Sobrecalentamiento de Los Transformadores

7/23/2019 Sobrecalentamiento de Los Transformadores

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““Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de laEducación””

UNIVERIDAD NA!I"NA# DE# AN$A

FA!U#$AD DE IN%ENIER&A

E!UE#A A!AD'(I!A PR"FEI"NA#

IN%ENIER&A (E!)NI!A

AI%AN$URA * Máquinas Eléctricas

D"!EN$E * Ing. Fidel Rios

$E(A * Sobre temperatura en Transformadores

A#U(N" * Quezada astillo !osé

!I!#" * VIII

Nuevo !+im,ote- . de Diciem,re del /012



o,recalentamiento de los transformadores

"os transformadores pueden sobrecalentarse debido a las siguentes razones#$ Temperatura ambiente altas$ Fallas en el sistema de enfriamiento

$ Fallas e%ternas no despe&adas$ Sobrecarga$ ondiciones anormales del sistema como ba&a frecuencia' alta tensi(n'corriente de carga no sinusoidal.

Fallas internas en transformadores

"os transformadores son dispositi)os estáticos que no tienen partes giratorias *son totalmente cerrados. +or lo tanto' las posibilidades de fallas que seproducen en los transformadores son menos comunes en comparaci(n con lasfallas que se presentan en los generadores. +ero a pesar de que la posibilidadde falla es ba&a' estas ocurren' si esto sucede' el transformador debe serrápidamente desconectado del sistema. "as fallas' si no pueden despe&arserápidamente se pueden con)ertir en mu* gra)es. +or lo tanto se debeproporcionar al transformador de protecci(n contra posibles fallas. "as fallasinternas son las fallas que se producen en la zona de protecci(n deltransformador. Esta clasificaci(n inclu*e no s(lo las fallas dentro del tanque deltransformador' sino también las fallas e%ternas que se producen dentro de loslugares de los transformadores de corriente. "as fallas internas se di)iden endos clasificaciones# fallas incipientes * fallas acti)as. "as fallas incipientes sonlas fallas que se desarrollan lentamente' pero que pueden con)ertirse en

grandes fallas' si la causa no se detecta * corrige. "as fallas acti)as soncausadas por la a)er,a en el aislamiento u otros componentes que crean unasituaci(n de estrés repentino que requiere una acci(n inmediata para limitar elda-o * pre)enir una fuerza destructi)a adicional.Fallas incipientes#

• Sobrecalentamiento.

• Sobreflu&o magnético.

• Sobrepresi(n.

o,recalentamiento

El sobrecalentamiento puede ser debido a )arias condiciones como#. Malas cone%iones internas' *a sea en el circuito eléctrico o magnético./. "a pérdida de refrigerante 0aceite1 debido a fugas.2. El bloqueo del flu&o de refrigerante.3. "a pérdida de )entiladores o bombas que están dise-ados para proporcionar el enfriamiento.En general' los rele)adores térmicos de sobrecarga * rele)adores de

temperatura' son utilizados para proporcionar protecci(n contrasobrecalentamiento dando una alarma. También se proporcionan indicadores

http://blogs.monografias.com/seguridad-con-la-electricidad/2012/05/30/hola-mundo/

http://es.wikipedia.org/wiki/Transformador



http://blogs.monografias.com/seguridad-con-la-electricidad/2012/05/30/hola-mundo/



de temperatura. En los transformadores' cuando la temperatura se ele)a' seacti)a la alarma * se encienden los )entiladores. 4lgunos termocoples oresistencia indicadores de temperatura se colocan cerca de los de)anados'cuando la temperatura se ele)a por arriba de ni)eles seguros' se acti)a laalarma. Si no se toman acciones correcti)as para reducir la temperatura dentro

de un tiempo determinado' se manda disparar el interruptor para desenergizarel transformador.Sobreflu&o Magnético"a densidad de flu&o magnético en el n5cleo del transformador es proporcionala la relaci(n de la tensi(n * frecuencia' es decir' 67f. "os Transformadores depotencia están dise-ados para traba&ar con cierto )alor de densidad de flu&omagnético en el n5cleo. Ma*or flu&o en el n5cleo significa más pérdidas *sobrecalentamiento del n5cleo. El rele)ador de 67f llamado8rele)ador )oltios79ertz: se ofrece para dar la protecci(n contra el el sobreflu&o.Sobrepresi(n"a sobrepresi(n en el tanque del transformador se produce debido a la emisi(n

de gases o productos que acompa-an al calentamiento local debido a cualquier causa. +or e&emplo' una falla entre )ueltas del de)anado puede quemarselentamente' liberando gases de calentamiento en el proceso. Estos gases seacumulan en el tanque cerrado del transformador aumentando la presi(n' locual puede suceder repentinamente o durante un largo per,odo de tiempo."as fallas anteriores se llaman fallas incipientes' *a que generalmente sedesarrollan lentamente' a menudo en la forma de un deterioro gradual delaislamiento debido a alguna causa. Este deterioro con el tiempo puede llegar aser lo suficientemente gra)e como para causar una falla de arqueo que serádetectada por los rele)adores de protecci(n. Si la condici(n se puede detectarantes del da-o gra)e' las reparaciones necesarias a menudo son más rápidas* la unidad se coloca de nue)o en ser)icio sin una interrupci(n prolongada. "osda-os más grandes pueden requerir el en),o de la unidad a fabrica para unareparaci(n ma*or' lo que resulta en un per,odo de interrupci(n prolongada.

