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



SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Ing. María Neyda
Escrito por Ing. María Neyda
el 16/10/2013

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA

1 Efecto del calor sobre los materiales eléctricos *Transferencia del calor en el transformador sumergido en aceite *Proceso de enfriamiento

2 Tipos de enfriamiento y su aplicación ( Norma - IEC ) * Influencia de la selección del tipo de enfriamiento sobre las características del transformador * Factores de diseño *Comparación de los diferentes tipos

3 Subsistema de control

Enmanuel Chinchilla
Electricidad instittuto universitario ...
Escrito por Enmanuel Chinchilla
el 17/10/2013
La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo,. De acuerdo a las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado y definido algunos métodos básicos de enfriamiento como son:

1. Tipo AA.
Transformadores tipo seco con enfriamiento propio, estos transformadores no contienen aceite ni otros líquidos para enfriamiento, el aire es también el medio aislante que rodea el núcleo y las bobinas, por lo general se fabrican con capacidades inferiores a 2000 kVA y voltajes menores de 15 kV.

2. Tipo AFA.
Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire forzado, se emplea para aumentar la potencia disponible de los tipo AA y su capacidad se basa en la posibilidad de disipación de calor por medio de ventiladores o sopladores.

3. Tipo AA/FA.
Transformadores tipo seco con enfriamiento natural y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador tipo AA al que se le adicionan ventiladores para aumentar su capacidad de disipación de calor.

4. Tipo OA
Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural, en estos transformadores el aceite aislante circula por convección natural dentro de una tanque que tiene paredes lisas o corrugadas o bien provistos con tubos radiadores. Esta solución se adopta para transformadores de más de 50 kVA con voltajes superiores a 15 kV.

5. Tipo OA/FA
Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador OA con la adición de ventiladores para aumentar la capacidad de disipación de calor en las superficies de enfriamiento.

6. Tipo OA/FOA/FOA.
Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio/con aceite forzado – aire forzado/con aceite forzado/aire forzado.

Con este tipo de enfriamiento se trata de incrementar el régimen de operación (carga) de transformador tipo OA por medio del empleo combinado de bombas y ventiladores. El aumento de la capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas con lo que se logra aumentar en 1. 33 veces la capacidad del tipo OA, con el segundo paso se hace trabajar la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se logra un aumento de 1. 667 veces la capacidad del OA. Se fabrican en capacidades de 10000 kVA monofásicos 15000 kVA trifásicos.

7. Tipo FOA.
Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por aceite forzado y de aire forzado. Estos transformadores pueden absorber cualquier carga de pico a plena capacidad ya que se usa con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando al mismo tiempo.

8. Tipo OW.
Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por agua, en estos transformadores el agua de enfriamiento es conducida por serpentines, los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente, el aceite circula alrededor de los serpentines por convección natural.

Tipo FOW.
Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento de aceite forzado y con enfriadores de agua forzada. Este tipo de transformadores es prácticamente igual que el FO, sólo que el cambiador de calor es del tipo agua – aceite y se hace el enfriamiento por agua.

Juan Pedro Guevara Morales
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Juan Pedro Guevara Morales
el 17/10/2013

SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA:

Refrigeración de los Transformadores en aceite

'Transformadores'
La eficiencia de la refrigeración es un factor fundamental, determinando la seguridad operacional y el periodo de vida útil de un transformador natural.

La eliminación del calor provocado por las pérdidas, es necesario para evitar una temperatura interna excesiva que podría acortar la vida del aislamiento.

Las flexibles paredes corrugadas de la cuba hacen posible una refrigeración suficiente del transformador, compensando las variaciones del volumen de aceite durante su explotación. Una ventaja de los transformadores herméticamente cerrados es que el aceite nunca está en contacto con la atmósfera, haciendo de este modo innecesario los análisis periódicos del aceite.

El régimen térmico de un transformador en aceite depende en sumo grado del modo de su enfriamiento. Existen transformadores:

Con refrigeración natural en baño de aceite

Con refrigeración forzada con aire por soplado

Circulación forzada de aceite o enfriamiento de este con auxilio del refrigerante de aire o de agua.

El tipo de refrigeración utilizado con mayor frecuencia en unidades menores es la refrigeración natural. El calor es absorbido por el aceite del transformador y disipado en el aire que circula alrededor del radiador.

En un núcleo de hierro macizo se producirían pérdidas por corrientes parásitas excesivamente grandes que motivarían altas temperaturas, es por ello que se utilizan delgadas chapas de material ferromagnético para la construcción del núcleo.

2. 2 - Refrigeración de los Transformadores en seco

Los transformadores secos de uso general se aplican en sistemas de distribución de baja tensión donde parte de la carga tiene un voltaje diferente al suministrado por la distribución general. Pueden ser sistemas de iluminación, aire acondicionado, equipos médicos, etc.

• Se fabrican en capacidades desde 5 hasta 1000 kVA, con tensiones primarias y secundarias clase 1. 2 kV.

• Pueden ser fabricados como transformadores Reductores o Elevadores.

'Transformadores'

Los transformadores de aislamiento separan magnéticamente una carga especial del sistema de distribución general, eliminando distorsiones de la onda senoidal, garantizando una buena conversión de corriente alterna a corriente directa.

Estos transformadores se fabrican en las mismas capacidades y tensiones que los de uso general.

Refrigeración por Aire

Aquí los bobinados y el núcleo suelen ser visibles y la circulación del aire (natural o forzado) retira de estos elementos el calor que se produce por las pérdidas. Ejemplo de esta construcción son los transformadores chicos o los que deban ser de poco peso (utilizados en aeronaves). TIPO AFA Tipo seco, con enfriamiento por aire forzado. Para aumentar la potencia del transformador AA, se usa el enfriamiento con aire forzado. El diseño comprende un ventilador que empuja el aire en un ducto colocado en la parte inferior del transformador.

Refrigeración por Aceite

En estos el conjunto de núcleo y bobinados se sumergen en una cuba que se llena de un líquido refrigerante aislante que rodea y moja estos elementos. El líquido que se calienta en contacto con el núcleo y bobinas tiene libertad de movimiento y puede así llevar estas calorías a superficies adecuadas previstas, en que transfieren su calor a una fuente fría (aire o agua) mediante circulación natural o forzada del aceite (o del medio refrigerante).

Luzmary Gomez
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Luzmary Gomez
el 17/10/2013

Refrigeracion de aires :Los principales medios refrigerantes que se utilizan, en contacto con los arrollamientos, son el aire y aceite mineral (también sustituido a veces por otros líquidos incombustibles como el pyraleno).

El uso del aceite, frente al aire, está justificado dado que tiene una mejor conductividad térmica y posee un mayor calor específico. La función del aceite es doble, actúa como aislante y como agente refrigerante. La rigidez de los aceites usados suele ser del orden de los 200 kV/cm. Básicamente se trata de una mezcla de hidrocarburos. El aceite cobra un especial interés en los casos en el que el transformador se vea sometido a sobrecargas pasajeras.

La parte activa del transformador suele ir sumergida en aceite, esta parte está en el interior de un tanque o caja. Esta caja puede tener una superficie de refrigeración considerable, compuesta por tubos, o con radiadores adosados. Este sistema de refrigeración, puede efectuarse por convección natural, o bien forzada (mediante ventiladores que activen la circulación en el caso de refrigeración por aire, y de bombas en el caso del aceite, que mediante un circuito cerrado puede a su vez enfriarse mediante la acción por ejemplo de otra circulación de agua).

Las pérdidas en los devanados, en el núcleo, y en otros elementos motivan el calentamiento del transformador, los cuales, hemos de evitar.

TIPO OA/FOA/FOA Sumergido en aceite con enfriamiento propio, con enfriamiento de aceite forzado-aire forzado, con enfriamiento aceite forzado-aire forzado. El régimen del transformador tipo OA, sumergido en aceite puede ser aumentado por el empleo combinado de bombas y ventiladores. En la construcción se usan los radiadores desprendibles normales con la adición de ventiladores montados sobre dichos radiadores y bombas de aceite conectados a los cabezales de los radiadores. El aumento de capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas para lograr un aumento de 1. 333 veces sobre diseño OA; en el segundo se hace trabajar a la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se consigue un aumento de 1. 667 veces el régimen OA.

La potencia de un transformador viene limitada por su valor máximo de calentamiento, por tanto, la ventilación forzada puede ser un medio eficaz para aumentar la potencia. Sin embargo, el principal problema de la refrigeración en los transformadores, y de las maquinas en general, aumenta en dificultad a medida que crecen las potencias. A medida que aumentan las potencias, la caja, los tubos de ventilación,... Todo debe crecer. Existen también transformadores indicados para aquellos casos en que la máxima potencia sólo se suministra durante unas horas. En esas horas, se efectuará una ventilación forzada, mientras, en horario de servicio normal, sólo se necesita una ventilación natural.

Sistema de refrigeramiento : Los equipos de refrigeración recogen el aceite caliente de la parte alta de la cuba (mayor
temperatura) y lo retornan a la parte baja de la cuba (menor temperatura).
La gestión de la refrigeración puede ser vista cómo dos circuitos térmicos
independientes de aceite.
Un circuito interno que transfiere las pérdidas de energía que se producen en la
superficie de los arrollamientos hacía el aceite.
Y un segundo circuito que evacua esa energía desde el aceite hacía el exterior a través
de la cuba y esta a su vez hacia el exterior a través del aire.
Cómo en cualquier sistema de evacuación de calor se puede utilizar la convección
natural de los medios refrigerantes o la convección forzada.
En este sentido es muy útil poder forzar tanto la circulación del aceite refrigerante en el
circuito interno a través de bombas y la circulación del aire en el circuito externo a
través de ventiladores, de esta manera podremos evacuar más energía en menos tiempo
y por tanto poder llevar al transformador a puntos de trabajo de mayor sobrecarga.
Ingeniería Técnica Industrial Electricidad

PFC Estudio de Sobrecargas en Transformadores de Potencia

Atendiendo a estas técnicas de refrigeración y combinación de las mismas la IEC
60076-7 [11] determina los siguientes tipos de refrigeración:
ONAN Aceite Natural – Aire Natural
ONAF Aceite Natural – Aire Forzado
OFAN Aceite Forzado – Aire Natural
OFAF Aceite Forzado – Aire Forzado
OFWF Aceite Forzado – Agua Forzada


Roxer Fajardo
Ingenieria electrica iutet drb sede be...
Escrito por Roxer Fajardo
el 18/10/2013

Transferencia del calor en los transformadores

La transmisión del calor tiene las etapas siguientes en los transformadores:

- Conducción a través del núcleo, bobinas y demás elementos hasta la superficie.

-Transmisión por convección en el caso de los transformadores secos.

- Para los transformadores en aceite, el calor se transmite por convección a través de este dieléctrico.

Los límites de calentamiento para los transformadores se dan a continuación:

PARTE DEL TRANSFORMADOR

MODO DE ENFRIAMIENTO

CLASE DE AISLAMIENTO (POR TEMPERATURA)

CALENTAMIENTO oC

Devanados

Por aire, natural o con ventilación rozada

A

E

B

F

H

C

60

75

80

100

125

150

a) Circuitos magnéticos y otras partes.

b) Sin estar en contacto con los devanados.

a) Los mismos valores que para los devanados.

b) Valores similares a las partes aislantes susceptibles de entrar en contacto con los devanados.

Líquidos refrigerantes y aislantes.

El calor producido por las pérdidas se transmite a través de un medio al exterior, este medio puede ser aire o bien líquido.

La transmisión del calor se hace por un medio en forma más o menos eficiente, dependiendo de los siguientes factores:

-La más volumétrica.

-El coeficiente de dilatación térmica.

- La viscosidad.

-El calor específico

-La conductividad térmica.

En condiciones geométricas y térmicas idénticas, el aceite es mejor conductor térmico que el aire, es decir resulta más eficiente para la disipación del calor.

Dignación de los métodos de enfriamiento.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones:

-Actúa como aislante eléctrico.

-Actúa como refrigerante.

- Protege a los aislamientos sólidos contra la humedad y el aire.


