Proteccion de transformadores de potencia

Protección de transformadores de potencia

Fallas en la parte interior ( devanados y conexiones)
Las fallas eléctricas en los devanados que pueden causar daño en forma inmediata se clasifican en la forma siguiente:
1) Fallas entre las espiras adyacentes de un mismo devanado ( elevado voltaje y bajo voltaje ) o también fallas de fase en la parte exterior o en los devanados mismo,o corto circuito entre espiras de alto voltaje y bajo voltaje.
2) Fallas a tierra a través de todo el devanado, fallas a tierra en los terminales externos de alto o bajo voltaje.
Estas fallas se detectan por un desbalance en las corrientes o en los voltajes y su inicio tiene orígenes diversos, por ej. una falla entre espiras se puede originar con un punto de contacto resultante de lasfuerzas mecánicas o del deterioro del aislamiento debido a sobrecarga excesivas, ruptura dieléctrica del aislamiento del transformador debido a algún impulso de tensión.
Las fallas a tierra a través de las porciones de los devanados pueden originar valores considerables de corrientes de falla a tierra y por consiguiente producir grandes cantidades de gas debido a la descomposición del aceite, por loque no es difícil detectar estas fallas; sin embargo se requiere eliminarlas rápidamente con el objeto de evitar daños.
3) SOBRE CARGAS Y CORTO CIRCUITOS EXTERNOS.-

Los transformadores se pueden encontrar sometidos a sobrecargas durante largos períodos de tiempo estando éstas limitadas por el límite de la elevación de temperatura de los devanados y el medio refrigerante que se use. Lassobrecargas excesivas en los transformadores produce deterioro en los aislamientos y fallas subsecuentes por lo que se ha indicado con anterioridad es necesario tener indicadores de temperatura con alarma de tal forma que indiquen oportunamente cuando los límites permisibles de temperatura se están excediendo.
Los corto circuitos externos en los transformadores solo se encuentran limitados por laimpedancia del transformador; de manera que si el valor de la impedancia es pequeño, la corriente de cto. cto. puede resultar excesiva y producir al transformador por esfuerzo mecánicos debido a los esfuerzos magnéticos que originan desplazamientos en las bobinas o fallas en las conexiones.

4) PROTECCION POR RELE BUCHHOLZ.-

El relé Buchholz se emplea en los transformadores de potencia queemplean aceite como medio refrigerante y tiene tanque conservador ( depósito de expansión ), permite detectar las fallas en el interior del transformador por lo que la protección del transformador se puede complementar con otros elementos que detecten también fallas externas al mismo.
El principio de operación del relé buchholz se basa en el hecho de que cualquier falla que se origina en el interiorde un transformador de potencia está precedida por otros fenómenos a veces no perceptibles pero que a medida que transcurre el tiempo pueden provocar fallas más graves que eventualmente producen daños severos al transformador, por lo que resulta importante detectar las fallas incipientes y enviar señales de alarma acústica o bien óptica sin que necesariamente se envíe una señal de disparo alinterruptor que deje fuera de servicio al transformador. Las fallas más importantes que pueden ser detectadas por un relé buchholz son las siguientes:
a) Cuando alguna conexión interna en cualquier parte de los devanados del transformador se llega a producir la discontinuidad eléctrica momentánea produce un arco eléctrico que pude alargarse si se produce la fusión de los conductores ytransmitirse a otras partes de los devanados pudiéndose provocar un corto circuito severo que cause daños graves al transformador. El arco eléctrico inicial en presencia del aceite refrigerante del transformador produce gases que se manifiestan como humo y hacen operar al relé.
b) Cuando se produce una sobrecarga brusca o corto circuito, se manifiesta esto como un fuerte aumento en la temperatura de...