Introducción
Es crucial que la temperatura de un transformador eléctrico sea monitoreada y mantenida dentro de los límites de diseño. Se ha comprobado que temperaturas operativas excesivas acortan la vida útil del transformador y deben evitarse.
Monitoreo de Temperatura de Transformadores Secos e Inmersos en Líquido
Existen dos métodos de medición de temperatura para transformadores inmersos en líquido (conservador y diseño hermético) y uno para transformadores secos.
Punto Caliente - un punto caliente representa la temperatura más alta dentro de los devanados del transformador y se mide de manera directa o indirecta. El área del punto caliente se estima, pero siempre se encuentra dentro de los devanados más cercanos al núcleo.
Aceite Superior - la temperatura del aceite superior representa la temperatura más alta del líquido aislante y se mide directamente. La zona de líquido más caliente está directamente sobre los devanados y el núcleo del transformador. Tenga en cuenta que el término 'Aceite Superior' se refiere al aceite como medio aislante, lo cual puede ser engañoso ya que alrededor del 5% de todos los transformadores aislados en líquido utilizan líquidos distintos al aceite (silicona, ésteres sintéticos, ésteres naturales, etc.).
Sensor de Temperatura para Transformador Inmerso en Líquido
Transformadores de tipo seco solo requieren la medición de temperatura de los devanados (punto caliente). Los transformadores inmersos en líquido requieren la medición de la temperatura de los devanados y del aceite superior. Los transformadores de tipo seco miden directamente la temperatura del punto caliente del devanado.
Transformadores inmersos en líquido miden directamente la temperatura del aceite superior y luego ajustan este valor para estimar la temperatura del punto caliente del devanado (por lo tanto, la temperatura del punto caliente se mide indirectamente). El valor de compensación de temperatura entre el aceite superior y el punto caliente lo decide el fabricante original del equipo (OEM).
¿Cómo funciona el monitoreo de temperatura del transformador?
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Medición de Temperatura de Transformadores Secos
Los sensores de temperatura para transformadores de tipo seco pueden instalarse sobre la unidad, o dentro de uno o varios de los devanados de baja tensión; los devanados de baja tensión están más cerca del núcleo del transformador y por lo tanto representan el área más caliente (punto caliente). Los transformadores modernos de tipo seco a menudo están equipados con cables de fibra óptica que proporcionan una lectura mucho más confiable que los sensores electrónicos tradicionales, que son propensos a inexactitudes debido a los grandes flujos magnéticos creados por el transformador.
Medición de Temperatura de Transformadores Inmersos en Líquido
El monitoreo local de la temperatura del aceite superior generalmente se logra utilizando un arreglo de fuelle y capilar, mientras que el monitoreo remoto se puede lograr utilizando un sensor Pt 100 estándar.
Los transformadores modernos utilizan cables de fibra óptica para el monitoreo de la temperatura del punto caliente del devanado, pero esta es una tendencia relativamente nueva. La práctica estándar ha sido instalar el sensor de temperatura del aceite superior bien dentro de una resistencia enrollada. La resistencia/calefactor está conectada a los devanados LV o HV del transformador a través de un transformador de corriente y esto hace que la temperatura de la resistencia aumente o disminuya dependiendo de la carga del transformador. Esta configuración se conoce como un dispositivo de imagen térmica.
Tenga en cuenta que, según la experiencia del autor, los sensores de temperatura de devanado tradicionales son difíciles de calibrar en el campo y a menudo se encuentran inexactos.
Recursos Adicionales
https://www.qualitrolcorp.com/products/temperature-measurement-devices
https://www.maddox.com/resources/articles/transformer-gauges-indicators-and-monitoring-devices
https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer