Quins són els sistemes de protecció utilitzats en transformadors?

Els transformadors són components crítics en els sistemes elèctrics. Per assegurar la seva operació segura i fiable, sovint es doten de diversos sistemes de protecció. Aquests sistemes poden detectar i reaccionar davant diferents tipus d'errors i condicions anòmals, tallant ràpidament l'abastament elèctric per evitar que l'error s'agravi. A continuació, es presenten alguns dels sistemes de protecció més comuns dels transformadors:

1. Protecció contra sobrecorrent

1.1 Protecció instantània contra sobrecorrent

• Funció: Detecta i respon ràpidament a errors de curtcircuït, tallant immediatament l'abastament elèctric.

• Aplicació: Adequat per aïllar ràpidament errors de curtcircuït per prevenir el sobrecalorament i l'endommagament del transformador.

1.2 Protecció contra sobrecorrent amb retard

• Funció: Detecta sobrecorrents sostenuts i talla l'abastament elèctric després d'un cert retard.

• Aplicació: Adequat per gestionar condicions de sobrecàrrega, prevenint el sobrecalorament del transformador durant períodes prolongats.

2. Protecció diferencial

2.1 Protecció diferencial del transformador

• Funció: Compara les corrents en ambdós costats del transformador per detectar errors interns.

• Principi: En condicions normals, les corrents en ambdós costats del transformador haurien de ser iguals i en sentits oposats. Qualsevol discrepància indica un possible error intern.

• Aplicació: Adequat per a grans transformadors, capaç de detectar i aïllar ràpidament errors interns.

3. Protecció gassosa (Relé Buchholz)

3.1 Protecció gassosa lleugera

• Funció: Detecta petites quantitats de gas generades a l'interior del transformador i activa una alarma.

• Aplicació: Utilitzada per avís prèvi, incloent als personal de manteniment a realitzar inspeccions.

3.2 Protecció gassosa pesada

• Funció: Detecta grans quantitats de gas generades a l'interior del transformador i talla immediatament l'abastament elèctric.

• Aplicació: Utilitzada per aïllar ràpidament errors interns severes, prevenint incendis i explosions.

4. Protecció de temperatura

4.1 Protecció de temperatura de les bobines

• Funció: Monitoritza la temperatura de les bobines del transformador i activa una alarma o talla l'abastament elèctric si la temperatura supera un valor fixat.

• Aplicació: Preveu el sobrecalorament del transformador, allargant-ne la vida útil.

4.2 Protecció de temperatura de l'oli

• Funció: Monitoritza la temperatura de l'oli del transformador i activa una alarma o talla l'abastament elèctric si la temperatura supera un valor fixat.

• Aplicació: Preveu que l'oli es sobrecalori, cosa que pot causar la degradació i fallada dels materials d'aïllament.

5. Protecció de pressió

5.1 Protecció de descàrrega de pressió

• Funció: Monitoritza la pressió interna del transformador i allibera la pressió si supera un valor fixat per prevenir explosions.

• Aplicació: Adequat per a transformadors immersos en oli, assegurant una descàrrega de pressió segura quan la pressió interna és massa alta.

6. Monitorització de l'aïllament

6.1 Monitorització de la resistència d'aïllament

• Funció: Monitoritza la resistència d'aïllament de les bobines del transformador i activa una alarma si cau per sota d'un valor fixat.

• Aplicació: Detecció precoç de l'envelleiment o dañament de l'aïllament, prevenint errors.

7. Protecció de corrent de seqüència zero

7.1 Protecció de corrent de seqüència zero

• Funció: Detecta corrents de seqüència zero en un sistema trifàsic per identificar errors de terra monofàsics.

• Aplicació: Adequat per a sistemes amb neutres a terra, prevenint el dañament d'equips degut a errors de terra monofàsics.

8. Protecció de tensió

8.1 Protecció contra sobretensió

• Funció: Monitoritza la tensió del sistema i activa una alarma o talla l'abastament elèctric si la tensió supera un valor fixat.

• Aplicació: Preveu la ruptura de l'aïllament i el dañament d'equips degut a sobretensió.

8.2 Protecció contra subtensió

• Funció: Monitoritza la tensió del sistema i activa una alarma o talla l'abastament elèctric si la tensió cau per sota d'un valor fixat.

• Aplicació: Preveu que els equips funcionin incorrectament degut a subtensió.

9. Protecció no elèctrica

9.1 Protecció del nivell d'oli

• Funció: Monitoritza el nivell d'oli en el transformador i activa una alarma si cau per sota d'un valor fixat.

• Aplicació: Preveu la reducció de l'eficiència de refredament i el dañament d'equips degut a nivells baixos d'oli.

9.2 Anàlisi cromatogràfica de l'oli

• Funció: Analitza periòdicament el contingut de gas en l'oli del transformador per detectar errors interns.

• Aplicació: Utilitzada per detecció precoç d'errors interns, orientant el manteniment i les reparacions.

10. Protecció digital

10.1 Protecció basada en microprocessadors

• Funció: Utilitza microprocessadors i algoritmes intel·ligents per integrar múltiples funcions de protecció, millorant la precisió i la fiabilitat de la protecció.

• Aplicació: Adequat per a xarxes intel·ligents modernes, permetent el monitoratge remot i la protecció automatitzada.

Resum

Els sistemes de protecció dels transformadors utilitzen diversos mètodes per detectar i reaccionar davant diferents tipus d'errors i condicions anòmals, assegurant la seva operació segura i fiable. Aquests sistemes de protecció inclouen la protecció contra sobrecorrent, la protecció diferencial, la protecció gassosa, la protecció de temperatura, la protecció de pressió, la monitorització de l'aïllament, la protecció de corrent de seqüència zero, la protecció de tensió i la protecció no elèctrica. La tria del sistema de protecció depèn del tipus, capacitat i entorn d'aplicació del transformador. A través d'aquestes mesures de protecció, es poden prevenir i minimitzar eficàcement els errors dels transformadors, allargant la vida útil dels equips i assegurant l'operació estable del sistema elèctric.