El monóxido de carbono, comúnmente conocido como CO, es uno de los gases más importantes en el análisis de gases disueltos para transformadores de potencia llenos de aceite. Mientras que los gases como el acetileno a menudo se asocian con la formación de arcos y el hidrógeno se relaciona comúnmente con descargas parciales o actividad de falla general, el CO tiene un valor de diagnóstico especial: está estrechamente relacionado con la degradación térmica y el envejecimiento del aislamiento de celulosa. En un transformador sumergido en aceite, el sistema de aislamiento se compone principalmente de aceite aislante mineral y aislamiento de celulosa sólida, que incluye papel, cartón prensado y espaciadores. El aceite a menudo se puede filtrar, regenerar o reemplazar, pero el aislamiento sólido es mucho más difícil de restaurar una vez que ha envejecido o degradado. Por esta razón, monitorear el CO en el aceite de transformador no se trata solo de detectar una falla; también se trata de comprender la salud a largo plazo del aislamiento de papel del transformador.
El CO se produce principalmente cuando el aislamiento de celulosa se descompone bajo estrés térmico, eléctrico, oxidativo o relacionado con la humedad. Durante el funcionamiento normal, puede haber una pequeña cantidad de CO debido al envejecimiento natural. Sin embargo, cuando la concentración de CO aumenta rápidamente o muestra una tendencia ascendente continua, puede indicar una degradación acelerada del aislamiento del papel.
Sobrecalentamiento local cerca del devanado aislamiento
Operación de sobrecarga a largo plazo
Because CO can come from different sources, it should not be interpreted by a single measurement alone. The most reliable approach is to evaluate CO together with its trend, growth rate, CO₂ concentration, hydrocarbon gases, load history, oil temperature, moisture, acidity, and other transformer condition indicators.
En el diagnóstico práctico de transformadores, el CO es más valioso como indicador basado en tendencias. Un valor único de CO puede verse influenciado por la antigüedad del transformador, el historial de tratamiento del aceite, las condiciones de muestreo y la carga operativa. Sin embargo, un aumento continuo de CO, especialmente en condiciones operativas similares, merece mucha atención.
CO y CO₂: una visión más completa
CO generalmente debe analizarse junto con el dióxido de carbono o CO₂. Ambos gases están asociados con la degradación del aislamiento de celulosa, pero su relación proporciona información de diagnóstico adicional.
Por esta razón, muchos equipos de mantenimiento de transformadores no solo preguntan: “¿Es alto el valor de CO?” Hacen preguntas más útiles:
¿El CO aumenta más rápido que antes?
¿El CO aumenta junto con el CO₂?
El DGA de laboratorio tradicional es muy útil, pero es periódico. Un transformador puede ser muestreado mensual, trimestral o anualmente dependiendo de su importancia y condición. Sin embargo, las fallas y la actividad térmica anormal no siempre se desarrollan de acuerdo con el programa de muestreo.
Un monitor DGA en línea puede ayudar a los usuarios:
Detectar crecimiento anormal de CO anterior
Seguimiento de la tensión del aislamiento del papel en tiempo real
La tecnología MEMS IR proporciona una base técnica sólida para una medición de CO compacta y confiable en sistemas DGA en línea. En lugar de depender de reacciones químicas consumibles, la detección de CO MEMS IR utiliza características de absorción infrarroja de las moléculas de CO. Esto lo hace muy adecuado para aplicaciones de monitoreo continuo de transformadores.
1. Medición óptica y no consumible
MEMS La detección de CO por infrarrojos se basa en la absorción óptica. El proceso de medición no consume el gas objetivo y no requiere reactivos químicos. Esto ayuda a mejorar la estabilidad a largo plazo y reduce los requisitos de mantenimiento de rutina.
Los componentes infrarrojos basados en MEMS se pueden hacer compactos y adecuados para la integración en equipos DGA en línea. Esto es importante para aplicaciones de subestaciones donde el espacio de instalación, la confiabilidad del sistema y la facilidad de implementación son importantes.
Al utilizar la longitud de onda infrarroja adecuada y el diseño de filtrado óptico, la medición MEMS IR puede apuntar a las características de absorción de CO. Esto admite la medición selectiva de CO dentro de la ruta del gas de un sistema DGA.
Los componentes IR MEMS son adecuados para diseños de bajo consumo de energía. Esto es útil para dispositivos de monitoreo en línea que necesitan un funcionamiento estable y continuo en entornos de campo.
Online DGA no solo necesita valores de gas precisos; también necesita información oportuna sobre tendencias. La medición de CO MEMS IR puede admitir ciclos de medición frecuentes, lo que ayuda a los usuarios a observar patrones de crecimiento de CO y responder antes al comportamiento anormal del aislamiento.
En comparación con algunos métodos tradicionales de detección de gas, la detección óptica por infrarrojos puede ofrecer una buena estabilidad inicial cuando se diseña adecuadamente con compensación de temperatura, estrategia de calibración y control de la ruta del gas. Esto admite el monitoreo en línea a largo plazo con menos intervenciones de mantenimiento.
La medición de CO MEMS IR se puede combinar con algoritmos de datos, alarmas, comunicación remota y modelos de estado del transformador. Esto lo hace adecuado para subestaciones digitales modernas, redes inteligentes y plataformas de mantenimiento predictivo.
MEMS IR CO measurement can be combined with data algorithms, alarms, remote communication, and transformer health models. This makes it suitable for modern digital substations, smart grids, and predictive maintenance platforms.
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