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Grupo de Flujo de carga en los sistemas eléctricos de potencia SEP

Enmanuel Chinchilla
Electricidad instittuto universitario ...
Escrito por Enmanuel Chinchilla
el 12/10/2013

Devanado de anillo: El devanado de anillo Gramme no se usa, porque la mitad de los conductores (los que están dentro del anillo) no cortan flujo y se desperdician
.

Devanados múltiples o imbricados: En la figura se muestra una bobina de devanado imbricado en la que los conductores que se ven del lado izquierdo están en el lado superior de la ranura del rotor; los del lado derecho están en la mitad inferior de otra ranura aproximadamente a un paso polar de distancia. En cualquier instante, los lados están bajo polos adyacentes y los voltajes que se inducen en los dos lados son aditivos. Otros lados de la bobina llenan las porciones restantes de las ranuras. Los hilos de la bobina están conectados a los segmentos del conmutador, y éste conecta también las bobinas para formar el devanado de armadura
.

Monografias.com

Devanados de dos circuitos u ondulados: Es un devanado que presenta sólo dos trayectorias paralelas entre las terminales positiva y negativa, por lo que sólo se requieren dos juegos de carbones. Cada carbón pone en cortocircuito p/2 bobinas en serie; puesto que los puntos a, b y c están al mismo potencial (y también los puntos d, e y f), los carbones pueden localizarse en cada uno de estos puntos para permitir un conmutador de sólo un tercio de largo.

Orangelis Bencomo
Trujillo, Venezuela
Escrito por Orangelis Bencomo
el 12/10/2013

Aspectos constructivos: devanados y aislamiento

Diferentes formas constructivas de devanados según tensión y potencia

Los conductores de los devanados están aislados entre sí:

En transformadores de baja potencia y tensión se utilizan hilos esmaltados. En máquinas grandes se emplean pletinas rectangulares encintadas con papel impregnado en aceite

El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de aire o de aceite entre ellos

La forma de los devanados es normalmente circular

El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar elevados gradientes de potencial, el devanado de baja tensión se dispone el más cercano al núcleo

Rogers Rojo
Pnf electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Rogers Rojo
el 13/10/2013

Algunos Aspectos Sobre los Devanados del Transformador.

Para empezar podemos determinar que el devanado del transformador es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus extremos. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el primario y el secundario nos indicará la relación de transformación. El nombre de primario y secundario es totalmente simbólico, por definición allá donde apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde obtengamos la tensión de salida será el secundario. El devanado es un aspecto constructivo muy importante que se debe tener en cuenta ya que El aislamiento es uno de los componentes más importantes dentro del sistema de los trasformadores, porque este determina el tiempo de vida útil del equipo.

Francisco Antequera
Trujillo, Venezuela
Escrito por Francisco Antequera
el 13/10/2013

CONEXION DE LOS DEVANADOS DE UN TRASFORMADOR

Para establecer la conexion de los devanados, se tienen en cuenta las siguientes consideraciones:


1. Los terminales marcados en el lado primario se denotaran como U , V y W , para cada

Fase, respectivamente.

2. Los terminales marcados en el lado secundario se denotarán como u, v y w, para cada

Fase, respectivamente.

3. Los terminales no marcados en el lado secundario se denotarán como x, y y z, para cada

Fase, respectivamente.

4. Siempre seran alimentados los devanados del lado primario por los terminales donde se

Hallan las marcas.

5. Las conexiones ∆d, Y y y ∆z, solo podran ser realizadas con ındices pares.

6. Las conexiones ∆y, Y d y Y z, solo podran ser realizadas con ındices impares.

7. Los ındices 3 y 9, no se implementan, porque en la práctica no son de uso comercial.

8. Si el ındice es 10, 11, 0, 1 ́ 2, las tensiones en el secundario saldran por los terminales

Marcados.

9. Si el ındice es 4, 5, 6, 7 u 8, las tensiones en el secundario saldran por los terminales no

Marcados.


Forma de los devanados

Estas formas dependen mucho del nivel de voltaje al cual van a trabajar los transformadores, clasificándose en alta tensión y baja tensión, la razón principal por la que se clasifica a los devanados de esta manera es por que los criterios que se toman en cuenta al momento del diseño de los devanados en baja tensión son diferentes a los usados en el diseño de los devanados de alta tensión.

Devanados en baja tensión.

Generalmente los devanados que trabajan en baja tensión están constituidos de dos o tres capas sobrepuestas de espiras, estas espiras están aisladas entre si por papel o mas generalmente se usan cables esmaltados. Al usar cables esmaltados es muy importante tomar en consideración el desgaste de los mismos, ya que si se llega a raspar el esmalte, habría continuidad entre las capas, provocando así una falla en el transformador.

