Aumento de temperatura del transformador: límites y valores nominales

Fecha de publicación:6 de septiembre de 2026, 15:42:14

  • Ajustes de alarma y disparo por temperatura de los devanados del transformador debe basarse en el diseño térmico del transformador, el sistema de aislamiento, el método de enfriamiento y los límites del fabricante, y no copiarse de otro transformador.
  • Un sistema práctico de protección contra sobrecalentamiento suele incluir etapas separadas para control de enfriamiento, alarma de alta temperatura y desconexión.
  • Un convencional indicador de temperatura del devanado (WTI) Es adecuado cuando los operadores necesitan indicación local, contactos de alarma y control de enfriamiento basado en la indicación térmica de los devanados.
  • Para transformadores de potencia críticos que requieren la medición directa de puntos calientes en los devanados, integrados sensores de temperatura de fibra óptica puede proporcionar las temperaturas reales en los puntos seleccionados del devanado.
  • Si el transformador está conectado a un PLC, un DCS o un SCADA, verifica las salidas necesarias, como los contactos de relé, RS485, Modbus o señales analógicas, antes de seleccionar el dispositivo de monitoreo.
  • En el caso de los proyectos de modernización, primero confirma si el requisito actual consiste simplemente en reemplazar un WTI o en actualizar el transformador a un modelo completo sistema de monitoreo de temperatura en línea.

Configurar el valor correcto Valores de alarma y de disparo de la temperatura de los devanados del transformador No solo es una cuestión de protección, sino que también afecta el control de la refrigeración, la carga del transformador, la continuidad operativa y la selección del equipo de monitoreo de temperatura.

En muchos proyectos de modernización y de instalación de transformadores nuevos, la verdadera pregunta no es simplemente “¿A qué temperatura debo ajustarlo?”. Los ingenieros deben determinar primero si el sistema requiere un indicador tradicional de temperatura de devanados, sensores de puntos calientes integrados directamente, monitoreo multicanal o la integración en una plataforma existente de monitoreo del estado de los transformadores.

Esta guía se centra en las decisiones prácticas que hay que tomar al especificar, reemplazar o actualizar equipo de monitoreo de la temperatura de los devanados de los transformadores.

Índice

1. ¿Qué son los ajustes de alarma y de disparo por temperatura de los devanados de los transformadores?

Localización de fallas en puntos calientes de los devanados de transformadores

1.1 Configuración de la alarma de temperatura de los devanados del transformador

El ajuste de la alarma de temperatura del devanado del transformador es un umbral en el que el dispositivo de monitoreo de temperatura indica que las condiciones térmicas del devanado han alcanzado un nivel de funcionamiento anormal o predefinido.

Normalmente, una alarma les da tiempo a los operadores para revisar el transformador antes de que sea necesario un disparo. Dependiendo del sistema, la señal de alarma puede transmitirse a través de un contacto local, un relé remoto, un PLC, un sistema DCS o un sistema SCADA.

Al seleccionar un dispositivo de reemplazo, verifica el número y el tipo de contactos de alarma, en lugar de dar por sentado que todos los indicadores de temperatura de devanados proporcionan las mismas salidas.

1.2 Ajuste del disparo por temperatura de los devanados del transformador

El ajuste del disparo por temperatura del devanado del transformador suele ser un umbral de protección más alto que se utiliza para iniciar el apagado o enviar una señal de disparo a otro dispositivo de protección.

El valor de disparo debe ajustarse a los límites de operación aprobados del transformador y a su filosofía de protección. No debe seleccionarse únicamente porque otro transformador utilice una temperatura específica.

La función de disparo es especialmente importante para las subestaciones sin personal y los transformadores industriales críticos, en los que una temperatura excesiva en los devanados podría mantenerse sin una intervención inmediata del operador.

1.3 Configuración de inicio y detención de la refrigeración

Muchos dispositivos de control de temperatura de los devanados de los transformadores también controlan los equipos de enfriamiento antes de que se alcance la etapa de alarma.

Una secuencia de control típica puede incluir:

  1. Funcionamiento normal del transformador
  2. Arranque del ventilador o la bomba de enfriamiento
  3. Alarma de alta temperatura
  4. Alarma o desconexión por temperatura muy alta

Este enfoque por etapas permite que el sistema de enfriamiento reaccione antes de que el sistema de protección tenga que apagar el transformador.

