¿Qué es un termostato para transformadores de aceite? Explicación detallada del principio de funcionamiento de las series BWY y BWR

• La necesidad de un termostato para el transformador de aceite: Durante el funcionamiento de un transformador bañado en aceite, la temperatura del aceite aislante y de los devanados está directamente relacionada con la seguridad y la vida útil del equipo. La temperatura de la superficie del aceite y la temperatura de los puntos calientes de los devanados son dos parámetros de monitorización distintos pero complementarios: el primero mide la temperatura de la superficie del transformador, mientras que el segundo mide la temperatura del punto más caliente del interior; ambos son indispensables.
• BWYSerie (termostatos de superficie de aceite): Diseñado específicamente para medir y controlar la temperatura del aceite en la parte superior del transformador, utiliza una estructura mecánica de medición de temperatura compuesta por un sensor de temperatura, un tubo capilar y un tubo de Bourdon; el indicador de temperatura de aguja es intuitivo y fiable, y no requiere alimentación externa. Está equipado con contactos eléctricos ajustables que permiten la activación de alarmas, la desconexión automática y el control de la refrigeración.
• BWRSerie (termostatos de bobina): Se basa en el principio de la simulación térmica: se extrae energía de la carga del transformador mediante un transformador de corriente; los elementos calefactores simulan el aumento de temperatura debido a las pérdidas en el cobre y lo suman a la temperatura de la superficie, lo que permite calcular indirectamente la temperatura de los puntos calientes del devanado. No es necesario instalar sensores en el interior del devanado de alta tensión.
• La relación complementaria entre las dos series: El sistema BWY supervisa la temperatura de la superficie del aceite para evaluar el estado térmico general del transformador y la eficiencia de la refrigeración, mientras que el sistema BWR supervisa los puntos calientes de los devanados para controlar la temperatura en las zonas más peligrosas del material aislante. Para los transformadores críticos, se recomienda instalar ambos sistemas simultáneamente.

1. Descripción detallada del termostato de nivel de aceite de la serie BWY

Los componentes principales del termostato de nivel de aceite de la serie BWY son el sensor de temperatura, el tubo capilar y el tubo de Bourdon. El sensor de temperatura se sumerge en la capa superior del depósito de aceite del transformador y está relleno de un medio sensible a la temperatura. Cuando varía la temperatura del aceite, la presión generada por el cambio de volumen del medio se transmite a través del tubo capilar al tubo de Bourdon, lo que hace girar la aguja para indicar la temperatura. Al mismo tiempo, el mecanismo de leva situado en el eje de la aguja acciona un microinterruptor que activa una señal de alarma o de disparo cuando la temperatura alcanza el valor establecido.

La serie BWY abarca varios modelos: los modelos BWY-802A y BWY-803A son modelos básicos para la monitorización de la temperatura del aceite, mientras que los modelos BWY-804 y BWY-806 incorporan más contactos ajustables y opciones de funciones. El instrumento está equipado con varios grupos de contactos eléctricos ajustables, pudiendo elegir entre modelos de 2, 4 o 6 grupos de contactos según las necesidades de control. La indicación de temperatura mediante aguja es intuitiva y clara, y cuenta con un buen rendimiento de protección, por lo que es adecuado para entornos de subestaciones al aire libre. Es compatible con transformadores de aceite de diversas especificaciones y modelos.

2. Descripción detallada de los termostatos de bobina de la serie BWR

Los termostatos para bobinados de la serie BWR utilizan tecnología de simulación térmica, una solución consolidada y fiable que se ha convertido en la opción predominante en el ámbito de la medición de temperatura de los bobinados de transformadores en aceite. El sensor de temperatura cuenta con un elemento calefactor que se alimenta de la corriente de carga del transformador a través de un transformador de corriente. La cantidad de calor generado es proporcional al cuadrado de la corriente de carga (simulando la pérdida en cobre I²R); el aumento de temperatura resultante, sumado a la temperatura de la superficie del aceite, se muestra en la esfera del medidor, lo que representa la temperatura calculada del punto caliente del devanado.

La principal ventaja de este sistema de medición indirecta es que no requiere en absoluto la instalación de sensores en el interior del devanado de alta tensión. Todos los componentes de medición de temperatura (sensores, tubos capilares y manómetros) se instalan en el exterior del depósito de aceite del transformador, lo que garantiza una instalación y un mantenimiento seguros y cómodos, sin afectar en absoluto a la estructura de aislamiento del transformador. La serie BWR cuenta con una tecnología madura, probada a lo largo de décadas de aplicación.

3. Comparación entre BWY y BWR

4. Preguntas más frecuentes

4.1 Pregunta: ¿Es necesario instalar el BWY y el BWR al mismo tiempo?

Respuesta: No es obligatorio, pero sí recomendable. En los reactores de agua en bulbo (BWY), la temperatura del nivel de aceite refleja el estado térmico general y la eficiencia de la refrigeración; en los reactores de agua en circulación (BWR), los puntos calientes de los devanados reflejan la temperatura en los puntos más peligrosos del aislamiento. Para los transformadores principales de 110 kV y superiores, se recomienda instalar ambos tipos simultáneamente, a fin de proteger el transformador desde diferentes perspectivas.

4.2 Pregunta: ¿Es precisa la temperatura de los bobinados del BWR?

Respuesta: El método de simulación térmica ofrece una buena precisión en condiciones de carga estable y es capaz de satisfacer las necesidades de la gran mayoría de los escenarios de operación y mantenimiento. Sin embargo, en procesos transitorios con fluctuaciones bruscas de la carga, se produce un cierto retraso térmico, por lo que los valores indicados van por detrás de los cambios reales en la temperatura del devanado. En casos especiales que requieran una precisión extremadamente alta, se puede considerar la posibilidad de utilizar un sistema de medición directa de la temperatura mediante fibra óptica.

4.3 Pregunta: ¿Qué ocurre si se rompe un capilar?

Respuesta: La rotura del tubo capilar provoca una fuga del líquido termostático y el fallo total del termostato. Las fugas en el tubo capilar no suelen poder repararse in situ, por lo que es necesario sustituir el termostato por completo. Por lo tanto, durante la instalación se debe prestar especial atención a la protección del recorrido del tubo capilar: hay que evitar los giros bruscos, el contacto con fuentes de vibración y la compresión mecánica.

4.4 Pregunta: ¿Es necesario calibrar periódicamente los modelos BWY y BWR?

Respuesta: Sí. Se recomienda calibrar el termostato una vez al año, coincidiendo con la revisión anual. Se debe comparar el valor indicado por la aguja con una fuente de temperatura estándar para comprobar que la desviación se encuentra dentro de los límites permitidos. Al mismo tiempo, compruebe que los contactos eléctricos funcionen correctamente a la temperatura establecida.

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