Control de temperatura del transformador


Control Temperatura Transformador

Control de temperatura del transformador

Los transformadores son el equipo más importante para mantener la continuidad del sistema eléctrico, en caso de falla de un transformador es muy probable que se presenten cortes de energía a las cargas que alimenta, esto se debe evitar haciendo todos los esfuerzos posibles ya que produce costos por inactividad, mantenimiento y reparaciones.

 

El control de temperatura del transformador es obligatorio para mantener el servicio eléctrico con la mejor calidad energética posible y reducir las fallas por sobrecalentamiento y sobrecarga, así como para extender la vida útil mediante un rango de temperatura controlado. La temperatura de un transformador nos da información sobre su “salud”, eficiencia, potencia y carga.

Durante más de 35 años Orion Italia ha fabricado relés de protección para sistemas eléctricos de todo tipo, nuestro dispositivo de protección de temperatura TR42 está instalado en cientos de miles de transformadores en todo el mundo. Para obtener más información sobre este producto y obtener un manual en pdf, haga clic en el siguiente enlace:


Unidad de control de temperatura del transformador

Para medir la temperatura de un transformador, ya sea con RTD, PT100, Fibra óptica, RF Wireless o infrarrojos, es necesario contar con una unidad de control de temperatura capaz de interpretar estas señales y convertirlas en valores reales de temperatura. Generalmente es un dispositivo digital (basado ​​en microprocesador) con programación interna, configuraciones personalizables, entradas/salidas y puerto de comunicación, estas unidades de control de temperatura del transformador realizan la gestión completa para mantener la temperatura de los devanados en niveles de operación adecuados, siempre dentro del rango especificado por el fabricante.


La unidad de control de temperatura del transformador generalmente tiene puerto de comunicación RS-485 Modbus RTU para permitir la integración en sistemas de nivel superior como SCADA, control de subestaciones o sistemas de información eléctrica en la nube, también se puede integrar con PLC en aplicaciones industriales.

Sistema de control de temperatura del transformador

El conjunto de sensores, unidad de control, software, configuraciones, ventiladores, cableado, incluso sistemas conectados por comunicaciones (RS-485 / Ethernet) y todo lo necesario para controlar la temperatura de un transformador se denomina “sistema de control de temperatura del transformador”, es decir, incluye un conjunto de elementos que se integran con el fin de maximizar la eficiencia de los transformadores, minimizar el estrés térmico, fallas, optimizar la planificación del mantenimiento y extender la vida útil de estos activos.

Control de temperatura del transformador en resina epoxi

Los transformadores en resina epoxi son un elemento crítico del sistema eléctrico donde se instala, generalmente los sistemas son MT/BT, alimentando directamente cargas importantes, por lo que debemos instalar un control de temperatura del transformador para mantener la temperatura dentro del rango indicado por el fabricante y en caso de que el valor medido esté por encima del ajuste, este control ordena encender los ventiladores y forzar el flujo de aire entre los devanados para disipar el calor generado.

Control de temperatura del transformador de tipo seco

Debemos intentar alargar la vida de los transformadores el mayor tiempo posible en condiciones óptimas de funcionamiento. Los transformadores en seco generalmente están diseñados para convertir media tensión en baja tensión y son el equipo clave para suministrar cargas de baja tensión. Instalar un dispositivo de control de temperatura del transformador es obligatorio para maximizar la calidad del servicio eléctrico, minimizar los cortes de energía y operar cada transformador dentro del rango de temperatura deseado, evitando el sobrecalentamiento, activando el flujo de aire forzado (usando ventiladores).

¿Qué son las unidades de control de temperatura?

Es el equipo que controla la temperatura de un sistema industrial, para transformadores su objetivo es mantener la temperatura en los devanados por debajo de un ajuste previamente configurado.

La unidad de control de temperatura suele ser digital y basada en un microprocesador. Los transformadores en seco y en resina integran esta unidad de temperatura en el relé de protección de temperatura, con las ventajas que este puede ofrecer, como por ejemplo registrar las temperaturas en el tiempo, encender o apagar la ventilación forzada en función de la temperatura medida en cada devanado, enviar alarmas o señales remotas, además de disparar el disyuntor en caso de superar la temperatura máxima deseada.

¿Cómo se mide la temperatura de un transformador?

La temperatura se mide mediante un termómetro que está compuesto por un sensor, ya sea RTD (detectores de temperatura por resistencia), estos generalmente son sondas de platino PT100, termopares y en ocasiones también se utiliza fibra óptica, incluyendo sensores de infrarrojos.

 

La temperatura en transformadores en seco o en resina epoxi viene determinada a través de sondas PT100 realizadas en platino, lo que permite que la resistencia en cada grado de temperatura sea perfectamente definida. Ejemplo de estos valores, a continuación:

Temperatura en °C PT100 (tipo: 404) en Ohm
-10 96.09
0 100.00
10 103.90
50 119.40
100 138.50
150 157.31

Para obtener información detallada, consulte el Manual PDF de esta página web:

- Manual de instrucciones para el control de temperatura del transformador TR42 en PDF.

¿Cómo manejar la temperatura en el sistema de control?

La temperatura en un sistema de control o verificar y administrar la temperatura a través de un sistema de control es un proceso común, requiere medir la temperatura y ejecutar acciones para cambiarla, además de un sistema de enfriamiento. Para los transformadores en seco o en resina epoxi, generalmente este sistema de control está integrado en el relé de protección de temperatura del transformador.

El objetivo principal de este sistema es apagar o encender los ventiladores para disminuir la temperatura de los devanados cuando superan un ajuste predeterminado, mediante la circulación de aire forzado. Existen varios niveles de ajustes para aumentar la potencia de la circulación del aire forzado.

¿Cuáles son los métodos de control de temperatura?

Entre los diferentes métodos y dispositivos disponibles para controlar la temperatura, los más comunes son:

- Sensores PT100: son el componente primordial de la adquisición de temperatura, un PT100 es un sensor de temperatura formado por un hilo de platino que a 0°C tiene 100 ohmios y que cuando aumenta la temperatura aumenta su resistencia eléctrica, en todo el rango de temperatura, su aumento de resistencia no es lineal, pero el valor de resistencia para cada grado de temperatura exacto se define en tablas.

- Equipo de medida y control: es un dispositivo digital con entradas para los sensores de temperatura, que traduce y analiza estos valores en tiempo real, este dispositivo se encarga de encender o apagar la ventilación forzada en el caso de resina epoxi o transformadores en seco con el objetivo de hacer circular el aire y reducir la temperatura en los devanados mediante el flujo de aire.

- Sistema de ventilación: está formado por los ventiladores que harán fluir el aire hacia los devanados, también incluye su estructura metálica y cableado.

- Room Cooling: en algunas ocasiones es posible cambiar la temperatura ambiente de la habitación donde se ubican los transformadores por medios naturales, como la apertura de puertas y ventanas, para permitir que la temperatura exterior ingrese a la habitación donde se ubican los transformadores. Dependiendo del país y época del año, es una solución natural modificar varios grados la temperatura de los devanados sin necesidad de aire forzado, en ocasiones se utilizan ambos métodos juntos.

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