Devanados en alta tensión.

Los transformadores de alta tensión son usados principalmente en líneas de distribución en el cual ingresa 22000V al primario y se obtiene 220V al secundario, se aquí en donde se aplica la gran diferencia de los devanados en alta y baja tensión, la diferencia de potencial en este caso es muy elevado, por la cual tiene otro tratamiento y los criterios de diseño son diferentes a los usados en los transformadores de baja tensión.

Los devanados de alta tensión, tienen muchas más espiras que los devanados de baja tensión. Estos devanados se pueden encontrar comúnmente constituido de dos maneras: la primera se conoce como tipo bobina y está formado de varias capas de cable, estas bobinas tienen forma discoidal y se conectan en serie para obtener el total de espiras de una fase; la segunda forma de construcción es la de capas, que es una sola bobina con varias capas, la longitud de esta bobina es equivalente a las varias bobinas discoidales necesarias para conformar el devanado equivalente, por lo general, el número de espiras por capa en este tipo de devanado; es superior al constituido de varias bobinas discoidales.

Disposición de los devanados.

En el transformador los devanados deben estar colocados de manera que se encuentren bien aislados y que eviten en todo lo posible la dispersión del flujo. Esto se logra de mejor manera cuando existe una buena separación entre las espiras de la bobina y colocando al primario lo más cerca posible del secundario. Para alcanzar estos requerimientos tenemos estos tres tipos de disposición de devanados:


Concentrico simple

El devanado concéntrico simple, donde cada uno de los devanados está distribuido a lo largo de toda la columna del núcleo, el devanado de tensión más baja se encuentra en al parte interna, más cerca del núcleo y aislado de este, mientras que el de tensión más elevada, sobrepuesto a este pero debidamente aislados.

Tipo alternado

En el devanado tipo alternado, los dos devanados están subdivididos cada uno en cierto número de bobinas que están dispuestas en las columnas en forma alternada.

Concentrico doble

El devanado concéntrico doble, se consigue cuando el devanado de menor tensión se divide en dos mitades dispuestas respectivamente al interior y al exterior uno de otro. Esta configuración de devanado tiene la ventaja de que el valor de la reactancia de dispersión es la mitad del valor de la reactancia de dispersión que produce el concéntrico simple, mientras que el tipo alternado, en cambio, permite variar tales reactancias, repartiendo en forma distinta las posiciones de las bobinas de los dos devanados.

Para los esfuerzos mecánicos son mejor las disposiciones de tipo alternado, pues permite que el transformador soporte mejor los esfuerzos mecánicos.

Las consideraciones que se deben toma en cuenta desde el punto de vista de diseño, para la disposición de los devanados, son aquellos referentes al enfriamiento, el aislamiento, la reactancia de dispersión y a los esfuerzos mecánicos.

Carlos Arraiz
Trujillo, Venezuela
Escrito por Carlos Arraiz
el 13/10/2013

Muy bueno este libro en la seccion de transformadores, explica muy bien la conexion de devanados y se muestra en imagenes para mayor entendimiento.

Https://books.google.co. Ve/books? Id=P62ebMavSIIC&pg=PA68&lpg=PA68&dq=devanados+de+transformadores+de+potencia&source=bl&ots=Hv-JMEacdB&sig=co8-yvRtmYmAgvIodUDR32Wg46c&hl=es&sa=X&ei=yuxaUq3vD4L89QT_hICoAw&ved=0CCkQ6AEwAA#v=onepage&q=devanados%20de%20transformadores%20de%20potencia&f=false


Carlos Arraiz
Trujillo, Venezuela
Escrito por Carlos Arraiz
el 13/10/2013

Me gustaria saber un poco mas acerca de las funciones del devanado "terciario" y su conexion en el transformador, aspectos positivos del mismo, un enlace que me lleve a un libro para indagas mas

Kennedy Lujano
Trujillo, Venezuela
Escrito por Kennedy Lujano
el 13/10/2013

Aspectos constructivos de los devanados de un transformador.

Alambre magneto de doble capa.

El alambre de cobre multiusos está recubierto con una base en resina poliéster Imida y sobre capa poliamidemida conocida popularmente como Barniz Dieléctrico.

Existen dos tipos de recubrimiento HS (Capa sencilla) y HD (Capa doble). Los alambres magneto pueden ser redondos, cuadrados o rectangulares.
Características básicas: 200 grados centígrados de resistencia térmica, resistencia a las sobrecargas, maleabilidad ideal para embobinar, resistencia a la abrasión, rigidez dieléctrica en presencia de humedad, resiste el choque térmico, el flujo termoplástico y los solventes.

