Transformadores en baño de aceite: ventajas y desventajas
Ventajas frente a los transformadores secos:
- menor costo unitario. En la actualidad su precio es del orden de la mitad que el de uno seco de la misma potencia y tensión,
- menor nivel de ruido,
- menores pérdidas de vacío,
- mejor control de funcionamiento,
- pueden instalarse a la intemperie,
- buen funcionamiento en atmósferas contaminadas,
- mayor resistencia a las sobretensiones, y a las sobrecargas prolongadas.
Los transformadores en baño de aceite se construyen para todas las potencias y tensiones, pero para potencias y/o tensiones superiores a los de distribución MT/BT para CT, siguen siendo con depósito o tanque conservador.
Desventajas frente a los transformadores secos:
- La principal desventaja, es la relativamente baja temperatura de inflamación del aceite, y por tanto el riesgo de incendio con desprendimiento elevado de humos. Según la norma UNE, el valor mínimo admisible de la temperatura de inflamación del aceite para transformadores, es de 140 ºC. Por este motivo (también por razones medioambientales), debajo de cada transformador, debe disponerse un pozo o depósito colector, de capacidad suficiente para la totalidad del aceite del transformador, a fin de que, en caso de fuga de aceite, por ejemplo, por fisuras o rotura en la caja del transformador, el aceite se colecte y se recoja en dicho depósito.
- En la embocadura de este depósito colector acostumbra a situarse un dispositivo apagallamas para el caso de aceite inflamado, que consiste en unas rejillas metálicas cortafuegos, las cuales producen la autoextinción del aceite, al pasar por las mismas, o, como mínimo, impiden que la llama llegue a la caja del transformador y le afecte (efecto cortafuegos). En muchas ocasiones, estas rejillas metálicas cortafuegos o apagallamas se sustituyen por una capa de piedras por entre las cuales pasa el aceite hacia el depósito colector. Actúan pues como apagallamas o cortafuegos en forma similar a las mencionadas rejillas metálicas.
- Este depósito colector representa un incremento significativo en el coste de la obracivil del CT, y en ocasiones, cuando la haya, una cierta invalidación de la planta inferior a la del CT.
- El riesgo de incendio obliga también a que las paredes y techo de la obra civil del CT sean resistentes al fuego.
- Debe efectuarse un control del aceite, pues está sujeto a un inevitable proceso de envejecimiento que se acelera con el incremento de la temperatura. Asimismo, aunque se trate detransformadores herméticos, sin contacto con el aire, puede producirse un incremento en su contenido de humedad, debido al envejecimiento del aislamiento de los arrollamientos, ya que la degeneración de la celulosa, desprende agua que va al aceite.
- En efecto, en los transformadores en baño de aceite, los aislantes de los arrollamientos acostumbran a ser de substancias orgánicas tales como algodón, seda, papel y análogos, que en la clasificación de los aislantes para transformadores figuran comprendidos en la «clase A». Esto obliga a una labor de mantenimiento con controles periódicos del aceite, como mínimo de su rigidez dieléctrica, pues ésta disminuye mucho con el contenido de agua (humedad), y de su acidez (índice de neutralización), ya que los ácidos orgánicos, que por oxidación aparecen en el aceite, favorecen activamente el deterioro de los aislantes sólidos de los arrollamientos.
Transformadores secos: ventajas y desventajas
Ventajas frente a los transformadores en baño de aceite:
- menor coste de instalación al no necesitar el depósito colector en la obra civil, antes mencionado,
- mucho menor riesgo de incendio. Es su principal ventaja frente a los transformadores en baño de aceite. Los materiales empleados en su construcción (resina epoxy, polvo de cuarzo y de alúmina) son autoextinguibles, y no producen gases tóxicos o venenosos. Se descomponen a partir de 300 ºC y los humos que producen son muy tenues y no corrosivos. En caso de fuego externo (en el entorno), cuando la resina alcanza los 350 ºC arde con llama muy débil y al cesar el foco de calor se autoextingue aproximadamente a los 12 segundos.
- Puede decirse que este menor riesgo de incendio fue la principal razón y objetivo que motivó su desarrollo.
- mayor coste, en la actualidad del orden del doble,
- mayor nivel de ruido,
- menor resistencia a las sobretensiones,
- mayores pérdidas en vacío,
- no son adecuados para instalación en intemperie, ni para ambientes contaminados.
- En la actualidad, disponibles sólo hasta 36 kV y hasta 15 MVA.
Atención: Estando el transformador seco en tensión, no deben tocarse sus superficies exteriores de resina que encapsulan los arrollamientos de Media Tensión. En este aspecto, presentan menos seguridad frente a contactos indirectos que los transformadores en aceite dentro de caja metálica conectada a tierra.
Conclusión
De la comparación entre ambos tipos, se desprende que cada uno presenta ventajas e inconvenientes. No puede decirse pues, que uno sea en todo superior al otro. En consecuencia, el proyectista del Centro de transformación debe establecer previamente unas prioridades, y a partir de ellas efectuar la elección del tipo de transformador.
Tomado de la Publicación Técnica Schneider Electric PT-004 "Centro de transformacion MT/BT"
Señora, Señor, Buenos dias.
ResponderEliminarMe ha parecido muy interesante su articulo que recomiendo leer y que resuma muy bien las ventajas trafo seco/de aceite.
Por lo tanto, veo importante añadir dos puntitos mas a este articulo: el sistema cortafuego y el problema de aguas de lluvia.
- el sistema cortafuego para el transformador de aceite con piedras (o rejillas) no da plena satisfacción: Primero,al nivel ambiental, se controla muy poco su proveniencia y pocas veces el re tratamiento de las piedras. Segundo, su valor cortafuego queda completamente empírico dado una granulometría desigual y su espesor a la libre interpretación del gestor de la obra. (suelen ser entre 30 y 60 cm)
Tanto que un fuego de trafo con sistema de piedras (cuando hay) sin un sistema cortafuego certificado (por ejemplo MX) siempre queda problemático para los bomberos que no controlan la re oxigenación del fuego.
La gravedad de los incendios de trafos varias veces son mas debidos a una mala herramienta de lucha contra incendio, las piedras, que al aceite mismo.
A propósito del aceite de trafo: Por el momento, no existen encapsulados que pueden ir al aire libre, el transformador de aceite así se impone como única solución en exterior.
La gran desventaja es que, con los años y esfuerzos mecánicos, un transformador casi siempre escurre por una soldadura o una ala refrigerante. Hablamos segun potencia de gota a gota hasta unos litros al año.
Es una contaminación crónica, muda, que suele ser mas peligrosa para el medio ambiente que un derrame accidental: Mezclándose con el agua de lluvia, son lagos, capas debajo superficie y ríos etc que se quedan con manchas o ppm de hidrocarburos sin contaminación "a priori" ... Si la mayoría de las instalaciones quedan "protegidas contra incendio" con sistemas de piedras (cf parágrafo encima):
- una pequeña parte del parque actual de los transformadores con aceite disponen de sistemas de "decantacion/ separacion agua-aceite" para derrames importantes (pocos frecuentes).
- Pero una muy pequeña parte del parque trafo aceite al mundo trata del gota a gota diario, que eso si existe en una gran mayoría de los transformadores.
Ojala soluciones como Filtrelec, o aceites vegetales existen y empiezan a desarrollarse para acompañar el crecimiento constante del numero de transformadores mundial.