Los indicadores de temperatura del aceite y del devanado representan magnitudes térmicas diferentes en un transformador. El OTI mide el aceite en la ubicación de su sensor. Un WTI convencional suele reproducir la temperatura del devanado mediante la temperatura del aceite y una compensación dependiente de la carga. Por ello, sus lecturas, rangos y límites de alarma no son intercambiables directamente.
La distinción es más importante cuando dos diales en el mismo transformador muestran números diferentes, o cuando alguien pregunta qué medidor tiene el "rango más alto". Las respuestas dependen de lo que representa cada instrumento, cómo está construido y cómo fue configurado para un transformador específico.
El medidor de temperatura del aceite y el medidor de temperatura del devanado no miden lo mismo
Indicador de temperatura del aceite (OTI). La OTI muestra la temperatura del aceite obtenida a partir de su dispositivo de detección. En muchas aplicaciones, la cantidad de interés es la temperatura superior del aceite, porque el aceite en la parte superior del tanque o cerca de la salida de aceite refleja el estado térmico del circuito de enfriamiento. La lectura describe el aceite en el lugar de detección, no los conductores.
Indicador de temperatura del devanado (WTI). El WTI representa la condición térmica del devanado. Dependiendo del diseño del instrumento, esa representación puede ser una estimación derivada de la temperatura del aceite más una corrección relacionada con la carga. Es una indicación térmica del devanado y no se debe asumir que es la temperatura del conductor leída por un sensor integrado en el devanado.
Ambos instrumentos pertenecen al campo más amplio de monitoreo de temperatura de transformadores , pero responden a preguntas diferentes. OTI y WTI son enfoques de indicación convencionales, y la medición directa de fibra óptica es un tercer enfoque con su propia función.
Comparación principal: OTI vs WTI
| Artículo | Medidor de temperatura del aceite / OTI | Medidor de temperatura del devanado / WTI |
|---|---|---|
| Cantidad medida / representada | Temperatura del aceite en el lugar de detección, a menudo en la parte superior del aceite | Indicación térmica del devanado, a menudo una temperatura estimada del devanado |
| Principio de medición | Detección de temperatura del aceite a través de un bulbo sensor o elemento equivalente | En muchos diseños convencionales, referencia de temperatura del aceite más compensación térmica relacionada con la corriente de carga (imagen térmica) |
| Relación con la carga del transformador | Responde a la carga de forma indirecta, mediante calentamiento de gasóleo | Normalmente incluye un término dependiente de la carga, según el diseño del instrumento |
| Relación con el punto caliente del devanado | No representa el punto de acceso directamente | Diseñado para aproximar el comportamiento térmico del devanado; no es una medición de punto caliente garantizada |
| Ubicación típica del sensor | Bolsa de aceite o termopozo, comúnmente cerca de la parte superior del tanque | Bolsa de aceite o termopozo, con compensación derivada de la corriente de carga |
| Rango de visualización | Específico del instrumento; depende del modelo de calibre y la especificación del transformador | Específico del instrumento; depende del modelo de calibre y la especificación del transformador |
| Uso de alarma/disparo | Contactos configurados según proyecto y requisitos del fabricante | Contactos configurados según proyecto y requisitos del fabricante |
| Medición de bobinado directo o indirecto | No es una medida de devanado | Indirecto en muchos diseños convencionales |
Medidor de temperatura del aceite versus medidor de temperatura del devanado: 6 diferencias principales
1. Representan diferentes temperaturas
La OTI representa la temperatura del aceite. El WTI representa una indicación térmica del devanado que, según el diseño, es una temperatura estimada del devanado en lugar de una medición directa del conductor.
Debido a que representan diferentes cantidades físicas, se espera una diferencia entre las dos lecturas en el mismo momento. Un devanado conlleva pérdidas de carga y calienta el aceite circundante, por lo que no es necesario que coincidan la indicación relacionada con el devanado y la lectura de aceite a granel. Una brecha entre ellos es una consecuencia normal de lo que representa cada medidor, no una señal de que un instrumento esté defectuoso.