Este alambre es usado en la fabricación de generadores, alternadores, bobinas, motores eléctricos, balastos, lámparas de mercurio, transformadores de potencia, etc.
Para conseguir fácilmente el alambre, se puede recurrir a los depósitos de chatarra o segundas, donde se consigue reciclado. El alambre no debe estar ni pelado, ni quemado, ni partido, o a punto de partirse.

Papel Parafinado.

Cuando construimos un transformador, la energía se transmite del devanado primario al secundario, a pesar de que estos, no se tocan, pues si se llegaran a tocar, habría corto circuito. El papel parafinado de calibre grueso, se usa para aislar los devanados o rollos de alambre entre sí. Este papel, como su nombre lo dice, tiene un baño de parafina, que lo hace flexible y dúctil. Además lo aísla de la humedad y le da una resistencia al calor, evitando que se cristalice. En caso de no conseguir el papel parafinado, se puede usar papel pergamino o mantequilla grueso, aunque su durabilidad no es la misma.

Formaletas.

La Formaleta es un carrete cuadrado que se usa como soporte para enrollar el alambre y evitar que se disperse, ayudando al buen encajamiento del alambre. Al momento de fabricar un transformador se debe tener en cuenta que la formaleta y las chapas están directamente ligadas, ya que el ancho del centro de las chapas, determina el ancho de la formaleta, y la cantidad de chapas, determinan el largo de la formaleta.

Por esta razón es importante, al momento de calcular el área del núcleo del transformador, buscar o construir una formaleta que nos aproxime a esta área y coincida con las chapas que tengamos a la mano. Las Formaletas se consiguen en plástico, cartón y fibra de vidrio (para los transformadores de gran tamaño).

Los conductores de los devanados están aislados entre Sí:

En transformadores de baja potencia y tensión se utilizan hilos esmaltados.

En máquinas grandes se emplean pletinas rectangulares encintadas con papel

Impregnado en aceite.

El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de aire o de aceite entre ellos.

La forma de los devanados es normalmente circular.

El núcleo está siempre conectado a tierra para evitar elevados gradientes de potencial, el devanado de baja tensión se dispone el más cercano al núcleo.

Carlos Arraiz
Trujillo, Venezuela
Escrito por Carlos Arraiz
el 13/10/2013
La vida de los transformadores de potencia es un asunto de interés para las compañías que brindan el servicio de la electricidad, fabricantes de transformadores y compañías de seguros; Por lo general, un transformador de potencia es un dispositivo muy confiable que está diseñado para lograr una vida útil de 20-35 años y una vida mínima de 25 años a temperaturas de funcionamiento comprendidas entre 65 ºC y 95 ºC. Aunque en la práctica la vida de un transformador de potencia podría llegar a 60 años con un mantenimiento adecuado y en función de la fecha de fabricación, ya que se ha observado en transformadores producidos recientemente una edad promedio al fallo de 14,9 años en idénticas condiciones de trabajo.

El punto de final de vida del transformador de potencia se
puede clasificar de la siguiente manera:
1)
Final de vida técnico: ocurre cuando el transformador podría o debería ser puesto fuera de servicio debido a
razones técnicas, físicas o a un cierto debilitamiento de la integridad técnica del transformador.
2)
Final de vida estratégico: originado por cambios en la red p.e. Cambios en la cargabilidad y tensión de
servicio, variación de la capacidad de cortocircuito de transformadores viejos.
3)
Final de vida económico: ocurre debido a condiciones económicas de la empresa a cargo del equipo p.e.
gestión de las pérdidas y costes de mantenimiento.
Olimar Barrios
Trujillo, Venezuela
Escrito por Olimar Barrios
el 13/10/2013

En estos transformador, las diferencias entre las tensiones primaria y secundaria es notable, por ejemplo los transformadores para redes de distribución de 13200 volts a las tensiones de utilización de 220/127 volts debido a estas diferencias, se emplean criterios constructivos distintos a los considerados en los transformadores pequeños de baja tensión y se dividen en devanados de baja tensión y alta tensión.

Devanados de baja tensión Están constituidos por lo general, de una sola espiral (algunas veces en 2 o 3 capas sobrepuestas), con alambres rectangulares aislados. El conductor se usa generalmente para potencias pequeñas y tiene diámetros no superiores a 3 o 3. 5mm. El aislamiento de los conductores, cuando son cilíndricos, pueden ser de algodón y de papel, y más raramente conductor esmaltado en caso de que los transformadores no sean enfriados con aceite .

Para transformadores de mediana y gran potencia , se recurre al uso de placa o solera de cobre asilada, el aislamiento es por lo general de papel. En el caso de que las corrientes que transporte del devanado sean elevadas ya sea por facilidad de manipulación en la construcción o bien para reducir las corrientes parásitas, se puede construir el devanado con más de una solera o placa en paralelo.

Devanados de alta tensión.