Reidy Gonzalez Betancourt
Trujillo, Venezuela
Escrito por Reidy Gonzalez Betancourt
el 18/10/2013

P { margin-bottom: 0. 21cm; }h2 { margin-bottom: 0. 21cm; }a:link { } REFRIGERACIÓN DE TRANSFORMADORES

El calor producido por las pérdidas se transmite a través de un medio al exterior, este medio puede ser aire o bien líquido. La transmisión de calor se hace por un medio en forma más o menos eficiente, dependiendo de los siguientes valores:

-La masa volumétrica.

-El coeficiente de dilatación térmica.

-La viscosidad.

-El calor especificó.

-La conductividad térmica.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite capaz de mantener una temperatura de operación suficiente baja y prevenir "puntos calientes" en cualquier parte del transformador.

El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones:

Actúa como aislante eléctrico. Actúa como refrigerante.

Protege a los aisladores solidos contra la humedad y el aire. La transferencia de calor en un transformador son las siguientes:

1) Convección.

2) Radiación .

3) Conducción. CONVECCION

La transferencia de calor por convección se puede hacer en dos formas:

a) Por convección natural. B) Por convección forzada.

CONDUCCION

Es un proceso lento por el cual se transmite el calor a través de una sustancia por actividad molecular. La capacidad que tiene una sustancia para conducir calor se mide por su "conductividad térmica".

RADIACION

Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se desplazan a la velocidad de la luz representan en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdidas de calor. En el caso de los transformadores, la transferencia de calor a través del tanque y los tubos radiadores hacia la atm ósfera es por radiación.

Luz Aura Andara González
Trujillo, Venezuela
Escrito por Luz Aura Andara González
el 18/10/2013

P { margin-bottom: 0. 21cm; }a:link { }

Sistema de enfriamiento OA :

El transformador debe contar con el número suficiente de radiadores o enfriadores con objeto de que no exceda las temperaturas máximas permisibles.

A la entrada y a la salida de cada enfriador se deben proporcionar válvulas de mariposa con objeto de poder desmontar el radiador del tanque, sin necesidad de vaciar el aceite del transformador.

Estas válvulas deben estar montadas en el tanque del transformador y acoplarse a los enfriadores por medio de bridas atornilladas y con empaques a prueba de aceite. Un lado de las bridas debe contar con una caja circular y rectangular, maquinada, para alojar empaques y evitar sobre compresiones de los empaques. Las válvulas deben tener indicador de posición.


Efecto del calor sobre los materiales eléctricos


Se denominan fenómenos termoeléctricos o termoelectricidad a tres fenómenos relacionados entre sí por las relaciones de Thomson , descubiertas por lord Kelvin : [1] el efecto Seebeck , el efecto Peltier y el Calor de Thomson .

Cuando dos metales distintos a temperaturas diferentes se ponen en contacto formando una unión bimetálica, entre ambos lados de la unión se genera una fuerza electromotriz. Este fenómeno se denomina efecto Seebeck y es la base del funcionamiento de los termopares , un tipo de termómetro usado en el control del flujo de gas en dispositivos domésticos como cocinas , calefactores y calentadores de agua corriente .


Karla Andreina Peña Milla
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Karla Andreina Peña Milla
el 18/10/2013

R EFRIGERACIÓN DE LOS TRANSFORMADORES:

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones:

Actúa como aislante eléctrico.

Actúa como refrigerante.

Protege a los aislamientos sólidos contra la humedad y el aire -

Es habitual dotar al transformador de sistemas de refrigeración basados en bombas de aceite y ventiladores de aire , pero manteniendo una determinada capacidad de transformación cuando falla alguno de ellos. Si el calor que se produce en los transformadores no se evacua convenientemente se puede producir la destrucción de los materiales aislantes de los devanados. Para evacuar este calor se emplean diferentes métodos de refrigeración en función de la potencia nominal del transformador y la ubicación del mismo. La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, ya que influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo.

Para transformadores de pequeña potencia (hasta 50KVA): La refrigeración se realiza aprovechando el aire que envuelve a los mismos. Si no hay ventilación suficiente, se añadirán ventiladores.

Para transformadores de pequeña potencia (menos de

200KVA): Se sumergen en aceite mineral o silicona. El aceite transmite el calor de transformador al exterior por convección natural.

Para transformadores de gran potencia: Se añaden aletas de refrigeración en la cubierta exterior del mismo.

1) Refrigeración tipo ONAN (Oil Natural circulation Air Natural circulation) : Este tipo de refrigeración se basa en la circulación natural del aceite y del aire en los radiadores.

2) Refrigeración tipo ONAF (Oil Natural circulation Air Forced circulation): Esta tipo de refrigeración se da mediante la circulación natural del aceite y circulación forzada de aire a través los radiadores.

3) Refrigeración tipo OFAF (Oil Forced circulation Air Forced circulation): Esta tipo de refrigeración se da mediante la circulación forzada del aceite (bombas de aceite hacia los radiadores) y circulación forzada de aire a través los radiadores.

4) Refrigeración tipo ODAF (Oil forced circulation Directed Air Forced): Esta tipo de refrigeración se basa en la

circulación forzada y dirigida del aceite (bombas de aceite hacia los radiadores y elementos de direccionamiento en el interior del transformador hacia los canales del aceite) y circulación forzada de aire a través los radiadores.

Reidy Gonzalez Betancourt
Trujillo, Venezuela
Escrito por Reidy Gonzalez Betancourt
el 18/10/2013

P { margin-bottom: 0. 21cm; }a:link { }

El enfriamiento de los transformadores se clasifica en los siguientes grupos:

TIPO OA

Sumergido en aceite, con enfriamiento natural. Este es el enfriamiento más comúnmente usado y el que frecuentemente resulta el más económico y adaptable a la generalidad de las aplicaciones. En estos transformadores, el aceite aislante circula por convección natural dentro de un tanque con paredes lisas, corrugadas o bien previstos de enfriadores tubulares o radiadores separables.

TIPO OA/FA

Sumergido en aceite con enfriamiento propio y con enfriamiento de aire forzado.

Este tipo de transformadores es básicamente una unidad OA a la cual se le han agregado ventiladores para aumentar la disipación del calor en las superficies de enfriamiento y por lo tanto, aumentar los KVA de salida.

