Publication: Evaluación del riesgo de incendio de un transformador
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Publication date
2009-11
Defense date
2009
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Abstract
Los transformadores de potencia son elementos muy fiables y seguros dentro de una red eléctrica de potencia. No obstante, en los transformadores que emplean aislamiento líquido de alta inflamabilidad, como el aceite mineral, el riesgo de incendio es elevado, debido a que contiene una gran cantidad de elementos combustibles que se encuentran en contacto con elementos en tensión. Este trabajo persigue obtener la probabilidad de ocurrencia de incendio en un transformador de este tipo encuadrado en una instalación de cogeneración ficticia. La tasa de incendio en transformadores es pequeña, pero algunas encuestas realizadas recientemente sugieren que su número de incendios esta creciendo significativamente en la última década, los cuales suelen tener consecuencias económicas muy elevadas. El riesgo de incendio en una instalación es el producto de su probabilidad de ocurrencia por las consecuencias derivadas de él. La gran mayoría de los métodos de evaluación del riesgo de incendio empleados están basados en el análisis de las consecuencias del incendio, ninguno de ellos se centra en obtener su probabilidad de inicio. Lo que nos ha llevado a realizar un análisis sistemático del riesgo de incendio de un transformador y a utilizar la metodología del árbol de fallos para cuantificar su probabilidad de ocurrencia. La principal causa de incendio en los transformadores con aislamiento líquido de alta inflamabilidad es la pérdida de su aislamiento efectivo. Cuando esto sucede, aumenta la probabilidad de producirse un fallo que de lugar a un arco eléctrico en su interior, el cual casi instantáneamente, vaporiza una masa del aceite de la cuba. La cantidad de gas generada tiene una relación muy estrecha con el nivel energético del arco eléctrico. Cuando es alto, el gas formado se presuriza rápidamente, generando ondas de presión dinámica de gran magnitud en el aceite, que se propagan internamente por todo el transformador e interactúan con la estructura de la cuba en muy pocos milisegundos. Si las protecciones del transformador no consiguen despresurizar la cuba rápidamente, puede llegar a romper. Cuando esto sucede, los gases se infaman en contacto con el oxigeno debido a la alta temperatura a la que se encuentran, produciéndose una fuerte explosión que provoca la ignición del aceite y por lo tanto el incendio del transformador. Los últimos estudios realizados sobre los dispositivos de alivio de presión de la cuba, consideran su tiempo de respuesta insuficiente para conseguir que el aumento de presión provocado por estos fallos sobrepase la resistencia mecánica de la cuba.
Description
Keywords
Transformadores de potencia, Redes eléctricas, Incendios