Los devanados de alta tensión, tiene en comparación con los de baja tensión, muchos espiras, y la corriente que circula por ellos, es relativamente baja, por lo que son de conductor de cobre de sección circular con diámetro de 2. 5 a 3. 0 mm.

Con respecto a las características constructivas, se tienen variantes de fabricante a fabricante, hay básicamente dos tipos, el llamado "tipo bobina" formados de varias capas de conductores, estas bobinas tienen forma discoidal, estas bobinas se conectan, por lo general, en serie para dar el número total de espiras de una fase. El otro tipo es el llamado "de capas" constituido por una sola bobina con varias capas, esta bobina es de longitud equivalente a las varias bobinas discoidales que constituirían el devanado equivalente, por lo general, el número de espiras por capa en este tipo de devanado; es superior al constituido de varias bobinas discoidales.

La disposición de los devanados en los transformadores, debe ser hecha de tal forma, que se concilien en la mejor forma las dos exigencias que son contrastantes entre sí, del aislamiento y de la menor dispersión del flujo. La primera requiere de la mayor separación entre devanados, en tanto que la segunda, requiere que el primario se encuentre los más cercano posible del secundario.


Los devanados primario y secundario, deben estar aislados entre si, generalmente este aislamientos de por medio de separadores de madera , baquelita o materiales aislantes similares que además cumplan con funciones refrigerantes.

Sistema de amarre axial de los devanados mediante tornillos opuestos de presión .

El aislamiento entre lascase de los transformadores trifásicos se efectúa separando convenientemente las columnas, entre las cuales se interponen algunas veces separadores o diafragmas de cartón tratado o bien de baquelita.

El aislamiento externo entre las fases, se logra por medio de las boquillas a las que se conectan las terminales de los devanados.

Roxana Benitez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Roxana Benitez
el 13/10/2013

Devanado es un arrollamiento de conductores circulares o planos alrededor de un núcleo de hierro con el fin de producir un campo magnético al hacer pasar por este devanado una corriente eléctrica o viceversa producir una corriente eléctrica al mover un imán dentro de este devanado.
En un devanado se combinan dos fenómenos un campo magnético y un campo eléctrico.

Los conductores de los devanados están aislados entre sí:

En transformadores de baja potencia y tensión se utilizan hilos esmaltados. En máquinas grandes se emplean pletinas rectangulares encintadas con papel impregnado en aceite. El aislamiento entre devanados se realiza dejando espacios de aire o de aceite entre ellos. La forma de los devanados es normalmente circular.

Josmer Brito
Trujillo, Venezuela
Escrito por Josmer Brito
el 14/10/2013

Uso del terciario

Este arrollamiento de estabilización se le dotó con el nombre de Terciario, ya que, además de confinar las corrientes homopolares, se utilizó y aún hoy se utiliza en alguna ocasión (aunque rara), como arrollamiento para alimentar los servicios de iluminación y fuerza que utilizaba el retén de las subestaciones, así como la conexión de elementos de compensación de potencia reactiva (batería de condensadores y reactancias inductivas).

La utilización como fuente de alimentación del Terciario está en desuso, ya que el arrollamiento Terciario será más frágil ante un cortocircuito al no estar dimensionado para ello. Esto es especialmente cierto en transformadores en los que se tiene generación tanto en el primario del transformador como en el secundario; en esos casos una falta en el Terciario es alimentada tanto desde el lado de alta como desde el lado de baja, con lo que la corriente de defecto es muy elevada.

Todo esto nos lleva a pensar que el arrollamiento Terciario no es muy útil en la actualidad, y ciertas compañías eléctricas tienden a ahorrar dinero con la eliminación de dicho arrollamiento. Cierto es que otras compañías aún mantienen esta tecnología, y no fundamentándose en la práctica de “si funciona para qué quitarlo”.

Además por el interior del Terciario siempre circularán componentes homopolares de la corriente de vacío o resultantes de pequeños desequilibrios. Otro problema importante será el estudio y dimensionamiento de este transformador ante distintos tipos de cortocircuitos en el lado de alta y el de baja tensión, y no sólo para que los arrollamientos primario y secundario aguanten los esfuerzos producidos por la circulación de altas corrientes, sino para el arrollamiento Terciario, mucho más frágil por tener secciones de conductor inferiores. Otro estudio muy crítico (quizá el más peligroso) es el estudio de cortocircuitos en el propio arrollamiento Terciario, ya que en caso de suceder, el transformador tendría graves desperfectos. Es así que tendremos un gran punto débil localizado en el Terciario.

