¿Cómo afecta la falla a la duración de un transformador montado en poste?

Como proveedor experimentado de transformadores montados en poste, he sido testigo de primera mano el papel fundamental que juegan estos transformadores en nuestra infraestructura eléctrica. Uno de los factores más críticos que puede afectar significativamente el rendimiento y la longevidad de un transformador montado en el poste es la falla: la duración. En este blog, profundizaré en cómo la falla - La duración afecta a un transformador montado en poste, recurriendo tanto al conocimiento de la industria como a la experiencia práctica.

Comprensión de los transformadores montados en poste

Antes de explorar el impacto de la falla, la duración, comprendamos brevemente qué son los transformadores montados en el poste. Estos transformadores generalmente se instalan en postes de utilidad y se utilizan para bajar la electricidad de alto voltaje desde la red eléctrica hasta un voltaje más bajo adecuado para uso residencial y pequeño comercial. Vienen en varios tipos, comoTransformador de distribución montada en poste,Transformador de distribución de potencia montada en poste de una sola fase, yTransformador montado en poste de una sola fase.

Los conceptos básicos de fallas - duración

FALLA: la duración se refiere al período de tiempo que persiste una condición de falla en un sistema eléctrico. Las fallas pueden ocurrir debido a una variedad de razones, que incluyen rayos, contacto animal, cortos circuitos y fallas en el equipo. Cuando se produce una falla, puede conducir a corrientes eléctricas anormales que fluyen a través del transformador. La duración de este flujo de corriente anormal es lo que llamamos la culpa: la duración.

Impacto en los devanados del transformador

Uno de los impactos más significativos de la duración de la falla es en los devanados del transformador. Durante una falla, la corriente excesiva puede generar una gran cantidad de calor. Si la falla a la duración es corta, los devanados pueden soportar el aumento del calor temporal sin daños significativos. Sin embargo, a medida que aumenta la duración de la falla, la acumulación de calor se vuelve más severa.

El aislamiento en los devanados del transformador es particularmente vulnerable al calor. La exposición prolongada a altas temperaturas puede hacer que el aislamiento se degrade, lo que lleva a circuitos cortos dentro de los devanados. Esto no solo reduce la eficiencia del transformador, sino que también puede conducir a una falla completa. Por ejemplo, si una falla dura varios minutos, el aislamiento puede comenzar a descomponerse, causando un circuito corto entre giros adyacentes del devanado. Esto puede dar lugar a una disminución en el voltaje de salida del transformador y un aumento en el sorteo de corriente, exacerbando aún más el problema.

Efectos en el núcleo

El núcleo del transformador es otro componente que puede verse afectado por la falla: la duración. El núcleo está hecho de láminas de acero laminado, que están diseñadas para minimizar las pérdidas de corriente de Foucault. Durante una falla, los campos magnéticos anormales generados por la corriente excesiva pueden causar estrés adicional en el núcleo.

Si la falla a la duración es corta, el núcleo puede experimentar solo un estrés mecánico menor. Sin embargo, con una falla más larga, la tensión continua puede hacer que las laminaciones cambien o se dañen. Esto puede aumentar las pérdidas de corriente de Foucault en el núcleo, lo que lleva a mayores temperaturas de funcionamiento y una eficiencia reducida. En casos severos, el núcleo puede incluso deformarse físicamente, lo que puede afectar significativamente el rendimiento del transformador.

Impacto en el sistema de enfriamiento

Los transformadores montados en poste se basan en un sistema de enfriamiento para disipar el calor generado durante el funcionamiento normal. Durante una falla, el aumento de la producción de calor puede ejercer una tensión adicional en el sistema de enfriamiento.

Una falla de duración corta no puede causar problemas significativos para el sistema de enfriamiento. Sin embargo, si la falla dura mucho tiempo, el sistema de enfriamiento puede sentirse abrumado. Por ejemplo, si un transformador está diseñado para disipar una cierta cantidad de calor en condiciones normales, una falla prolongada puede generar más calor del que puede manejar el sistema de enfriamiento. Esto puede conducir al sobrecalentamiento del transformador, que puede acelerar la degradación del aislamiento y otros componentes.

