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PROTECCIÓN DE TRANSFORMADORES
C ONTENIDO
INTRODUCCIÓN
1. CAUSAS DE AVERIAS O FALLAS EN LOS TRANSFORMADORES (Fabián Cóndor)
1.1 Perforación del aislamiento
1.2 Envejecimiento del aislamiento
1.3 Sobreexcitación
1.4 Contaminación del aceite
1.5 Enfriamiento reducido

2. TIPOS DE FALLAS Y REGIMENES ANORMALES ( Carlos Ibarra)
2.1 Fallas entre fases o a tierra
2.2 Fallas entre espiras delarrollamiento de una fase
2.3 Fallas por sobrecorrientes debidas a sobrecargas o cortocircuitos externos
2.4 Fallas por sobretensiones, ya sea de origen atmosférico o de maniobras.

3. SISTEMAS DE PROTECCION (Edwin Jacho)
3.1 Protección diferencial de transformadores
3.2 Relé diferencial de porcentaje
3.3 Efecto Inrush
3.4 Conexión inicial de un transformador
3.5 Requerimientos de laprotección diferencial

4. TIPOS DE RELES DE PROTECCION (Edwin Pillalaza)
4.1 Aplicación de los relés de sobrecorriente
4.2 Relés de detección de gas
4.3 Relé de presión estática
4.4 Relé térmico
4.5 Relé de temperatura
4.6 Relé de imagen de temperatura



1.0 CAUSAS DE AVERIAS Ó FALLAS EN LOS TRANSFORMADORES
1.1 Protección diferencial de transformadores.
Durante la explotación, lared de distribución eléctrica está sujeta a una serie de solicitaciones externas tales como las sobretensiones. Estas sobretensiones normalmente son perjudiciales para los equipos eléctricos cuando su amplitud es mayor que el nivel de aislamiento para el cual fue dimensionado el material. El transformador tiene el mismo nivel de aislamiento que el resto de materiales de la instalación pero es muchomás sensible a las sobretensiones. En efecto, el transformador presenta una impedancia de entrada elevada en régimen impulsional y es un componente privilegiado para la reflexión de ondas, por tanto, el transformador, es uno de los elementos más expuestos de la red.
Por tanto conviene proteger el transformador del entorno exterior, con objeto de limitar las sobretensiones a niveles aceptables,es decir, conservando un margen con relación al nivel de aislamiento del aparato: la mejor solución consiste en instalar autoválvulas próximas a los puntos de conexión del transformador.
1.1.1 Las sobretensiones, origen del problema.
La sobretensión es una tensión de valor anormalmente superior a la tensión de servicio de la red, que puede ser:
• De origen atmosférico es decir externa a la red.• Como consecuencia de maniobras del aparellaje o a fenómenos de resonancia, en cuyo caso sobretensiones internas.
• Ligadas a aperturas intempestivas del disyuntor en el momento de la magnetización del transformador.
1.1.2 Sobretensiones de origen atmosférico.
Tienen como origen las descargas atmosféricas (rayo) y pueden producirse:
• Directamente cuando el rayo afecta a los conductores dela línea de alimentación del transformador,
• Indirectamente cuando el rayo afecta la tierra o estructuras metálicas vecinas de la línea, como resultado, genera corrientes inducidas y provoca la elevación del potencial de tierra.

1.2 Envejecimiento de la aislación.
El envejecimiento del sistema de aislamiento es un proceso complejo de degradación química y formación de compuestos agresivos(alcoholes, ácidos, peróxidos, acetonas, aldehídos, etc.) que forman sedimentos llamados lodos. Los lodos tienen un carácter ácido, son insolubles y su formación va acompañada de otros compuestos ácidos orgánicos disueltos en el aceite, cuya presencia es un síntoma inequívoco de envejecimiento.

Si se tiene una degradación del sistema de aislamiento, y el transformador trabaja a bajas temperaturas,la humedad del aceite migra hacia la celulosa en el núcleo, y sus moléculas polares se orientan por el intenso campo eléctrico, de tal forma que a partir del 4.5% de humedad en el papel y para una temperatura de trabajo de 90ºC, el fallo del aislamiento por causa del campo eléctrico es inminente.
La experiencia muestra que aproximadamente un veinte por ciento (20%) de los transformadores...