TIPO OA/FOA/FOA

Sumergido en aceite con enfriamiento propio, con enfriamiento de aceite forzado-aire forzado, con enfriamiento aceite forzado-aire forzado.

El régimen del transformador tipo OA, sumergido en aceite puede ser aumentado por el empleo combinado de bombas y ventiladores. En la construcción se usan los radiadores desprendibles normales con la adición de ventiladores montados sobre dichos radiadores y bombas de aceite conectados a los cabezales de los radiadores.

El aumento de capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas para lograr un aumento de 1. 333 veces sobre diseño OA; en el segundo se hace trabajar a la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se consigue un aumento de 1. 667 veces el régimen OA.

TIPO FOA

Sumergidos en aceite, con enfriamiento por aceite forzado con enfriadores de aire forzado.

El aceite de estos transformadores es enfriado al hacerlo pasar por cambiadores de calor o radiadores de aire y aceite colocados fuera del tanque. Su diseño está destinado a usarse únicamente con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando continuamente.

TIPO OW

Sumergidos en aceite, con enfriamiento por agua. Este tipo de transformador está equipado con un cambiador de calor tubular colocado fuera del tanque, el agua de enfriamiento circula en el interior de los tubos y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente. El aceite fluye, estando en contacto con la superficie exterior de los tubos.

TIPO FOW

Sumergido en aceite, con enfriamiento de aceite forzado con enfriadores de agua forzada.

El transformador es prácticamente igual que el FOA, excepto que el cambiador de calor es del modelo agua-aceite y por lo tanto el enfriamiento del aceite se hace por medio de agua sin tener ventiladores.

TIPO AA

Tipo seco, con enfriamiento propio. La característica primordial es que no contienen aceite u otro líquido para efectuar las funciones de aislamiento y enfriamiento, y es el aire el único medio aislante que rodea el núcleo y las bobinas menos de 15KV y hasta 2 000 KVA.

TIPO AFA

Tipo seco, con enfriamiento por aire forzado. Para aumentar la potencia del transformador AA, se usa el enfriamiento con aire forzado. El diseño comprende un ventilador que empuja el aire en un ducto colocado en la parte inferior del transformador.

TIPO AA/AFA

Tipo sedo, con enfriamiento natural con enfriamiento por aire forzado.

La denominación de estos transformadores indica que tienen dos régimen, uno por enfriamiento natural y el otro contando con la circulación forzada por medio de ventiladores, cuyo control es automático y opera mediante un relevador térmico.

Jesus Bracamonte
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Jesus Bracamonte
el 18/10/2013

P { margin-bottom: 0. 21cm; }h2 { margin-bottom: 0. 21cm; }

REFRIGERACIÓN DE TRANSFORMADORES

El calor producido por las pérdidas se transmite a través de un medio al exterior, este medio puede ser aire o líquido. La transmisión de calor se hace por un medio en forma eficiente, dependiendo de los siguientes valores:

-La masa volumétrica.

-El coeficiente de dilatación térmica.

-La viscosidad.

-El calor especificó.

-La conductividad térmica.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite capaz de mantener una temperatura de operación suficiente,baja y prevenir "puntos calientes" en cualquier parte del transformador.

El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas que cumple con las siguientes funciones:

Actúa como aislante eléctrico. Actúa como refrigerante.

Protege a los aisladores solidos contra la humedad y el aire. La transferencia de calor en un transformador son las siguientes:

1) Convección.

2) radiacion.

3) Conducción. CONVECCION

La transferencia de calor por convección se puede hacer en dos formas:

a) Por convección natural. B) Por convección forzada. CONDUCCION

Es un proceso lento por el cual se transmite el calor a través de una sustancia por actividad molecular. La capacidad que tiene una sustancia para conducir calor se mide por su "conductividad térmica".

RADIACION

Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se desplazan a la velocidad de la luz representan en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdidas de calor. En el caso de los transformadores, la transferencia de calor a través del tanque y los tubos radiadores hacia la atmósfera es por radiación.

Sistema de control
El objetivo de los sistemas de protección es remover del servicio lo más rápido

posible cualquier equipo del sistema de potencia que comienza a operar en una

forma anormal. El propósito, es también, limitar el daño causado a los equipos

de potencia, y sacar de servicio el equipo en falta lo más rápido posible para

mantener la integridad y estabilidad del sistema de potencia.

Dado que la estabilidad transitoria está relacionada con la habilidad que tiene el

sistema de potencia para mantener el sincronismo cuando está sometido a

grandes perturbaciones, el comportamiento satisfactorio de los sistemas de

protección es importante para asegurar la estabilidad del mismo.

Carlos Perdomo García
Electricidad instituto universitario d...
Escrito por Carlos Perdomo García
el 18/10/2013

Dignación de los métodos de enfriamiento.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones:

Actúa como aislante eléctrico.

Actúa como refrigerante.

Protege a los aislamientos sólidos contra la humedad y el aire.

Con relación a la transferencia del calor específicamente, las formas en que se puede transferir por un transformador son las siguientes:

Radiación.

Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se desplazan a la velocidad de la luz y representa en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdida de calor. En el caso de los transformadores, la transferencia del calor a través del tanque y los tubos radiadores hacia la atmósfera es por radiación.

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo,. De acuerdo a las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado y definido algunos métodos básicos de enfriamiento como son:

1. Tipo AA.

Transformadores tipo seco con enfriamiento propio, estos transformadores no contienen aceite ni otros líquidos para enfriamiento, el aire es también el medio aislante que rodea el núcleo y las bobinas, por lo general se fabrican con capacidades inferiores a 2000 kVA y voltajes menores de 15 kV.

2. Tipo AFA.

Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire forzado, se emplea para aumentar la potencia disponible de los tipo AA y su capacidad se basa en la posibilidad de disipación de calor por medio de ventiladores o sopladores.

3. Tipo AA/FA.

Transformadores tipo seco con enfriamiento natural y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador tipo AA al que se le adicionan ventiladores para aumentar su capacidad de disipación de calor.

4. Tipo OA

Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural, en estos transformadores el aceite aislante circula por convección natural dentro de una tanque que tiene paredes lisas o corrugadas o bien provistos con tubos radiadores. Esta solución se adopta para transformadores de más de 50 kVA con voltajes superiores a 15 kV.

