Resumen de Implementación de un sistema de medición de temperatura empleando fibra óptica para el estudio térmico de transformadores de distribución inmersos en aceite mineral y vegetal.

Diego Fernando Navas, Héctor Cadavid Ramírez, Diego Fernando Echeverry Ibarra

• español

  Los transformadores son elementos de suma importancia dentro de las redes eléctricas. Su vida útil depende, entre otros factores, de la temperatura presente en su interior, especialmente aquella localizada en sus materiales aislantes. Dichas temperaturas suelen ser estimadas a través de modelos propuestos en las normatividades; sin embargo, los valores obtenidos son aproximados y siempre es deseable obtener una medición directa. Por razones netamente económicas la medición directa suele emplearse en transformadores de potencia. Sin embargo, con la llegada de las smarts grids (redes inteligentes) será necesaria la instrumentación en los sistemas de distribución y el uso de tecnologías más limpias. Con fines investigativos, en el presente documento los autores comentan sus experiencias en la instrumentación con fibras ópticas de cuatro transformadores de distribución sumergidos en aceite mineral y vegetal para realizar una evaluación térmica. Los transformadores tienen capacidades de 15 kVA y 37,5 kVA y operan a tensiones de 7620 V / 240 V. Se explica el proceso de determinación de los puntos de medición de temperatura al interior del transformador y se finaliza con resultados de ensayos de elevación de temperatura empleando carga simulada mediante cortocircuito y carga real a dos niveles para comparar las mediciones dentro de cada uno de los transformadores.

• English

  Transformers are elements of the utmost importance in the layout of power grids. Their usable lifespan depends on various factors, amongst them, the temperature within their own interior, specially the localized temperature on their insulating material components. Such temperatures are usually approximated through proposed guideline models, however, as stated, these values are approximations and realtime direct measurements would be much more desirable. Due to purely economic reasons, direct measurement is often used for power transformers. However, in the advent of �Smart Grids� distribution system instrumentation will be necessary, as well as the use of cleaner technologies. For research purposes, in this paper, the authors will discuss their experiences in instrumentation with optical fibers in four different distribution transformers submerged in mineral and vegetable oil, for thermal evaluation. The transformers have capacities that range from 15 kVA to 37,5 kVA and operate at voltages of 7620 V / 240 V. This paper also explains the process of identifying which are the optimal temperature measurement points in the interior of the transformer and leads into the results of temperature rise tests with simulated loads through the use of short circuits and through constant reference fault and actual load at two levels to compare measurements within each of the transformers.

• português

  Os transformadores são elementos de soma importância dentro das redes eléctricas. Sua vida útil depende, entre outros factores, da temperatura presente a seu interior, especialmente aquela localizada em seus materiais aislantes. Ditas temperaturas costumam ser estimadas através de modelos propostos nas normatividades; no entanto, os valores obtidos são aproximados e sempre é desejável obter uma medida directa. Por razões netamente económicas a medida directa costuma empregar-se em transformadores de potência. No entanto, com a chegada das smarts grids (redes inteligentes) será necessária a instrumentação nos sistemas de distribuição e o uso de tecnologias mais limpas. Com fins investigativos, no presente documento os autores comentam suas experiências na instrumentação com fibras ópticas de quatro transformadores de distribuição submergidos em azeite mineral e vegetal para realizar uma avaliação térmica. Os transformadores têm capacidades de 15 kVA e 37,5 kVA e operam a tensões de 7620 V / 240 V. Explica-se o processo de determinação dos pontos de medida de temperatura ao interior do transformador e finaliza-se com resultados de ensaios de elevação de temperatura empregando ónus simulada mediante cortocircuito e ónus real a dois níveis para comparar as medidas dentro da cada um dos transformadores.