2. Alarma de temperatura del transformador, disparo y control de enfriamiento: ¿cuál es la diferencia?

Función Objetivo Acción típica Requisitos de equipo
Inicio de enfriamiento Aumentar la disipación de calor Encender el ventilador o la bomba Relé de control/salida
Parada de enfriamiento Detener la refrigeración innecesaria una vez que la temperatura haya bajado Detener el ventilador o la bomba Relé de control con la histéresis adecuada
Alarma de alta temperatura Avisar al operador de una condición térmica anormal Indicación de alarma / Evento SCADA Relé de alarma o comunicación digital
Alarma de nivel muy alto Incluir un nivel de alerta adicional Alarma de nivel superior Salida adicional configurable
Viaje Protege el transformador contra condiciones térmicas inaceptables Comando de activación del circuito de protección Integración de salida dedicada / protección

Por lo tanto, se debe definir el número de etapas necesarias antes de adquirir el dispositivo de monitoreo. Es posible que un simple indicador local no sea suficiente si el proyecto requiere control de ventiladores, dos alarmas independientes, una salida de desconexión y comunicaciones remotas.

3. Cómo determinar los ajustes de alarma y disparo de la temperatura de los devanados del transformador

3.1 Comience por los límites del fabricante del transformador

El diseño térmico del fabricante del transformador debe ser la referencia principal para los ajustes de temperatura de los devanados.

Antes de configurar un sistema WTI o de monitoreo en línea, obtenga:

  • Rango de temperatura normal de funcionamiento
  • Temperatura de bobinado permitida
  • Requisitos para el arranque en frío
  • Umbral de alarma
  • Umbral de disparo
  • Método de enfriamiento
  • Sistema de aislamiento
  • Requisitos de carga de los transformadores

Un dispositivo de monitoreo debe aplicar la filosofía de protección de transformadores en lugar de definirla de manera independiente.

3.2 Considerar el tipo de transformador

Los transformadores sumergidos en aceite y los de tipo seco no deben utilizar automáticamente los mismos ajustes de protección contra sobrecalentamiento.

En el caso de los equipos de tipo seco, un Monitor y controlador de temperatura para transformadores de tipo seco puede combinar entradas de sensores, control de ventiladores, alarmas y señales de desconexión.

En el caso de los transformadores de potencia sumergidos en líquido, la indicación térmica de los devanados suele combinarse con la medición de la temperatura del aceite y el control de la refrigeración del transformador.

3.3 Considerar las condiciones de carga y enfriamiento

Los umbrales de alarma también deben interpretarse junto con la carga del transformador y el estado del sistema de enfriamiento.

Si la temperatura del devanado aumenta mientras la carga se mantiene estable, es posible que los ingenieros deban investigar:

  • Falla del ventilador de enfriamiento
  • Falla de la bomba de aceite
  • Trayectoria de enfriamiento restringida
  • Temperatura ambiente elevada
  • Calentamiento local anormal
  • Problema con el sensor o el indicador

Por eso, las instalaciones críticas suelen beneficiarse de una mayor sistema de monitoreo de transformadores en lugar de un termómetro aislado.

4. Ejemplo de configuración de alarma y disparo por temperatura de los devanados de un transformador

indicador-de-temperatura-del-bobinado-del-transformador-bwr2

Hay no existe una temperatura universal de alarma y desconexión que deba copiarse en todos los transformadores. Sin embargo, el siguiente ejemplo muestra cómo se puede estructurar una filosofía de protección en varias etapas.

Escenario Escenario ilustrativo Acción
Normal Menos de 90 °C Funcionamiento normal
Inicio de enfriamiento 90 °C Poner en marcha el equipo de enfriamiento
Alarma de alta temperatura 100 °C Operador de alarmas / SCADA
Viaje 110 °C Iniciar la desconexión de protección

Importante: Los valores de 90 °C / 100 °C / 110 °C mencionados anteriormente son solo un ejemplo ilustrativo de control. No se trata de ajustes universales recomendados para los transformadores. Los valores reales deben obtenerse del fabricante del transformador, del sistema de aislamiento, del estudio de protección y de las especificaciones del proyecto.

El objetivo de este ejemplo es mostrar por qué un dispositivo de monitoreo puede necesitar varias salidas configurables de manera independiente.

4.1 Por qué es importante la diferencia de temperatura entre las etapas

Los ajustes de enfriamiento, alarma y desconexión no deben configurarse con valores tan cercanos entre sí que las variaciones normales en las mediciones provoquen conmutaciones frecuentes del relé o alarmas falsas.

Del mismo modo, una separación excesiva entre la alarma y la desconexión puede reducir la capacidad del operador para reaccionar antes de que el transformador alcance el umbral de protección.

Por lo tanto, la histéresis y el retardo requeridos deben ser parte del proceso de selección del dispositivo.

5. Indicador de temperatura del bobinado frente a la medición directa de la temperatura mediante fibra óptica

Sistema de medición de la temperatura de los devanados de fibra óptica en transformadores sumergidos en aceite

Esta es una de las decisiones más importantes a la hora de definir el monitoreo de la temperatura de los devanados de un transformador.

Artículo Indicador de temperatura del bobinado Sensor de fibra óptica integrado
Enfoque de medición Indicación térmica de bobinado convencional Temperatura directa en la ubicación de la sonda instalada
Incorporado en el devanado de alta tensión Normalmente no es necesario Sí, cuando se requiere una medición directa en el punto caliente
Pantalla local Común Depende del interrogador o del sistema
Control de enfriamiento Solicitud común Se puede implementar mediante un sistema de monitoreo
Alarma / Disparo Disponible según el modelo Disponible a través de la configuración del sistema
Inmunidad a las interferencias electromagnéticas en el punto de detección Depende del sistema Excelente para la detección óptica
El más adecuado Indicación de temperatura y protección de transformadores convencionales Monitoreo de puntos calientes en bobinados directos

Si se requiere reemplazar un WTI convencional y conservar los contactos de indicación y alarma locales con los que ya se está familiarizado, un instrumento como el Indicador de temperatura del devanado del transformador BWR2 podría ser la categoría de producto adecuada.

Si el proyecto requiere mediciones reales de la temperatura del devanado integrado, la solución correcta es otra. A Sensor de temperatura de fibra óptica para el monitoreo de puntos calientes en los devanados de transformadores mide directamente el punto físico seleccionado.

6. ¿Cuándo se debe usar un indicador de temperatura del devanado de un transformador?

Un convencional indicador de temperatura del devanado del transformador es adecuado cuando el proyecto requiere funciones como:

  • Indicación de la temperatura local del devanado
  • Control del ventilador o la bomba de enfriamiento
  • Alarma de alta temperatura
  • Persona de contacto para el viaje
  • Reemplazo de un WTI mecánico o eléctrico ya existente
  • Integración con el cableado de control del transformador ya existente

Para proyectos que requieran una configuración tradicional de WTI, INNO ofrece el Indicador de temperatura de los devanados del transformador BWR-04/06AJTH y Indicador de temperatura del devanado del transformador BWR2.

6.1 Qué hay que revisar al reemplazar un WTI existente

Antes de solicitar un reemplazo, proporcione:

  • Modelo WTI actual
  • Rango de temperatura
  • Número de contactos de alarma
  • Secuencia de conmutación de los contactos
  • Requisitos para el control de la refrigeración
  • Requisito de transmisión remota
  • Requisito de 4–20 mA, si corresponde
  • Dimensiones de montaje en panel
  • Requisitos relativos a sondas y capilares, cuando corresponda

Una fotografía de la placa de identificación antigua y del diagrama de cableado puede reducir considerablemente los errores a la hora de elegir un recambio.

7. ¿Cuándo es más eficaz el monitoreo de la temperatura durante el bobinado de fibra óptica?

7.1 Medición directa de puntos calientes en los devanados de un transformador

Ya sea que se trate de un transformador de potencia nuevo o de una remodelación importante, es posible que el operador desee conocer la temperatura real en el interior de determinadas zonas del devanado, en lugar de limitarse a la indicación convencional de la temperatura del devanado.

Las sondas ópticas integradas pueden instalarse cerca de los puntos calientes térmicos previstos durante la fabricación de los transformadores.

Para esta aplicación, consulta la sección dedicada a monitoreo de puntos calientes en los devanados de los transformadores solución.

