Los transformadores llenos de aceite presentan el mayor riesgo de incendio en cualquier subestación.


A medida que la sociedad moderna da por sentado el suministro eléctrico ininterrumpido, los proveedores de servicios eléctricos se miden cada vez más por la confiabilidad de la infraestructura utilizada para entregar energía a los consumidores. Una sola interrupción no planificada no solo puede causar un desastre económico, sino que también puede dañar indebidamente el buen nombre de un proveedor de servicios públicos. Los consumidores muestran poca paciencia y menos comprensión de las complejidades necesarias para brindar un servicio eléctrico ininterrumpido.


Esto se demostró claramente cuando estalló un incendio en una subestación de Boston que provocó cortes de energía generalizados y obligó a las autoridades a cerrar estaciones de metro, bloquear carreteras y evacuar un hotel importante. Afortunadamente, no hubo heridos graves; sin embargo, los vecindarios de Back Bay y South End quedaron paralizados durante la hora pico de la tarde y los viajeros se vieron obligados a buscar formas alternativas de llegar a casa ya que una parte de la autopista de peaje de Massachusetts estaba cerrada al tráfico. Más de 21.000 clientes de energía residencial y comercial perdieron electricidad en una amplia zona del centro de Boston durante días. Los políticos y la ciudadanía se sintieron cada vez más indignados por el evento y ambivalentes ante los valientes esfuerzos de la empresa de servicios públicos para remediar la situación de manera rápida y segura.


Podría decirse que uno de los equipos más importantes de cualquier subestación es un transformador de potencia. Los transformadores de potencia llenos de aceite también presentan el mayor riesgo de incendio en cualquier subestación. Los sistemas de protección contra incendios diseñados específicamente para abordar los peligros únicos que plantean los transformadores de potencia son una consideración de diseño que debe reconocerse y comprenderse.


Numerosos estándares de la industria brindan orientación para la protección contra incendios de la infraestructura eléctrica, como los transformadores y los edificios que los respaldan.


-Código nacional de seguridad eléctrica IEEE
-Guía IEEE 979 para protección contra incendios de subestaciones
-Guía IEEE 980 para la contención y el control de derrames de petróleo en subestaciones
-NFPA 70 Código Eléctrico Nacional
-Norma NFPA 15 para sistemas fijos de rociado de agua para protección contra incendios
-Norma NFPA 750 sobre sistemas de protección contra incendios de agua nebulizada
-Práctica recomendada de NFPA 850 para protección contra incendios para plantas generadoras de electricidad y estaciones convertidoras de corriente continua de alto voltaje
-Antes de profundizar en cada estándar, examinemos la composición de los transformadores de potencia y los peligros de incendio que presentan.


Transformadores de poder:


Un transformador de potencia típico de 117 / 15.2-kV, 37/50 / 62.5-MVA puede contener aproximadamente 10000 gal (37855 l) de aceite. Los transformadores más grandes pueden contener mucho más aceite. Los transformadores están llenos de aceite por varias razones, la más importante de las cuales es el aislamiento. Además, el aceite se utiliza como refrigerante y como fluido dieléctrico que evita la formación de arcos eléctricos, la ruptura eléctrica de los gases acompañada de la descarga y la ionización resultante conocida como corona. En comparación, un camión cisterna de gasolina "semi" tiene capacidad para 9000 galones, más o menos. Dado que el aceite es un líquido combustible, cuando ocurre una falla o falla en el transformador, el propio transformador puede proporcionar tanto la fuente de ignición como el combustible para un incendio. Una vez que ocurre la ignición, el aceite mantendrá la combustión hasta que se consuma completamente, a menos que se agote el oxígeno o se aplique un enfriamiento significativo para limitar la propagación del fuego. La caracterización técnica de un fuego de líquido inflamable es un fuego de clase B. Los incendios de clase B tienen peligros asociados principalmente a la carga de combustible, la configuración del combustible, el punto de inflamación y la velocidad de combustión del combustible.


Los estándares:


en primer lugar, es importante reconocer que los códigos publicados por la NFPA no están destinados a servir como especificaciones de diseño o manuales de instrucciones. Por el contrario, solo tienen la intención de proporcionar una guía para proteger a las personas y las instalaciones de servicios públicos. Por el contrario, las publicaciones de IEEE están destinadas a proporcionar orientación a los ingenieros de subestaciones en el diseño de subestaciones. Las publicaciones deben ser referenciadas colectivamente ya que pueden existir guías superpuestas.


El artículo 450 del Código Eléctrico Nacional NFPA 70 Transformadores y Bóvedas de Transformadores proporciona una guía para la instalación de transformadores para aplicaciones de uso general. Específicamente, los Artículos 450.26 y 450.27 describen los requisitos para la separación de espacios, barreras resistentes al fuego, sistemas automáticos de extinción de incendios y contención de aceite para confinar el aceite de un tanque de transformador roto según se aplican a los transformadores aislados en aceite. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que el Código no cubre las instalaciones bajo el control exclusivo de una empresa eléctrica con fines de generación, control, transformación, transmisión o distribución de energía eléctrica. Es decir, NEC NFPA 70 solo cubre los requisitos de cableado de utilización más allá del punto de servicio controlado exclusivamente por las empresas de servicios públicos.


IEEE Código Nacional de Seguridad Eléctrica , Parte 1. Reglas de seguridad para la instalación y mantenimiento de estaciones y equipos de suministro eléctrico, Sección 15. Los códigos y regulaciones brindan una guía general para la ubicación y disposición de los transformadores de potencia para instalaciones exteriores e interiores para fines de uso personal. la seguridad.


La guía IEEE 979 para protección contra incendios de subestaciones proporciona orientación de diseño, evaluación de riesgo de incendio y planificación previa a incendios en protección contra incendios para ingenieros de subestaciones. Esta norma para la protección contra incendios en una subestación proporciona una guía específica para la protección y el aislamiento físico de los transformadores en forma de barreras cortafuegos.


La práctica recomendada NFPA 850 para protección contra incendios para plantas generadoras de electricidad y estaciones convertidoras de corriente continua de alto voltaje describe las recomendaciones de seguridad contra incendios para plantas generadoras de electricidad de gas, petróleo, carbón y combustibles alternativos, incluidas las estaciones convertidoras de corriente continua de alto voltaje y las unidades de turbinas de combustión utilizadas Generacion. NFPA 850 proporciona una guía de diseño de plantas generadoras para la instalación de transformadores exteriores aislados con aceite en forma de separación física entre transformadores adyacentes, separación espacial o separación de estructuras adyacentes. El tipo de separación física que se utilizará entre transformadores, otros equipos y estructuras de edificios debe tener en cuenta elementos como:


-Cantidad de aceite en el transformador y tamaño de un posible derrame de aceite


-Tipo y cantidad de otros equipos expuestos


-Se proporcionará un sistema de extinción de incendios


-Tipo de relé de protección eléctrico proporcionado


-Disponibilidad de transformadores de repuesto

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