2. Sus principios de medición son diferentes
Una OTI detecta la temperatura del aceite donde está instalado su elemento sensor. La lectura sigue el aceite y nada más.
Muchos diseños WTI convencionales parten de una referencia de temperatura del aceite y agregan una corrección relacionada con la corriente de carga, a menudo descrita como una imagen térmica o compensación térmica. La corrección tiene como objetivo aproximar cuánto corre el devanado por encima del aceite bajo la carga actual. La implementación exacta varía según el diseño del instrumento, por lo que el principio debe leerse como un concepto general en lugar de una descripción de cada modelo.
La consecuencia práctica es que la producción del WTI depende tanto de una medición del petróleo como de un término modelado o compensado. Para obtener una visión más completa de los enfoques indirecto versus directo, consulte cómo se mide la temperatura del devanado del transformador .
3. Sus rangos de visualización no son universales
No existe un único rango universal de medición de la temperatura del aceite o un rango de medición de la temperatura del devanado para cada transformador.
El rango impreso en un dial o configurado en un medidor depende de:
- modelo de instrumento
- diseño del transformador
- temperatura de funcionamiento esperada
- especificación del fabricante
- filosofía de alarma y protección
Dos transformadores pueden usar medidores con diferentes escalas, y el OTI y el WTI en el mismo transformador también pueden tener diferentes escalas. Un dial más ancho o más estrecho no dice nada por sí solo sobre la capacidad térmica del transformador.
Dos puntos son fáciles de confundir:
- El rango de escala no es el rango operativo normal. La báscula le indica lo que el instrumento puede mostrar, no dónde se espera que funcione el transformador.
- El rango de escala no es el punto de ajuste de la alarma. Los contactos de alarma y disparo se configuran en valores definidos por la especificación del transformador y el esquema de protección, que pueden ubicarse en cualquier lugar dentro de la escala mostrada.
La sección de rango a continuación separa estas ideas con más detalle.
4. WTI responde a la carga de manera diferente
Cuando la corriente de carga aumenta, el devanado genera más calor en los conductores. La condición térmica del devanado puede aumentar de manera diferente a la temperatura del aceite en bruto, porque el aceite tiene que transportar calor a través del circuito de refrigeración y responde con su propio retraso térmico.
Un WTI con compensación relacionada con la carga refleja esta influencia de carga en su indicación, mientras que un OTI sigue el aceite y por lo tanto responde al mismo cambio de carga a través de una ruta diferente. Por esta razón, las dos lecturas pueden moverse a velocidades diferentes cuando cambia la carga, y pueden divergir durante el aumento o la caída de la carga incluso si coinciden razonablemente bien en condiciones estables. La magnitud del efecto depende del diseño del transformador, la disposición de enfriamiento y la configuración del instrumento, y no se aplica ninguna constante de tiempo universal.
5. OTI y WTI cumplen diferentes funciones de monitoreo
La OTI está orientada a la condición térmica del aceite. Permite observar el circuito de refrigeración y el estado térmico general del aceite del transformador.
El WTI está orientado hacia la indicación térmica del devanado. Proporciona a los operadores y sistemas de protección una señal de carga relacionada con el calentamiento del devanado.
Los dos son complementarios. Uno no simplemente sustituye al otro, y un proyecto puede usar alarma o lógica de control de cada uno para diferentes propósitos, como control de enfriamiento de una señal y alarmas relacionadas con los devanados de otra. La forma en que se asignan esas funciones depende de la especificación del transformador y del diseño de protección.
6. El WTI convencional es diferente de la medición directa del devanado de fibra óptica
Un WTI tradicional a menudo proporciona una indicación de liquidación indirecta o modelada. Una sonda de fibra óptica, cuando se incorpora al diseño del transformador, puede medir directamente la temperatura en una ubicación de devanado seleccionada.
