Por qué fallan los transformadores según la IEEE.
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Diciembre 16, 2025 - Por qué fallan los transformadores según la IEEE.
Por qué fallan los transformadores según la IEEE.
Los transformadores son equipos críticos dentro de cualquier sistema eléctrico, ya que de su correcto funcionamiento depende la continuidad del suministro de energía, la seguridad de las instalaciones y la estabilidad de los procesos industriales, comerciales y de distribución. Aunque están diseñados para operar durante 20, 30 o incluso más años, la realidad en campo demuestra que muchos transformadores fallan antes de alcanzar su vida útil esperada.
De acuerdo con estudios técnicos, reportes de fallas y estadísticas recopiladas por la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), la mayoría de las fallas en transformadores no ocurren de forma repentina ni por una sola causa aislada. En la mayoría de los casos, el problema se origina por una combinación de factores eléctricos, térmicos, mecánicos y ambientales que se van acumulando con el tiempo.
Comprender por qué fallan los transformadores permite a las empresas y responsables de instalaciones eléctricas tomar mejores decisiones desde la etapa de selección del equipo, pasando por su instalación, hasta su operación y diagnóstico. En este artículo analizamos las causas más comunes de falla en transformadores según la IEEE, explicadas de forma clara, práctica y con ejemplos reales que suelen presentarse en el día a día.
Envejecimiento del sistema de aislamiento.
El sistema de aislamiento es uno de los elementos más importantes dentro de un transformador y, al mismo tiempo, uno de los más vulnerables. Según la IEEE, el envejecimiento del aislamiento sólido (papel) y líquido (aceite dieléctrico) es la causa principal de muchas fallas internas.
Con el paso del tiempo, el aislamiento se degrada debido a factores como el calor, la humedad, el oxígeno y los esfuerzos eléctricos. A medida que el papel aislante pierde resistencia mecánica y dieléctrica, aumenta la probabilidad de descargas internas y cortocircuitos.
Factores que aceleran el envejecimiento del aislamiento:
Operación continua a temperaturas superiores a las recomendadas.
Sobrecargas frecuentes o prolongadas.
Presencia de humedad en el aceite.
Falta de análisis y seguimiento del estado del aislamiento.
Cuando el aislamiento llega a un punto crítico, la falla suele ser irreversible. Por eso, el monitoreo del envejecimiento es clave para extender la vida útil del transformador.
Sobrecargas eléctricas repetitivas.
Las sobrecargas eléctricas son una de las causas más comunes de falla prematura. Aunque los transformadores están diseñados para soportar sobrecargas temporales, la IEEE señala que operar de manera constante por encima de su capacidad nominal genera un estrés térmico excesivo.
Cuando un transformador trabaja sobrecargado:
Se eleva la temperatura de los devanados.
El aislamiento se degrada más rápido.
Se reducen los márgenes de seguridad eléctrica.
Un escenario muy común es el crecimiento de la demanda eléctrica sin una actualización del transformador. Por ejemplo, una nave industrial que agrega maquinaria o un fraccionamiento que incrementa el número de usuarios sin reemplazar el equipo original.
Con el tiempo, estas sobrecargas repetitivas acortan significativamente la vida útil del transformador y aumentan el riesgo de fallas inesperadas.
Fallas relacionadas con el aceite dieléctrico.
El aceite dieléctrico cumple dos funciones esenciales: aislar eléctricamente los componentes internos y disipar el calor generado durante la operación. La IEEE indica que un aceite en mal estado es una de las señales más claras de que el transformador está en riesgo.
Las principales causas del deterioro del aceite incluyen:
Ingreso de humedad.
Presencia de partículas sólidad de lodos.
Oxidación por exposición al oxígeno.
Generación de gases por descargas internas.
Cuando el aceite pierde sus propiedades, disminuye su rigidez dieléctrica y su capacidad de enfriamiento, lo que provoca un aumento de temperatura y mayor estrés en el aislamiento sólido.
El análisis periódico del aceite permite detectar fallas incipientes antes de que se conviertan en problemas mayores.
Defectos de fabricación o materiales de baja calidad.
Aunque no es la causa más frecuente, la IEEE reconoce que algunos transformadores fallan debido a problemas de origen, relacionados con defectos de fabricación o el uso de materiales que no cumplen con las especificaciones adecuadas.
Estos defectos pueden incluir:
Errores en el aislamiento de los devanados.
Soldaduras deficientes.
Materiales conductores o aislantes de baja calidad.
Ensambles incorrectos.
Este tipo de fallas suele manifestarse en los primeros años de operación y puede presentarase como descargas parciales, ruidos anormales o puntos calientes internos.
Por esta razón, es fundamental trabajar con fabricantes confiables que realicen pruebas eléctricas rigurosas. En Grupo Edmar, cada transformador es sometido a pruebas de calidad antes de su entrega.
Problemas mecánicos internos.
Los transformadores están expuestos a esfuerzos mecánicos significativos, especialmente durante eventos como cortocircuitos externos. La IEEE identifica los daños mecánicos internos como una causa importante de fallas graves.
Las fuerzas eléctromagnéticas generadas en estos eventos pueden provocar:
Desplazamiento de devanados.
Deformación de conductores.
Pérdidas de sujeción mecánica.
Estos daños no siempre son visibles externamente y, en muchos casos, permanecen ocultos hasta que ocurre una falla mayor. Un transformador con daño mecánico interno tiene una mayor probabilidad de fallar ante el siguiente evento eléctrico severo.
Condiciones ambientales adversas.
El entorno de operación influye directamente en el desempeño y la vida útil del transformador. Según la IEEE, ambientes agresivos aceleran el deterioro de los componentes internos y externos.
Algunas condiciones ambientales críticas son:
Alta humedad.
Ambientes con polvo o contaminantes industriales.
Zonas costeras con salinidad.
Temperaturas extremas.
Seleccionar el tipo de transformador adecuado (poste, pedestal, seco o subestación) y considerar el entorno desde el diseño ayuda a reducir el riesgo de fallas prematuras.
Descargas eléctricas y sobretensiones.
Las sobretensiones provocadas por rayos, maniobras de la red o fallas externas representan un estrés eléctrico importante para los transformadores. La IEEE señala que, aunque el equipo cuente con protecciones, las sobretensiones repetitivas debilitan con el tiempo.
Entre los daños más comunes se encuentran:
Perforación del aislamiento.
Fallas entre espiras.
Daños internos irreversibles.
Una correcta coordinación de protecciones y el uso de equipos adecuados reduce considerablemente este riesgo.
Fallas de monitoreo y diagnóstico.
Muchas fallas en transformadores no ocurren de forma súbita, sino que se desarrollan lentamente. La IEEE destaca que la falta de monitoreo y diagnóstico oportuno es una de las razones por las que fallas menores evolucionan hasta convertirse en daños severos.
Algunas señales de advertencia que suelen pasarse por alto incluyen:
Incrementos anormales de temperatura.
Cambios en el nivel de ruido o vibración.
Resultados irregulares en pruebas eléctricas.
Implementar programas de diagnóstico permite detectar problemas a tiempo y evitar paros costosos.
Las fallas en transformadores rara vez son producto del azar. En la mayoría de los casos, son el resultado de una combinación de factores que se van acumulando a lo largo del tiempo. Conocer las causas más comunes de falla según la IEEE permite tomar decisiones más informadas y proteger una inversión crítica.
En Grupo Edmar, no solo fabricamos transformadores, también brindamos asesoría técnica especializada para ayudar a nuestros clientes a seleccionar, operar y cuidar sus equipos, reduciendo riesgos y maximizando su vida útil.
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