7.2 Entornos de alta tensión y campos electromagnéticos intensos

Las sondas de fibra óptica son especialmente útiles en aquellos casos en que la detección eléctrica convencional presenta dificultades relacionadas con el aislamiento o las interferencias electromagnéticas.

A Sensor de temperatura de fibra óptica de poliimida para devanados de transformadores se pueden instalar en ubicaciones seleccionadas, mientras que la unidad de monitoreo electrónico permanece fuera de la zona del devanado de alta tensión.

Para una comparación más amplia de los métodos de medición, véase medición de temperatura en alta tensión.

7.3 Monitoreo multipunto de los devanados de transformadores

Es posible que un solo punto de temperatura no sea suficiente para un transformador trifásico con varias zonas críticas en los devanados.

Si se necesitan mediciones directas en varias fases o en los devanados de alta y baja tensión, un sistema multicanal de medición y monitoreo de temperatura por fibra óptica puede recopilar varios canales de temperatura integrados en una sola plataforma.

El número de sensores debe determinarse en función del diseño térmico del transformador, en lugar de seleccionarse únicamente según el número máximo de canales disponibles.

8. Ajustes de alarma de temperatura del aceite del transformador frente a la temperatura de los devanados

La temperatura del aceite y la temperatura del devanado son parámetros térmicos distintos y pueden requerir ajustes de protección diferentes.

8.1 Monitoreo de la temperatura del aceite de los transformadores

Un indicador de temperatura del aceite mide la temperatura del aceite del transformador, no la temperatura de los devanados.

Para obtener información sobre la indicación convencional de la temperatura del aceite, consulte el Indicador de temperatura de aceite de transformador BWY2.

8.2 Por qué no se deben confundir el OTI y el WTI

Dispositivo Parámetro principal Función típica
OTI Temperatura del aceite del transformador Indicación de la temperatura del aceite, alarma y funciones relacionadas con la refrigeración
WTI Indicación térmica de bobinado Indicación de la temperatura del devanado, control de enfriamiento, alarma y desconexión
Sensor de fibra óptica Temperatura directa del devanado local Medición de puntos calientes en bobinados integrados

Los transformadores de potencia críticos pueden utilizar los tres tipos de información de temperatura en lugar de elegir solo uno.

9. Requisitos del relé de alarma de temperatura del transformador, el PLC y el SCADA

9.1 Salidas de relé

Antes de elegir un dispositivo de monitoreo de temperatura para transformadores, define cuántas funciones de relé independientes se necesitan.

Por ejemplo:

  • Arranque del ventilador
  • Parada del ventilador
  • Alarma 1
  • Alarma 2
  • Viaje
  • Falla del sensor

Si se requieren varias salidas independientes, confírmalas durante la cotización y no después de la instalación.

9.2 Transmisión analógica de temperatura

Algunas subestaciones y sistemas de monitoreo de transformadores requieren una señal analógica de temperatura para la adquisición remota.

Si se requiere una señal de 4–20 mA u otra señal analógica, incluya este requisito en la consulta, ya que puede afectar la configuración del dispositivo seleccionado.

9.3 Integración de RS485 y Modbus

El monitoreo moderno de la temperatura de los transformadores requiere, cada vez más, una comunicación digital con un PLC, un DCS, un SCADA o una plataforma de monitoreo de condiciones.

Dependiendo del modelo y la configuración del sistema, la comunicación puede incluir interfaces RS485 o Modbus.

Para aplicaciones que requieran algo más que un dispositivo de temperatura independiente, consulte la gama completa de solución para el monitoreo de la temperatura de los transformadores.

10. Guía para la modernización y el reemplazo de los sistemas de monitoreo de la temperatura de los devanados de los transformadores

10.1 Sustitución por un sistema equivalente cuando el sistema existente aún cumple con los requisitos

Si el transformador existente solo requiere indicación local del bobinado, contactos de enfriamiento y salidas de alarma/disparo, reemplazar el WTI por una unidad moderna compatible podría ser la solución más sencilla.

10.2 Actualización cuando se requiere monitoreo remoto

Un proyecto de reemplazo también es una oportunidad para pasar de la indicación local a la monitorización remota.

