A transformador de potencia es el segundo equipo más costoso instalado en sistema de energía. Por lo tanto, se debe tener especial cuidado durante la instalación de un nuevo transformador de potencia en un subestación eléctrica. Al acceder al interior de un transformador de potencia, el trabajador debe vaciar sus bolsillos de todos los artículos sueltos para que no haya riesgo de que caiga algo dentro del transformador de su bolsillo.
Las herramientas utilizadas durante el trabajo, deben ser atadas firmemente con cinta de algodón para que puedan ser recuperadas si caen accidentalmente en el interior del transformador. El yute no debe ser usado como material de limpieza para un transformador. Las fibras sueltas del yute pueden permanecer incluso después de terminar los trabajos de limpieza, lo que puede afectar a las propiedades aislantes del equipo en el futuro. La limpieza debe hacerse con un paño de algodón limpio sin fibras sueltas en suspensión. Por lo general, muchas partes de un transformador de potencia se transportan desde los fabricantes por separado.
Todas las partes o componentes enviados por separado deben ser limpiados adecuadamente por dentro y por fuera antes de ser colocados en el cuerpo del transformador. Se debe prestar especial atención si la superficie interior de cualquier componente se encuentra oxidada. Aceite para transformadores también se envía en tambores de acero sellados por separado. Este aceite es altamente inflamable, por lo que no se debe acercar ninguna llama al aceite del transformador.
El aceite del transformador y el material aislante a base de celulosa utilizado en el transformador, ambos absorben la humedad con facilidad, por lo que el aceite del transformador y las partes aisladas a base de celulosa del transformador deben manejarse con mucho cuidado. El cuerpo principal del transformador de potencia puede ser suministrado por el fabricante sin o con aceite aislante en su interior. En ambos casos es la mejor práctica hacer circular aceite seco y caliente a través de él hasta que su temperatura sea de 5oC a 10oC sobre el ambiente.
Esto debe hacerse antes de permitir el acceso externo al interior del tanque. El aceite caliente y seco debe circular en el transformador durante todo el tiempo que el transformador permanezca abierto a la atmósfera. La bomba de aceite y todas las uniones de la tubería de aceite deben ser adecuadamente herméticas, de lo contrario el aire entrará en el transformador y se alojará en los lugares vulnerables como el bobinado.
Ubicación y preparación del lugar para la instalación de un transformador de potencia
Para instalación de un transformador de potenciano se requiere ningún tipo especial de fundación. Los cimientos deben ser lo suficientemente fuertes para soportar la pesada carga del transformador y deben estar diseñados eficientemente para evitar la acumulación de agua debajo del transformador. Es esencial drenar todo el aceite que sale del transformador durante cualquier riesgo de incendio y, por lo tanto, en el diseño de los cimientos deben preverse instalaciones especiales de drenaje de aceite.
Este último punto es muy recomendable, especialmente para los grandes transformador de potencia. La fundación debe crearse en un lugar donde se pueda facilitar el acceso a todos los dispositivos de indicación y protección.
Esto significa que debe haber suficiente lugar alrededor para la correcta visualización de las placas de diafragma, termómetros, válvulas, medidores de aceite, etc. También deben proporcionarse distancias eléctricas estándar suficientes y mínimas de todas las partes vivas del transformador con respecto a la tierra y otros cuerpos vivos. Si el transformador es de Aceite Natural Aire Natural (ONAN), debería haber suficiente espacio disponible alrededor del transformador para que el aire circule naturalmente.
Si el transformador de la ONAN es de tipo interior, la habitación debe estar bien ventilada. En este caso, las entradas y salidas de aire deben ser de un tamaño y número suficiente. Las entradas de aire del cuarto deben estar lo más cerca posible del piso y las salidas de aire deben ser tan altas como el edificio lo permita y esta disposición facilitará la circulación suficiente y eficiente del aire durante la refrigeración del transformador. A veces, en el caso de los transformadores de interior, se utilizan extractores para la circulación forzada de aire en la habitación.
Cuando las ruedas o los rodillos no están montados en la base del transformador cuerpo, se puede adoptar un zócalo de hormigón nivelado con placas de soporte de suficiente tamaño y resistencia para el transformador exterior. Para evitar la formación de óxido, es esencial evitar la presencia de aire y agua en el espacio entre el zócalo y la base del transformador mediante el uso de cretex o compuestos bituminosos similares.