5. Tipo OA/FA

Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador OA con la adición de ventiladores para aumentar la capacidad de disipación de calor en las superficies de enfriamiento.

6. Tipo OA/FOA/FOA.

Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio/con aceite forzado – aire forzado/con aceite forzado/aire forzado.

Con este tipo de enfriamiento se trata de incrementar el régimen de operación (carga) de transformador tipo OA por medio del empleo combinado de bombas y ventiladores. El aumento de la capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas con lo que se logra aumentar en 1. 33 veces la capacidad del tipo OA, con el segundo paso se hace trabajar la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se logra un aumento de 1. 667 veces la capacidad del OA. Se fabrican en capacidades de 10000 kVA monofásicos 15000 kVA trifásicos.

7. Tipo FOA.

Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por aceite forzado y de aire forzado. Estos transformadores pueden absorber cualquier carga de pico a plena capacidad ya que se usa con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando al mismo tiempo.

8. Tipo OW.

Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por agua, en estos transformadores el agua de enfriamiento es conducida por serpentines, los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente, el aceite circula alrededor de los serpentines por convección natural.

Tipo FOW.


Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento de aceite forzado y con enfriadores de agua forzada. Este tipo de transformadores es prácticamente igual que el FO, sólo que el cambiador de calor es del tipo agua – aceite y se hace el enfriamiento por agua sin.

Jorge Daniel Leal Leal
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Jorge Daniel Leal Leal
el 19/10/2013

Los tipos de enfriamiento en el transformador

TIPO FOA
Sumergido en aceite, con enfriamiento por aceite forzado y con enfriadores de aire forzado. A diferencia de los casos anteriores el aceite de estos transformadores es enfriado al traspasar por radiadores de aceite colocados fuera del tanque. Está diseñado solo para usarse con ventiladores y bombas de aceite en continuo trabajo.
TIPO OW

Este tipo de transformador también es sumergido en aceite solo que además es enfriado por agua. Estos están equipados con un cambiador de calor tubular colocado fuera del tanque, el agua que se utiliza para enfriarlo circula en el interior de los tubos y se drena por medio de una bomba independiente. La superficie exterior de los tubos está en contacto con el aceite fluyente, con lo cual se realiza el enfriamiento, sin que el agua toque el aceite.
TIPO FOW.
Este tipo de transformadores es parecido al anterior, solo que además de utilizar agua forzada, también el aceite es forzado, es prácticamente igual al FOA, solo que el cambiador de calor es de agua-aceite y no de aceite-aire.
TIPO AA
Es muy diferente a los anteriormente mencionados, es de enfriamiento propio y seco. Su característica principal es que no contiene ningún líquido para su enfriamiento, y es solo el aire su único medio aislante que lo rodea.
TIPO AFA
Es parecido al tipo AA solo que se le incluye un enfriamiento por aire forzado, con lo cual sufre un aumento de potencia a comparación del AA. Su diseño está basado en un ventilador que empuja el aire por un conducto colocado en la parte inferior del transformador.
TIPO AA/AFA
Se le denomina también tipo sedo, con un enfriamiento natural además de también tener uno por aire forzado, con lo cual estos transformadores tienen dos maneras de enfriarse: de manera natural o con circulación forzada por medio de ventiladores, esta última tiene la característica de tener un control automático operado mediante un ventilador térmico.

Métodos de enfriamiento de transformadores de potencia.

Como ya se mencionó antes, el calor producido por las pérdidas en los transformadores afecta la vida de los aislamientos, por esta razón es importante que este calor producido disipe de manera que se mantenga dentro de los límites tolerables por los distintos tipos de aislamiento.

La transmisión del calor tiene las etapas siguientes en so transformadores:

· Conducción a través del núcleo, bobinas y demás elementos hasta la superficie.

· Transmisión por convección en el caso de los transformadores secos.

· Para los transformadores en aceite, el calor se transmite por convección a través de este dieléctrico.

Los límites de calentamiento para los transformadores se dan a continuación:

PARTE DEL TRANSFORMADOR

MODO DE ENFRIAMIENTO

CLASE DE AISLAMIENTO (POR TEMPERATURA)

CALENTAMIENTO oC

Devanados

Por aire, natural o con ventilación rozada

A

60

E

75

B

80

F

100

H

125

C

150

Líquidos refrigerantes y aislantes.

El calor producido por las pérdidas se transmite a través de un medio al exterior, este medio puede ser aire o bien líquido.

La transmisión del calor se hace por un medio en forma más o menos eficiente, dependiendo de los siguientes factores:

· La más volumétrica.

· El coeficiente de dilatación térmica.

· La viscosidad.

· El calor específico

· La conductividad térmica.

En condiciones geométricas y térmicas idénticas, el aceite es mejor conductor térmico que el aire, es decir resulta más eficiente para la disipación del calor.

Pruebas al aceite del transformador.

El aceite de los transformadores se somete por lo general a pruebas de rigidez dieléctrica, prueba de pérdidas dielétricas y eventualmente análisis químico.

Cuando se trata de pruebas de campo, la condición del aceite se puede determinar por dos pruebas relativamente simples. Una que compra el color de una muestra de aceite del transformador bajo prueba, con un conjunto o panel de colores de referencia que dan una indicación de la emulsificación que puede tener lugar. El recipiente en que se toma la muestra debe enjuagar primero con el propio aceite de la muestra ya debe ser tomado de la parte inferior del transformador de la válvula de drenaje.

Cuando se usa un probador de color, al muestra de aceite se debe colocar en tubo de vidrio transparente que se introduce en una pared del probador diseñada ahora tal fin. Se tiene un pequeño disco que gira y que tiene distintos colores de referencia, cuando el color le disco es similar al de la muestra, aparece la designación numérica del color de la muestra de aceite. De hecho esta prueba sirve para verificar el grado de oxidación de la aceite y debe marcar 0. 5 para aceites nuevos y 5 máximo para aceites usados.

En el rango de color amarillo, naranja y rojo indican que el transformador puede tener daños severos.

Prueba de rigidez dieléctrica del aceite.