Moises Moreno
Trujillo, Venezuela
Escrito por Moises Moreno
el 14/10/2013

Los Devanados del Transformador: se pueden clasificar en alta y baja tension. Esta clasificacion tiene importancia para los efectos de la realizacion practica de los devanados, debido a que los cristerios constructivo para la realizacion de los devanados de baja tension son distintos para aquellos adoptados para la fabricacion de los de alta tension.

Por otro lado cabe aclarar que las diferencias constructivas no tienen ninguna importancia en la funcion misma de los devanados, siempre que estos cumplan con los criterios de diseños adoptados y la construccion sea la correcta, solo importa para la tension para la cual estan previsto. De esta manera se puede hacer una division en la fabricacion de devanados para transformadores de pequeña, mediana y gran potencia.

Los devanados de Transformadores de Distribucion: en estos tipos de transformadores la diferencia entre las tensiones primarias y secundarias es por general notables por ejemplo, en el lado primario se pueden tener tensiones de 15kv 13. 2kv y 23kv 34. 5kv, en tanto q en el secundariopuede tener tensiones de 440v 220v 127v.


Enmanuel988 Artigas Villa
Ingenieria electrica iutet drb sede be...
Escrito por Enmanuel988 Artigas Villa
el 14/10/2013

USO DEL DEVANADO TERCIARIO

En transformadores de potencia se suele utilizar un tercer devanado por ejemplo para utilizarla como trampa de armónicos que son el cáncer de la red eléctrica, al mismo tiempo a veces se usa ese devanado para alimentar un pequeño pueblo, para la trampa de armónicos se utiliza un transformador en conexión triangulo. También si por ejemplo se quiere un voltaje de media para distribución y otro para transmisión depende el uso.

En décadas recientes se han fabricado grandes transformadores para sistemas tanto de transmisión como de distribución de potencia con un tercer juego de devanados, aparte del primario y el secundario, a los que se les llama devanados terciarios. Estos devanados se emplean para suministrar potencia auxiliar para la subestación o para distribución local de potencia.

En algunas aplicaciones también se conectan ya sea capacitores síncronos o capacitores fijos de alta tensión a través de la salida, conecta en delta, de los devanados terciarios tanto para corrección de factor de potencia, como para regulación o para ambas cosas. Pero la ventaja principal del uso de transformadores con devanado terciario es que la conexión en delta suprime cualquier tensión de armónicas que se puede generar en los primarios y secundarios conectados en estrella, de los transformadores de transmisión y distribución.

Se puede demostrar que los devanados terciarios en delta tienden a actuar como sistema de control automático con retroalimentación. En el caso de corrientes de carga desbalanceadas en el primario, se establece una mayor corriente de circulación en los devanados terciarios. Esto tiende a restablecer las tensiones de fase tanto en el secundario como en el primario a sus magnitudes y ángulos normales de fase y con ello se reducen los desequilibrios en el secundario y en el primario.

Los transformadores de devanado terciario se fabrican en la actualidad con capacidad de MVA o KVA que llegan hasta el 35 por ciento (%) de la capacidad total del transformador, sea de transmisión o distribución. El único transformador que nunca se fabrica con devanados terciarios es el trifásico tipo acorazado o de núcleo, que emplea laminaciones en forma de E. En este diseño, la suma de los flujos trifásicos siempre da cero en la columna del centro. El resultado es que no se generan terceras armónicas debido al flujo del transformador

Anthony Briceño
Trujillo, Venezuela
Escrito por Anthony Briceño
el 14/10/2013

TENSION DE IMPULSO SOBRE EL TIPO DE DEVANADO

Https://www.google.co. Ve/url? Sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&ved=0CDUQFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.biblio-sepi.esimez. Ipn. Mx%2Felectrica%2F2002%2FAn%25C3%2583%25C2%25A1lisis%2520de%2520la%2520distribuci%25C3%2583%25C2%25B3n%2520de%2520la%2520tensi%25C3%2583%25C2%25B3n%2520de%2520impulso%2520en%2520devanados%2520de%2520transformadores%2520tipo%2520columna. Pdf&ei=6upbUrvyD9PIkAfa5oG4Cw&usg=AFQjCNF90Q_SRIq6vvuEmM2GMouZX8Tyxg&bvm=bv. 53899372,d. EW0

Anthony Briceño
Trujillo, Venezuela
Escrito por Anthony Briceño
el 14/10/2013
Diseño de devanados

En estos transformadores, las diferencias entre las tensiones primaria y secundaria es notable, por ejemplo los transformadores para redes de distribución de 13800 volts a las tensiones de utilización de 220/120 volts debido a estas diferencias, se emplean criterios constructivos distintos a los considerados en los transformadores pequeños de baja tensión y se dividen en devanados de baja tensión y alta tensión.

