7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 1/46
1.-PROTECCIONES DE TRAFOS
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 2/46
2.-PROTECCIONES DE TRANSFORMADORES
13,2 kV
33 kV
132 kV
Relé diferencial
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 3/46
3.-PROTECCIONES DE TRAFOS LADO 13,2 kV
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 4/46
4.-PROTECCION DIFERENCIAL DE TRAFO
Icc1Icc2
Idif
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 5/46
5.-TRAFO DE DOS ARROLLAMIENTOS
Ia1
Ib1
Ic1
Ia2
Ib2
Ic2
I´c2
I´b2
Iá2
Iá2
I´b2
I´c2
I´c2
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 6/46
6.-INCONVENIENTES A SUPERAR POR LAPROTECCION DIFERENCIAL DE TRAFOS
a.- Diferencia de módulos entre las corrientes primarias y secundarias
debido a la relación de transformación del Trafo.
b.- Presencia de corriente del lado primario (corriente de excitación y de
pérdidas) sin contrapartida en el secundario cuando el Trafo está en vacío.
c.- Diferencia de fases entre las corrientes primarias y secundarias en lostransformadores estrella - triángulo.
d.- Desigual saturación de los Transformadores de Corriente. cuando se
producen cortocircuitos severos fuera del transformador.
e.- Cambios en la relación de transformación nominal del Trafo debidos al
accionamiento del conmutador bajo carga.
f.- Transitorio de magnetización cuando se energiza el Trafo ( Inrush
magnetizante )
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 7/46
7.-CONEXIONADO DEL RELE DIFERENCIALIa1
Ib1
Ic1
Ia2
Ib2
Ic2
I´c2
I´b2
Iá2
Iá2
I´b2
I´c2
I´c2
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 8/46
8.-CONEXIONADO DE DIFERENCIAL DE TRAFOCON ADAPTADOR
Ia1
Ib1
Ic1
Ia2
Ib2
Ic2
I´c2
I´b2
Iá2
Iá2
I´b2
I´c2
I´c2
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 9/46
9.-CONEXIONADO DIFERENCIAL DE TRAFO CON ADAPTADORES
Ia1
Ib1
Ic1
Ia2
Ib2
Ic2
I´c2
I´b2
Iá2
Iá2
I´b2
I´c2
I´c2
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 10/46
10.-CONEXIONADO DE DIFERENCIAL DE AUTOTRAFO TRES ARROLLAMIENTOS
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 11/46
11.-DIAGRAMA VECTORIAL
Yd 11
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 12/46
12.-DESIGUAL SATURACION
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 13/46
13.-BOBINAS DE RESTRICCION
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 14/46
14.-RELE DIFERENCIAL PORCENTUAL
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 15/46
15.-NORMA IEC 60076-5 IRAM 2112
Norma IRAM 2112
2.1.3 Duración de la corriente simétrica de cortocircuito I. Salvoindicación contraria del comprador, la duración de la corriente I a
utilizarse en el cálculo de la capacidad térmica para soportar el
cortocircuito es de 2 s.
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 16/46
16.-NORMA IEC 60076-5
Un transformador debe soportar durante dos segundos, uncorto pasante, teniendo en cuenta las inpedancias de cortode trafo y del sistema.
Cuándo no se conocen los datos del sistema y del trafo, lanorma suministra dos Tablas con que valores recomendados
I = U/√ 3 (ZT + ZS), donde ZT = U2 /Pn y ZS = U2 /Pcc
I = In/(zt + Pn/Pcc) zt en p.u.
La curva resultante es k = I2xt = I2x2 [A2 seg]
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 17/46
17.-VALORES MINIMOS DE zt
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 18/46
18.-POTENCIAS DE DISEÑO
Se adopta la Europea porque es la menos rigurosa y setoman la mitad de los valores propuestos.
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 19/46
19.-PROTECCIONES DE TRANSFORMADORES
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 20/46
20.-PROTECCIONES DE TRANSFORMADORESCOORDINACION
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 21/46
21.-PROTECCIONES DE TRAFOS
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 22/46
22.-PROTECCION DE CUBA
Principio de Funcionamiento: Se trata de una
protección destinada a detectar puestas a tierra
dentro de la cuba del transformador.
