Los transformadores, tanto los de tipo seco como los sumergidos en aceite, requieren ajustes precisos de protección térmica para garantizar un funcionamiento seguro y eficaz. En este artículo se describen los aspectos clave de la protección térmica, los grados de aislamiento, los aumentos de temperatura permitidos y los ajustes específicos para los distintos tipos de transformadores.
Ajustes de protección de temperatura
Los transformadores de tipo seco suelen dispararse a unos 130°C, mientras que los transformadores sumergidos en aceite lo hacen a unos 90°C. Las especificaciones de temperatura ambiente para los transformadores son un máximo de 40°C, un mínimo de -25°C para los transformadores de exterior y un mínimo de -5°C para los transformadores de interior.
Leer más: ¿En qué se diferencia un transformador sumergido en aceite de uno seco?
Grados de aislamiento y aumento de temperatura
El grado de aislamiento de un transformador se refiere al grado de resistencia al calor del material aislante utilizado. No es una medida de la resistencia del aislamiento, sino una norma para el aumento de temperatura admisible. Los grados de aislamiento y sus correspondientes normas de temperatura son:
- Grado A: Temperatura máxima permitida de 105 °C, límite de aumento de temperatura del devanado de 60 °C, temperatura de referencia para el rendimiento de 80 °C
- Grado E: Temperatura máxima permitida de 120 °C, límite de aumento de temperatura del devanado de 75 °C, temperatura de referencia para el rendimiento de95 °C
- Grado B: Temperatura máxima permitida de 130 °C, límite de aumento de temperatura del devanado de 80 °C, temperatura de referencia para el rendimiento de100 °C
- Grado F: Temperatura máxima permitida de 155 °C, límite de aumento de temperatura del devanado de 100 °C, temperatura de referencia para el rendimiento de120 °C
- Grado H: Temperatura máxima permitida de 180 °C, límite de aumento de temperatura del devanado de 125 °C, temperatura de referencia para el rendimiento de145 °C
La diferencia entre la temperatura del transformador y la temperatura ambiente del aire se conoce como aumento de temperatura del transformador. El “aumento de temperatura nominal” que figura en la placa de características de un transformador indica el aumento de temperatura debido al calor generado durante el funcionamiento, en comparación con un “entorno estándar.”
Temperatura ambiente estándar
En China, la temperatura ambiente estándar se fija en 40°C. Esto proporciona una norma de referencia unificada para utilizar transformadores en distintos lugares y estaciones.
Ajustes de temperatura para transformadores de tipo seco
Los valores de alarma de arranque-parada y sobretemperatura de un termostato de transformador de tipo seco deben ajustarse en función del nivel de aislamiento del transformador. El principio es garantizar que la temperatura no supere la temperatura máxima permitida.
Por ejemplo, para los grados F y H:
- Grado F:
- Arranque del ventilador: 95°C
- Parada del ventilador: 75°C
- Alarma por sobretemperatura: 110°C
- Desconexión porsobretemperatura: 130°C
- Grado H:
- Arranque del ventilador: 105°C
- Parada del ventilador: 85°C
- Alarma por sobretemperatura: 130°C
- Desconexión porsobretemperatura: 150°C
Estos ajustes pueden adaptarse en función de las condiciones reales.
Ajustes de baja temperatura para transformadores sumergidos en aceite
Los transformadores sumergidos en aceite suelen utilizar aislamiento de clase A, con una temperatura máxima de resistencia al calor de 105°C. La temperatura del devanado durante el funcionamiento suele ser 10-15°C superior a la temperatura media del aceite superior. Así, cuando la temperatura del aceite superior alcanza 85-95°C, la temperatura del devanado es de aproximadamente 105°C. Un funcionamiento prolongado a esta temperatura extrema puede provocar el envejecimiento del aislamiento y el deterioro acelerado del aceite aislante, reduciendo la vida útil del transformador.
Leer más: ¿Cómo se mantiene un transformador lleno de aceite?
Ajustes recomendados para transformadores sumergidos en aceite
- Arranque del ventilador: 65°C
- Parada del ventilador: 55°C
- Alarma por sobretemperatura: 80°C
- Desconexión porsobretemperatura: 90°C
Grados de aceite para transformadores
El grado del aceite para transformadores viene determinado por su punto de congelación:
- Nº 10: Punto de congelación no superior a 10°C
- Nº 25: Punto de congelación no superior a -25°C
- Nº 45: Punto de congelación no superior a -45°C
Uso del fluido FR3 en climas fríos
Para regiones con climas muy fríos, se recomiendan fluidos aislantes a base de aceites vegetales como el FR3. El fluido FR3 puede mantener sus propiedades dieléctricas a temperaturas tan bajas como -50 °C (-58 °F), lo que lo hace adecuado para entornos difíciles en los que los aceites tradicionales para transformadores pueden no funcionar eficazmente.
Respetando estos ajustes de protección de temperatura y las prácticas de mantenimiento, la seguridad de funcionamiento y la vida útil de los transformadores pueden aumentar considerablemente. Para más información o consultas específicas, póngase en contacto con Daelim Belefic.