Fallas activas3

"as fallas acti)as son las fallas que ocurren de repente * que por lo generalrequieren una acci(n rápida por los rele)adores de protecci(n paradesconectar el transformador del sistema de poder * limitar el da-o a la unidad.En su ma*or parte' estos errores son cortocircuitos en el transformador' pero

también otras dificultades pueden ser citados que requieren una acci(n rápidade alg5n tipo."as siguientes clasificaciones de las fallas acti)as se consideran#1 "os cortocircuitos en los de)anados conectados en estrella

• 4terrizado a tra)és de una resistencia

• S(lidamente aterrizado.

• Sin cone%i(n a tierra

/1 "os cortocircuitos en bobinas conectadas en delta21 ortos circuitos fase a fase cortocircuitos 0transformadores trifásicos1



31 ortos en )ueltas del de)anado.;1 Fallas en el n5cleo.<1 Fallas del tanque

$i4os de Enfriamiento en $ransformadoresEl método de enfriamiento de un transformador es mu* importante' *a que la

disipaci(n del calor' influ*e muc9o en su tiempo de )ida * capacidad de carga'

as, como en el área de su instalaci(n * su costo. =e acuerdo a las normas

americanas se 9an definido algunos métodos de enfriamiento' mismos que se

usan en Mé%ico * son los siguientes#

. Tipo 44

Transformadores tipo seco con enfriamiento propio' estos transformadores no

contienen aceite ni otros l,quidos para enfriamiento' el aire es también el medio

aislante que rodea el n5cleo * las bobinas' por lo general se fabrican con

capacidades inferiores a /'>>> ?64 * )olta&es menores de ; ?6.

/. Tipo 4F4

Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire forzado' se emplea para

aumentar la potencia disponible de los tipo 44 * su capacidad se basa en la

posibilidad de disipaci(n de calor por medio de )entiladores o sopladores.

2. Tipo 447F4

Transformadores tipo seco con enfriamiento natural * con enfriamiento por aire

forzado' es básicamente un transformador tipo 44 al que se le adicionan)entiladores para aumentar su capacidad de disipaci(n de calor.

3. Tipo @4

Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural' en

estos transformadores el aceite aislante circula por con)ecci(n natural dentro

de una tanque que tiene paredes lisas o corugadas o bien pro)istos con tubos

radiadores. Esta soluci(n se adopta para transformadores de más de ;> ?64

con )olta&es superiores a ; ?6.

;. Tipo @47F4

Transformador sumergido en l,quido aislante con enfriamiento propio *

con enfriamiento por aire forzado' es básicamente un transformador @4 con laadici(n de )entiladores para aumentar la capacidad de disipaci(n de calor en

las superficies de enfriamiento.

<. Tipo @47F@47F@4

Transformador sumergido en l,quido aislante con enfriamiento propio7con aceite

forzado A aire forzado7con aceite forzado7aire forzado. on este tipo de

enfriamiento se trata de incrementar el régimen de carga de transformador tipo

@4 por medio del empleo combinado de bombas * )entiladores. El aumento de

la capacidad se 9ace en dos pasos#. Se usan la mitad de los radiadores * la mitad de las bombas con lo que

se logra aumentar en .22 )eces la capacidad del tipo @4'



/. Se 9ace traba&ar la totalidad de los radiadores * bombas con lo que selogra un aumento de .<<B )eces la capacidad del @4. Se fabrican encapacidades de >'>>> ?64 monofásicos * ;'>>> ?64 trifásicos.

B. Tipo F@4

Sumergido en l,quido aislante con enfriamiento por aceite forzado * de aire

forzado. Estostransformadores pueden absorber cualquier carga de pico aplena capacidad *a que se usa con los )entiladores * las bombas de aceite

traba&ando al mismo tiempo.

C. Tipo @D

Sumergido en l,quido aislante con enfriamiento por agua' en

estos transformadores el agua de enfriamiento es conducida por serpentines'

los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador * se drena

por gra)edad o por medio de una bomba independiente' el aceite circula

alrededor de los serpentines por con)ecci(n natural.

. Tipo F@D

Transformador sumergido en l,quido aislante con enfriamiento de aceiteforzado * con enfriadores de agua forzada. Este tipo de transformadores es

prácticamente igual que el F@' s(lo que el cambiador de calor es del tipo agua

A aceite * se 9ace el enfriamiento por agua sin tener )entiladores.

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