Cuando se instalen rodillos en la base, se deben colocar rieles o vías adecuadas con la base para colocar y fijar los rodillos en el riel. El bloqueo de los rodillos en el riel es esencial porque impide el movimiento accidental del transformador durante los terremotos o cualquier otro peligro similar.
Preparación del aceite durante la instalación del transformador
Cuando el transformador se despacha sin aceite, se requiere aceite entero que es suministrado por el fabricante en tambores de acero sellados por separado. Pero cuando el transformador es despachado con aceite en el tanque principal, el aceite requerido para tanque conservador, radiadores de transformadory para otras partes esenciales se envía en tambores de acero sellados por separado.
Aunque el aceite suministrado por el fabricante es nuevo, aún así se requiere que sea filtrado, limpiado y secado antes de sentirlo en el transformador. El proceso de filtrado debe continuar hasta que el aceite del transformador satisfaga las especificaciones indicadas por el fabricante.
Los parámetros del aceite, que deben ser comprobados durante el proceso de filtrado son generalmente para la fuerza eléctrica, resistividad a los 27 añosoC, resistividad a 90oC, valor tan delta a 90oC, y el contenido de humedad en ppm. El petróleo se contamina fácilmente, por lo que es importante, al tomar muestras del petróleo y llenar el tanque, mantener el petróleo libre de contaminación.
Todos los componentes usados para manejar el aceite del transformador deben ser limpiados y enjuagados con aceite fresco aceite para transformadores antes de su uso. Para recoger la muestra de aceite con fines de ensayo, es preferible utilizar recipientes de vidrio con tapón de vidrio en lugar del recipiente metálico. La limpieza del recipiente es esencial porque una cantidad muy pequeña de humedad puede afectar a los resultados de la prueba. No utilice nunca cera para sellar los recipientes de muestras de aceite.
Si es posible, el tapón de vidrio está cubierto por un paquete de gel de sílice atado en un trozo de tela. Es preferible utilizar una manguera de acero flexible para el filtrado y la manipulación de aceite aislante. Se puede utilizar como manguera algún tipo de tubo de caucho sintético o de PVC especialmente fabricado, pero no se debe utilizar en ningún caso el tubo de caucho ordinario, ya que el aceite del transformador disuelve el azufre del caucho y por lo tanto se contamina. La manguera de acero utilizada para este propósito también debe ser limpiada adecuadamente y libre de humedad y óxido suelto.
Llenado de aceite en el tanque del transformador durante la instalación
El aceite sólo puede ser llenado en el transformador que satisfaga las especificaciones estándar mencionadas por el fabricante del transformador. Cuando el transformador se suministra lleno de gas, el llenado de aceite se hace en el tanque principal al vacío.
El gran transformadores están generalmente diseñados para soportar el vacío total durante largos períodos. Durante el llenado de aceite en el tanque principal del transformador, es preferible conectar la tubería de la manguera de entrada en el fondo del tanque. Después de llenar el aceite hasta la parte superior del núcleo del transformador, se mantiene el máximo vacío adecuado por encima del nivel de aceite en el tanque para minimizar el peligro de que se alojen burbujas en los rincones inaccesibles del bobinado.
Cabe señalar que el casquillo del condensador, el diafragma, Relevo de Buchholz…el tablero del cambiador de grifos, tanque conservadorLos radiadores, etc. no están diseñados para soportar el vacío, por lo que no deben ser sometidos al vacío. Esto significa que los procesos de vacío sólo deben realizarse en el tanque principal sin conectar o con el bloqueo de todos los mencionados componentes del transformador.
Secando el transformador de energía usando una máquina de filtro aerodinámico
El proceso más común de secado de un transformador de potencia es mediante el uso de una máquina de filtro aerodinámico conectada a través de la manguera de entrada y salida de aceite. La cámara de vacío y el calentador de aceite incorporados en la máquina de filtrado se utilizan principalmente para este fin. Antes de utilizar la máquina de filtrado debe asegurarse de que el aceite previamente llenado en la máquina, debe ser drenado y la máquina se rellena con el aceite para transformadores suministrado por el fabricante.
Este aceite circuló primero dentro de la propia máquina durante varias veces y se probó una y otra vez para lograr el resultado requerido. Si se consigue el resultado requerido, la máquina debe conectarse a través de las entradas y la manguera de salida del transformador y todo el aceite debe circular por el transformador y la máquina de filtrado varias veces y la muestra de aceite debe probarse durante un intervalo especificado normalmente después de cada hora.
