Monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco
Supervisa la temperatura de los devanados, los puntos críticos de calor y las condiciones térmicas en los transformadores de tipo seco mediante sensores PT100 y la detección directa de temperatura por fibra óptica.
Seleccione el método de detección de acuerdo con la estructura del devanado, la ubicación de la medición, los requisitos de aislamiento, el entorno electromagnético y los objetivos del proyecto.
Por qué es importante la temperatura del devanado
El monitoreo de la temperatura de los transformadores de tipo seco se basa principalmente en el estrés térmico de los devanados causado por la carga, la distribución desigual de la carga, la degradación del sistema de enfriamiento, el flujo de aire restringido y el envejecimiento térmico.
A diferencia de los transformadores sumergidos en aceite, los transformadores de tipo seco no dependen del aceite aislante para la transferencia de calor, lo que convierte a la temperatura de los devanados en uno de los indicadores operativos más importantes.
El monitoreo de la temperatura proporciona información térmica importante y ayuda a los operadores a identificar situaciones de sobrecalentamiento incipientes.
¿Dónde se debe medir la temperatura?
- Bobinados — temperatura del devanado, puntos calientes localizados y diferencias térmicas entre fases.
- Núcleo — Se puede recurrir a un monitoreo térmico adicional cuando exista preocupación por el calentamiento del núcleo.
- Conexiones y terminales — El monitoreo de la temperatura puede ayudar a identificar un calentamiento anormal localizado alrededor de las conexiones eléctricas.
- Aire de enfriamiento y gabinete — La temperatura del aire y del recinto puede proporcionar información adicional sobre el flujo de aire y las condiciones de enfriamiento.
Las ubicaciones más adecuadas para los sensores dependen de la construcción del transformador, el diseño de los devanados, las posiciones disponibles para los sensores y los riesgos térmicos que se deben monitorear.
PT100 para el monitoreo de temperatura en bobinados convencionales
Los sensores de temperatura de resistencia PT100 se utilizan ampliamente para el monitoreo convencional de la temperatura de los devanados, la comparación trifásica, la lógica de alarmas y protección, el control de los ventiladores de enfriamiento y como entrada para los sistemas existentes de monitoreo de temperatura de transformadores.
- Monitoreo convencional de devanados
- Control de alarmas y refrigeración
- Instalaciones existentes basadas en PT100
- Control estándar de temperatura para transformadores de tipo seco
Medición directa de puntos calientes en el bobinado de fibra óptica
Los sensores de fibra óptica permiten medir directamente la temperatura en puntos específicos del devanado sin necesidad de introducir elementos sensores conductores en el punto de medición, lo cual resulta útil para detectar puntos calientes internos, en zonas de alta tensión, en entornos con fuerte interferencia electromagnética (EMI) y para realizar mediciones internas multipunto del devanado, especialmente cuando se planifican durante la fabricación del transformador.
- Puntos críticos de calentamiento en el bobinado
- Puntos de detección de alta tensión
- Entornos con fuertes campos electromagnéticos
- Nuevo sistema de detección integrado en el transformador
- Medición multipunto de bobinado directo
PT100 vs. fibra óptica: ¿cuál deberías usar?
| Requisito | PT100 | Fibra óptica |
|---|---|---|
| Monitoreo convencional de devanados | Adecuado | Adecuado |
| Diseño del transformador actual | Opción común | Depende del diseño y del acceso al sensor |
| Monitoreo de puntos críticos | Depende de la ubicación del sensor | Ideal para determinados lugares internos |
| Detección de alta tensión | Depende de la instalación | Adecuado para la detección eléctricamente pasiva |
| Entorno EMI | Requiere una instalación adecuada | Gran resistencia a las interferencias |
| Control de enfriamiento | De uso común | Puede admitir la lógica de control a través del sistema de monitoreo |
| Alarma / protección | Adecuado | Adecuado mediante el sistema de monitoreo correspondiente |
| Detección interna multipunto | Depende del diseño del transformador | Muy adecuado |
| Modernización | A menudo resulta práctico cuando es accesible | Depende del acceso al bobinado y de la construcción |
| Fabricación de transformadores nuevos | Adecuado | Es especialmente adecuado cuando se planifica con anticipación |
No siempre tienes que elegir uno
PT100
- Temperatura convencional del bobinado
- Alarma
- Control de enfriamiento
- Instalaciones existentes
Fibra óptica
- Puntos críticos internos seleccionados
- Medición directa del bobinado
- Lugares con alta tensión
- Entornos con alta intensidad de EMI
Los sensores PT100 y de fibra óptica pueden utilizarse conjuntamente cuando se requiere tanto un control convencional de la temperatura como la visibilidad directa de los puntos calientes.
