Sistema de Protección contra Incendios para Transformadores – Causas Tipos y Requisitos

Causas de Incendios en Transformadores

Los transformadores pueden incendiarse debido a varios problemas críticos, incluyendo el sobrecalentamiento excesivo, cortocircuitos graves, fallas en el aceite aislante y rayos. Aunque los incendios en transformadores son relativamente poco comunes, sus consecuencias pueden ser devastadoras. Como se muestra en la figura a continuación, un transformador envuelto en llamas suele quedar irremediablemente dañado en cuestión de minutos. Sin embargo, es crucial abordar el impacto potencial de tales incendios en equipos y estructuras adyacentes, ya que las medidas de mitigación adecuadas pueden limitar los daños colaterales.

Riesgos de Incendio y Protección para Transformadores

Un incendio no controlado en un transformador puede causar daños extensos y llevar a interrupciones prolongadas y no programadas del suministro eléctrico. Para transformadores de alta potencia con voltajes superiores a 123 kV, es práctica estándar instalar sistemas de protección contra incendios dedicados. Una solución común son los sistemas de rociado fijo de agua, a menudo referidos como sistemas "deluge" o "agua contra incendios" para transformadores, como se ilustra en la Figura 1.

Estos sistemas están diseñados para suprimir rápidamente los incendios mediante un rocío de agua de alto volumen controlado, mitigando el riesgo de propagación del fuego a equipos o estructuras adyacentes y minimizando el tiempo de inactividad.

Sistemas de Protección Contra Incendios en Transformadores

Este sistema se activa mediante detectores de llama si el transformador está instalado al aire libre, o por detectores de humo si está en interiores.

Tipos de Sistemas de Protección Contra Incendios en Transformadores

Los sistemas de protección contra incendios en transformadores pueden clasificarse en:

Sistemas Basados en Agua y Sistemas de Niebla

• Componentes: Bombas contra incendios, sistemas de rociado fijo de agua/bocas, válvulas, componentes de válvulas y tuberías.

• Función: Suprimir rápidamente los incendios rociando el transformador con agua, aprovechando rociados de alta presión o nieblas finas para enfriar superficies y sofocar las llamas.

Sistemas de Detección de Incendios

• Componentes: Detectores de incendios (sensores térmicos, de humo o de llama), paneles de control y cableado.

• Función: Detectar temprano los peligros de incendio y activar los sistemas de supresión o alarmas para minimizar el tiempo de respuesta.
  

Consideraciones de Mitigación

La supresión de incendios puede ser menos crítica si:

• El transformador está ubicado lejos de estructuras y otros equipos.

• El aceite ardiendo puede contenerse eficazmente (por ejemplo, mediante barreras resistentes al fuego o sistemas de drenaje).

Sin embargo, en la mayoría de los casos, proteger las estructuras de la planta, los equipos adyacentes y el personal requiere medidas de supresión de incendios.

Soluciones Alternativas

El uso de fluidos aislantes menos inflamables (por ejemplo, aceites de punto de inflamación alto o ésteres sintéticos) puede reducir los riesgos de incendio y puede eliminar la necesidad de sistemas de supresión activos, convirtiéndolos en una alternativa viable en algunas instalaciones.

Requisitos para la Protección Contra Incendios en Transformadores

A continuación, se presentan los principios fundamentales para la protección contra incendios en transformadores:

Nuevas Instalaciones con Transformadores Llenos de Aceite Mineral

• Las nuevas instalaciones que cuentan con grandes transformadores llenos de aceite mineral ubicados cerca de estructuras de la planta u otros equipos deben incorporar sistemas de supresión de incendios activos para proteger la estructura, los equipos adyacentes y el medio ambiente.

• Además, requieren sistemas de contención debidamente diseñados (por ejemplo, diques de retención de aceite) para prevenir la contaminación ambiental por aceite derramado.

• Para nuevas instalaciones, y donde sea práctico en plantas existentes, los transformadores llenos de aceite mineral deben situarse lejos de edificios, otros equipos y vías fluviales para minimizar los riesgos de incendio y ambientales. En tales casos, la supresión de incendios activa puede no ser necesaria si las distancias de separación y otras medidas de mitigación de riesgos son suficientes.
  

Instalaciones Existentes

• Los sistemas de supresión de incendios funcionales en operación deben continuar protegiendo las estructuras y equipos de la planta, pero deben revisarse periódicamente para su adecuación y cumplimiento con los códigos y estándares actuales.

• Los sistemas de supresión de incendios inactivos o no funcionales deben evaluarse para su cumplimiento con los estándares modernos y restaurarse a estado operativo cuando sea necesario.

• Las instalaciones existentes sin sistemas de supresión de incendios deben instalarlos cuando sea necesario para proteger estructuras o equipos críticos, según lo determinen las evaluaciones de riesgos.

Mantenimiento y Evaluación de Transformadores

• Los transformadores requieren evaluaciones de condición periódicas además de inspecciones, pruebas y mantenimiento rutinarios. Las unidades con índices de condición bajos deben priorizarse para rehabilitación o reemplazo para reducir los riesgos de fallo.

Estructuras de Contención de Incendios

• Muros o barreras contra incendios deben instalarse entre transformadores adyacentes, entre transformadores y estructuras de la planta, entre unidades monofásicas, o entre transformadores y otros equipos donde sea factible. Estas barreras limitan la propagación de incendios y explosiones, minimizando los daños colaterales.

Operación del Sistema y Cumplimiento

• Los sistemas de supresión de incendios deben operarse, manteners e y probarse regularmente para garantizar su confiabilidad durante emergencias.

• Las estructuras de contención de aceite y separación de aceite-agua (por ejemplo, berma de contención, tanques interceptores) deben cumplir con todas las leyes, reglamentos y estándares de la industria relevantes para prevenir la contaminación.

Acceso y Seguridad Pública

• El acceso a las áreas de transformadores debe restringirse solo al personal autorizado. Se deben tomar medidas para limitar físicamente la proximidad del público a los transformadores, reduciendo el riesgo de lesiones o interferencia no autorizada.

• Todas las medidas de protección contra incendios y contención deben alinearse con las leyes ambientales aplicables para prevenir la falta de cumplimiento normativo y el daño ecológico.

Al adherirse a estos principios, las instalaciones pueden mitigar eficazmente los riesgos de incendio, proteger la infraestructura, salvaguardar al personal y minimizar el impacto ambiental de incidentes con transformadores.