Entre los requisitos típicos de actualización se incluyen:

  • Transmisión de temperatura de 4 a 20 mA
  • RS485 / Modbus
  • Estado de la alarma remota
  • Registro de la tendencia de la temperatura
  • Integración con PLC o SCADA
  • Varios canales de temperatura

10.3 No prometas la medición de puntos calientes integrados en una remodelación sencilla

Las sondas de fibra óptica con bobinado integrado directo suelen ser más fáciles de instalar durante la fabricación de transformadores o en renovaciones importantes.

Si el transformador ya está sellado y en funcionamiento, el reemplazo de un WTI no proporciona automáticamente una medición directa de los puntos calientes en los devanados internos.

Esta distinción es importante al comparar un sustituto convencional del WTI con un nuevo sistema de medición de temperatura por fibra óptica para transformadores sumergidos en aceite.

11. Qué información hay que proporcionar al solicitar una cotización para el monitoreo de la temperatura de un transformador

Al proporcionar la siguiente información, el proveedor podrá seleccionar el WTI, el controlador de temperatura o el sistema de monitoreo en línea adecuados mucho más rápido.

Información Qué hay que presentar
Tipo de transformador Inmerso en aceite / tipo seco
Potencia nominal MVA / kVA
Clase de tensión Tensión de alta y baja tensión
Dispositivo existente Foto del modelo y la placa de identificación
Requisitos de medición Temperatura del aceite / Indicación del bobinado / Punto caliente del bobinado directo
Control de enfriamiento Etapas de ventilador/bomba requeridas
Salidas de alarma Número de contactos de alarma y de desconexión
Salida analógica 4–20 mA u otros requisitos
Comunicación RS485 / Modbus / PLC / SCADA
Número de puntos de temperatura 1 / 3 / 6 / multicanal
Instalación Transformador nuevo / modernización / reemplazo

Si no estás seguro de cuál es la arquitectura adecuada, envía esta información a través del Página de contacto de INNO y especifique si el proyecto consiste en una instalación nueva, un reemplazo o una actualización del sistema de monitoreo.

12. Errores comunes en la configuración de alarmas y disparos de temperatura de los devanados de los transformadores

12.1 Copiar la configuración de otro transformador

Dos transformadores con potencias nominales similares pueden tener, aun así, diseños de bobinado, sistemas de aislamiento, métodos de enfriamiento y temperaturas permitidas diferentes.

Por lo tanto, los ajustes de alarma y desconexión deben ser específicos para cada transformador.

12.2 Confundir la temperatura del aceite con la temperatura del devanado

El OTI y el WTI miden o representan diferentes parámetros térmicos. Utilizar un umbral simplemente porque se usa para el otro puede dar lugar a una estrategia de protección inadecuada.

12.3 Selección de un dispositivo antes de definir las salidas requeridas

Un problema común en la adquisición de equipos es seleccionar primero el rango de temperatura y verificar las salidas de los relés solo después.

En proyectos prácticos de reemplazo, la configuración de salida puede ser tan importante como el rango de temperatura.

12.4 Incumplimiento de los requisitos de comunicación

Si es probable que se integre un sistema SCADA en el futuro, elegir un dispositivo que solo cuente con indicación local podría generar trabajos de reemplazo innecesarios más adelante.

12.5 Suponiendo que el WTI es una medición directa del punto caliente del bobinado

Una sonda WTI convencional y una sonda con fibra óptica integrada proporcionan diferentes tipos de información térmica.

Si se requiere la temperatura real del devanado interno, especifíquela medición de puntos calientes en bobinado directo durante la etapa de selección de equipos.

12.6 Configuración de la alarma y el disparo demasiado cerca entre sí

Normalmente, la alarma debe proporcionar un margen de funcionamiento suficiente para realizar una investigación o tomar medidas correctivas antes de que se produzca una condición de disparo.

La separación, el retardo y la histéresis exactos deben definirse según la filosofía de protección del transformador, en lugar de seguir una regla genérica.

13. Preguntas frecuentes sobre los ajustes de alarma y disparo de la temperatura de los devanados de los transformadores

13.1 ¿A qué valor se debe ajustar la alarma de temperatura del devanado del transformador?

No existe una configuración universal para las alarmas. Utilice los límites de temperatura, el sistema de aislamiento, el diseño de enfriamiento y los requisitos de protección aprobados por el fabricante del transformador. A continuación, el WTI o el sistema de monitoreo deben configurarse para que cumplan con esos requisitos.

