FALLAS INTERNAS EN LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Fallas internas en los transformadores de potencia

Los transformadores son dispositivos estáticos que no tienen partes giratorias y son totalmente cerrados. Por lo tanto, las posibilidades de fallas que se producen en los transformadores son menos comunes en comparación con las fallas que se presentan en los  generadores.

Transformador de Potencia

Pero a pesar de que la posibilidad de falla es baja, estas ocurren, si esto sucede, el transformador debe ser rápidamente desconectado del sistema. Las fallas, si no pueden despejarse rápidamente se pueden convertir en muy graves. Por lo tanto se debe proporcionar al transformador de protección contra posibles fallas. Las fallas internas son las fallas que se producen en la zona de protección del transformador. Esta clasificación incluye no sólo las fallas dentro del tanque del transformador, sino también las fallas externas que se producen dentro de los lugares de los transformadores de corriente. Las fallas internas se dividen en dos clasificaciones: fallas incipientes y fallas activas. Las fallas incipientes son las fallas que se desarrollan lentamente, pero que pueden convertirse en grandes fallas, si la causa no se detecta y corrige. Las fallas activas son causadas ​​por la avería en el aislamiento u otros componentes que crean una situación de estrés repentino que requiere una acción inmediata para limitar el daño y prevenir una fuerza destructiva adicional.

Fallas incipientes:

• Sobrecalentamiento.
• Sobreflujo magnético.
• Sobrepresión.

 

Sobrecalentamiento

El sobrecalentamiento puede ser debido a varias condiciones como:

1. Malas conexiones internas, ya sea en el circuito eléctrico o magnético.
2. La pérdida de refrigerante (aceite) debido a fugas.
3. El bloqueo del flujo de refrigerante.
4. La pérdida de ventiladores o bombas que están diseñados para proporcionar el enfriamiento.

En general, los relevadores térmicos de sobrecarga y relevadores de temperatura, son utilizados para proporcionar protección contra sobrecalentamiento dando una alarma. También se proporcionan indicadores de temperatura. En los transformadores, cuando la temperatura se eleva, se activa la alarma y se encienden los ventiladores. Algunos termocoples o resistencia indicadores de temperatura se colocan cerca de los devanados, cuando la temperatura se eleva por arriba de niveles seguros, se activa la alarma. Si no se toman acciones correctivas para reducir la temperatura dentro de un tiempo determinado, se manda disparar el interruptor para desenergizar el transformador.

Sobreflujo Magnético

La densidad de flujo magnético en el núcleo del transformador es proporcional a la relación de la tensión y frecuencia, es decir, V/f. Los Transformadores de potencia están diseñados para trabajar con cierto valor de densidad de flujo magnético en el núcleo. Mayor flujo en el núcleo significa más pérdidas y sobrecalentamiento del núcleo. El relevador de V/f llamado "relevador voltios/hertz" se ofrece para dar la protección contra el el sobreflujo.

 

Sobrepresión

La sobrepresión en el tanque del transformador se produce debido a la emisión de gases o productos que acompañan al calentamiento local debido a cualquier causa. Por ejemplo, una falla entre vueltas del devanado puede quemarse lentamente, liberando gases de calentamiento en el proceso. Estos gases se acumulan en el tanque cerrado del transformador aumentando la presión, lo cual puede suceder repentinamente o durante un largo período de tiempo.

 

Las fallas anteriores se llaman fallas incipientes, ya que generalmente se desarrollan lentamente, a menudo en la forma de un deterioro gradual del aislamiento debido a alguna causa. Este deterioro con el tiempo puede llegar a ser lo suficientemente grave como para causar una falla de arqueo que será detectada por los relevadores de protección. Si la condición se puede detectar antes del daño grave, las reparaciones necesarias a menudo  son más rápidas y la unidad se coloca de nuevo en servicio sin una interrupción prolongada. Los daños más grandes pueden requerir el envío de la unidad a fabrica para una reparación mayor, lo que resulta en un período de interrupción prolongada.

 

Fallas activas.

Las fallas activas son las fallas que ocurren de repente y que por lo general requieren una acción rápida por los relevadores de protección para desconectar el transformador del sistema de poder y limitar el daño a la unidad. En su mayor parte, estos errores son cortocircuitos en el transformador, pero también otras dificultades pueden ser citados que requieren una acción rápida de algún tipo.

 

Las siguientes clasificaciones de las fallas activas se consideran:

 

1. Los cortocircuitos en los devanados conectados en estrella
• Aterrizado a través de una resistencia
• Sólidamente aterrizado.
• Sin conexión a tierra
2. Los cortocircuitos en bobinas conectadas en delta
3. Cortos circuitos fase a fase cortocircuitos (transformadores trifásicos)
4. Cortos en vueltas del devanado.
5. Fallas en el núcleo.
6. Fallas del tanque

Además de estas fallas, algunas otras fallas, como las fallas del cambiador de taps, sobrevoltaje debido a descargas eléctricas y aperturas/cierres de interruptores son comunes en los transformadores.

Para más información, consulte: 

The J & P Transformer Book: A Practical Technology of the Power Transformer