INNO utiliza detección de temperatura de fibra óptica puntual basada en fluorescencia. En este enfoque, una sonda es un punto de detección físico definido y varias sondas son múltiples puntos de detección independientes. Una sola sonda mide únicamente el lugar donde está instalada, por lo que cubrir varias ubicaciones requiere de varias sondas y canales independientes.
Por lo tanto, la medición de fibra óptica añade un tipo diferente de datos: una lectura física en un punto elegido en lugar de un valor inferido. No reemplaza todas las funciones OTI o WTI de forma predeterminada y no encuentra automáticamente el punto más caliente. Ese tema se desarrolla en la sección de comparación más abajo, y el tratamiento completo en paralelo se encuentra en el artículo existente sobre indicador de temperatura del devanado versus sensor de temperatura de fibra óptica .
¿Qué significa "rango" en un medidor de temperatura de transformador?
La palabra "rango" se utiliza para tres ideas distintas. Mezclarlos es la fuente de confusión más común cuando la gente compara un medidor de temperatura del aceite con un medidor de temperatura del devanado.
Rango de escala del indicador
Este es el rango de temperaturas que el instrumento puede mostrar, desde la marca más baja hasta la más alta en el dial o desde el valor más bajo hasta el más alto en la pantalla. Es una propiedad del modelo del instrumento. Le indica la capacidad de medición del medidor, no cómo se comporta el transformador.
Rango operativo esperado
Esta es la región de temperaturas que se espera que alcance el equipo en condiciones de trabajo reales, dada su carga, refrigeración y entorno ambiental. Proviene del diseño y especificación del transformador. No coincidirá con el rango de escala y puede diferir entre el aceite y el devanado.
Configuración de alarma y disparo
Estos son los puntos de ajuste programados en los contactos del medidor o en el sistema de monitoreo para protección y control. Están definidos por el fabricante, las especificaciones del proyecto y la filosofía de protección. No están fijados por la escala del dial y siempre deben verificarse con la documentación del transformador en lugar de asumirse a partir de un valor típico.
Estos tres no son lo mismo. Un medidor con una escala amplia no implica una temperatura de funcionamiento alta y un valor de alarma no es el final de la escala. Los números genéricos copiados de un proyecto no deben aplicarse a otro, porque diferentes fabricantes, diseños y configuraciones de proyecto establecen estos valores de manera diferente.
¿Por qué OTI y WTI pueden mostrar temperaturas diferentes?
Varios factores pueden hacer que las dos lecturas difieran sin que ninguna de las lecturas sea automáticamente incorrecta:
- Carga. Una carga más alta aumenta las pérdidas en el devanado, lo que afecta la indicación del devanado y el aceite a diferentes velocidades.
- Condición térmica del aceite. La temperatura del aceite depende del estado de enfriamiento, la circulación y la ubicación del punto de detección en el aceite.
- Pérdidas en el bobinado. El calor generado en los conductores llega a la ubicación de detección solo después de pasar a través del aislamiento y el aceite.
- Retraso térmico. El aceite responde más lentamente que el devanado a los cambios de carga, por lo que los dos pueden divergir durante los transitorios.
- Diseño de instrumentos. Diferentes calibres utilizan diferentes disposiciones de detección y compensación.
- Ubicación del sensor. La ubicación del elemento sensor cambia lo que lee.
- Método de compensación térmica. La forma en que un WTI aplica su corrección relacionada con la carga determina cómo se relaciona su indicación con la temperatura del aceite.
Una diferencia entre las lecturas es información sobre el estado térmico del transformador, y debe leerse a la luz de los factores anteriores antes de sacar cualquier conclusión sobre la precisión del instrumento.
