Puntos de risco na operación de transformadores e súas medidas de prevención

Os principais puntos de risco na operación dos transformadores son:

• As sobretensións de conmutación que poden ocorrer durante a puesta en marcha ou a parada de transformadores sen carga, que ponen en perigo o aislamento do transformador;

• O aumento da tensión sen carga nos transformadores, que pode danar o aislamento do transformador.

1. Medidas Preventivas contra as Sobretensións de Conmutación durante a Conmutación de Transformadores Sen Carga

A conexión a terra do punto neutro do transformador está principalmente destinada a prevenir as sobretensións de conmutación. Nos sistemas de aterramento de gran corrente de 110 kV e superiores, algúns puntos neutros de transformadores permanecen sen conectar a terra para limitar as correntes de fallo de terra unifásico. En outras palabras, o número e a localización dos puntos neutros de transformadores conectados a terra na rede determinanse por consideracións comprehensivas que inclúen a seguridade do aislamento do transformador, a redución da corrente de cortocircuíto e o funcionamento fiable da protección de relés.

Ao conmutar transformadores sen carga ou realizar operacións de separación/paralelización do sistema, a conexión a terra do punto neutro do transformador pode prevenir accidentes causados polas sobretensións de transferencia capacitiva ou polas sobretensións de frecuencia de potencia desfasadas que poden resultar dunha operación trífase asincrónica ou dunha interrupción asimétrica do interruptor. Polo tanto, a prevención de riscos causados polas sobretensións de conmutación durante as operacións de transformadores sen carga debe centrarse na correcta operación do interruptor de desconexión da conexión a terra do punto neutro do transformador.

A operación do interruptor de desconexión da conexión a terra do punto neutro do transformador debe seguir os seguintes principios:

(1) Cando múltiples transformadores están operando en paralelo en diferentes barras, polo menos un punto neutro de transformador en cada barra debe estar directamente conectado a terra para evitar que a barra se convirta nun sistema sen aterrar se o interruptor de ligazón entre barras se abre.

(2) Se o lado de baixa tensión do transformador ten unha fonte de enerxía, o punto neutro do transformador debe estar directamente conectado a terra para evitar que o interruptor do lado de alta tensión salte e deixe o transformador como un sistema sen aterrar (neutro aislado).

(3) Cando múltiples transformadores están operando en paralelo, normalmente só se permite que un punto neutro de transformador estea directamente conectado a terra. Durante as operacións de conmutación de transformadores, debe manterse sempre o número orixinal de puntos neutros directamente conectados a terra. Por exemplo, se dous transformadores están operando en paralelo, co punto neutro do Transformador Número 1 directamente conectado a terra e o punto neutro do Transformador Número 2 conectado a terra a través dunha brecha, antes de apagar o Transformador Número 1, o interruptor de desconexión da conexión a terra do Transformador Número 2 debe cerrarse primeiro. De forma semellante, só despois de que o Transformador Número 1 (co seu punto neutro directamente conectado a terra) sexa reenerxizado con éxito, o interruptor de desconexión da conexión a terra do Transformador Número 2 pode abrirse.

(4) Antes de desenerxizar ou enerxizar un transformador, para prevenir as sobretensións causadas pola operación trífase asincrónica ou polo cierre incompleto de fase do interruptor, o punto neutro do transformador debe estar directamente conectado a terra antes da operación. Despois da enerxización, o método de conexión a terra debe axustarse segundo o modo de operación normal, e os axustes da protección do punto neutro do transformador deben modificarse adequadamente segundo a súa configuración de conexión a terra.

2. Medidas Preventivas contra o Aumento da Tensión Sen Carga nos Transformadores

Os despachadores deben tomar medidas durante as ordes de operación para evitar o aumento da tensión sen carga nos transformadores, por exemplo, energizando reactores, operando condensadores síncronos con cargas inductivas ou axustando os cambios de tope de transformadores de cambio de tope baixo carga (OLTC) para diminuír a tensión no extremo receptor. Ademais, a tensión no extremo emisor tamén pode ser adecuadamente reducida. Se o extremo emisor é unha central eléctrica que abastece só a unha subestación, a tensión da central pode diminuírse significativamente segundo os requisitos do equipo. Se a central eléctrica tamén abastece outras cargas, baixo condicións factibles, a barra da central pode dividirse para que parte das fontes de xeración poidan axustar a tensión de xeito independente segundo os requisitos do equipo.