La bomba de vacío de la máquina de filtrado debe tener la capacidad de crear un vacío lo más alto posible, pero no menos de 710 mm de mercurio. Cuando sea posible, se puede conectar una bomba de vacío adicional en la tapa superior del tanque para mantener el aceite del tanque bajo vacío de manera consistente. Esta bomba de vacío adicional puede acelerar el proceso de secado del transformador.
Aunque el aceite se llenó en el transformador bajo vacío desde el fondo del tanque, pero durante el proceso de secado el aceite se extrae desde el fondo y se introduce en la parte superior del tanque del transformador. Esto ayuda a eliminar cualquier humedad/impureza asentada que permanezca en el aceite.
La circulación de aceite en esa dirección debe continuar durante unas 8 a 12 horas y luego se invierte el ciclo, es decir, el aceite se extrae de la parte superior y se alimenta en el fondo del tanque. Durante este proceso el aceite no debe ser calentado más allá del 85oC en la máquina y la temperatura del aceite dentro del tanque del transformador no debe exceder los 75oC.
Si no se mantiene este límite de temperatura máxima permitida, el aceite puede descomponerse debido a la operación a mayor temperatura. El proceso de secado continúa hasta que se alcanza el valor de resistencia de aislamiento satisfactorio. La resistencia del aislamiento o el valor I R del aceite depende principalmente de su contenido de humedad, por lo tanto, analizando el valor I R, se puede predecir el contenido de humedad del aceite.
Los valores I R del aceite tomado en un intervalo regular (en el intervalo de una hora) se trazan contra el tiempo. Debe observarse en el gráfico que inicialmente el valor I R cae y este valor I R será bajo hasta que la humedad esté presente en el interior.
Una vez que se elimina toda la humedad del aceite, así como del interior del transformador, el valor I R vuelve a subir y se estabiliza. Inicialmente el valor de la resistencia del aislamiento bajó porque la humedad contenida en el núcleo y el bobinado del transformador se eliminaba en el aceite caliente, por lo que el contenido de humedad del aceite aumentó.
Después, esta humedad eliminada del aceite en la máquina de filtrado, el valor de resistencia de aislamiento del aceite se hizo de nuevo alto y constante. Los valores I R tomados a intervalos regulares como también deben ser graficados contra las lecturas de temperatura. Al principio, los valores I R bajan a medida que la temperatura sube. El valor de I R será bajo hasta que la humedad esté presente en el interior.
Una vez que se elimina la humedad, el valor de IR comenzará a subir y luego se estabilizará. Además del proceso de secado por medio de una máquina de filtrado, el transformador también puede calentarse por medio de un cortocircuito en el devanado de BT y suministrando un reducido voltaje en los terminales de alto voltaje. El valor del voltaje aplicado se mantiene de tal manera que el actual a través del bobinado en cortocircuito debe estar por debajo del 70% de la corriente nominal.
También se debe observar durante el calentamiento del bobinado del transformador aplicando un voltaje reducido, la temperatura del aceite no debe exceder el 75oC. Al mismo tiempo, la temperatura del devanado no debe exceder de 90oC.
Juntas y uniones de juntas
La junta del transformador es de neopreno, junta de corcho. Las juntas se suministran sueltas por el fabricante sin que se creen agujeros para los pernos en ellas. Las juntas se cortan normalmente al tamaño y forma necesarios y se perforan para los agujeros en el lugar. Las juntas de la junta deben estar alejadas de los agujeros de las esquinas y de los agujeros en negrita.
Antes de usarla, se debe comprobar que la junta tenga la flexibilidad adecuada y que no tenga un engrosamiento local. Se utiliza una solución de neopreno como adhesivo para las juntas de la junta. Después de colocar la junta, los pernos se escriben en secuencia, un poco cada vez para que se ejerza una presión uniforme sobre la junta hasta que ésta se comprima hasta aproximadamente 2/3 de su grosor original.
Ajuste y fijación de los casquillos del transformador
Antes de colocar las boquillas en el transformador, deben ser revisadas por cualquier daño o grieta. Si están bien, deben ser limpiados con un paño de algodón seco. Los bujes normalmente se entregan completamente ensamblados. Al sujetar el casquillo al tanque, se debe tener cuidado de asegurar que se obtenga una presión uniforme en la brida de la porcelana y su junta apretando alternativamente las tuercas diagonalmente opuestas. La conexión de energía en el espárrago del casquillo debe ser lo suficientemente flexible como para absorber cualquier vibración. Si se suministran bocinas de arco con el casquillo, deben ser ajustadas y el espacio entre las bocinas debe ser ajustado según el dibujo suministrado con el transformador.