Para que esta protección funcione correctamente es
necesario asegurarse que el cable de puesta a tierra
de la cuba sea la única conexión de ésta a tierra.
Esto implica aislar las ruedas de transporte de tierrauna vez instalado definitivamente el Trafo.
Se deberá aislar:
la caja de engranajes
Mandos del conmutador bajo carga y de los
ventiladores
Cuando la conexión de salida o entrada del
transformador es, a través de un cable subterráneo
debe cuidarse que la vaina del mismo quede aislada
de la cuba.
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 23/46
23.-CUBA TRAFO
T.I. CUBA TRAFO
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 24/46
24.-REACTOR DE NEUTRO
TRANSFORMADOR DECORRIENTE DEL NEUTRO DEL
REACTOR
PUESTA A TIERRA DEL
NEUTRO
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 25/46
25.-RELE BUCHHOLZ
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 26/46
26.-RELE BUCHHOLZ - CORTE
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 27/46
27.-RELE DE GASES BUCHHOLZ
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 28/46
28.-GASES DISUELTOS EN EL ACEITE
a.- Hidrógeno y Acetileno ( H2 y C 2H 2 ) . Es originado por fallas
incipientes de cualquier tipo. Indica que hubo arco eléctrico dentro de la
cuba.
b.- Hidrógeno , Acetileno y Metano ( H2 , C 2H 2 y C H4 ) . Es
originado por deterioro de la aislación seca (micarta, prespan, tubos de
aislacion de los pernos de abulonamiento del núcleo, etc.) causado porarcos eléctricos.
c.- Hidrógeno , Metano y Etano ( H2 , C H 4 y C 2H4 ) . Es originado
por el calentamiento excesivo de barnices. Indica zonas calientes en las
juntas de laminado del núcleo.
d.- Hidrógeno, Etano, Anhídrido Carbónico y Etileno ( H2, C2H4, CO2 y
C3H6 ). Es originado por el calentamiento del papel impregnado. Indica
puntos calientes en los arrollamientos.
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 29/46
29.-VOLUMEN DE GASES Y VELOCIDAD DECIRCULACION DEL ACEITE
Potencia del Transformador Diámetro del Tubo
(cm)Rangode regulación
(cc)
Regulaciónnormal
(cc)
Hasta 1 MVA 2.5 100-200 100
1 a 10 MVA 5 185-215 200
Mas de 10 MVA 7.5 220-280 250
Potencia del Transformador Diámetro del Tubo
(cm)Rangode regulación
(cm/seg)
Regulaciónnormal
(cm/seg)
Hasta 1 MVA 2.5 75-125 90
1 a 10 MVA 5 80-135 100
Mas de 10 MVA 7.5 95-155 110
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 30/46
30.-ANALISIS CROMATOGRAFICO
CROMATOGRAFÍA GACEOSA
Gas IDENTIFICACIÓN LIMITE
Hidrógeno H2 200Metano CH4 50
Etano C2H6 15
Etileno C2H4 60
Acetileno C2H2 15
Monóxido de Carbono CO 1000
Dióxido de Carbono CO2 10000
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 31/46
31.-SOBRECALENTAMIENTO
• ALTA TEMPERATURA AMBIENTE
FALLAS EN EL SISTEMA DE
REFRIGERACIÓN
CORTOCIRCUITOS EXTERNOS NO
ELIMINADOS POR SUS PROPIASPROTECCIONES
SOBRECARGAS
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 32/46
32.-PROTECCION POR IMAGEN TERMICAPROTEGER CONTRA PRESERVAR LASOBRECALENTAMIENTO AISLACIÓN
La VIDA ÚTIL de un TRANSFORMADOR depende totalmente de laEFICACIA DE SU AISLAMIENTO para resistir a los efectos perjudicialescomo por ejemplo los esfuerzos físicos y dieléctricos.Por lo tanto un AISLAMIENTO APROPIADO constituye la característica másimportante de la CONSTRUCCIÓN de un TRANSFORMADOR.
La AMERICAN STANDARDS especifica cuatro tipos de MATERIALES AISLANTES SÓLIDOS ejemplos de estos:
Clase O: algodón, seda, papel no sumergidos en aceiteClase A: ídem Clase O sumergido en aceite barnices de conductoresClase B: (La mayoría de nuestros Trafos) mica, amianto, fibra devidrio y materiales inorgánicos con substancias orgánicas.Clase C: mica, amianto, fibra de vidrio y materiales inorgánicos
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 33/46
33.-TERMOMETRO
Una de las medidas en un TRANSFORMADOR es la TEMPERATURA DEL ACEITE en su punto más caliente (la parte superior de la cuba).