13.2 ¿Cuál debe ser el valor de ajuste del disparo por temperatura del devanado del transformador?

El umbral de disparo debe basarse en la condición térmica máxima permitida definida para ese transformador. Normalmente se establece por encima del nivel de alarma de advertencia y debe coordinarse con el esquema general de protección del transformador.

13.3 ¿Debería iniciarse la refrigeración antes de que se active la alarma de temperatura?

En muchos esquemas de control de transformadores, la refrigeración se inicia antes de que se active la alarma de alta temperatura, de modo que el sistema tenga la oportunidad de reducir la temperatura sin la intervención del operador. Los ajustes concretos dependen del diseño del transformador.

13.4 ¿Cuál es la diferencia entre una alarma WTI y una alarma OTI?

El WTI se refiere a la indicación térmica de los devanados del transformador, mientras que el OTI se refiere a la temperatura del aceite del transformador. Sus ajustes y las funciones de protección previstas deben evaluarse por separado.

13.5 ¿Puede un indicador de temperatura de los devanados controlar los ventiladores de enfriamiento de un transformador?

Sí, siempre y cuando el modelo WTI seleccionado incluya los contactos o salidas configurables necesarios. Confirma el número y las funciones de conmutación de los contactos antes de realizar el pedido.

13.6 ¿Puede un transformador WTI proporcionar una señal de disparo?

Muchos indicadores de temperatura de los devanados de transformadores están diseñados para admitir funciones de alarma y desconexión, pero la disposición exacta de los contactos depende del modelo. Verifique que las salidas requeridas coincidan con la configuración del producto.

13.7 ¿Cuándo se deben usar sensores de temperatura de fibra óptica en lugar de un WTI?

Se debe considerar el uso de sensores de fibra óptica cuando se requiera la medición directa de la temperatura en el interior de los devanados de transformadores de alta tensión, especialmente para puntos calientes específicos de los devanados y para el monitoreo multipunto.

13.8 ¿El monitoreo de temperatura por fibra óptica puede generar alarmas y activaciones de protección?

Sí. La sonda óptica mide la temperatura, mientras que el interrogador o el sistema de monitoreo puede procesar los valores de temperatura y generar señales de alarma, comunicación o control, según la configuración.

13.9 ¿Se puede reemplazar un transformador WTI antiguo sin cambiar el transformador?

A menudo sí, siempre y cuando el recambio compatible cumpla con los requisitos de dimensiones, montaje y salida del equipo existente. Al solicitar un recambio, proporcione el número de modelo anterior, la placa de identificación, fotos y los requisitos de cableado.

13.10 ¿Qué información se necesita para elegir un sistema de monitoreo de temperatura para transformadores?

Como mínimo, indique el tipo de transformador, la potencia nominal, la clase de tensión, los puntos de temperatura requeridos, los requisitos de alarma y disparo, la interfaz de comunicación y si el proyecto consiste en una modernización o en la instalación de un transformador nuevo.

14. Cómo elegir el equipo adecuado para monitorear la temperatura de los devanados de los transformadores

Lo correcto Sistema de alarma y disparo por temperatura de los devanados del transformador Depende de qué información y funciones de control necesite realmente el operador.

Si se requiere indicación de bobinado convencional, control de enfriamiento y salidas de relé, un indicador de temperatura del devanado del transformador podría ser suficiente.

Si se requiere una medición directa del punto caliente del devanado interno, considere la opción integrada sensores de temperatura de bobinado de fibra óptica.

Si es necesario monitorear varios puntos de bobinado y transmitir los datos a un PLC o a una plataforma SCADA, un sistema multicanal de monitoreo de temperatura por fibra óptica podría ser más apropiado.

Para proyectos que requieran datos de temperatura junto con parámetros adicionales sobre el estado del transformador, comience con el más amplio solución de monitoreo de transformadores.

¿Necesitas ayuda para elegir un sensor WTI, un sensor de bobinado de fibra óptica o un sistema de monitoreo de temperatura para transformadores? Envíe la potencia nominal del transformador, la clase de tensión, el modelo del dispositivo actual, el número de puntos de monitoreo y las salidas de alarma y comunicación requeridas a través de Póngase en contacto con INNO para la configuración y la cotización.

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