Universidad Veracruzana

Experiencia: protección a sistemas de potencia.Ing. Jesús A. Rendón Ordoñez.Estudiante: Francisco J. Jiménez López.Tema: 6.1 Protección a transformadores.

Las averías en los transformadores pueden producirse por:

-Causas externas: sobretensiones, sobrecargas, cortocircuitos en la red, subfrecuencias.-Causas internas: defecto a masa, cortocircuito entre espiras o entre fases, defecto en el núcleo por falla de aislamiento, fallo de elementos asociados.

presentan condiciones como: • Diferentes niveles de voltaje (incluyendo TAPS), por lo cual hay distintas corrientes

primarias en los circuitos conectados.• Diferentes relaciones entre transformadores de corriente, con lo que es posible un

desequilibrio de impedancias.• Corriente magnetizante de inrush, que aparece en el relevador diferencial como una

falla interna. De dichos factores el más importante es la corriente magnetizante de inrush. Cuando un transformador es energizado, una magnetización transitoria o corriente de excitación fluirá presentándose como una falla interna de los relevadores conectados diferencialmente. Los elementos que controlan la magnitud y duración de la inrush magnetizante son:

• Tamaño del banco de transformadores.• Tamaño del sistema de potencia.• Resistencia en el sistema, desde la fuente hasta el banco.• Tipo de hierro usado en los transformadores.• Antecedentes del banco (flujo residual).• Cómo es energizado el banco.

Hay diferentes métodos, pero los más utilizados son:

• Desensibilización. un modelo de equipo de desensibilización consiste en un relevador de baja tensión con contactos normales cerrados, que tiene el sistema de poner en trabajo y de reposición de acción retardada. Los contactos se unen en serie con una resistencia de bajo valor que coloca en derivación a la bobina de funcionamiento del relevador diferencial, en cada fase. El relevador de baja tensión se alimenta de un TP que va conectado a las terminales del transformador de potencia, del lado de baja tensión. Cuando el transformador de potencia está desconectado, el relevador de baja tensión se repone y sus contactos completan el circuito en derivación, a través de la bobina de funcionamiento del relevador diferencial. El relevador de baja tensión no se pondrá en trabajo y no abrirá sus contactos hasta un corto tiempo después de que se ha conectado el transformador de potencia, con lo cual el relevador diferencial durante el período de la corriente magnetizante transitoria queda inoperante. En el funcionamiento normal del transformador de potencia se abre el circuito de desensibilidad, sin interferir con la sensibilidad del relevador diferencial cuando ocurre una falla en dicho transformador. Si ocurriese una falla en este, que repusiera el relevador de baja tensión, su acción retardada impediría la desensibilización del relevador diferencial.

• Supresor de disparo. Una mejora del principio de desensibilización es el supresor de disparo. Tres relevadores de tensión de alta velocidad conectados para ser accionados, ya sea por tensión de fase a fase o de fase a neutro, controlan el disparo con los relevadores diferenciales de porcentaje.

• el supresor de disparo distingue una falla por la reducción en uno o más de los voltajes de fase, mientras que la corriente de inrush ocurre con pleno voltaje. Tal método no desensibiliza directamente al relevador mismo.

• Retención de corriente armónica. Este principio hace autodesensibilización a un relevador diferencial durante el periodo de la corriente de inrush transitoria, pero no será desensibilizado si ocurre un cortocircuito en el transformador en el mismo lapso. Dicho relevador es capaz de distinguir la diferencia entre la corriente magnetizante transitoria y la del cortocircuito, con base en la variación en la forma de onda. La corriente magnetizante transitoria se caracteriza por grandes componentes armónicas que no son muy notorias en las corrientes de cortocircuito.

Dispositivos usuales de protección de transformadores:

• Protección primaria contra sobretensiones.• Protección de las instalaciones de

refrigeración.• Protección Buchholz.• Protección de sobrecarga.• Protección diferencial • Protección de sobreintensidad.