Devanados de baja tensión Están constituidos por lo general, de una sola espiral (algunas veces en 2 o 3 capas sobrepuestas), con alambres rectangulares aislados. El conductor se usa generalmente para potencias pequeñas y tiene diámetros no superiores a 3 o 3. 5mm. El aislamiento de los conductores, cuando son cilíndricos, pueden ser de algodón y de papel, y más raramente conductor esmaltado en caso de que los transformadores no sean enfriados con aceite .

Para transformadores de mediana y gran potencia, se recurre al uso de placa o solera de cobre asilada, el aislamiento es por lo general de papel. En el caso de que las corrientes que transporte del devanado sean elevadas ya sea por facilidad de manipulación en la construcción o bien para reducir las corrientes parásitas, se puede construir el devanado con más de una solera o placa en paralelo.

Devanados de alta tensión.

Los devanados de alta tensión, tiene en comparación con los de baja tensión, muchos espiras, y la corriente que circula por ellos, es relativamente baja, por lo que son de conductor de cobre de sección circular con diámetro de 2. 5 a 3. 0 mm.

Con respecto a las características constructivas, se tienen variantes de fabricante a fabricante, hay básicamente dos tipos, el llamado "tipo bobina" formados de varias capas de conductores, estas bobinas tienen forma discoidal, estas bobinas se conectan, por lo general, en serie para dar el número total de espiras de una fase. El otro tipo es el llamado "de capas" constituido por una sola bobina con varias capas, esta bobina es de longitud equivalente a las varias bobinas discoidales que constituirían el devanado equivalente, por lo general, el número de espiras por capa en este tipo de devanado; es superior al constituido de varias bobinas discoidales.

Posición de los devanados

La disposición de los devanados en los transformadores, debe ser hecha de tal forma, que se concilien en la mejor forma las dos exigencias que son contrastantes entre sí, del aislamiento y de la menor dispersión del flujo. La primera requiere de la mayor separación entre devanados, en tanto que la segunda, requiere que el primario se encuentre los más cercano posible del secundario. En la práctica, se alcanza una solución conveniente del problema con la disposición de los devanados dentro e los siguientes tipos:

>Concéntrico. >Concéntrico doble. >Alternado.

En el tipo concéntrico, cada uno de los devanados está distribuido a lo largo de toda la columna, el devanado de tensión más baja se encuentra en al parte interna (más cercana al núcleo) y aislado del núcleo, y del de tensión mas elevada, por medio de tubos aislantes (cartón baquelizado, baquelita, etc).

En la disposición de concéntrico doble, el devanado de tensión más baja se divide en dos mitades dispuestas respectivamente al interior y al exterior uno de otro.

En el llamado tipo alternado, los dos devanados están subdivididos cada uno en una cinta número de bobinas que están dispuestas en las columnas en forma alternada.

La consideraciones que orientan desde el punto de vista de diseño , la disposición de los devanados, son aquellos referentes al enfriamiento, el aislamiento, la reactancia de dispersión y a los esfuerzos mecánicos.

El llamado concéntrico doble tiene la prerrogativa de dar lugar a la reactancia de dispersión con valor de alrededor de la mitad de aquel relativo al concéntrico simple. El tipo alternado, en cambio , permite variar tales reactancias, repartiendo en forma distinta las posiciones de las bobinas de los dos devanados. Para el esfuerzo mecánico son mejor las disposiciones de tipo alternado, pues permite que el transformador soporte mejor los esfuerzos mecánicos.

Anthony Briceño
Trujillo, Venezuela
Escrito por Anthony Briceño
el 14/10/2013

TRANSFORMADORES Y SU TIEMPO DE VIDA ÚTIL.

La evaluación de la vida de cualquier equipo tiene relación con su proceso de envejecimiento. Las máquinas eléctricas se deterioran de distintas maneras, de acuerdo con su diseño y propósito. Cualquier máquina está expuesta ( en distinto grado ), a solicitaciones térmicas, mecánicas, eléctricas y provocadas por el medioambiente. Por ello, la evaluación de la condición del transformador, mediante métodos de supervisión en y fuera de línea, se ha vuelto una estrategia clave para conocer el estado del equipo.

Un transformador llega al final de su vida cuando es incapaz de llevar a cabo su función, la cual es el ser un enlace confiable entre las distintas partes de un sistema de potencia que están a diferentes niveles de tensión.

Por lo general, un transformador de distribución es un dispositivo muy confiable que está diseñado para lograr una vida útil de 20-25 años a temperatura máxima de funcionamiento de 105ºC ( Temp. Máx. : devanado = 65ºC y ambiente = 40ºC ).

Aunque en la práctica la vida de un transformador de distribución podría llegar mayor a los 30 años con un mantenimiento adecuado y en función a la fecha de fabricación.

