Sistemas de Protección en Centros de Transformación Eléctrica

Sobreintensidades y Sobrecalentamientos

En los transformadores en baño de aceite, la protección se realiza mediante un termómetro de esfera con contactos eléctricos que controlan la temperatura del aceite y actúan al sobrepasar el valor de ajuste. Suelen disponer de dos escalones de actuación: uno para emitir una señal de aviso y otro para el corte de alimentación.

Dispositivos de protección específicos

• Relé Buchholz: Utilizado en transformadores con depósito de expansión. El aparato queda intercalado en el tubo de conducción entre el depósito y la cuba. Su función es detectar la acumulación de gas o aire en el aceite, así como vigilar su nivel.
• Relés DPG y DPGT: Diseñados para transformadores de llenado integral. Se sitúan en la tapa superior del transformador y detectan el nivel de aceite. Algunos modelos (DPGT) incorporan además un termómetro con contactos eléctricos.
• Sondas PTC: Empleadas en transformadores secos para controlar y vigilar la temperatura. Se instalan sobre la parte activa del transformador, disponiendo de dos unidades en cada fase.

En ambos tipos de transformadores, el elemento de interrupción de alimentación puede ser un interruptor-seccionador. Es importante notar que, en caso de una avería detectada por un relé de gases, puede originarse una corriente de cortocircuito con un valor superior al poder de corte del interruptor-seccionador.

Protección contra Cortocircuitos

La configuración de la protección varía según la titularidad de la instalación:

• Compañía: La protección la realizan los fusibles de Alta Tensión (AT) asociados a los interruptores-seccionadores. Las líneas de Baja Tensión (BT) cuentan cada una con su propio fusible seccionador.
• Abonado: La protección se realizará mediante el sistema de control de sobretemperaturas de cada transformador. En equipos en baño de aceite, se complementa con la protección por detector de gases.

Sobretensiones

Las sobretensiones se clasifican según su procedencia:

• Origen interno: Producidas por maniobras de interrupción o cortocircuitos. Son proporcionales a la tensión (U) de servicio.
• Origen externo: Causadas por agentes atmosféricos. No guardan relación directa con la tensión de servicio.

Para la protección contra estos fenómenos se utilizan autoválvulas o pararrayos, consistentes en una serie de discos de óxido de zinc apilados en el interior de un cuerpo cilíndrico aislante que se conecta entre la línea y tierra. Su instalación depende del tipo de Centro de Transformación (CT):

• CT alimentados por red de cables subterráneos: No precisan pararrayos.
• CT alimentados por línea aérea: Deben instalarse en el punto de acometida aérea al CT.
• CT alimentados por un tramo de cable subterráneo conectado a línea aérea: Deben colocarse en el punto de conexión del cable subterráneo a la línea aérea.

El nivel de aislamiento define la aptitud del equipo para soportar estas sobretensiones sin sufrir deterioros.

Protección contra Incendios

En los Centros de Transformación con transformadores de aceite, se deben prever protecciones según la normativa MIE-RAT 14, distinguiendo dos sistemas:

Sistema Pasivo

Es de aplicación general y consiste en:

• Pozo colector: Para la recogida de aceite en caso de fuga.
• Obra civil: Estructuras resistentes al fuego.
• Puertas y aberturas: Elementos metálicos de seguridad.
• Tabiques: Separaciones metálicas o de obra civil.

Sistema Activo

Es obligatorio a partir de 600 litros de aceite para un transformador individual o 2400 litros para el total de la instalación. Consiste en:

• Equipo de extinción: De funcionamiento automático.
• Compuertas: Con sistema de cierre automático.
• Separación: Aislamiento de la celda del transformador respecto al resto del CT.