Sistemas de Seguridad y Protecciones Internas en Transformadores Eléctricos

Protecciones propias del transformador

Los dispositivos de protección propia más empleados son:

Relé Buchholz

Cualquier irregularidad magnética o eléctrica que se presente en el interior de un transformador origina calentamientos locales que descomponen el aceite o dan lugar a la combustión de los aislantes, produciéndose por dichas causas un desprendimiento más o menos importante de gases. Es un dispositivo que se coloca entre la cuba y el depósito de expansión.

El relé Buchholz detecta este desprendimiento y activa una alarma o la desconexión del transformador según la magnitud de la detección, pues el desprendimiento de gases es proporcional a la importancia de la avería y, por esta causa, se establecen un nivel de alarma y otro de disparo. Como consecuencia, el relé avisa de:

• Daños incipientes por sobrecalentamiento local debido a contacto entre espiras.
• Pequeñas descargas disruptivas.
• Defectos de tierra.
• Interrupción de fase.
• Descargas disruptivas de importancia.
• Entrada de aire en la cuba del transformador.
• Descenso inadmisible del nivel de aceite.

Este relé posee dos flotadores a un distinto nivel que actúan sobre dos circuitos independientes: uno de alarma y otro de disparo. Una avería de poca importancia produce una emisión moderada de pequeñas burbujas de gas que se dirigen desde la cuba del transformador al depósito de expansión, siendo captadas por el relé y almacenadas en su parte superior, que para cierta posición activa la alarma. Una avería de más importancia produce una emisión de grandes burbujas de gas que fluyen bruscamente, incluyendo el movimiento de aceite, haciendo bascular el flotador inferior y activándose la desconexión del transformador.

Sobre el cuerpo del relé existen dos ventanas con escala indicadora del volumen de gas acumulado, así como una válvula para purgado, lo cual aporta información importante sobre la causa y/o naturaleza de la avería en el transformador.

Como los CT (Centros de Transformación) de la red pública no suelen estar equipados con interruptor automático, sino solo con interruptor-seccionador, y es necesario para la apertura en ciertos casos de cortocircuitos un poder de corte superior al del interruptor seccionador, los transformadores en baño de aceite de estos CT no llevan relé de gases, solo protección contra temperatura. En CT de cliente que llevan interruptor automático, los transformadores de aceite sí están equipados con relés de gases.

Detector de presión de gas

Es el nombre del relé de detección de gases para los transformadores de distribución MT/BT de llenado integral sin depósito conservador. Realiza la misma función que el relé Buchholz y está situado en la tapa superior del transformador.

Termómetros y termostatos

La protección se basa en la detección de un calentamiento anormal del dispositivo. En el termómetro, situado en la tapa o en uno de los lados del transformador, se produce la dilatación de un líquido que provoca una señal de alarma para cierta temperatura o produce la desconexión del transformador para una temperatura mayor. En el termostato, situado en la tapa, se produce la dilatación de un elemento metálico que provoca una señal de alarma para cierta temperatura o produce la desconexión del transformador para una temperatura mayor. Ambos dispositivos se sitúan en la parte superior de la cuba del transformador, pues es la parte donde el aceite está más caliente.

Protección de cuba

Controla las corrientes de fuga a tierra.