Como Solucionar Problemas de Calidade do Enérxica nos Transformadores do Sistema Eléctrico

Transformadores e Monitorización da Calidade do Suministro Eléctrico

O transformador é un compoñente central do sistema de enerxía. A monitorización da calidade do suministro eléctrico é fundamental para garantir a seguridade dos transformadores, mellorar a eficiencia do sistema e reducir os custos de operación e mantemento, impactando directamente na fiabilidade e no rendemento de toda a rede de enerxía.

Por que Realizar Probas de Calidade do Suministro Eléctrico en Transformadores?

• Garantir a Operación Segura do Transformador
  Problemas de calidade do suministro eléctrico, como harmónicos, fluctuacións de tensión e desequilibrios de carga, poden causar sobrecalentamento, envejecemento do aislante, redución da eficiencia e incluso fallo prematuro.

• Identificar a Polución Harmónica e Prevenir o Sobrecargamento
  Os sistemas modernos de enerxía utilizan amplamente cargas non lineares (por exemplo, sistemas UPS, electrónica de potencia, inversores), que xeran correntes harmónicas. Estas aumentan as perdas de ferro e cobre nos transformadores. Cando a Distorsión Harmónica Total (DHT) supera o 5%, os transformadores están expostos a un risco significativo de sobrecargamento.

• Prevenir o Mal Funcionamento do Equipo Debido ás Fluctuacións de Tensión
  As fluctuacións de tensión frecuentes ou o parpadeo poden inestabilizar o transformador e o equipo a montante, levando a erros operativos.

• Controlar o Desequilibrio de Carga para Evitar o Sobrecalentamento Localizado
  O desequilibrio de carga trifásica causa unha corrente neutra excesiva, resultando en sobrecalentamento localizado, redución da eficiencia e posible dano ao transformador.

• Garantir a Seguridade do Sistema de Terra e Prevenir Problemas de Tensión N-G
  Un deseño incorrecto do sistema de terra pode levar ao desprazamento do punto neutro, causando unha tensión N-G (Neutro-Terra) anómala, que interrumpe a operación do transformador e a funcionalidade dos dispositivos protectores.

Como Realizar una Monitorización Sistematica da Calidade do Suministro Eléctrico en Transformadores

Control de Harmónicos e Aplicación do Factor K

• Usar Transformadores con Factor K: Seleccionar unha clasificación K adecuada (por exemplo, K-4, K-13, K-20) baseada nas características harmónicas da carga para mellorar a capacidade do transformador para resistir as correntes harmónicas.

• Limitar a DHT (Distorsión Harmónica Total): Mantener a DHT por debaixo do 5%, en conformidade coas normas IEEE 519.

• Instalar Equipamento de Filtrado: Desplegar filtros activos ou pasivos preto das fuentes de harmónicos para reducir a inxección de harmónicos no sistema.

Supresión da Distorsión e Fluctuación de Tensión

• Usar Equipamento de Estabilización de Tensión: Empregar Reguladores Automáticos de Tensión (AVR) ou Xeradores Estaticos de Var (SVG) para estabilizar a tensión.

• Optimizar a Programación de Cargas: Evitar o arranque simultáneo de equipos de alta potencia para minimizar as caídas de tensión.

• Implementar Monitorización e Alarma: Desplegar sistemas de monitorización da calidade do suministro eléctrico para detectar e alertar sobre anomalias de tensión en tempo real.

Mitigación do Desequilibrio de Carga

• Optimizar a Distribución de Cargas: Mantener correntes trifásicas equilibradas.

• Usar Balanceadores de Carga: Balancear automaticamente as cargas en aplicacións onde o axuste manual non é práctico.

• Inspección e Axuste Regular: Usar analizadores de calidade do suministro eléctrico para monitorizar e corrixir niveis de desequilibrio periodicamente.

Prácticas de Terra dos Transformadores

• Deseño e Mantemento Adequado do Sistema de Terra

• Terra do Neutro: En Sistemas Derivados Separadamente (SDS), o punto neutro debe estar correctamente terrado segundo normas como NEC 250 para evitar un "terra flotante."

• Control da Tensión N-G: Estabilizar o potencial neutro mediante un terra correcto para minimizar a tensión Neutro-Terra.

• Resistencia de Terra Conforme: Asegurar que a resistencia de terra cumpra cos requisitos do código (por exemplo, ≤4Ω).

• Evitar a Mezcla de Terra: Manter separados o terra de sinal e o terra de potencia para reducir a interferencia.

• Probas Regulares: Usar un tester de resistencia de terra para verificar periódicamente a integridade do sistema.

Dimensionamento da Capacidade con Corrección do Factor de Distorsión

• Considerar o Factor de Cresta (FC) e o Factor de Reducción Harmónico (FRH): Ajustar a capacidade do transformador baseándose nas características reais da carga.

• Seguir ANSI/IEEE C57.110: Aplicar os factores de redución do estándar para unha selección precisa da capacidade.

• Proporcionar Margen de Capacidade: Reservar un 10–20% de capacidade extra durante o deseño para acomodar cargas futuras e efectos harmónicos.