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Interpretación de gases disueltos (DGA)
Escriba el resultado del laboratorio para un transformador en aceite mineral: el tablero le da el estado DGA de IEEE C57.104-2019, el tipo de falla probable en los triángulos de Duval y por los cocientes de IEC 60599, y le avisa si los gases subieron más de lo normal desde la muestra anterior.
IEEE C57.104-2019§ 6.1.3estado DGA, tablas 1 a 4IEEE C57.104-2019§ 6.2.3triángulo de Duval 1IEEE C57.104-2019§ D.4triángulos de Duval 4 y 5IEC 60599:2022§ 5.4cocientes básicos de gases
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Gráficas
- Muestra actual
- Muestra anterior
- Muestra actual
- Sobre la tabla 2
- Entre tablas 1 y 2
- Bajo la tabla 1
- Tabla 1 (×1) y tabla 2
Cálculo y detalle
Cálculo paso a paso
Qué significa para su transformador
Para qué sirve
El análisis de gases disueltos (DGA) es la prueba que antes avisa de una falla interna en un transformador en aceite: un punto caliente, una conexión floja, descargas parciales o un arco dejan su firma de gases mucho antes de que actúe una protección. El informe del laboratorio trae siete u ocho concentraciones en ppm, y leerlo bien exige cruzar varias tablas y métodos. Esta herramienta hace ese cruce con la guía IEEE C57.104-2019 y con IEC 60599, para que usted sepa si el resultado pide una muestra de confirmación, más vigilancia o pruebas eléctricas, y qué tipo de falla es la más probable.
Para entender qué mide cada ensayo del aceite y cómo se toma una muestra válida, lea la guía de análisis de aceite dieléctrico.
Cómo se calcula
IEEE C57.104-2019§ 6.1.3tablas 1 a 4
Estado DGA
Estado 3 si algún gas > tabla 2 · Estado 2 si algún gas > tabla 1 · Estado 1 en otro casoLas tablas 1 y 2 son los percentiles 90 y 95 de una gran base de resultados de laboratorio, separados por la relación O2/N2 (≤ 0,2 o > 0,2) y la edad del transformador. Sin O2/N2 se usa la sección > 0,2, como indica el paso 3 del procedimiento. Con una muestra anterior, cada aumento Δ = Cactual − Canterior se compara con la tabla 3 (para el acetileno, cualquier aumento): si la supera, la guía pide una muestra de confirmación antes de cambiar el estado (paso 4b). Un aumento de etileno de 200 ppm o un etano de 1000 ppm se tratan como resultado extremo (6.1.2.4).
IEEE C57.104-2019tabla 4, tasas de 3 a 6 muestras
Tasa = Δ · 365 / días [ppm/año]La tabla 4 se definió con regresión lineal sobre 3 a 6 muestras en 4 a 24 meses. Con dos muestras la tasa es solo orientativa: la herramienta la compara con la tabla 4 cuando el intervalo cae en 4–9 o 10–24 meses, pero no sube el estado por ella.
IEEE C57.104-2019§ 6.2.3tabla 6IEEE C57.104-2019§ D.4tablas D.3 y D.4
Triángulos de Duval
%CH4 = 100 · CH4 / (CH4 + C2H4 + C2H2) · ídem para C2H4 y C2H2Los tres porcentajes ubican el punto en el triángulo 1 y la zona sale de los límites de la tabla 6: PD con CH4 ≥ 98 %; T1, T2 y T3 con C2H2 < 4 % (15 % para T3) y C2H4 por debajo de 20 %, entre 20 y 50 % o por encima de 50 %; D1 con C2H4 < 23 % y C2H2 ≥ 13 %; D2 y DT en el resto. El triángulo 4 usa H2, CH4 y C2H6 y el 5 usa CH4, C2H4 y C2H6, con las zonas S (gasificación parásita), O (sobrecalentamiento < 250 °C), C (posible carbonización del papel), T2, T3 y ND (no definida). En dos filas de las tablas D.3 y D.4 el texto impreso no coincide con las figuras D.3 y D.4 y deja zonas sin asignar; la herramienta sigue las figuras, y las pruebas lo comprueban punto a punto.
IEC 60599:2022§ 5.4tabla 1, interpretación por cocientes
R1 = C2H2/C2H4 · R2 = CH4/H2 · R3 = C2H4/C2H6- PD: R2 < 0,1 y R3 < 0,2 (R1 no significativo).