Esta prueba se hace en un probador especial denominado “probador de rigidez dieléctrica del aceite”. En este caso, la muestra de aceite también se toma de la parte inferior del transformador, por medio de la llamada válvula de drenaje y se vacía en un recipiente denominado “copa estándar” que puede ser de porcelana o de vidrio y que tiene una capacidad del orden de ½ litro. En ocasiones el aceite se toma en un recipiente de vidrio y después se vacía a la copa estándar que tiene dos electrodos que pueden ser planos o esféricos y cuyo diámetro y separación está normalizada de acuerdo al tipo de prueba. El voltaje aplicado entre electrodos se hace por medio de un transformador regulador integrado al propio aparato probador. Después de llenada la copa estándar se debe esperar alrededor de 20 minutos para permitir que se eliminen las burbujas de aire del aceite antes de aplicar el voltaje; el voltaje se aplica energizando el aparato por medio de un switch que previamente se ha conectado ya un contacto o fuente de alimentación común y corriente. El voltaje se eleva gradualmente por medio de la perilla o manija del regulador de voltaje, la tensión o voltaje se ruptura se mide por medio de un voltmeto graduado en kilovolts.

Existen de cuerdo distintos criterios de prueba, pero en general se puede afirmar que se pueden aplicar seis rupturas dieléctricas con intervalos de 10 minutos. , la primero no se toma en cuenta, y el promedio de las otras cinco se toma como la tensión de ruptura o rigidez dieléctrica. Normalmente la rigidez dieléctrica en los aceites aislantes se debe comportar en la forma siguiente:

Aceites degradados y contaminados De 10 a 28 kV

Aceites carbonizados no degradados De 28 a 33 kV

Aceites Nuevo sin desgasificar De 33 a 44 kV

Aceite Nuevo desgasificado De 40 a 50 kV


Aceite regenerado De 50 a 60 kV... INTERESANTE..?

Rogers Rojo
Pnf electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Rogers Rojo
el 19/10/2013

Sistemas de Enfriamiento de los Transformadores de Potencia.

Al igual que en todas las demás máquinas eléctricas, las pérdidas por dispersión en el núcleo y en los devanados del transformador durante su funcionamiento se convierten en energía térmica y calientan las partes correspondientes del transformador. Bajo el efecto de los gradientes térmicos el calor se dirige desde el lugar de su origen hacia los sitios en los que puede ser transferido al medio refrigerante, o sea, al aire o agua, según el método de refrigeración del transformador. La difusión del calor transcurre de la misma forma que en las máquinas eléctricas, es decir, por radiación y convección. La capacidad de carga de un transformador está limitada por la temperatura máxima admisible en el interior de los arrollamientos y en el fluido refrigerante.

Un valor excesivo de la temperatura de los arrollamientos provoca la carbonización lenta de los aislamientos en contacto con el cobre; por otra parte, el aceite calentado mucho tiempo por encima de ciertos límites, se descompone formando sobre los arrollamientos, depósitos de reacción ácida, que impiden la evacuación del calor y elevan extraordinariamente la temperatura interior del transformador. Por todas estas razones, se han establecido normas nacionales e incluso internacionales para fijar los calentamientos admisibles en los arrollamientos y en los fluidos refrigerantes.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo. De acuerdo a las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado y definido algunos métodos básicos de enfriamiento y son los siguientes

Tipo AA. Tipo AFA.

Tipo AA/FA. Tipo OA

Tipo OA/FA Tipo OA/FOA/FOA.

Tipo FOA. Tipo OW.

Tipo FOW.

La cual algunos de los compañeros de clase ya los tienen definidos en este debate.

Orangelis Bencomo
Trujillo, Venezuela
Escrito por Orangelis Bencomo
el 19/10/2013

Sistema de enfriamiento de los transformadores de potencia

Sistema de refrigeración de los transformadores

Al igual que en todas las demás máquinas eléctricas, las pérdidas por dispersión en el núcleo y en los devanados del transformador durante su funcionamiento se convierten en energía térmica y calientan las partes correspondientes del transformador. Bajo el efecto de los gradientes térmicos el calor se dirige desde el lugar de su origen hacia los sitios en los que puede ser transferido al medio refrigerante, o sea, al aire o agua, según el método de refrigeración del transformador. La difusión del calor transcurre de la misma forma que en las máquinas eléctricas, es decir, por radiación y convección. La capacidad de carga de un transformador está limitada por la temperatura máxima admisible en el interior de los arrollamientos y en el fluido refrigerante.

Un valor excesivo de la temperatura de los arrollamientos provoca la carbonización lenta de los aislamientos en contacto con el cobre; por otra parte, el aceite calentado mucho tiempo por encima de ciertos límites, se descompone formando sobre los arrollamientos, depósitos de reacción ácida, que impiden la evacuación del calor y elevan extraordinariamente la temperatura interior del transformador. Por todas estas razones, se han establecido normas nacionales e incluso internacionales para fijar los calentamientos admisibles en los arrollamientos y en los fluidos refrigerantes.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo. De acuerdo a las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado y definido algunos métodos básicos de enfriamiento

Características de diseño

Sistema de enfriamiento

Tipo Medio de Enfriamiento Mecanismo Empleado

ONAN (OA) Aceite Natural Enfriamiento Propio

ONAF (FA) Aceite Natural -Aire Forzado Ventiladores

ONAF (FA) Aceite Natural -Aire Forzado Ventiladores

OFAF (FOA) Aceite Forzado - Aire Forzado Bombas y Ventiladores

ODAF (FOA) Aceite Dirigido - Aire Forzado Bombas y Ventiladores

Orangelis Bencomo
Trujillo, Venezuela
Escrito por Orangelis Bencomo
el 19/10/2013

Sistema de enfriamiento de los transformadores de potencia

Sistema de refrigeración de los transformadores

Al igual que en todas las demás máquinas eléctricas, las pérdidas por dispersión en el núcleo y en los devanados del transformador durante su funcionamiento se convierten en energía térmica y calientan las partes correspondientes del transformador. Bajo el efecto de los gradientes térmicos el calor se dirige desde el lugar de su origen hacia los sitios en los que puede ser transferido al medio refrigerante, o sea, al aire o agua, según el método de refrigeración del transformador. La difusión del calor transcurre de la misma forma que en las máquinas eléctricas, es decir, por radiación y convección. La capacidad de carga de un transformador está limitada por la temperatura máxima admisible en el interior de los arrollamientos y en el fluido refrigerante.