El papel impregnado con aceite se utiliza con gran profusión como aislamiento de los devanados del transformador, razón por la que en la industria rige la premisa que: la vida del transformador es la vida del papel . Sin embargo, este tipo de aislamiento está considerado como el eslabón más débil en la cadena de cualquier sistema de distribución.

El aislamiento papel-aceite se degrada con el tiempo y el proceso depende de las condiciones térmicas y eléctricas, de la cantidad de agua y oxigeno, y de otras condiciones presentes en el interior del transformador. Otros aspectos como fallos externos y sobretensiones, tienen un efecto negativo en la condición de material aislante y cuando el aislamiento ha envejecido mucho, supervisar estos aspectos es muy importante. Aunque los transformadores no tienen partes móviles a excepción del flujo de aceite, sus solicitaciones mecánicas son importantes, especialmente durante cortocircuitos.



La expectativa de vida técnica de un transformador de distribución está determinada por varios factores: diseño del equipo, historia y futuros eventos, condiciones presentes y futuras de trabajo y el estado actual del aislamiento.

En la mayoría de los transformadores, la distribución de la temperatura no es uniforme, la parte que está operando a la mayor temperatura será la que sufrirá el mayor deterioro, el efecto de desgaste se ve con el pasar de los años debido a la constante influencia de la temperatura en el aislamiento, reduciendo la “vida” del transformador. Cuando en el transformador se habla de vida, no se está hablando a largo plazo o del equipo en general, se habla de la vida útil, lo cual está relacionado con el papel.

Existen dos factores importantes que originan la reducción de la vida útil del transformador:

· Exceso de temperatura, degradación de los aislamientos sólidos ( papel y cartón presppahn, cintas ) producto de sobrecargas ó fatiga del transformador. Este se puede controlar con la instalación de termómetros con indicador de máxima y la medición de la corriente debido a la carga las mismas que deben tener coherencia según el porcentaje de carga para su control respectivo.

· Exceso de humedad, degradación de los aislamientos sólidos y líquidos producto del ingreso de humedad del medio ambiente al interior del transformador. Este se puede limitar con la instalación correcta de Deshumedecedores de Aire.


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Transformador de Distribución Trifásico

Yoscar Toro
Armed Forces America...
Escrito por Yoscar Toro
el 14/10/2013

Devanado es un arrollamiento de conductores circulares o planos alrededor de un núcleo de hierro con el fin de producir un campo magnético al hacer pasar por este devanado una corriente eléctrica o viceversa producir una corriente eléctrica al mover un imán dentro de este devanado.
En un devanado se combinan dos fenómenos un campo magnético y un campo eléctrico.

Jorge Daniel Leal Leal
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Jorge Daniel Leal Leal
el 16/10/2013

Los devanados de los transformadores.

Los devanados de so transformadores se pueden clasificar en baja y alta tensión, esta distinción es de tipo global y tiene importancia para los propósitos de la realización práctica de los devanados debido a que los criterios constructivos para la realización de los devanados de baja tensión, son distintos de los usados para los devanados de alta tensión.

Para los fines constructivos, no tiene ninguna importancia la función de un devanado, es decir, que sea primario o el secundario, importa solo la tensión para la cual debe ser previsto.

Otra clasificación de los devanados se puede hacer con relación a la potencia del transformador, para tal fin existen devanados para transformadores de baja potencia, por ejemplo de 1000 a 2000 VA y para transformadores de media y gran potencia. Los devanados para transformadores de pequeña potencia son los más fáciles de realizar.

En este tipo de transformadores los devanados primario y secundario son concéntricos y bobinado sobre un soporte aislante único. Por lo general, se usan conductores de cobre esmaltado, devanados en espiral y con capas sobrepuestas. Por lo general, el devanado de menor tensión se instala más cerca del núcleo interponiendo un cilindro de papel aislante y mediante separadores, se instala en forma concéntrica el devanado de tensión mayor. Los extremos de los devanados denominados también principio y final del devanador se protegen con aislante de forma de tubo.

Devanados para transformadores de distribución.

En estos transformador, las diferencia entre las tensiones primaria y secundaria es notable, por ejemplo, los transformados para reces de distribución de 13200 volts a las tensiones de utilización de 220/127 volts debido a estas diferencias, se emplean criterios constructivo distintos a os considerados en los transformadores pequeños de baja tensión y se dividen en devanados de baja tensión y de alta tensión.

Devanados de baja tensión.

Están constituidos por lo general, de una sola espiral algunas veces en dos o tres capas sobrepuestas, con alambres rectangular aislado. El conductor se usa generalmente para potencia pequeñas y tiene diámetros no superiores a 3 o 3. 5 mm. El aislamiento de los conductores, cuando son cilíndricos, puede ser de algodón o de papel, más raramente conductor esmaltado en el caso que los transformadores que no sean enfriados por aceite.

