Cómo elegir el tamaño del sistema de contención de aceite del transformador: una guía del fabricante

Como especialistas en la fabricación de transformadores de potencia, entendemos que la seguridad y la protección del medio ambiente son primordiales en sus operaciones. Un componente crítico para lograr esto es el sistema de contención de aceite del transformador . El dimensionamiento adecuado de este sistema no es sólo un requisito reglamentario; es una salvaguardia vital contra derrames y contaminación ambiental. Esta guía lo guiará a través de los factores clave y los cálculos necesarios para seleccionar el tamaño correcto para su sistema de contención de aceite.

¿Por qué es esencial un sistema de contención de petróleo?

El aceite de transformador sirve como aislante y refrigerante eficaz en transformadores sumergidos en aceite . Sin embargo, en caso de ruptura o fuga, este petróleo puede derramarse, planteando importantes riesgos de incendio y riesgos ambientales . Se diseña un sistema de contención, a menudo un pozo de captura o una cuenca de retención , para capturar este petróleo, evitando que se filtre al suelo y al agua subterránea. Las regulaciones exigen que estos sistemas garanticen que cualquier descarga accidental de petróleo esté controlada y pueda eliminarse adecuadamente.

Factores clave que determinan el tamaño del sistema de contención

Elegir la talla correcta no es un proceso único para todos. Depende de varios factores:

1. Capacidad total de aceite del transformador: El factor principal es el volumen total de aceite en el transformador más grande que el sistema de contención está diseñado para proteger. Esta información está disponible en la ficha técnica del transformador. Por ejemplo, un transformador de 1.000 kVA puede contener aproximadamente 700 litros de aceite , mientras que unidades más grandes pueden contener una cantidad significativamente mayor.

2. Requisitos y estándares reglamentarios: Las regulaciones ambientales locales y los códigos eléctricos nacionales proporcionan pautas específicas para el volumen de contención. Los estándares clave para consultar incluyen:

• GB50053-2013 (Código de diseño para subestaciones de 20 kV e inferiores): este código estipula que para transformadores interiores sumergidos en aceite con una capacidad de aceite ≥100 kg (aproximadamente 112 litros, suponiendo una densidad del aceite de ~895 kg/m³ ), se requieren salas de transformadores separadas con medidas de prevención de incendios . La instalación de contención o limpieza debe tener capacidad para contener el 20% del volumen total de petróleo, con disposiciones para drenar el petróleo a un lugar seguro . Si esto no es posible, se requiere un depósito al 100% de su capacidad..

• Para transformadores exteriores, si la capacidad de aceite de una sola unidad es ≥1000 kg , se requiere una instalación de contención o aislamiento..

• GB50060-2008 (Código para el diseño de instalaciones de distribución de alto voltaje de 3-110 kV) establece que cuando se proporciona un tanque de aceite para accidentes generales con medidas de separación de aceite y agua, su capacidad se puede determinar como el 60% de la capacidad del tanque más grande . Esta es una disposición común en muchas normas, como también se ve en las directrices de diseño de centrales nucleares..

3. Consideraciones de seguridad contra incendios: En caso de incendio, el sistema de contención ayuda a evitar que el petróleo quemado se propague. Algunas normas exigen que el área de contención se extienda 1 metro más allá de las dimensiones exteriores del transformador en todos los lados..

4. Ubicación (interior o exterior): los requisitos difieren según el lugar donde esté instalado el transformador.

• Transformadores interiores: a menudo requieren salas de transformadores dedicadas con medidas de contención para capacidades de aceite tan bajas como 100 kg..

• Transformadores exteriores: normalmente tienen umbrales más altos (por ejemplo, 1000 kg) para requerir sistemas de contención..

Una guía paso a paso para dimensionar su sistema

A continuación se presenta un enfoque práctico para determinar la capacidad requerida:

1. Identifique el mayor volumen de aceite: determine el volumen total de aceite (en litros o metros cúbicos) del transformador más grande que potencialmente podría liberar su aceite en el sistema de contención. Por ejemplo, un transformador de 110 kV puede contener hasta 30 toneladas de aceite, lo que equivale aproximadamente a 34 metros cúbicos..

2. Consulte las regulaciones aplicables: verifique sus códigos locales y los estándares específicos aplicables a su proyecto (como GB50053 o GB50060). Identifique el porcentaje requerido de capacidad de aceite que debe contener. Los requisitos comunes son el 100% o el 60% de la capacidad del tanque más grande..

3. Calcule el volumen mínimo requerido:

• Si la regulación requiere una capacidad del 100%, su volumen de contención (V) debe ser: V ≥ Volumen de aceite en el transformador más grande.

• Si la regulación permite un 60% de capacidad con un sistema de separación aceite-agua: V ≥ 0,6 × Volumen de aceite en el transformador más grande.

• *Ejemplo: Para un transformador con 10.000 litros de aceite y una regulación que permita una contención del 60%, el volumen mínimo sería 0,6 * 10.000 = 6.000 litros.*

4. Tenga en cuenta factores adicionales:

• Volumen de agua contra incendios: considere si los sistemas contra incendios (como los rociadores de agua) se descargarán en el área de contención. Es posible que el sistema necesite contener tanto aceite como agua.

• Transformadores múltiples: si el sistema de contención sirve a múltiples transformadores, es posible que la capacidad deba ser el volumen del transformador más grande más un porcentaje de los demás, o simplemente el volumen individual más grande, según el diseño.

• Precipitaciones: para los sistemas exteriores, es posible que deba tener en cuenta las precipitaciones locales para evitar desbordamientos.

Mejores prácticas y consideraciones adicionales

• Materiales de construcción: La estructura de contención debe estar hecha de hormigón armado u otros materiales impermeables para evitar fugas de aceite y resistir los elementos.

• Drenaje y separación de aceite y agua: incluya una tubería de drenaje con una rejilla (a menudo se especifica un diámetro mínimo de 150 mm ) para dirigir el aceite a un lugar seguro o a un sistema de separación. Esto permite la separación y recuperación del petróleo del agua.

• Colocación de una capa de grava: Es una práctica común pavimentar la instalación de contención con una capa de guijarros o piedra triturada con un espesor no inferior a 250 mm y un diámetro de piedra de 50 a 80 mm . Esta capa ayuda a aislar el fuego y reducir la temperatura, evitando la propagación de la combustión del aceite aislante..

Conclusión: la seguridad es lo primero, el cumplimiento siempre

Seleccionar el tamaño correcto para el sistema de contención de aceite de su transformador es un aspecto no negociable de la instalación y operación responsable del transformador. Al calcular cuidadosamente el volumen de aceite, comprender las regulaciones locales e incorporar las mejores prácticas, puede crear una operación segura y que cumpla con las normas.