Un valor excesivo de la temperatura de los arrollamientos provoca la carbonización lenta de los aislamientos en contacto con el cobre; por otra parte, el aceite calentado mucho tiempo por encima de ciertos límites, se descompone formando sobre los arrollamientos, depósitos de reacción ácida, que impiden la evacuación del calor y elevan extraordinariamente la temperatura interior del transformador. Por todas estas razones, se han establecido normas nacionales e incluso internacionales para fijar los calentamientos admisibles en los arrollamientos y en los fluidos refrigerantes.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo. De acuerdo a las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado y definido algunos métodos básicos de enfriamiento.



Tipo

Medio de Enfriamiento

Mecanismo Empleado

ONAN (OA)

Aceite Natural

Enfriamiento Propio

ONAF (FA)

Aceite Natural -Aire Forzado

Ventiladores

ONAF (FA)

Aceite Natural -Aire Forzado

Ventiladores

OFAF (FOA)

Aceite Forzado - Aire Forzado

Bombas y Ventiladores

ODAF (FOA)

Aceite Dirigido - Aire Forzado

Bombas y Ventiladores


Roxana Benitez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Roxana Benitez
el 19/10/2013

Sistema de refrigeración de los transformadores

Al igual que en todas las demás máquinas eléctricas, las pérdidas por dispersión en el núcleo y en los devanados del transformador durante su funcionamiento se convierten en energía térmica y calientan las partes correspondientes del transformador. Bajo el efecto de los gradientes térmicos el calor se dirige desde el lugar de su origen hacia los sitios en los que puede ser transferido al medio refrigerante, o sea, al aire o agua, según el método de refrigeración del transformador. La difusión del calor transcurre de la misma forma que en las máquinas eléctricas, es decir, por radiación y convección. La capacidad de carga de un transformador está limitada por la temperatura máxima admisible en el interior de los arrollamientos y en el fluido refrigerante.

Un valor excesivo de la temperatura de los arrollamientos provoca la carbonización lenta de los aislamientos en contacto con el cobre; por otra parte, el aceite calentado mucho tiempo por encima de ciertos límites, se descompone formando sobre los arrollamientos, depósitos de reacción ácida, que impiden la evacuación del calor y elevan extraordinariamente la temperatura interior del transformador. Por todas estas razones, se han establecido normas nacionales e incluso internacionales para fijar los calentamientos admisibles en los arrollamientos y en los fluidos refrigerantes.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo. De acuerdo a las normas americanas (ASA C57-1948) se han normalizado y definido algunos métodos básicos de enfriamiento y son los siguientes:

Tipo AA.

Transformadores tipo seco con enfriamiento propio, estos transformadores no contienen aceite ni otros líquidos para enfriamiento, el aire es también el medio aislante que rodea el núcleo y las bobinas, por lo general se fabrican con capacidades inferiores a 2000 kVA y voltajes menores de 15 kV.

Tipo AFA.

Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire forzado, se emplea para aumentar la potencia disponible de los tipo AA y su capacidad se basa en la posibilidad de disipación de calor por medio de ventiladores o sopladores.

Tipo AA/FA.

Transformadores tipo seco con enfriamiento natural y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador tipo AA al que se le adicionan ventiladores para aumentar su capacidad de disipación de calor.

Tipo OA

Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural, en estos transformadores el aceite aislante circula por convección natural dentro de una tanque que tiene paredes lisas o corugadas o bien provistos con tubos radiadores. Esta solución se adopta para transformadores de más de 50 kVA con voltajes superiores a 15 kV.

Tipo OA/FA

Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador OA con la adición de ventiladores para aumentar la capacidad de disipación de calor en las superficies de enfriamiento.

Tipo OA/FOA/FOA.

Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio/con aceite forzado - aire forzado/con aceite forzado/aire forzado.

Con este tipo de enfriamiento se trata de incrementar el régimen de operación (carga) de transformador tipo OA por medio del empleo combinado de bombas y ventiladores. El aumento de la capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas con lo que se logra aumentar en 1. 33 veces la capacidad del tipo OA, con el segundo paso se hace trabajar la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se logra un aumento de 1. 667 veces la capacidad del OA. Se fabrican en capacidades de 10000 kVA monofásicos 15000 kVA trifásicos.

Tipo FOA.

Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por aceite forzado y de aire forzado. Estos transformadores pueden absorber cualquier carga de pico a plena capacidad ya que se usa con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando al mismo tiempo.

Tipo OW.

Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por agua, en estos transformadores el agua de enfriamiento es conducida por serpentines, los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente, el aceite circula alrededor de los serpentines por convección natural.

Tipo FOW.

Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento de aceite forzado y con enfriadores de agua forzada. Este tipo de transformadores es prácticamente igual que el FO, sólo que el cambiador de calor es del tipo agua - aceite y se hace el enfriamiento por agua sin tener ventiladores.

2. 1 - Refrigeración de los Transformadores en aceite

'Transformadores'
La eficiencia de la refrigeración es un factor fundamental, determinando la seguridad operacional y el periodo de vida útil de un transformador natural.

La eliminación del calor provocado por las pérdidas, es necesario para evitar una temperatura interna excesiva que podría acortar la vida del aislamiento.

Las flexibles paredes corrugadas de la cuba hacen posible una refrigeración suficiente del transformador, compensando las variaciones del volumen de aceite durante su explotación. Una ventaja de los transformadores herméticamente cerrados es que el aceite nunca está en contacto con la atmósfera, haciendo de este modo innecesario los análisis periódicos del aceite.

El régimen térmico de un transformador en aceite depende en sumo grado del modo de su enfriamiento. Existen transformadores:

Con refrigeración natural en baño de aceite

Con refrigeración forzada con aire por soplado

Circulación forzada de aceite o enfriamiento de este con auxilio del refrigerante de aire o de agua.

El tipo de refrigeración utilizado con mayor frecuencia en unidades menores es la refrigeración natural. El calor es absorbido por el aceite del transformador y disipado en el aire que circula alrededor del radiador.

