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.
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| 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:
- Malas conexiones internas, ya sea en el circuito eléctrico o magnético.
- La pérdida de refrigerante (aceite) debido a fugas.
- El bloqueo del flujo de refrigerante.
- 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:
- Los cortocircuitos en los devanados conectados en estrella
- Aterrizado a través de una resistencia
- Sólidamente aterrizado.
- Sin conexión a tierra
- Los cortocircuitos en bobinas conectadas en delta
- Cortos circuitos fase a fase cortocircuitos (transformadores trifásicos)
- Cortos en vueltas del devanado.
- Fallas en el núcleo.
- 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.
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