El fluido en el bulbo se expandirá ó contraerá proporcionalmente a los cambios
de temperatura y es transmitida a través del tubo al indicador (Termometro)INSTRUCCIÓN DE TRABAJO 09 M 40 04
Alarma...........................80°CDesenganche múltiple......95°C
Termómetro
bulbo
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 34/46
34.-IMAGENES TERMICAS
Esta temperatura no es un reflejo instantáneo de la temperatura
de los bobinados, ya que si se produce un aumento de la corriente quecircula por ellos habrá un cierto retardo en la llegada del consiguienteaumento de temperatura al aceite (constante de tiempo del aceite esde aproximadamente 10 veces a la constante de tiempo del bobinado), lo quedará lugar a su vez a un retardo en la determinación de la temperatura real delos devanados que puede resultar perjudicial para el T.P.
Por lo tanto, para tener una imágen real de la temperatura de los devanados deun T.P. es necesario considerar la TEMPERATURA DEL ACEITE Y LACORRIENTE QUE CIRCULA por ellos.
El dispositivo de protección conocido como RELÉ DE IMAGEN TÉRMICA
tiene en cuenta los dos factores antes mencionados.
Básicamente consiste en un resistor de silicio (el cual varía su resistenciacon la temperatura) incorporado, junto con un elemento calefactor porel cual circula una corriente proporcional a la del devanado delT. Todo este conjunto es sumergido en el aceite del transformador aunos 25 cm por debajo de la tapa de la cuba, donde se encuentra la zona máscaliente del aceite formando el conjunto una réplica térmica del
devanado del transformador.
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 35/46
35.-PROTECCION POR IMAGEN TERMICA
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 36/46
36.-IMAGEN TERMICA - CORTE
°C
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 37/46
37.-SOBRECARGA
En TRANSFORMADORES las sobrecargas pueden sersoportadas durante un corto período (una vez cada 24 horas).
SOBRECARGA ADMISIBLE en un TRANSFORMADOR será
función de :
LA CONSTANTE DE TIEMPO DEL
TRANSFORMADOR. (Tiempo necesario para llegar a la
temperatura de funcionamiento)
LA TEMPERATURA AMBIENTE.
LA TEMPERATURA DEL TRANSFORMADOR AL
INICIARSE LA SOBRECARGA (carga previa)
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 38/46
38.-IMAGEN TERMICA
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 39/46
39.-IMAGEN TERMICA - UBICACIÓN
IMAGEN TERMICATERMOMETRO
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 40/46
40.-IMAGEN TERMICA - TERMOMETRO
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 41/46
41.-IMAGEN TERMICA – NIVELES DE ACTUACION
La señal de salida del puente es utilizada para energizar uninstrumento indicador de temperaturaEl cierre de los primeros contactos puede arrancar los ventiladores y bombaspara la refrigeración auxiliar
El cierre de otro contacto, activa una alarma indicando que se acerca el límite
El cierre de otro contacto, generará el disparo del interruptor asignado, que
puede ser el del bobinado correspondiente o el de alguna carga definidaINTRUCCION DE TRABAJO 09 M 40 04Arranque primer grupo de ventiladores.........................................................70º C
Arranque segundo grupo de ventiladores .................................................. 80º C
Si hubiera un solo grupo de ventiladores arranque ......................................70º CAlarma ..........................................................................................................95º C
Desconexión selectiva de arrollamientos ....................................................110º C
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 42/46
42.-RELE DE SOBREPRESION SUBITA
43 RELE DE SOBREPRESION SUBITA
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 43/46
43.-RELE DE SOBREPRESION SUBITACORTE
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 44/46
44.-TIERRA RESTRINGIDA
45.-TIERRA RESTRINGIDA SATURACION T.I.
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 45/46
7/17/2019 Protecciones de Transformadores de potencia
http://slidepdf.com/reader/full/protecciones-de-transformadores-de-potencia 46/46
46.-FALLAS EN TRANSFORMADORES