Instalación del Tanque Conservador
Tanque conservador…donde se instaló debe ser ensamblado con su tubería, etc., asegurándose de que las uniones de los patines sean herméticas al aceite y que la tubería esté limpia y libre de humedad. El mecanismo del medidor de aceite tipo flotante dentro del conservador está bloqueado para evitar daños durante el tránsito. Después de colocar el conservador en su posición, debe ser liberado girando el perno de bloqueo en la dirección indicada en la placa.
Mientras se palpa el conservador con aceite de transformador, debe asegurarse que el aceite se llene hasta el nivel indicado por el medidor de aceite del conservador. En la esfera de los medidores de aceite hay una indicación de la temperatura, esto indica el nivel prescrito de aceite en el conservador a esa temperatura.
Por ejemplo, si el 30oC se indica en la esfera de los medidores de aceite, el aceite debe ser llenado en el conservador hasta ese nivel cuando la temperatura del aceite es de 30oC. Pero durante el llenado real de aceite en el tanque conservador, debemos estar a la altura de la temperatura del aceite en ese momento.
Los accesorios del respirador de gel de sílice
Respirador de gel de sílice siempre viene como un artículo suelto. El tapón de plástico que sella la parte superior del respiradero debe ser retirado y colocado en la tubería asociada. La taza de aceite en la parte inferior del respiradero debe ser removida, llenada con aceite para transformadores hasta el nivel indicado en él y luego volver a colocarlo en la posición. Así se evita que el gel de sílice absorba la humedad de la atmósfera.
Instalación del respiradero de explosión
El respiradero de la explosión está equipado con una junta adecuada. Aquí hay que tener cuidado de que el diafragma superior con su junta haga una unión hermética. El respiradero de explosión se envía manta de fábrica y la placa de obturación superior no debe ser retirada hasta que el nivel de aceite dentro del transformador suba de la tapa del tanque.
Cuando un transformador está provisto de un dispositivo Buchholz, el diafragma de papel inferior, que actúa como placa deflectora, se coloca en la base del respiradero de la explosión para asegurar que cualquier gas liberado en el transformador, pasará a través del relé Buchholz y no se acumulará en el respiradero. Un agujero en el lateral permite que el aceite entre en el respiradero e iguale la presión a ambos lados del diafragma deflector.
En los transformadores de gran capacidad, el espacio por encima del aceite en el respiradero suele estar conectado por un tubo a la parte superior del conservador para igualar la presión y ventilarlo a la atmósfera a través del respiradero. En el caso de los transformadores alimentados sin tubo de igualación, se instala en la parte superior un grifo de aire que debe abrirse cuando se llena el depósito con el aceite y cerrarse de nuevo.
Instalación del relé de Buchholz
El relé de Buchholz está conectado a través de la tubería entre tanque conservador y el tanque principal de la transformador. Generalmente hay una Válvula de Parada entre el relé de Buchholz y el tanque conservador. El relé Buchholz debe ser montado en la tubería sólo después de que el nivel de aceite dentro del transformador esté por encima de la tapa del tanque.
El relé de Buchholz está provisto de una flecha marcada en su carcasa y esta flecha debe apuntar siempre hacia el conservador. Si se proporciona el tubo de liberación de gas, debe ser colocado en el bolsillo superior del relé de Buchholz. En este caso, los bolsillos superiores del relé de Buchholz deben abrirse y los tubos de liberación de gas deben estar llenos de aceite durante el funcionamiento normal del transformador. Cuando el gas deba ser recogido a través del tubo de liberación de gas, el aceite fluirá inicialmente seguido por el gas.
Pero cuando el tubo de escape de gas no está provisto de Relevo de Buchholzlos bolsillos superiores están generalmente bien atornillados. Durante la instalación del relé de Buchholz en la tubería, el relé debe ser bloqueado mecánicamente con el tornillo de bloqueo provisto en el relé. Esto previene cualquier daño mecánico dentro del relé debido al tránsito.