Para transformadores de mediana y gran potencia, se recurre al uso de placa o solera de cobre aislada, el aislamiento es por lo general de papel. En el caso de que las corrientes que transporte el devanado sean elevadas ya sea por facilidad de manipulación en la construcción o bien para reducir las corrientes parásitas, se puede construir el devanado don más de una solera o placa en paralelo.

Devanados de alta tensión.

Los devanados de alta tensión, tiene en comparación con los de baja tensión, muchos espiras, y la corriente que circula por ellos, es relativamente baja, por lo que son de conductor de cobre de sección circular con diámetro de 2. 5 a 3. 0 mm.

Con respecto a las características constructivas, se tienen variantes de fabricante a fabricante, hay básicamente dos tipos, el llamado “tipo bobina” formados de varias capas de conductores, estas bobinas tienen forma discoidal, estas bobinas se conectan, por lo general, en serie para dar el número total de espiras de una fase. El otro tipo des el llamado “de capas” constituido por una sola bobina con varias capas, esta bobina es de longitud equivalente a las varias bobinas discoidales que constituirían el devanado equivalente, por lo general, el número de espiras por capa en este tipo de devanado, es superior al constituido de varias bobinas discoidales.

Como aspectos generales, se puede decir que el primer tipo (bobinas discoidales), da mayor facilidad de enfriamiento e impregnarse de aceite, debido a que dispone canales de circulación más numerosos, también tiene la ventaja de que requiere de conductores de menor diámetro equivalente al otro tipo, da mayor facilidad constructiva. Tiene la desventaja de ser más tardado en su construcción.

Las bobinas discoidales se conocen también como “tipo galleta” en algunos casos, se forman cada una, de un cierto número de conductores dispuestos en capas y aisladas estas capas entre sí por papel aislante, cada bobina al terminar se “amarra” con cinta de lino o algodón para darle consistencia mecánica y posteriormente se les da un baño de barniz y se hornean a una cierta temperatura, con lo cual adquiere la rigidez mecánica necesaria. Cada bobina, está diseñada para tener una tensión no superior a 1000-1500 volts, por lo que para dar la tensión necesaria para una fase, se deben colocar varias bobinas en serie.

Posición de los devanados.

La disposición de los devanados en los transformadores, debe ser hecha de tal forma, que se concilien en la mejor forma las dos exigencias que son contrastantes entre sí, del aislamiento y de la menor dispersión del flujo. La primera requiere de la mayor separación entre devanados, en tanto que la segunda, requiere que el primario s encuentra los más cercano posible del secundario,. En la práctica, se alcanza una solución conveniente del problema con la disposición de los devanados dentro e los siguientes tipos:

Concéntrico.

Concéntrico doble.

Alternado.

En el tipo concéntrico, cada uno de los devanados está distribuido a lo largo de toda la columna el devanado de tensión más baja se encuentra en al parte interna (más cercan al núcleo) y aislado del núcleo, y del de tensión más elevada, por medio de tubos aislantes (cartón baquelizado, baquelita, etc.).

En la disposición de concéntrico doble, el devanado de tensión más de baja se divide en dos mitades dispuestas respectivamente al interior y al exterior uno de otro.

En el llamado tipo alternado, los dos devanados están subdivididos cada uno en una cinta número de bobinas que están dispuestas en las columnas en forma alternada.

La consideraciones que orientan desde el punto de vista de diseño, la disposición de los devanados, son aquellos referentes al enfriamiento, el aislamiento, la reactancia de dispersión y a los esfuerzos mecánicos.

Con relación a los aislamientos, la solución más conveniente la representa el tipo concéntrico simple, porque requiere de una sola capa aislante entre los dos devanados, por lo que esta disposición es ventajosa en el caso de tensiones elevadas.

El llamado concéntrico doble tiene la prerrogativa de dar lugar a la reactancia de dispersión con valor de alrededor de la mitad de aquel relativo al concéntrico simple. El tipo alternado, en cambio, permite variar tales reactancias, repartiendo en forma distinta las posiciones de las bobinas de los dos devanados.. Para los esfuerzo mecánicos son mejor las disposiciones de tipo alternado, pues permite que el transformador soporte mejor los esfuerzos mecánicos.

Construcción de los devanados.

Como se indicó anteriormente, los conductores usados para la construcción de los devanados, pueden ser de alambre circular (como un diámetro comprendida entre 0. 2 y 0. 4 mm) o bien solera de distintas medidas. Según sea el tipo de las espiras de las bobinas, se pueden construir en dos formas.

Fabricio Zambrano Freile
Ingeniero electrico universidad tecnic...
Escrito por Fabricio Zambrano Freile
el 12/02/2014

Se puede acoplar dos transformadores en paralelo de diferentes polaridades?