WTI frente a medición directa de temperatura del devanado de fibra óptica
| Método | Lo que representa | Medición directa de puntos físicos | Función típica |
|---|---|---|---|
| OTI | Temperatura del aceite en el lugar de detección | No, mide el aceite en lugar de un punto de bobinado | Indicación de condición térmica del aceite, alarma y entradas de control |
| WTI convencional | Indicación térmica del devanado, a menudo estimada a partir de la temperatura del aceite y la compensación de carga | No en muchos diseños convencionales | Entradas de control, alarma e indicación térmica del devanado |
| Sonda de bobinado de fibra óptica | Temperatura directa en el punto de bobinado instalado seleccionado | Sí, en ese momento | Medición directa del devanado en ubicaciones elegidas |
La medición de punto directo no significa ubicación automática del punto caliente. Las posiciones de las sondas deben seleccionarse durante el diseño del transformador o la planificación térmica.
Para proyectos que necesitan monitoreo directo de puntos calientes , el valor del enfoque de fibra óptica depende de dónde se colocan las sondas. Un sensor de temperatura de fibra óptica de devanado de transformador sumergido en aceite mide la temperatura en su punto de instalación, por lo que la calidad de la información depende de la planificación detrás de la ubicación. El lado práctico de elegir esos puntos se trata en el artículo sobre donde se colocan sensores de temperatura en los devanados del transformador .
Cuando son de interés varias ubicaciones de bobinado, el sistema se configura con varias sondas y canales independientes. Un sistema de monitoreo de temperatura de fibra óptica de transformador sumergido en aceite se organiza según la cantidad de puntos, el enrutamiento de la fibra y los canales de monitoreo que requiere el proyecto.
¿Cómo deberían los ingenieros interpretar juntas las lecturas de OTI y WTI?
Algunos hábitos de trabajo mantienen la interpretación fundamentada:
- Compare cada lectura con la especificación de su propio instrumento. OTI y WTI tienen diferentes escalas, disposiciones de detección y configuraciones, por lo que cada lectura pertenece a su propia referencia.
- Observe las tendencias en lugar de un valor aislado. Una tendencia ascendente o descendente a lo largo del tiempo dice más que una sola instantánea, especialmente durante los cambios de carga.
- Relacionar las lecturas con la carga del transformador. El WTI en particular lleva un término relacionado con la carga, por lo que la carga en el momento de la lectura es parte del contexto.
- Verifique la configuración de alarma con respecto a los requisitos del transformador y del fabricante. Los puntos de ajuste deben provenir de la documentación de esa unidad, no de un valor típico utilizado en otros lugares.
- Investigar divergencias inesperadas. Si la brecha entre OTI y WTI cambia de una manera que la carga, el estado de enfriamiento y el retraso térmico no explican, verifique el sistema de enfriamiento, la instalación de detección y la configuración del instrumento.
- No infiera la temperatura exacta del punto caliente del devanado únicamente a partir de OTI. La OTI refleja el aceite y el punto caliente del devanado depende del diseño del devanado y de dónde se genera el calor. El artículo sobre qué causa los puntos calientes en los transformadores explica por qué un punto caliente no es lo mismo que la lectura de un solo medidor.
Ejemplo: La temperatura del aceite aumenta más lentamente que la indicación de bobinado
Considere un transformador en el que aumenta la carga. La indicación WTI aumenta porque su compensación relacionada con la carga responde a la corriente más alta. La temperatura total y superior del aceite siguen el cambio de carga de manera diferente, ya que el aceite se calienta a través del circuito de enfriamiento y con su propio retraso térmico, por lo que la OTI se mueve a un ritmo diferente.
Si el transformador también tiene una sonda de fibra óptica directa en una ubicación de devanado seleccionada, esa sonda proporciona una tercera medición separada: la temperatura física en ese punto instalado. No es ni la temperatura del aceite ni la indicación modelada del devanado.
Las tres lecturas describen tres cosas diferentes: la temperatura del aceite, una indicación térmica del devanado y la temperatura en un punto de devanado definido. No se espera que estén de acuerdo, y las diferencias contienen información sobre cómo el calor pasa del devanado al aceite.