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• German Ramirez

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LAS PROTECCIONES DE LOS TRANSFORMADORES Las Protecciones Propias Como mencionáramos anteriormente las protecciones propias de un transformador en aceite son: Para los transformadores del Grupo 1 MT/BT Protección por temperatura Protección por bajo nivel de aceite Protección Bucholtz, por fallas incipientes en los bobinados Para los transformadores de los Grupos 2 MT/MT, 3 AT/MT y 4AT/AT Protección por temperatura Protección por bajo nivel de aceite Protección Bucholtz, por fallas incipientes en los bobinados Protección Bucholtz, por fallas en el Conmutador Bajo Carga Protección por sobrepresión interna Imagen Térmica Las Protecciones Externas Las protecciones externas mínimas de los transformadores son: De máxima corriente De falla a tierra Diferencial (no aplicable a los transformadores de MT/BT) Con relación a las protecciones externas cabe mencionar que la Protección de Cuba, muy utilizada hasta los años 70, ha quedada superada por las actuales relés de protección de transformadores, que incluyen la protección diferencial como una función más dentro de los prestaciones normales de los relés. Protección diferencial de transformadores Los relés diferenciales son relés de zona y actúan en forma instantánea. Se basa en la ley de Kirchoff: “la sumatoria de las corrientes que llegan a un nodo es igual a la sumatoria de las corrientes que salen” La actuación del relé envía el disparo a los interruptores que convergen al nodo. El objetivo de los relés diferenciales es minimizar el daño en los equipos ante una falla propia. Los relés diferenciales son usados en equipos de importancia ya sea por su valor económico o por su importancia en la red eléctrica. Los transformadores respectivos de corriente envían la señal (5 A ó 1 A) al relé que compara los valores de entrada y salida. Si ambos son iguales el relé no actúa Cualquier falla que ocurra en la zona comprendida dentro de los límites de instalación de los transformadores de corriente, es detectada por el relé enviando la señal de apertura a ambos interruptores. El relé Bucholtz. Su nombre proviene del apellido del inventor de éste relé. Es utilizado en todos los transformadores de potencia con tanque de expansión. Su instalación está ubicada en la cañería entre la cuba del transformador y el tanque de expansión. Su funcionamiento es sencillo y confiable, detectando cortocircuitos entre espiras, ó pequeñas fallas a tierra. Actúa por acción de una clapeta activada por la burbujas de aceite producida por el cortocircuito entre espiras. La aislación entre espiras de los bobinados es del orden 1,5 V, en consecuencia la corriente de falla es muy pequeña, pero suficiente para producir las burbujas de aceite. Cuando estas burbujas son pocas la clapeta del relé actúa dando la alarma. Cuando las burbujas aumentan la clapeta actúa en un segundo escalón enviando el disparo a los interruptores de entrada y salida del transformador.

Los transformadores de potencia con conmutador bajo carga, tienen una cuba aparte para el conmutador bajo carga, con un compartimiento también aparte en el tanque de expansión, y en consecuencia un segundo relé Buchholz. El relé nivel de aceite. El relé nivel de aceite, tiene dos valores de ajuste, el primero da alarma y el segundo envía disparo al interruptor primario. Saca de servicio al transformador, al igual que el relé Bucholtz. El transformador no puede quedar con bajo nivel de aceite en virtud que el mismo cumple la función de aislante y refrigerante del transformador. Envía el disparo a ambos interruptores en el caso de transformadores conectados a redes mallas para evitar la realimentación desde el secundario. El relé de medición de temperatura. Este relé, mide la temperatura del aceite del transformador. Es un termómetro a cuadrante. Tiene dos niveles de ajuste, da alarma al llegar el aceite a los 80ºC, y da disparo, al llegar el aceite a los 90ºC, al interruptor del secundario del transformador, eliminando la carga del mismo. Actúa como respaldo del relé de sobrecarga del interruptor. Eventualmente se pude mandar el disparo al interruptor o seccionador bajo carga (para el caso de transformadores pequeños de menos de 1000 kVA) del primario. El relé de imagen térmica Este relé es utilizado en los transformadores de gran potencia. Estos relés miden en forma también indirecta, la temperatura de los bobinados, reflejando el estado de carga del transformador. Este relé mide en una sola fase en virtud que las cargas en alta tensión son iguales, no existiendo desequilibrio de corrientes, ó sus valores son despreciables. Este relé mide la temperatura del bobinado de la fase S, en función de la cantidad de calor disipada por el transformador y en consecuencia la temperatura del bobinado, aplicando la ecuación: Q I .2 r Este relé cumple dos funciones, la de protección por temperatura del transformador y para los transformadores que trabajan en condiciones ONAN/ONAF, el envío de la señal de arranque de los ventiladores de refrigeración, obteniendo, normalmente, una potencia adicional del transformador del orden del 20%. En casos particulares para transformadores ONAN/ONAF/OFAF, en un segundo escalón envían el arranque de las bombas de aceite para la refrigeración forzada del aceite. Recordamos las siglas mencionadas de refrigeración de los transformadores: ONAN = Olio Normal Aire Normal ONAF = Olio Normal Aire Forzado OFAF = Olio Forzado Aire Forzado