Los 5 gases principales que observar en el DGA y qué indican

1. El hidrógeno (H₂): el indicador de averías universal

El hidrógeno es el gas más fundamental en el diagnóstico de transformadores, generado por prácticamente todas las condiciones de avería de los equipos rellenos de aceite. Este indicador versátil proporciona las primeras señales de advertencia de problemas en desarrollo, lo que lo hace esencial para las estrategias de mantenimiento proactivas.

Los niveles normales de hidrógeno normalmente se mantienen por debajo de 150 ppm en transformadores que estén en buen estado. Las concentraciones que superan este umbral, especialmente cuando se muestran tendencias ascendentes, apuntan a estados de avería activos que demandan atención inmediata. El hidrógeno se produce por descomposición del aceite sometido a esfuerzo térmico y actividad de descarga parcial.

La descarga de corona representa la fuente más común de niveles elevados de hidrógeno. Esta actividad eléctrica de baja energía produce hidrógeno sin generar cantidades significativas de gases de hidrocarburos, lo que crea una firma de diagnóstico distintiva. Cuando los niveles de hidrógeno aumentan independientemente de otros gases, la actividad de corona se convierte en el principal sospechoso.

2. El acetileno (C₂H₂): el detector de averías críticas

El acetileno es el gas de diagnóstico más crítico en la monitorización de DGA: es indicativo de averías eléctricas de alta energía que suponen un riesgo inmediato para la integridad del transformador. Aun las meras trazas de acetileno exigen una investigación urgente, ya que este gas apunta a condiciones potencialmente catastróficas.

La formación de acetileno requiere temperaturas superiores a 500°C, normalmente generadas por arcos eléctricos entre conductores o un sobrecalentamiento grave de los componentes metálicos. Estas condiciones representan los supuestos de avería más peligrosos en el funcionamiento del transformador, capaces de causar averías explosivas si no se controlan.

Las concentraciones de acetileno superiores a 3 ppm indican condiciones de arco activas que requieren una intervención inmediata. A diferencia de otros gases de avería que pueden desarrollarse gradualmente a lo largo de meses o años, la generación de acetileno a menudo se produce rápidamente, lo que proporciona un tiempo de advertencia limitado antes de que se produzca una avería potencial. Esta característica hace que la monitorización continua sea esencial para los transformadores críticos.

3. Monóxido de carbono (CO): el monitor de estado del aislamiento

El monóxido de carbono proporciona información crucial sobre el estado del aislamiento sólido. Representa el principal indicador de la degradación de la celulosa dentro de los devanados de los transformadores. A medida que el aislamiento del papel envejece y se sobrecalienta, se descompone para producir monóxido de carbono y dióxido de carbono, lo que crea una firma de diagnóstico fiable.

Los niveles normales de monóxido de carbono varían significativamente en función de la antigüedad del transformador y del historial de carga. Los transformadores recién puestos en marcha suelen mostrar concentraciones de CO inferiores a 500 ppm, mientras que las unidades más antiguas pueden funcionar de forma segura con niveles próximos a 1000 ppm. El factor crítico reside en las tendencias más que en los valores absolutos.

La aceleración de la generación de monóxido de carbono indica el deterioro térmico del aislamiento sólido, lo que a menudo precede a averías de devanados meses o años. Esta función de alerta temprana permite realizar intervenciones de mantenimiento planificadas antes de que se necesiten reparaciones de emergencia costosas. Cuando los niveles de CO aumentan junto con el dióxido de carbono, el deterioro térmico del aislamiento de celulosa se convierte en el diagnóstico confirmado.

4. El etileno (C₂H₄): el indicador del esfuerzo térmico

La generación de etileno proporciona una prueba clara de sobrecalentamiento del aceite, que normalmente se produce cuando las temperaturas locales superan los 200 °C dentro del transformador. Este hidrocarburo gaseoso sirve como indicador intermedio entre el funcionamiento normal y las averías térmicas graves, lo que permite intervenir a tiempo antes de que se desarrollen situaciones críticas.

El mecanismo de formación del etileno implica la descomposición térmica del aceite del transformador sometido a un esfuerzo térmico entre moderado y grave. A diferencia del hidrógeno, que se genera a partir de varios tipos de averías, el etileno indica específicamente el deterioro térmico del propio aislamiento líquido.

La interpretación diagnóstica requiere un análisis detenido de las concentraciones de etileno en relación con otros gases de hidrocarburos. Los niveles superiores a 200 ppm, especialmente cuando la tendencia es ascendente, apuntan a la presencia de esfuerzo térmico activo que demanda investigación. La relación entre el etileno y el etano proporciona información diagnóstica adicional sobre la gravedad y la progresión de la avería.

5. El metano (CH₄): el monitor de actividad en segundo plano

El metano representa el hidrocarburo gaseoso generado con mayor frecuencia en el funcionamiento de transformadores, producido tanto por procesos de envejecimiento normales como por actividad térmica de bajo nivel. La comprensión de los patrones de metano permite diferenciar entre el funcionamiento previsto y las condiciones de avería en desarrollo.

Todos los transformadores generan metano durante el servicio normal mediante el deterioro gradual del aceite y un ciclo térmico menor. Las concentraciones típicas van de los 100 a los 500 ppm en unidades en buen estado; son admisibles niveles más altos en transformadores más antiguos con un historial de mantenimiento prolongado.

La importancia diagnóstica surge cuando la generación de metano se acelera más allá de los patrones normales de envejecimiento. Los aumentos rápidos suelen preceder a averías térmicas más graves, lo que ofrece funciones de advertencia temprana cuando se controlan correctamente las tendencias. La relación entre el metano y otros hidrocarburos gaseosos revela la progresión y la gravedad de la avería.

Transforme su estrategia de mantenimiento

Comprender estos cinco gases críticos y su importancia para el diagnóstico permite una gestión proactiva de los transformadores, lo que reduce las interrupciones imprevistas y prolonga la vida útil de los activos. La monitorización de DGA en continuo transforma los complejos análisis de gases en información procesable, lo que permite tomar decisiones fiables para su parque de transformadores.

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