Comprensión de los dispositivos de protección de seguridad de transformadores: Cojín de aceite absorbedores de humedad y más

Construcción del Cuerpo Principal del Transformador y Dispositivos de Protección de Seguridad

Un transformador de potencia está equipado con varios dispositivos críticos de protección de seguridad para garantizar un funcionamiento confiable y seguro. Estos componentes desempeñan roles esenciales en la monitorización, protección y mantenimiento de la integridad del transformador bajo diversas condiciones de operación.

1. Cojín de Aceite (Tanque Conservador)

El cojín de aceite, también conocido como tanque conservador, generalmente tiene una capacidad de aproximadamente 8-10% del volumen total de aceite del transformador. Sus funciones principales son acomodar la expansión y contracción del aceite aislante debido a las fluctuaciones de temperatura, minimizar el contacto directo entre el aceite y el aire ambiente, y, por lo tanto, reducir la degradación del aceite causada por la absorción de humedad y la oxidación. Para mejorar aún más la protección, se instalan absorbentes de humedad (respiraderos) en el cojín de aceite para evitar que el aire no filtrado entre en el transformador durante los cambios de volumen de aceite.

2. Absorbente de Humedad (Respiradero) y Purificador de Aceite (Filtro)

• El absorbente de humedad, comúnmente conocido como respiradero, está lleno de desecantes como gel de sílice o alúmina activada. En muchos diseños, se utiliza gel de sílice que cambia de color, apareciendo azul cuando está seco y volviéndose rosa o rojo cuando está saturado de humedad, proporcionando una indicación visual para el mantenimiento, como secado o reemplazo del adsorbente.

• El purificador de aceite, también conocido como filtro o recuperador, contiene materiales adsorbentes similares (por ejemplo, gel de sílice, alúmina activada) dentro de una cámara cilíndrica. A medida que el aceite del transformador circula a través de esta unidad, los adsorbentes eliminan la humedad, ácidos orgánicos y subproductos de oxidación, ayudando a mantener la pureza del aceite, la resistencia dieléctrica y la longevidad general.

3. Tubo Antidetonante (Ducto de Seguridad) / Dispositivo de Alivio de Presión

El tubo antidetonante, o ducto de seguridad, está montado en la tapa del tanque del transformador y sirve para liberar rápidamente la presión interna excesiva en caso de una falla interna grave, como un arco o cortocircuito, evitando así la ruptura catastrófica del tanque. En los transformadores de gran potencia modernos, este dispositivo ha sido en gran medida reemplazado por válvulas de alivio de presión. Estas válvulas están diseñadas para activarse automáticamente cuando la presión interna supera un umbral seguro. Al operar, no solo alivian la presión, sino que también activan contactos de alarma o señales de corte para alertar a los operadores o iniciar el corte de circuito, mejorando la protección del sistema.

4. Dispositivos Adicionales de Seguridad y Monitoreo

Además de lo anterior, los transformadores también están equipados con diversos otros componentes protectores y de monitoreo, incluyendo:

• Protección de gas (relé Buchholz) para detectar fallas internas como arcos o roturas de aislamiento que generan gas;

• Termómetros para monitorear la temperatura de las bobinas y el aceite;

• Indicadores de nivel de aceite para proporcionar una visualización en tiempo real de los niveles de aceite en el conservador.

En conjunto, estos dispositivos de seguridad aseguran que el transformador opere de manera eficiente, confiable y segura a lo largo de su vida útil.