Sigue las tendencias, no solo los umbrales de alarma
Más allá del umbral de alarma
- Aumento de la temperatura con el paso del tiempo
- Patrones anormales recurrentes
- Relación entre la carga y la temperatura
- Desviaciones térmicas persistentes
Comparación de fases y respuesta de enfriamiento
- Diferencia de temperatura entre fases
- Respuesta de activación del ventilador
- Eficacia de enfriamiento
- Zonas del devanado que se calientan de manera persistente
Una tendencia de temperatura puede proporcionar información térmica más útil que una sola lectura aislada: una desviación constante puede indicar una condición que ayude a identificar la necesidad de realizar una investigación más a fondo.
Desde la medición de la temperatura hasta la refrigeración y la protección
La medición de la temperatura puede tener varios propósitos más allá de la indicación local: visualización local, alarma, control del ventilador de enfriamiento, lógica de protección y supervisión remota.
¿Un transformador nuevo o una modernización?
Nuevos proyectos de transformadores
Planificar la ubicación de los sensores durante el diseño y la fabricación de los transformadores ofrece una mayor flexibilidad para el monitoreo directo de la temperatura de los devanados internos.
- Planificar la ubicación de los PT100 durante el diseño del transformador
- Coloca sensores de fibra óptica en los puntos críticos seleccionados del bobinado
- Definir la cobertura de fase y multipunto
- Planificar los requisitos de refrigeración y alarmas
- Preparar la integración del sistema de monitoreo antes de la puesta en servicio
Modernización de transformadores existentes
La instalación de sensores de fibra óptica en las zonas internas de los devanados depende de la construcción del transformador, la accesibilidad a los devanados y los puntos de detección disponibles.
- Reutilice los sensores PT100 existentes cuando sea apropiado
- Actualizar los dispositivos de monitoreo de temperatura
- Agregar puntos de detección de temperatura accesibles
- Integrar la refrigeración y el monitoreo remoto
- Evaluar si la detección interna mediante fibra óptica es físicamente factible
Aplicaciones típicas
Transformadores de distribución
Edificios comerciales y salas de distribución: temperatura de los bobinados, alarma y enfriamiento.
Transformadores industriales
Fábricas e industria pesada: carga, condiciones térmicas y funcionamiento continuo.
Energía renovable y almacenamiento
Energía fotovoltaica, eólica y almacenamiento de energía: condiciones de carga variables y monitoreo térmico.
Instalaciones críticas
Centros de datos, hospitales y transporte ferroviario: confiabilidad y alerta temprana de sobrecalentamiento.
¿No sabes dónde colocar los sensores de temperatura?
Envíenos el tipo de transformador, la estructura de los devanados, los sensores de temperatura existentes, los puntos de monitoreo requeridos y si se trata de un proyecto de nueva construcción o de modernización.
- Potencia nominal del transformador
- Nivel de voltaje
- Estructura de bobinado
- Sensores PT100 existentes
- Ubicaciones de detección requeridas
- Construcción nueva o remodelación
Opciones recomendadas para el monitoreo de la temperatura
IB-Q201: Controlador y monitor de PT100 integrado
Controlador PT100 empotrado y empalmado para el monitoreo de la temperatura de los devanados trifásicos, alarma, disparo y control automático del ventilador de enfriamiento, instalado en el interior de la caja del transformador.
IB-L201: Monitor y controlador PT100 para montaje en pared
Monitor y controlador de temperatura PT100 de montaje en pared para la medición convencional de la temperatura del devanado, el control del ventilador de enfriamiento y la protección mediante alarmas y desconexiones.
IB-S201: Monitor y controlador PT100 para montaje en panel
Monitor y controlador PT100 compacto para montaje en panel, destinado a cabinas de control de transformadores, transformadores de resina moldeada y sistemas de distribución.
Sistema fluorescente de monitoreo y control de temperatura por fibra óptica
Sensor fluorescente totalmente óptico para la medición directa de puntos calientes en devanados, adecuado para lugares de alta tensión y entornos con fuertes interferencias electromagnéticas, con control integrado del ventilador y funciones de alarma y desconexión.