En un núcleo de hierro macizo se producirían pérdidas por corrientes parásitas excesivamente grandes que motivarían altas temperaturas, es por ello que se utilizan delgadas chapas de material ferromagnético para la construcción del núcleo.

2. 2 - Refrigeración de los Transformadores en seco

Los transformadores secos de uso general se aplican en sistemas de distribución de baja tensión donde parte de la carga tiene un voltaje diferente al suministrado por la distribución general. Pueden ser sistemas de iluminación, aire acondicionado, equipos médicos, etc.

• Se fabrican en capacidades desde 5 hasta 1000 kVA, con tensiones primarias y secundarias clase 1. 2 kV.

• Pueden ser fabricados como transformadores Reductores o Elevadores.

'Transformadores'

Los transformadores de aislamiento separan magnéticamente una carga especial del sistema de distribución general, eliminando distorsiones de la onda senoidal, garantizando una buena conversión de corriente alterna a corriente directa.

Estos transformadores se fabrican en las mismas capacidades y tensiones que los de uso general.

Diego Jose Torres Viloria
Trujillo, Venezuela
Escrito por Diego Jose Torres Viloria
el 20/10/2013

Es habitual dotar a un transformador un sistema de enfriamiento, sea por aire u aceite, todo depende del tipo de transformador que se quiera refrigerar ya q existen varios tipos, diseños y desempeños de cada uno por relacion a su carga y demanda con la cual trabajara...

Diego Jose Torres Viloria
Trujillo, Venezuela
Escrito por Diego Jose Torres Viloria
el 20/10/2013

Empezando por el nivel más bajo existen los que son: Enfriados por aire normal Enfriado por aire forzado (con ventiladores) Enfriado por aceite Enfriados por aceite forzado (con bombas que circulan el aceite) Enfriados por aire y aceite forzado (combinación) Toda esta variedad se puede dar en una subestación de CFE, porque hay transformadores de capacidad pequeña, mediana y grande.

Josmer Brito
Trujillo, Venezuela
Escrito por Josmer Brito
el 20/10/2013

Sistemas de enfriamiento

Sistema de enfriamiento OA (Aceite Natural Enfriamiento Propio)

Sumergido en aceite, con enfriamiento natural. Este es el enfriamiento más comúnmente usado y el que frecuentemente resulta el más económico y adaptable a la generalidad de las aplicaciones.

El transformador debe contar con el número suficiente de radiadores o enfriadores con objeto de que no exceda las temperaturas máximas permisibles.

A la entrada y a la salida de cada enfriador se deben proporcionar válvulas de mariposa con objeto de poder desmontar el radiador del tanque, sin necesidad de vaciar el aceite del transformador.

Sistema de enfriamiento OA/FA Y OA/FA/FA

El transformador debe contar con un número suficiente de radiadores o enfriadores, detectores de temperatura, sistema de control y protección, con el objeto de que el transformador no exceda las temperaturas máximas permisibles.

El control de os pasos de enfriamiento debe hacerse basándose en la temperatura, esto es, por un termómetro de imagen térmica de devanados.

Sistema de enfriamiento OA/FOA

En el sistema de enfriamiento OA, el transformador debe tener una capacidad no menor del 35% de la capacidad FOA.

La impedancia de los transformadores debe estar referida a la base de la capacidad en FOA

El transformador debe contar con un número suficiente de radiadores de aceite y aire forzados, tuberías de interconexiones, detectores de temperatura, sistemas de control y protección con el objeto de que el transformador no exceda las temperaturas permisibles de 65 °C en los devanados del transformador.

En la entrada y salida de cada radiador, se deben proporcionar válvulas adecuadas con objeto de poder desmontar el radiador del tanque del transformador sin necesidad de vaciar el aceite. Estas válvulas deben estar montadas en el tanque del transformador y acoplarse a la tubería de los radiadores por medio de bridas atornilladas con empaque a prueba de aceite

Para prevenir el rápido deterioro de los materiales aislantes dentro de un transformador, se deben proveer los medios de enfriamiento adecuados, tanto para el núcleo como para los devanados.

Los transformadores con potencias inferiores a 50 KVA se pueden enfriar por medio del flujo de aire circundante a los mismos. La caja metálica que los contiene se puede habilitar con rejillas de ventilación, de manera que las corrientes de aire puedan circular por convección sobre los devanados y alrededor del núcleo. Los transformadores un poco mayores se pueden construir de la misma manera, pero se puede usar la circulación forzada de aire limpio llamados tipo seco y se usan por lo general en el interior de edificios, retirados de las atm ósferas hostiles.

Los transformadores del tipo distribución , menores de 200 KVA, están usualmente inmersos en aceite mineral y encerrados en tanques de acero . El aceite transporta el calor del transformador hacia el tanque, donde es disipado por radiación y convección hacia el aire exterior del transformador. Debido a que el aceite es mejor aislante que el aire, se usa invariablemente en los transformadores de alta tensión.

Yoscar Toro
Armed Forces America...
Escrito por Yoscar Toro
el 20/10/2013

Sistema de refrigeración de los transformadores

Al igual que en todas las demás máquinas eléctricas, las pérdidas por dispersión en el núcleo y en los devanados del transformador durante su funcionamiento se convierten en energía térmica y calientan las partes correspondientes del transformador. Bajo el efecto de los gradientes térmicos el calor se dirige desde el lugar de su origen hacia los sitios en los que puede ser transferido al medio refrigerante, o sea, al aire o agua, según el método de refrigeración del transformador. La difusión del calor transcurre de la misma forma que en las máquinas eléctricas, es decir, por radiación y convección. La capacidad de carga de un transformador está limitada por la temperatura máxima admisible en el interior de los arrollamientos y en el fluido refrigerante.

Un valor excesivo de la temperatura de los arrollamientos provoca la carbonización lenta de los aislamientos en contacto con el cobre; por otra parte, el aceite calentado mucho tiempo por encima de ciertos límites, se descompone formando sobre los arrollamientos, depósitos de reacción ácida, que impiden la evacuación del calor y elevan extraordinariamente la temperatura interior del transformador. Por todas estas razones, se han establecido normas nacionales e incluso internacionales para fijar los calentamientos admisibles en los arrollamientos y en los fluidos refrigerantes.

Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir “puntos clientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas

La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo.