Esquema de protecci贸n del transformador

<p>El sistema de CA no se puede imaginar sin Transformer. Desde la estaci贸n generadora de energ铆a hasta el sistema de distribuci贸n, en todas partes se utiliza un transformador en diferentes niveles para aumentar o reducir el voltaje. No solo esto, es un elemento importante y costoso del sistema de energ铆a. El costo de un transformador de potencia est谩 en el rango de millones de d贸lares. Adem谩s, la interrupci贸n del transformador provoca el cierre de la planta y, por lo tanto, la p茅rdida de ingresos por producci贸n. Por lo tanto, no se puede ignorar la necesidad de protecci贸n del transformador.

La protecci贸n del transformador significa proteger el transformador de fallas internas y externas. El esquema de protecci贸n debe aislarlo autom谩ticamente en caso de fallas dentro del tiempo estipulado. Dado que el peque帽o transformador de distribuci贸n est谩 conectado al sistema de suministro a trav茅s de un cable fusible en serie en lugar de un disyuntor, no se requiere ning煤n esquema de protecci贸n autom谩tica. Por lo tanto, toda la protecci贸n discutida en esta publicaci贸n es aplicable para el transformador de potencia a menos que se especifique expl铆citamente.

Índice de contenidos

Diferentes tipos de fallas de transformadores

Un transformador de potencia puede sufrir los siguientes tipos de fallas:

  • Circuito abierto
  • Calentamiento excesivo
  • Cortocircuito de devanado o fallas entre vueltas
  • Faltas de fase a tierra
  • Fallas Fase a Fase

Un circuito abierto en el transformador provoca un sobrecalentamiento no deseado. Aunque para el transformador de potencia, esto es bastante raro y la protecci贸n de discrepancia de polos del interruptor se encarga de esto.

El sobrecalentamiento del transformador puede deberse a una sobrecarga prolongada, un cortocircuito o una falla del sistema de enfriamiento. El sobrecalentamiento obviamente provocar谩 el calentamiento del devanado y el aceite. Por lo tanto, aumentar谩 la temperatura del aceite y del devanado. El indicador de temperatura del aceite (OTI) y el indicador de temperatura del devanado (WTI) est谩n montados en el tanque del transformador para monitorear la temperatura del aceite y del devanado respectivamente.

El cortocircuito del devanado tambi茅n se conoce como fallas internas. Una falla interna en el transformador se debe b谩sicamente al deterioro del aislamiento del devanado. El aislamiento del devanado puede degradarse debido a una variedad de razones. Uno de ellos es el aumento del contenido de humedad en el aceite del transformador. Normalmente, el contenido de humedad en el transformador de potencia no debe exceder las 10 ppm. En caso de que el contenido de humedad sea superior a 10 ppm, se requiere llevar a cabo circulaci贸n de aceite caliente (HOC).

Se adopta un esquema de protecci贸n de transformador diferente mediante el uso de diferentes tipos de rel茅s de protecci贸n de transformador para proteger el transformador de este tipo de fallas.

Esquema de protecci贸n del transformador

Hay principalmente dos transformadores de protecci贸n: protecci贸n f铆sica y protecci贸n el茅ctrica.

Los elementos de protecci贸n que detectan los par谩metros f铆sicos a saber. la temperatura del aceite, la temperatura del devanado, la presi贸n del aceite, etc. se clasifican en protecci贸n f铆sica. Estos elementos de protecci贸n act煤an si el valor de alguno de los par谩metros f铆sicos supera el valor configurado. Por ejemplo, si la temperatura del aceite supera los 80 grados cent铆grados, la OTI anuncia y si supera los 85 grados cent铆grados, la OTI act煤a para aislar el transformador abriendo su disyuntor de alta y baja tensi贸n.

A continuaci贸n se enumeran varios tipos de rel茅s de protecci贸n de transformadores en esta categor铆a:

  • Relevo de Buchholz
  • Indicador de temperatura del aceite (OTI)
  • Indicador de temperatura de devanado (WTI)
  • Dispositivo de alivio de presi贸n (PRD)
  • Rel茅 de sobretensi贸n de aceite (OSR)

El elemento de protecci贸n del transformador el茅ctrico detecta cualquier condici贸n anormal en el transformador mediante la detecci贸n de par谩metros el茅ctricos como voltaje, corriente o combinaci贸n de voltaje y corriente. Estas protecciones se proporcionan para proteger el devanado o el n煤cleo del transformador de fallas el茅ctricas. Para este prop贸sito, se utilizan diferentes tipos de rel茅s de protecci贸n de transformadores que funcionan seg煤n un principio diferente.

Existen b谩sicamente dos tipos de protecci贸n de transformadores el茅ctricos: Protecci贸n Primaria y Protecci贸n de Respaldo. La protecci贸n primaria incluye:

  • Protecci贸n diferencial
  • Protecci贸n contra sobreflujo

La protecci贸n de respaldo se compone de la siguiente protecci贸n:

  • Protecci贸n de sobrecorriente direccional
  • Protecci贸n de falla a tierra restringida (REF)

Adem谩s de la protecci贸n f铆sica y el茅ctrica del transformador anterior, Sistema de rociado de agua contra incendios de alta velocidad (HVWS) tambi茅n se implementa para proteger el transformador del fuego. De hecho, sin tener un sistema HVWS, la autoridad competente, es decir, Autoridad Central de Electricidad (CEA) para India, no va a aprobar la carga de transformadores.

En caso de incendio, el sistema HVWS se activa para rociar agua sobre el transformador y env铆a un comando de disparo al disyuntor de alta y baja tensi贸n para aislarlo. Es posible que se sorprenda de c贸mo el rociado de agua extinguir谩 el fuego en el transformador, ya que contiene aceites. En realidad, el roc铆o de agua crea una cortina de vapor de agua alrededor del transformador y, por lo tanto, bloquea el suministro de ox铆geno. As铆, debido a la falta de ox铆geno, el fuego se extingue.

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