Los contactos de alarma y disparo proporcionados en el relé deben identificarse adecuadamente a partir de los dibujos de control del relé antes de conectar los cables de control en esos terminales del relé. Los contactos NO de alarma y disparo deben ser revisados para su correcto funcionamiento.
Instalación del indicador de temperatura
Indicador de la temperatura del aceite (OTI) y Indicador de temperatura de la bobina (WTI) están instalados en el Kiosco de Mariscales. Las bombillas del termómetro están encerradas en los bolsillos de la cubierta superior del transformador. Los bolsillos del termómetro para OTI y WTI deben ser llenados con aceite de transformador al insertar los bulbos del termómetro dentro de ellos.
Tanto el indicador de temperatura del aceite como el indicador de temperatura del bobinado están provistos de punteros máximos e interruptores de mercurio. Los tubos capilares de acero son normalmente bastante flexibles, pero no deben ser doblados bruscamente y repetidamente, y deben ser soportados por clips para evitar un hundimiento innecesario.
Antes de la instalación, se debe comprobar que el instrumento esté bien calibrado mediante un baño de aceite caliente y frío. Los interruptores de mercurio se ajustan para hacer contacto a la temperatura deseada dependiendo de las condiciones del lugar, es decir, la temperatura ambiente, la condición de carga, etc. El Transformadores de corriente La conexión del WTI se hace en el bolsillo del termómetro según las instrucciones dadas en el tablero terminal del WTI.
Instalación del equipo de enfriamiento
Los radiadores se lavan con aceite seco y limpio antes de acoplarlos al cuerpo principal del transformador. Después de los ajustes, los radiadores con un trabajo de junta adecuado, se llenan con aceite para transformadores. El aire debe ser liberado por la pérdida de la bolsa de aire en la parte superior de la cabecera y también en cada unidad de radiador.
Cuando sólo se completa el proceso de secado del tanque principal, se abren las válvulas de interconexión entre el tanque y la unidad de radiador. Esto se debe a que la unidad del radiador no debe ser sometida al vacío, aplicado en el tanque principal durante el proceso de secado. Los ventiladores de refrigeración y las bombas de circulación de aceite también deben ser instalados y el cableado adecuado debe hacerse de acuerdo con los planos de control del refrigerador proporcionados con el transformador.
Instalación del cambiador de grifos bajo carga
El cambiador de grifos, si se envía por separado, se debe colocar en el tanque, Se debe medir el valor de resistencia de aislamiento de cada cable del cambiador de grifos y se debe investigar la causa de los valores bajos, si los hay.
El cable del cambiador de grifos debe conectarse entonces a su respectiva posición en el tablero de bornes provisto en el tanque. Debe asegurarse la estanqueidad de todas las conexiones del interruptor selector y del tablero de bornes.
A veces es difícil obtener buenos valores de resistencia del aislamiento si hay humedad en el tablero del cambiador de tomas o en cualquiera de las partes del interruptor selector y del interruptor desviador. Entonces debe asegurarse que el interruptor selector y el interruptor de desvío estén llenos de aceite procesado seco y limpio.
Para eliminar la humedad del tablero terminal, es preferible hacer circular la aceite para transformadores en el tanque del interruptor selector y el tanque del transformador principal simultáneamente y a una temperatura tan alta como sea posible. Si se dan otras instrucciones especiales, se debe seguir el mismo procedimiento.
Instalación del cambiador de grifos sin carga
Si el transformador se suministra con un cambiador de tomas fuera de carga, se monta previamente en el propio transformador. No hay que hacer ninguna conexión extra como en el caso del cambiador de tomas en carga. En este caso sólo se mantiene la precaución de aislar el transformador del sistema durante el cambio de toma de una posición a otra.
Puesta a tierra del transformador
El tanque principal del transformador debe estar efectivamente conectado a tierra al menos en más de un punto. Hay que tener en cuenta que la conexión a tierra debe tener una sección transversal suficiente para llevar la corriente de falla por lo menos 30 segundos. Los ventiladores, las bombas de aceite, los neutrales, el quiosco de clasificación, etc. también deben estar debidamente conectados a tierra.
Finalización de los trabajos de montaje para la instalación del transformador de potencia
Cualquier otro trabajo, como el cableado de varios contactos de alarma/tripulación de varios accesorios del transformador a la cabina de clasificación, los ajustes de los relés, la comprobación del esquema de protección, etc., debe completarse antes de la transformador está autorizado para la puesta en marcha.
