Protecciones de Transformadores: Tipos y Funcionamiento

Protecciones de Transformadores

Sobrecorriente Instantánea de Fases (50)

• Pueden ajustarse para detectar faltas internas de gran severidad.
• El ajuste del arranque de la unidad debe realizarse teniendo en cuenta las siguientes consideraciones:
  • El ajuste del relé 50 deberá ser tal que no pueda actuar para faltas externas.
  • El ajuste deberá estar por encima de la corriente de inrush esperada (o incorporar algoritmos que eviten su actuación durante energizaciones).
• En muchas ocasiones (especialmente en redes malladas), no es posible cumplir las condiciones anteriores, lo que impide disponer de la función 50.

Sobrecorriente de Terciario (51)

• Durante faltas a tierra en los niveles de alta tensión, aparecen corrientes elevadas en los devanados del terciario.
• En caso de fallo de las protecciones de respaldo de los devanados primario y secundario, la protección de sobrecorriente del terciario debe actuar.

Funciones de Respaldo

• 51/51N:

  Empleadas para la detección de faltas externas y operación en caso de que las protecciones principales encargadas de despejar dichas faltas no actúen en los tiempos previstos. Sensibilidad limitada por la máxima corriente de carga esperada incluyendo la posible sobrecarga temporal. No puede asegurarse un tiempo exacto de despeje ya que el tiempo de operación depende de la corriente medida.

• 21:

  Igual que 51N salvo Z1. Su sensibilidad no está limitada por la corriente de carga del transformador. Afectadas por el fenómeno de oscilación de potencia.

Protección de Cuba

Detecta la corriente de circulación que se establece entre la cuba y la conexión de esta a tierra cuando se ha producido un defecto de aislamiento lo que conlleva que se produzca un contacto entre las partes activas del transformador y la carcasa. La cuba tiene que estar conectada rígidamente a tierra en un único punto y el resto del transformador aislado a tierra. La protección debe incluir un transformador de intensidad que es quien alimenta a un relé de detección de contacto a cuba. Si se activa el relé, no siempre es por una avería en el transformador, ya que si hay contacto entre la cuba y un elemento, se activa el relé, este elemento puede ser un animal por ejemplo.

Protección Frente a Fallos Mecánicos

Hay ciertos defectos en el transformador que no son detectables con las protecciones eléctricas. Una falta entre espiras puede provocar una gran corriente entre dichas espiras sin implicar un aumento apreciable de la corriente por el devanado. Dos métodos para detectar defectos en el transformador sin emplear medida de magnitudes eléctricas:

• Acumulación de gases debido a una lenta descomposición del aislamiento del transformador o del aceite.
• Incremento en la presiones de gas o aceite debido a faltas internas.