Protecciones Físicas del Transformador

<p style=”text-align: justify;”>La protección física del transformador se refiere a las protecciones que utilizaron las cantidades físicas para proteger el transformador. Además de las protecciones eléctricas que utilizan las cantidades eléctricas para juzgar una falla y en base al juicio, las protecciones eléctricas del Transformador aíslan al Transformador. Por el contrario, las protecciones físicas miden continuamente las cantidades físicas como la temperatura del aceite/devanado, el contenido de gas en el Aceite del transformador etc. para juzgar una condición de falla y aislar el transformador de la falla. Son muchas las protecciones físicas provistas en un Transformador, son las siguientes:

  1. Desconexión por temperatura del devanado del transformador, WTI

  2. Viaje de temperatura del aceite del transformador, OTI
  3. Viaje a Buchholz
  4. Dispositivo de alivio de presión, PRD
  5. Indicador de nivel de aceite magnético, MOLG

Todas las protecciones físicas anteriores ya se han discutido en publicaciones anteriores, excepto el dispositivo de alivio de presión. Por lo tanto, nos centraremos aquí en esta publicación en el dispositivo de alivio de presión o PRD.

Dispositivo de alivio de presión, PRD:

El PRD es básicamente una última línea de defensa y normalmente no funcionará si todas las demás protecciones, a saber. Las protecciones eléctricas funcionan correctamente, pero si fallan, el PRD debe operar para aislar el Transformador.

Cuando se requiere limitar el aumento de presión dentro de un tanque, para evitar una tensión mecánica excesiva de las paredes, es necesario utilizar una válvula de seguridad ajustada a un valor de sobrepresión preciso. Aquí el dispositivo de alivio de presión, PRD, funciona como una válvula de seguridad.

El tanque de los transformadores sumergidos en aceite suele estar equipado con este tipo de dispositivo de protección; porque en caso de cortocircuito por falla del aislamiento, el arco dieléctrico entre las partes vivas vaporiza el fluido aislante circundante lo que genera un aumento rápido de la presión dentro del tanque, con el riesgo de deformaciones permanentes o falla de las paredes del tanque con la consiguiente salida de aceite caliente. Debido a la rapidez de este evento, es necesario montar en el Transformador un dispositivo de protección adecuado que alivie de manera bastante repentina el exceso de presión generado en el interior del tanque por la falla mencionada anteriormente.

Para comprender el principio de funcionamiento del dispositivo de alivio de presión, primero comprendamos la construcción del dispositivo de alivio de presión simple, es decir, PRD.

Un PRD tiene un obturador que puede abrirse y proporcionar un camino para la salida del aceite del transformador. El obturador tiene un resorte, por lo que cubre herméticamente el tanque de aceite del transformador. Aparte de estos, normalmente también se proporcionan dos contactos normalmente abiertos (NO) con el PRD. En condiciones normales de operación, estos contactos permanecen abiertos, pero cuando el PRD opera, estos contactos eléctricos cambian su estado de NO a NC, lo que puede usarse para proporcionar una alarma en la sala de control. Un PRD típico se muestra en la figura a continuación.

La forma de trabajar del dispositivo de alivio de presión, es decir, PRD, es bastante simple. Si la presión dentro del tanque del Transformador alcanza la presión de operación del PRD o si la presión dentro del tanque del Transformador alcanza el punto de ajuste para la operación del PRD, el obturador se levanta lentamente de su posición de reposo separándose de la junta principal de apriete; en esta condición el exceso de presión no puede liberarse en el ambiente, estando el obturador aún en contacto con la junta externa. Ahora la sobrepresión interna actúa sobre toda la superficie interna del obturador, que es mayor que la superficie inicial: en consecuencia , la fuerza que actúa sobre el obturador es mucho mayor que la carga del resorte en el otro lado; esto lleva a una rápida y alta elevación de la persiana seguida de un cierre igualmente rápido ya que el exceso de presión se libera en muy poco tiempo a través de la gran abertura creada por la elevación de la persiana. De esta manera, el PRD ayuda a proteger el transformador de sobre- presión.

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