- D1: R1 > 1; R2 de 0,1 a 0,5; R3 > 1. D2: R1 de 0,6 a 2,5; R2 de 0,1 a 1; R3 > 2.
- T1: R3 < 1 (R1 y R2 no significativos). T2: R1 < 0,1; R2 > 1; R3 de 1 a 4. T3: R1 < 0,2; R2 > 1; R3 > 4.
IEC 60599 ya no usa los códigos 0, 1 y 2 de la antigua IEC 599: compara los cocientes con estos intervalos. Una combinación que no cae en ninguna fila queda sin diagnóstico, y D1 y D2 se solapan cuando R1 está entre 1 y 2,5. Un gas ausente en el numerador y el denominador (0/0) se toma como cociente cero.
IEEE C57.104-2019§ D.8CO y CO2IEC 60599:2022§ 5.5cociente CO2/CO
CO2/CO < 3 con CO > 1000 ppm · CO2/CO > 20 con CO2 > 10 000 ppmUn CO alto con un cociente bajo solo apunta al papel si además hay hidrocarburos significativos; sin ellos suele ser oxidación del aceite con poco oxígeno. Un CO2 alto con un cociente alto indica envejecimiento lento del papel, que se confirma con furanos.
Límites del cálculo
- Es una interpretación orientativa, no un diagnóstico. Los valores de las tablas IEEE son estadísticos: la propia guía advierte que no son límites universales y que cada dueño de transformadores debería calcular los suyos con su historial.
- Vale para transformadores de potencia en aceite mineral. No aplica a ésteres naturales o sintéticos (IEEE C57.155), a la cuba del cambiador de tomas en carga ni a transformadores de medida o pasatapas.
- Con todos los gases por debajo de la tabla 1, IEEE C57.104 no recomienda identificar la falla: el punto en los triángulos se muestra solo como referencia.
- Si el cambiador de tomas filtra aceite a la cuba principal, el acetileno y el etileno pueden subir sin que haya falla en la parte activa.
- Los triángulos y los cocientes siempre señalan una zona, haya o no falla. Confirme con una segunda muestra tomada en jeringa y con las pruebas eléctricas antes de decidir una intervención.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se interpreta el análisis de gases disueltos de un transformador?
En dos pasos. Primero se decide si hay algo que investigar: IEEE C57.104-2019 compara cada gas con sus valores de percentil 90 y 95 según la relación O2/N2 y la edad del transformador, y el aumento frente a la muestra anterior, y asigna un estado DGA de 1 a 3. Solo si algún gas supera esos valores se identifica el tipo de falla con el triángulo de Duval 1 (y los triángulos 4 y 5 para afinar las fallas térmicas) o con los cocientes de IEC 60599. Con todos los gases bajos, la guía no recomienda diagnosticar.
¿Qué indica el acetileno en el aceite de un transformador?
El acetileno (C2H2) se forma de manera apreciable cerca de los 1000 °C, en arcos y chispas o en puntos muy calientes. Un transformador sin fusibles internos, interruptores ni otros elementos que hagan arco no debería generarlo en servicio normal. Por eso IEEE C57.104-2019 trata cualquier aumento de acetileno entre dos muestras como un cambio a confirmar y fija para él los valores de referencia más bajos de todos los gases, de 1 a 7 ppm según el caso.
¿Cómo se usa el triángulo de Duval?
Se suman las concentraciones de metano, etileno y acetileno y se calcula el porcentaje de cada uno sobre esa suma. Esos tres porcentajes son las coordenadas de un punto en el triángulo, que cae en una de siete zonas: PD (descargas parciales), D1 y D2 (descargas de baja y alta energía), T1, T2 y T3 (fallas térmicas por debajo de 300 °C, entre 300 y 700 °C y por encima de 700 °C) y DT (mezcla). Si sale PD, T1 o T2 se puede afinar con el triángulo 4 (hidrógeno, metano y etano); si sale T2 o T3, con el triángulo 5 (metano, etileno y etano).
Probamos su transformador cuando el aceite avisa
Si el DGA sube, las pruebas eléctricas ubican la falla: medimos relación de transformación, resistencia de devanados, aislamiento, %Z y tan δ en transformadores de media, alta y extra alta tensión, en subestaciones e industria.