Cómo elegir la configuración de detección adecuada
Elige el PT100 cuando
- Es necesario realizar un monitoreo convencional de la temperatura de los devanados
- Ya se cuenta con sensores PT100
- El control de alarmas y de refrigeración son requisitos fundamentales
- La adaptación para mejorar la accesibilidad favorece el uso de sensores convencionales
Considera la fibra óptica cuando
- Se requiere una medición directa del punto caliente
- Es necesario monitorear los puntos críticos del devanado interno
- Se requiere un sistema de detección de alta tensión
- Hay una fuerte interferencia electromagnética
- La detección interna puede planificarse durante la fabricación
Toma en cuenta ambos cuando
- Se debe mantener el sistema de monitoreo PT100 existente
- Se requiere mayor visibilidad de los puntos críticos
- Las distintas tecnologías de detección se adaptan a diferentes lugares de medición
El mejor método de medición depende del lugar donde se deba medir la temperatura, y no simplemente de cuál sea la tecnología de sensores más avanzada.
Qué enviarnos
Información sobre el transformador
- Potencia nominal
- Nivel de voltaje
- Estructura de bobinado
Monitoreo actual
- Sensores PT100
- Controlador de temperatura
- Control de enfriamiento
Requisitos del proyecto
- Ubicaciones de detección requeridas
- Número de puntos de temperatura
- Construcción nueva o remodelación
- Requisito de monitoreo remoto
Los planos, los esquemas de bobinado o las fotos del sistema de monitoreo existente son útiles, si están disponibles.
Preguntas frecuentes
¿En qué lugares se deben instalar los sensores de temperatura en un transformador de tipo seco?
Por lo general, los devanados son la zona más importante. También se pueden monitorear el núcleo, las conexiones o terminales y la temperatura del aire de enfriamiento o de la carcasa, dependiendo de la construcción del transformador y de los riesgos que sea necesario vigilar.
¿Cuál es la diferencia entre los sensores de temperatura PT100 y los de fibra óptica?
El PT100 utiliza un elemento de resistencia para el monitoreo convencional de la temperatura del devanado, mientras que la tecnología de fibra óptica permite medir directamente la temperatura en puntos específicos del devanado sin necesidad de introducir elementos conductores en el punto de medición, lo cual resulta útil en entornos de alta tensión o con altos niveles de interferencia electromagnética.
¿Se pueden usar juntos los sensores PT100 y los de fibra óptica?
Sí. Un enfoque híbrido permite conservar los PT100 para el control convencional de la temperatura y, al mismo tiempo, agregar sensores de fibra óptica en puntos críticos seleccionados del bobinado donde se producen picos de temperatura.
¿Cómo se pueden monitorear directamente los puntos calientes en los devanados?
Los sensores de fibra óptica pueden instalarse en puntos específicos del bobinado interno para proporcionar información directa sobre la temperatura en puntos críticos que tal vez no queden completamente representados por la ubicación de los sensores convencionales.
¿Es adecuada la tecnología de sensores de fibra óptica para bobinados de alta tensión?
La tecnología de sensores de fibra óptica es eléctricamente pasiva en el punto de medición y presenta una gran inmunidad a las interferencias electromagnéticas, lo que la hace adecuada para lugares de medición de alta tensión y entornos con fuertes interferencias electromagnéticas.
¿Se pueden reutilizar los sensores PT100 existentes?
En muchos casos, los sensores PT100 existentes pueden integrarse en un sistema de monitoreo o control actualizado, dependiendo del estado y la compatibilidad de los sensores.
¿Se puede adaptar un transformador de tipo seco ya existente con sensores de fibra óptica?
Esto depende del diseño del transformador, de la facilidad para acceder a los devanados y de si se puede acceder físicamente a los puntos de detección internos necesarios; no se garantiza que sea posible en todos los transformadores existentes.
¿Cuántos puntos de medición de temperatura se necesitan?
El número y la ubicación de los puntos de detección dependen del diseño de los devanados del transformador, la configuración de las fases, los puntos críticos de sobrecalentamiento, los objetivos de monitoreo y si los sensores se instalan durante la fabricación o en una modernización.
¿Se puede conectar el monitoreo de temperatura al control de enfriamiento o al sistema SCADA?
Sí, dependiendo del controlador seleccionado, la información de temperatura se puede utilizar para el control automático del ventilador, la protección mediante alarmas o desconexiones y, cuando sea compatible, la integración remota o con SCADA.
Configure correctamente el sistema de monitoreo de temperatura
Independientemente de si el proyecto utiliza PT100, sensores de fibra óptica o una combinación de ambos, la configuración de los sensores debe seleccionarse de acuerdo con la estructura del devanado, los puntos de medición, los requisitos de aislamiento y los objetivos de monitoreo térmico.
