiere atención inmediata, pero su presencia no demuestra automáticamente que haya un arco activo en el tanque principal. Una concentración residual estable tras un evento documentado tiene un significado distinto al del acetileno que aparece por primera vez y sigue aumentando. Por el contrario, las bajas concentraciones de gases no garantizan que no se esté desarrollando una falla, especialmente poco después de su inicio.

Por qué la tendencia puede cambiar la decisión de mantenimiento

Una concentración refleja el gas acumulado, no necesariamente la actividad actual de la falla. Un transformador con niveles elevados pero estables de gases puede requerir una respuesta distinta a la de uno con concentraciones más bajas que aumentan rápidamente. Compare los informes sucesivos según las fechas reales de muestreo, sin suponer que los intervalos son iguales.

Una tasa de concentración sencilla es el cambio en ppm dividido por los días transcurridos. Solo es útil cuando las muestras son comparables. La sustitución o reposición de aceite, la filtración, la desgasificación, las fugas y los cambios en el método de laboratorio pueden interrumpir la tendencia. Tampoco se deben comparar las tasas de concentración sin más entre transformadores con distintos volúmenes de aceite o sistemas de conservación.

Registre la carga, la temperatura ambiente, la temperatura del aceite, el estado del sistema de refrigeración y las maniobras recientes junto con cada muestra. Un aumento de etileno con una carga elevada justifica investigar el rendimiento de la refrigeración, pero no debe descartarse como normal solo porque haya aumentado la carga. El crecimiento de gases que continúa con una carga reducida puede indicar un problema localizado persistente, en lugar de un calentamiento temporal de toda la masa de aceite.

Confirme la integridad de la muestra antes de diagnosticar el transformador

Los resultados inesperados justifican revisar cómo se obtuvo la muestra. Las burbujas de aire, los recipientes contaminados, un purgado insuficiente y una identificación incorrecta de la muestra pueden distorsionar la interpretación. Tomar muestras repetidamente desde distintos puntos también puede introducir diferencias que no están relacionadas con la evolución de la falla.

1. Identifique el compartimento de aceite. El aceite del tanque principal y el aceite del cambiador de tomas bajo carga, contenido por separado, no deben considerarse intercambiables. Las maniobras normales del cambiador de tomas pueden generar gases que serían motivo de preocupación en el tanque principal.
2. Utilice el procedimiento de muestreo especificado. Siga las instrucciones del fabricante y el procedimiento de laboratorio aplicable, utilizando equipos adecuados y herméticos a los gases, y evitando la entrada de aire.
3. Documente los trabajos realizados entre muestras. Incluya en el registro de la muestra los tratamientos del aceite, las reparaciones, las reposiciones, las cargas anormales y las actuaciones de protección.
4. Verifique los resultados inesperados. Cuando corresponda, programe sin demora una nueva toma de muestra o una revisión del laboratorio, sin retrasar las medidas de protección si otros indicios apuntan a una falla urgente.

El muestreo de equipos energizados requiere personal autorizado y controles específicos del sitio para protegerse de la exposición eléctrica, el aceite caliente y la presión. No abra conexiones ni accione válvulas únicamente para obtener una muestra de confirmación sin consultar el procedimiento aprobado.

Utilice las normas de diagnóstico respetando sus límites

IEC 60567 aborda el muestreo y el análisis de gases libres y disueltos. IEC 60599 ofrece pautas de interpretación para equipos llenos de aceite mineral, mientras que IEEE C57.104 aborda la interpretación de los gases generados en transformadores sumergidos en aceite mineral. Utilice la edición aplicable junto con los procedimientos de la empresa eléctrica y las recomendaciones del fabricante; las normas de construcción o eficiencia de los productos no sustituyen las pautas de interpretación de DGA.

Los métodos de relaciones de gases y los métodos gráficos, como el Triángulo de Duval, permiten clasificar patrones compatibles con fallas térmicas o eléctricas. Deben utilizarse después de revisar la relevancia de las concentraciones y la fiabilidad analítica. Las relaciones se vuelven inestables cuando un denominador está cerca del límite de detección, y las fallas mixtas pueden producir clasificaciones ambiguas. Una categoría de falla obtenida mediante un gráfico no constituye por sí sola una instrucción para disparar el equipo o mantenerlo en servicio.

La cantidad total de gases combustibles disueltos puede servir para el análisis preliminar y el seguimiento de tendencias, pero condensa varios gases en un solo valor. Una cantidad total similar puede representar riesgos muy distintos según si el aumento se debe principalmente al monóxido de carbono, al hidrógeno o al acetileno. Informe los gases individuales junto con el total.

Adapte las pruebas de seguimiento al mecanismo sospechado

Una vez confirmado que el resultado es fiable, seleccione las comprobaciones que permitan evaluar el diagnóstico emergente, en lugar de solicitar todas las pruebas disponibles.

• Patrón térmico: revise la carga, el desequilibrio entre fases, los equipos de refrigeración, el estado de los radiadores y los registros de temperatura. La termografía externa puede revelar problemas accesibles de conexiones o refrigeración, pero no permite descartar puntos calientes internos.
• Patrón de descargas: evalúe los registros de protección, los pasatapas, las conexiones y las pruebas eléctricas pertinentes. Puede ser apropiada una investigación especializada de descargas parciales cuando los indicios la respalden.
• Posible afectación de la celulosa: considere el análisis de furanos, la evaluación de la humedad y las pruebas del estado del aislamiento. El tratamiento del aceite y el tipo de papel afectan la interpretación de los furanos; por tanto, ni los óxidos de carbono ni los furanos por sí solos permiten determinar la vida útil restante del aislamiento.

Las mediciones de rigidez dieléctrica, humedad y acidez del aceite aportan información sobre el estado del aceite y del aislamiento. Un resultado satisfactorio de tensión de ruptura no anula una tendencia anormal de DGA: las pruebas miden aspectos distintos del estado del equipo.

Las construcciones herméticas también necesitan una referencia de diagnóstico

El diseño del sistema de conservación influye en el comportamiento de los gases y en el acceso para el mantenimiento. ElTransformador de potencia sumergido en aceite de la serie S11 utiliza una estructura totalmente hermética sin conservador de aceite, con chapas onduladas que permiten compensar los cambios de volumen del aceite. El aislamiento del aire ambiente ayuda a limitar el deterioro del aceite, pero no elimina las fallas térmicas o eléctricas internas.

En este tipo de equipos, conserve como datos de referencia los resultados de fábrica o de puesta en servicio disponibles y siga las disposiciones de muestreo especificadas. Evite abrir innecesariamente el sistema hermético. Un diseño que reduce el mantenimiento rutinario no hace que una tendencia anormal de gases deje de ser relevante.

La decisión de escalar el caso debe combinar el patrón de gases, la tasa de aumento y los indicios corroborantes. El aumento rápido de gases de descarga, acompañado de una actuación de protección u otro comportamiento anormal, requiere una revisión operativa inmediata conforme a los procedimientos del sitio. Un aumento aislado y moderado sin síntomas que lo respalden puede justificar, en cambio, una verificación rápida y un monitoreo más frecuente. Documente los indicios, quién tomó la decisión y el siguiente intervalo de muestreo o prueba para que la respuesta sea trazable y no se base en un único resultado de laboratorio sin explicación.