Protección Principal del Transformador
La protección principal para los transformadores consta de la protección por gas y la protección diferencial.
Protección por Gas
La protección por gas es un mecanismo de protección que responde a las fallas internas dentro del tanque del transformador y a la disminución del nivel de aceite. Cuando ocurre una falla interna en el tanque del transformador, los gases generados por la descomposición del aceite del transformador y de los materiales de aislamiento debido a las corrientes de falla y los arcos fluyen desde el tanque hacia la parte superior del conservador de aceite. La protección que opera basándose en estos flujos de gas y aceite se conoce como protección por gas. Diseñada según la característica de que se producen gases durante las fallas internas del transformador, la protección por gas sirve como la protección principal para las fallas internas del transformador y es única para los transformadores.
Ámbito de la Protección por Gas
Cortocircuitos interfase internos en el transformador.
Cortocircuitos entre vueltas, cortocircuitos entre bobinados y el núcleo o el tanque.
Fallas en el núcleo (como sobrecalentamiento y quemaduras).
Disminución del nivel de aceite o fuga de aceite.
Contacto deficiente en los cambiadores de tomas o soldadura defectuosa de conductores.
Ventajas y Desventajas de la Protección por Gas
No puede detectar fallas externas del transformador (como las que ocurren en los embocaduras y cables de salida), por lo que no puede servir como la única protección para todos los tipos de fallas del transformador.
Poca resistencia a interferencias externas; por ejemplo, es propensa a mal funcionamiento durante terremotos.
Ventajas: Estructura simple, operación rápida, alta sensibilidad. Puede detectar diversas fallas internas del tanque, incluyendo fallas menores como cortocircuitos ligeramente entre vueltas y daños en el núcleo. Puede detectar fallas que la protección diferencial puede pasar por alto, como fallas menores entre vueltas, problemas en el núcleo y entrada de aire al transformador.
Desventajas:
Protección Diferencial
La protección diferencial longitudinal del transformador, comúnmente conocida como protección diferencial, está diseñada según el principio de corriente circulante. La protección diferencial es la protección principal para diversas fallas de cortocircuito en los bobinados, embocaduras y cables de salida del transformador. Sin embargo, no es altamente sensible a ciertas fallas internas como cortocircuitos leves entre vueltas. Por lo tanto, la protección diferencial y la protección por gas se utilizan generalmente juntas para formar el sistema de protección principal para los transformadores. Se recomienda la protección diferencial longitudinal para transformadores grandes y críticos, o cuando la sensibilidad de la protección de sobrecorriente instantánea es insuficiente.
Ámbito de la Protección Diferencial
La zona de protección cubre los componentes eléctricos principales entre los transformadores de corriente en todos los lados del transformador.
Cortocircuitos multipolares en los cables de conexión y bobinados del transformador.
Cortocircuitos severos entre vueltas.
Fallas a tierra en bobinados y cables de conexión en sistemas de tierra de alta corriente.
Ventajas y Desventajas de la Protección Diferencial
Ventajas: Capaz de eliminar rápidamente y eficazmente las fallas dentro de su zona de protección. Cuando se cablea correctamente y se pone en servicio adecuadamente, opera de manera confiable sin mal funcionamiento.
Desventajas: No es suficientemente sensible a los cortocircuitos internos menores entre vueltas.
