Operación de transformadores de potencia.

Los transformadores de potencia son elementos integrales del sistema de potencia. Estos elementos realizan una función muy importante: convierten la electricidad de un valor de voltaje a otro valor, lo cual es necesario para una mayor transferencia de energía o para suministrar energía a los usuarios finales.

La tarea más importante de la industria de energía eléctrica es mantener el funcionamiento normal y continuo de los equipos, incluidos los transformadores de potencia, lo que sólo puede garantizarse mediante su correcto funcionamiento. En este artículo, consideraremos en detalle las características de rendimiento de los transformadores de potencia.

Requisitos de instalación para transformadores de potencia.

En primer lugar, debe tenerse en cuenta que el funcionamiento correcto y sin problemas de los transformadores de potencia solo es posible si se cumplen los requisitos para su instalación.

Los transformadores con protección de gas por diseño deben instalarse en la base del equipo con una ligera pendiente para que la cubierta superior del transformador se eleve al relé de gas en un 1-1.5% y la tubería de aceite al expansor en un 2-4%. . Los transformadores con una potencia nominal de hasta 1000 kVA, por regla general, no están equipados con protección de gas, por lo que se instalan sin pendiente.

La condición más importante para el correcto funcionamiento de un transformador de potencia es el cumplimiento del régimen de temperatura normalizado durante su funcionamiento. Por lo tanto, es muy importante cumplir con todos los requisitos del fabricante para la instalación del transformador. La tarea principal en este caso es garantizar el funcionamiento normal del transformador bajo carga, teniendo en cuenta los posibles cambios en la temperatura ambiente.

Temperatura de funcionamiento del transformador

El funcionamiento del transformador en condiciones normales de temperatura está garantizado principalmente por el sistema de refrigeración proporcionado constructivamente. En consecuencia, el funcionamiento normal del transformador de potencia solo es posible si mantenimiento y funcionamiento eficiente del sistema de refrigeración.

Si el transformador está instalado en una cámara cerrada, además del sistema de enfriamiento estándar, se debe proporcionar una ventilación efectiva en la habitación. Para transformadores con poca potencia, por regla general, la ventilación natural es limitada. Dependiendo de las condiciones locales, se pueden proporcionar las características del transformador de potencia y su capacidad, suministro forzado y ventilación de extracción.La eficiencia de enfriamiento del transformador está determinada por la diferencia de temperatura entre el aire entrante y saliente; no debe exceder los 15 grados.

La disipación de calor de los devanados de los transformadores de aceite se asegura mediante el aceite de transformador en el que se colocan los devanados de este equipo. Para evitar daños a los devanados durante el funcionamiento, se debe observar el nivel de aceite requerido en el tanque del transformador. Por lo tanto, la operación del transformador proporciona monitoreo del nivel de aceite en el conservador del tanque del transformador. El nivel de aceite debe estar dentro de los límites permisibles y corresponder aproximadamente a la temperatura ambiente, teniendo en cuenta la carga actual del transformador.

Además, los transformadores están equipados con termómetros o sensores de temperatura que monitorean la temperatura de las capas superiores del aceite del transformador, las cuales deben cumplir con los requisitos de un determinado sistema de enfriamiento.

Carga del transformador

El control del modo de carga es una de las tareas más importantes en la operación de un transformador de potencia. La corriente de carga de cada uno de los devanados del transformador no debe exceder el valor nominal.Se permiten sobrecargas leves, cuyo tamaño y duración dependen de muchos factores; estos datos se indican en la documentación operativa.

La sobrecarga prolongada de transformadores más allá de los estándares permisibles afecta negativamente la vida útil del transformador.Por lo tanto, en caso de falta de energía, el transformador debe ser reemplazado por uno más potente que satisfaga las necesidades actuales de los consumidores.

En caso de cambios estacionales en las cargas sin energía, una opción para solucionar el problema sería instalar un transformador adicional que, de ser necesario, involucrado en trabajo paralelo… Es posible conectar transformadores para operación en paralelo solo si se cumplen varias condiciones:

• igualdad de grupos de conexión de bobinas;

• la relación de la potencia nominal de los transformadores no es más de 1 a 3;

• igualdad de tensiones nominales (se permite 0,5% de diferencia entre relaciones de transformación);

• igualdad de la tensión de cortocircuito (se permite una desviación del 10 %);

• observancia de las fases al conectar los devanados.

Seguridad contra incendios en la operación de transformadores de potencia.

Los transformadores de potencia son equipos con mayor riesgo de incendio. Por lo tanto, durante el funcionamiento de los transformadores de potencia, es necesario observar estrictamente las normas de seguridad contra incendios.

En una cámara cerrada o en el territorio de una aparamenta abierta donde está instalado el transformador, debe haber el equipo necesario para combatir incendios: cajas con arena, extintores.

Se instalan instalaciones especiales de extinción automática de incendios para transformadores de alta potencia. En este caso, la operación de los transformadores incluye controles periódicos de la operatividad y mantenimiento de estas instalaciones.

Para transformadores con un gran volumen de aceite de transformador, para evitar salpicaduras de aceite en caso de fuga en el tanque, se instalan receptores de aceite especiales, que están conectados por tuberías a un tanque de sumidero de aceite. Si el transformador está dañado, todo el volumen de aceite entrará en el cárter de aceite.

En las instalaciones de energía, se presta especial atención a la capacitación del personal de servicio en temas de seguridad contra incendios: se organiza capacitación, se verifica periódicamente el conocimiento de las reglas de seguridad contra incendios, se realiza capacitación contra incendios y se desarrollan esquemas especiales de extinción de incendios, teniendo en cuenta las condiciones locales.

Protección de transformadores de potencia

El funcionamiento de los transformadores de potencia dentro de la vida útil declarada está garantizado por la presencia de dispositivos de protección, cuya tarea principal es protección de transformadores contra sobrecargas no deseadas y daños internos.

Por lo tanto, la operación de los transformadores también incluye la inspección y el mantenimiento oportunos de las protecciones de los relés y los elementos de automatización de los transformadores.

Cómo se operan los transformadores de potencia en las instalaciones eléctricas

Para garantizar la operación continua y a largo plazo, la operación de los transformadores de potencia en las subestaciones incluye las siguientes medidas:

• realizar inspecciones periódicas del equipo;

• realizar mantenimiento y revisión programados;

• solución de problemas después de emergencias.

La frecuencia de inspección de los transformadores depende del tipo de instalación eléctrica.En las instalaciones eléctricas con personal permanente de turno, la inspección se realiza una vez al día, sin personal permanente - al menos una vez al mes, e inspección de transformadores en puntos de distribución - una vez cada 6 meses.

Dependiendo de las condiciones de operación del transformador, en particular el modo de carga, la temperatura ambiente, así como las condiciones técnicas del equipo en general, la frecuencia de las revisiones puede cambiar.

En caso de situaciones de emergencia, tras la activación de la protección o un cambio brusco de la temperatura ambiente, se realizan controles extraordinarios del transformador.

Los transformadores se comprueban sin apagarlos. Al verificar un transformador de potencia, se verifica lo siguiente:

• lecturas de sensores de temperatura, el nivel de aceite en el expansor y la correspondencia de estos datos con la temperatura promedio diaria del ambiente, teniendo en cuenta la magnitud de la carga en el transformador de potencia;

• la ausencia de crepitaciones externas dentro del tanque del transformador, ruidos que no son típicos para el funcionamiento normal del transformador;

• la integridad del conductor de puesta a tierra (bus);

• la integridad y ausencia de contaminación de aisladores de bushing, presión de aceite y ausencia de fugas con bushings sellados;

• el estado de las barras colectoras y conexiones de contacto, la falta de su calefacción;

• sin fugas de aceite en el tanque del transformador, tuberías y otros elementos estructurales;

• el estado de la señal de gel de sílice en el secador de aire;

• capacidad de servicio y operación adecuada de equipos de tratamiento de aceite, dispositivos de enfriamiento;

• en presencia de un interruptor de carga: cumplimiento de la posición del interruptor del interruptor de accionamiento ubicado en el transformador y el indicador ubicado en el panel de protección, control y automatización;

• también en el panel de protección, se verifican las lecturas de los dispositivos: los niveles de corriente y voltaje de carga en cada lado, la ausencia de señales externas de protección y automatización, la correspondencia de las posiciones de los dispositivos de conmutación con el funcionamiento normal de la equipo.

La operación de transformadores también incluye el control de los niveles de voltaje en el consumidor. En caso de desviación de tensión fuera de los valores permitidos, la tensión se ajusta conmutando las tomas del devanado a través de cambiadores de tomas sin tensión o dispositivos de conmutación de carga.