Sobrecarga Y Vida Util De Transformadores

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Tadeo Czerweny S.A.
S o l u c i o n e s T r a n s f o r m a d o r a s
ESTUDIO DE SOBRECARGAS
BASADO EN LAS NORMAS
ANSI/IEEE C57.91-1995
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1. Introducción.
La capacidad de sobrecarga en transformadores, especialmente en
transformadores de potencia y bajo condiciones de emergencia del sistema
eléctrico donde estos se hallan instalados, ha sido ampliamente estudiada
con procedimientos de cálculo muy precisos, aún cuando los valores de
temperatura alcanzados en el transformadorson los únicos parámetros
considerados.
Nunca debemos perder de vista, especialmente cuando las
especificaciones de compra no han especificado un estado de sobrecarga
deseado, elementos auxiliares como los Bushings, conmutadores sin
tensión o bajo carga, Transformadores de Corriente (TCs) instalados en
Bushings, o algunos componentes internos como el circuito magnético y losapantallamientos magnéticos entre otros, son quienes realmente pueden
llegar a definir el estado de sobrecarga máximo de un transformador de
potencia.
Finalmente, la aplicación de sobrecargas que exceden los niveles
indicados por el fabricante, presentan cierto grado de riesgo para los
equipos si no son previamente evaluadas y limitadas a niveles aceptables
para la seguridad de dichos equipos.Consideramos en lo sucesivo transformadores sumergidos en aceite con
sistemas de aislamiento clase A, es decir a base de celulosa pura.
Los conceptos que a continuación se explicitarán han sido tomados
siguiendo como referencia las Normas IEEE Guide for Loading: IEEE Std
C57-91-1995 y las enmiendas del 29 de enero de 2002.
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2. Definiciones.
• Factor de aceleración de envejecimiento: Para una dada temperatura
del punto más caliente, el nivel/grado en que el envejecimiento del
sistema de aislación del transformador es acelerado en comparación
con el nivel de envejecimiento a una temperatura de referenciapara los
puntos más calientes. Para transformadores con sobretemperatura
promedio (medida por resistencia) para los arrollamientos de 65°C, la
temperatura de referencia de los puntos más calientes es de 110°C,
siendo de 95°C para los transformadores con sobretemperatura
promedio de arrollamientos de 55°C.
• Pérdida Porcentual de vida: El envejecimiento equivalente en horas a
la temperaturade referencia en los puntos más calientes por un período
de tiempo usualmente 24 hs) es cien dividido por la vida total normal
del aislamiento en horas a la temperatura de referencia en los puntos de
más calentamiento.
El envejecimiento equivalente en horas a diferentes temperaturas de los
puntos más calientes se obtienen multiplicando los factores de
aceleración del envejecimiento para lastemperaturas de los puntos más
calientes por los períodos de tiempo de las varias temperaturas en los
puntos más calientes.
• Vida del aislamiento en trasformadores: Para una temperatura dada
en el aislamiento de un transformador, el tiempo total entre el estado
inicial en que se considera que el aislamiento es nuevo y el estado final
en que puede ocurrir un esfuerzo dieléctrico, esfuerzo decortocircuito o
movimiento mecánico, en servicio normal, que cause una falla eléctrica.
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3. Generalidades.
La aplicación de cargas que exceden los límites indicados por el
fabricante (especificaciones de...