Transformadores llenos de aceite

Muchos transformadores montados en postes están llenos de aceite. El aceite tiene varios propósitos, incluido el aislamiento y el enfriamiento. Durante una falla, las altas temperaturas pueden hacer que el aceite se descomponga.

Si la falla a la duración es corta, el aceite puede experimentar solo cambios químicos menores. Sin embargo, con una falla más larga, la duración, el aceite puede sufrir una descomposición más significativa. Esto puede conducir a la formación de gases, como el hidrógeno y el metano, que puede acumularse en el transformador. La presencia de estos gases puede aumentar la presión dentro del transformador, lo que puede conducir a una explosión o ruptura.

Impacto en la vida útil del transformador

La vida útil general de un transformador montado en poste está estrechamente relacionado con la falla: la duración. Cada vez que un transformador experimenta una falla, sufre una cierta cantidad de estrés. Las fallas de duración corta pueden causar solo un daño menor, pero la exposición repetida a fallas de duración larga puede reducir significativamente la vida útil del transformador.

Es posible que sea necesario reemplazar un transformador que se expuse con frecuencia a fallas de duración larga mucho antes de lo esperado. Esto no solo incurre en costos adicionales para la compañía de servicios públicos, sino que también interrumpe el suministro de energía para los clientes. Por ejemplo, un transformador diseñado para durar 30 años puede tener su vida útil reducida a 10 - 15 años si está sujeto a múltiples fallas de duración de larga duración.

Medidas protectoras

Para mitigar el impacto de la fallas de duración, se pueden implementar varias medidas de protección. Una de las medidas más comunes es el uso de relés protectores. Estos relés están diseñados para detectar corrientes y voltajes anormales y tropezar con el interruptor de circuito para aislar la sección de fallas del sistema. Al interrumpir rápidamente la corriente de falla, el relé puede limitar la falla: la duración y reducir el daño al transformador.

Otra medida protectora es la instalación de pararrayos. Estos dispositivos pueden desviar los sobretensiones de alto voltaje causadas por rayos u otros eventos transitorios, reduciendo la probabilidad de que ocurra una falla en primer lugar. Además, el mantenimiento regular y el monitoreo del transformador pueden ayudar a detectar signos tempranos de daños y evitar un mayor deterioro.

Estudios de caso

Veamos un par de estudios de casos para ilustrar el impacto de la falla: la duración. En un caso, un transformador montado en poste en un área rural fue sometido a un rayo. El relé de protección no pudo funcionar rápidamente, y la duración de la falla duró aproximadamente 10 minutos. Como resultado, los devanados del transformador sufrieron daños graves, y el aislamiento fue completamente destruido. El transformador tuvo que ser reemplazado de inmediato, causando un apagón durante varias horas.

En otro caso, un transformador en un área urbana experimentó un circuito corto debido al contacto animal. La falla: la duración fue de solo unos segundos porque el relé protector se disparó rápidamente. El transformador fue inspeccionado después del incidente, y solo se encontró un daño menor. El transformador pudo reanudar el funcionamiento normal después de un corto período de mantenimiento.

Conclusión

En conclusión, la duración de la falla tiene un impacto profundo en el rendimiento, la eficiencia y la vida útil de los transformadores montados en postes. Como proveedor de transformadores montados en poste, entiendo la importancia de minimizar la falla para garantizar la operación confiable de nuestros productos. Al implementar medidas de protección adecuadas y mantenimiento regular, podemos reducir el riesgo de daño causado por fallas de duración de larga duración.

Si está buscando transformadores montados en polos de alta calidad o necesita más información sobre cómo proteger sus transformadores de fallas, le recomiendo que se comunique con nosotros. Tenemos un equipo de expertos que pueden proporcionarle las mejores soluciones adaptadas a sus necesidades específicas. Trabajemos juntos para garantizar la confiabilidad de su infraestructura eléctrica.

Referencias

1. IEEE STD C57.12.28 - 2012, requisitos estándar de IEEE para la almohadilla, montada, seca - Tipo de transformadores de subestación de distribución
2. ANSI/IEEE C57.109 - 2010, Guía IEEE para cargar mineral - aceite - transformadores inmersos
3. Instituto de investigación de energía eléctrica (EPRI), "Transformadores: diseño, operación y mantenimiento"