+51 924 834 225
Guías de Ingeniería

Principales causas de falla dentro de subestaciones eléctricas

Alonso Vargas
1/16/23

Las fallas eléctricas en las subestaciones de media tensión son un problema recurrente que puede tener varias causas, y pueden tener un impacto significativo en la seguridad, la continuidad del suministro de energía y la economía. Es importante comprender las causas comunes de las incidencias en las subestaciones para poder tomar medidas preventivas y minimizar los daños en caso de que ocurran.

Sobrecargas eléctricas

Una de las causas más comunes de fallas eléctricas en las subestaciones es la sobrecarga en los equipos. Esto puede ocurrir cuando la demanda de energía es mayor de lo que los equipos pueden manejar. Los equipos de subestaciones están diseñados para manejar ciertos niveles de corriente, si la corriente es mayor a lo que los equipos pueden manejar ocurrirá una sobrecarga que puede ocasionar fallos en el suministro eléctrico. He aquí la importancia de instalar las protecciones eléctricas adecuadas para proteger los activos eléctricos más críticos ante sobrecargas

Es importante recordar que cada equipo eléctrico tiene un margen de seguridad en su capacidad de operación para manejar situaciones de sobrecarga. Si se utiliza constantemente más allá de su capacidad diseñada, eventualmente fallará.

Fallas en los componentes

Otra causa común de fallas eléctricas en las subestaciones es la falla en los componentes, como interruptores, transformadores y dispositivos de protección. Los componentes pueden fallar debido a la edad, el mantenimiento inadecuado, el desgaste y la exposición a condiciones ambientales adversas, como la corrosión, el polvo y la humedad. Estas fallas pueden provocar interrupciones en el suministro de energía, y en casos extremos, pueden afectar la integridad del resto de componentes de la subestación eléctrica.

Es importante tener en cuenta el tiempo de vida útil de cada equipo instalado y llevar a cabo un plan de mantenimiento cuidadoso para prevenir fallos graves en los componentes de una subestación eléctrica. De preferencia, seguir fielmente las recomendaciones del fabricante en cuanto a la puesta en marcha, operación y mantenimiento de cada dispositivo en una subestación eléctrica.

Problemas de cableado

Los problemas de cableado, como los cortocircuitos y los problemas de conexión, también pueden causar fallas en las subestaciones eléctricas. Estos problemas pueden originarse ​​por un cableado defectuoso, una instalación incorrecta, o daños ocasionados ​​por eventos naturales como tormentas eléctricas o inundaciones. Los cortocircuitos ocurren cuando dos o más conductores entran en contacto entre sí, causando un flujo de corriente inesperado que generará un sobrecalentamiento en los conductores y por lo tanto un daño en el aislamiento. Los empalmes mal realizados en conductores canalizados en ductos subterráneos suelen presentar este tipo de problemas poco tiempo después de haber sido instalados.

Conductores eléctricos deficientemente aislados dentro de zanja de conductores en subestación eléctrica

Figura 1. Conductores eléctricos deficientemente aislados dentro de zanja de conductores en subestación eléctrica

Para prevenir daños en los conductores eléctricos – y en el resto de componentes – es muy importante realizar periódicamente pruebas de medición de resistencia de aislamiento a los conductores principales en una subestación eléctrica. Adicionalmente, se deben instalar interruptores de sobre intensidad adecuados y configurar sus curvas de disparo de acuerdo con el estudio de coordinación de protecciones eléctricas.

Problemas climáticos

Los eventos climáticos extremos, como las tormentas eléctricas, las heladas y las inundaciones, también pueden causar fallas eléctricas en las subestaciones. Estos eventos pueden dañar los equipos y los componentes, lo que -indudablemente- causará interrupciones en el suministro de energía. Los rayos pueden causar daños en los transformadores y otros equipos, mientras que las heladas y las inundaciones pueden dañar los cables y los componentes eléctricos. Además, los vientos fuertes pueden causar daños en las estructuras de las subestaciones y los árboles caídos pueden dañar los cables y los transformadores instalados en subestaciones aéreas.

Fallos humanos

Los errores humanos también pueden ser una causa común de fallas eléctricas en las subestaciones, como operaciones inadecuadas, mantenimiento defectuoso y falta de supervisión. Los errores en el operación y el mantenimiento, como el uso inadecuado de los equipos, pueden provocar fallas en los componentes y dañar los equipos. Además, la falta de supervisión puede permitir que los problemas se vuelvan crónicos y se agraven con el tiempo.

Transformador eléctrico 3Ø 440/220Vac dentro de subestación eléctrica sin mantenimiento

Figura 2. Transformador eléctrico 3Ø 440/220Vac dentro de subestación eléctrica sin mantenimiento

Presencia de aves y roedores

Los roedores, como ratones y ratas, pueden causar cortocircuitos ya sea al generar un contacto directo entre las fases de alimentación o al masticar cables y otros componentes eléctricos. Esto puede provocar daños en los equipos . Además, las aves pueden causar cortocircuitos al construir nidos cerca de los equipos eléctricos.

Falla eléctrica ocasionada por un roedor que derivó en un suspensión del suministro eléctrico dentro de una planta industrial

Figura 3. Falla eléctrica ocasionada por un roedor que derivó en un suspensión del suministro eléctrico dentro de una planta industrial

Conclusión

Para prevenir las fallas eléctricas en las subestaciones, es importante realizar un mantenimiento regular y utilizar equipos de alta calidad y confiables. Además, es importante tener un plan de contingencia en caso de fallas eléctricas para minimizar los daños y restablecer el suministro de energía de manera rápida y segura. Es importante implementar medidas preventivas para controlar la presencia de roedores, establecer protocolos de seguridad y supervisión para el manejo de las subestaciones, y realizar inspecciones regulares para detectar problemas temprano y corregirlos antes de que se conviertan en fallas graves.

Fuentes

  1. Las fallas más comunes de las subestaciones eléctricas (rentadeplantas.com.mx)
  2. 11 Major Causes of Power System Failures (electrical-engineering-portal.com)