El aumento de temperatura de los transformadores en seco y los transformadores sumergidos en aceite, así como su rango de aumento de temperatura

Existen numerosos factores que afectan la vida útil de transformadores de tipo seco y transformadores Sumergidos en Aceite Entre ellos, la temperatura es el factor más crucial que provoca el envejecimiento del aislamiento y, consecuentemente, afecta la vida útil de los transformadores. Debido a la distribución térmica no uniforme dentro de los transformadores, existen diferencias significativas de temperatura en distintas zonas. Por lo tanto, se especifica el aumento de temperatura admisible para cada zona bajo carga nominal, con el fin de garantizar una operación segura.

---

I. Principios básicos y cálculos del aumento de temperatura

Clase de aislamiento y temperatura máxima admisible

Los transformadores sumergidos en aceite suelen utilizar aislamiento clase A, cuya temperatura máxima admisible es de 105 °C.

- Cálculo del aumento de temperatura admisible (tomando como ejemplo el devanado)

Aumento de temperatura admisible = Temperatura máxima admisible − Temperatura ambiente (tomando como punto de referencia 40 °C)

Es decir: 105 °C − 40 °C = 65 °C (aumento de temperatura admisible del devanado)

- Relación entre la temperatura del aceite y la temperatura del devanado

La temperatura del aceite del transformador suele ser aproximadamente 10 ℃ más baja que la de los devanados. Por lo tanto:

- El aumento de temperatura admisible del aceite es: 65 ℃ - 10 ℃ = 55 ℃

- Para evitar el envejecimiento del aceite, el aumento de temperatura de la superficie superior del aceite no debe superar los 45 ℃

Rango real de temperatura de operación

Si la temperatura del aceite en la parte superior está entre 80 ℃ y 90 ℃, entonces la temperatura de los devanados será aproximadamente de 95 ℃ a 105 ℃. Permanecer durante mucho tiempo en este rango acelerará el envejecimiento del aislamiento.

---

II. Peligros de la operación a alta temperatura para Transformadores de tipo seco e inmersos en aceite

Deterioro del material aislante

La exposición prolongada a altas temperaturas hará que el cartón aislante se vuelva frágil y propenso a agrietarse, perdiendo sus propiedades aislantes y aumentando el riesgo de falla.

- Envejecimiento del aceite aislante

El envejecimiento severo del aislamiento del devanado acelerará la degradación del aceite aislante, reduciendo aún más la vida útil total del transformador.

- Conclusión

Es recomendable evitar operar el transformador a altas temperaturas, especialmente durante períodos prolongados de funcionamiento a alta temperatura.

---

III. Clasificación de las clases de aislamiento de transformadores

La clase de aislamiento indica el rendimiento de resistencia térmica del material aislante, y cada clase corresponde a una temperatura máxima admisible diferente.

Transformadores con inmersión en aceite (7 clases)

A, E, B, F, H, N, C

- Transformadores de tipo seco (3 clases diferentes)

B, F, H

Tomemos como ejemplo la clase A. Su significado es: la suma de la temperatura de operación del transformador y la temperatura ambiente no debe superar los 105 °C; para las demás clases, el principio es el mismo.

---

IV. Diagrama de límite de elevación de temperatura (explicación)

• El límite de elevación de temperatura para transformadores sumergidos en aceite se muestra en el diagrama.

• El límite de elevación de temperatura para transformadores de tipo seco se muestra en el diagrama.

Nota: La magnitud del límite de elevación de temperatura refleja directamente el rendimiento de resistencia térmica del material aislante y constituye una base importante para la selección y la supervisión operativa.

---

V. Principios fundamentales de seguridad del núcleo

Siempre que la elevación de temperatura no supere el límite permitido, independientemente de cómo varíe la temperatura ambiente, el transformador puede operar con seguridad dentro de su vida útil especificada.