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



SISTEMA DE ENFRIAMIENTO EN TRANSFORMADORES DE POTENCIA

jos
Mantenimiento de equipos electricos i....
Escrito por Jos Blan
el 06/06/2013

Buenos Dias,compartire algunos tipos de enfriamiento en los transformadores.

TIPO OA

Sumergido en aceite, con enfriamiento natural. Este es el enfriamiento mas comúnmente usado y el que frecuentemente resulta el mas 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/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 OW


Sumergidos en aceite, con enfriamiento por agua. Este tipo de transformador esta 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 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 esta destinado a usarse únicamente con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando continuamente.

TIPO AA


Tipo seco, con enfriamiento propio. La característica primordial es que no contienen aceite u otro liquido 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.

los invito a comentar sobre los puntos de este debate.

Luis Gabriel Mejia Garcia
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Luis Gabriel Mejia Garcia
el 06/06/2013

Saludos Colegas, la principal funcion del aceite dielectrico es aumentar la rigidez dielectrica entre espiras, obviamente mas en el lado de AT que es donde esta la tension mas alta. Este aceite tambien se encarga de disipar el calor generado en el nucleo del equipo, en algunos casos se hace recircular dicho liquido por radiadores ubicados a los lados del Tx, esta operacion se lleva a cabo mediante bombas de trabajo continuo para garantizar la mayor disipacion de calor y alargar la vida util del equipo.

La vida util del aceite lo determina su uso, para garantizar una buena ridez dielectrica del nucleo se deben realizar algunos pruebas al aceite de tal manera que podamos determinar su estado y planificar el cambio, entre las pruebas que pudieramos realizar al aceite estan. El contenido de humedad, tension interfacial, rigidez dielectrica, color, contenido del inhibidor, numero de neutralizacion,analisis de gases disueltos, otros.

Luis Gabriel Mejia Garcia
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Luis Gabriel Mejia Garcia
el 06/06/2013

El tipo de enfriamiento que se utiliza y su complejidad depende de la potencia del equipo, para transformadores de gran potencia 10, 20, 30, 50 MVA es sin dudas recirculacion de aceite dielectrico y a su vez enfriamiento de los radiadores externos de calor mediante electroventiladores, esta operacion se utiliza sobre todo cuando el equipo trabaja en sobrecarga. En pequeños tranformadores reductores (150, 75,25 KVA) sumergidos en aceite no es necesario realizar dicha operacion ya que el calor generado en el nucleo bajo condiciones normales de operacion es facilmente disipado por el aceite y la cuba.


Rocho Paez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Rocho Paez
el 10/06/2013

Saludos a todas y todos... Paseándome por este gran grupo quise detenerme para aportar alguna información sobre este nuevo debate, ya que la longevidad en los transformadores de potencia está directamente asociada con el desempeño térmico. No es poco importante, el hecho de que en todo monitoreo en línea sobre el comportamiento de un transformador de potencia, se encuentre la imprescindible variable de Temperatura. He aquí la importancia de este debate. Tal relevancia amerita la supervisión y control de dicha variable, que un Transformador de Potencia operando en condiciones normales de carga, puede fácilmente presentar sobrecalentamiento a causa de una falla en su Sistema de Enfriamiento. Por ello, cuando realizamos monitoreo on line de estos equipos, captamos diferentes puntos de temperaturas, entre ellas la temperatura del aceite y la temperatura del devanado, con sus correspondientes señales de alarmas, denominadas así porque nos permiten tomar medidas anticipadas ante un daño generalmente catastrófico para el equipo. Para mantener la temperatura en los rangos normales debe tenerse activo un subsistema de control que permita la ejecución de una maniobra en favor de la disminución de tales temperaturas. Por ejemplo, el arranque automático de los ventiladores en el Sistema de Enfriamiento combinado ONAN/ONAF, utilizado generalmente en transformadores de mediana y altas potencias. Por supuesto, teniendo en cuenta que ese diferencial de temperaturas para el arranque y parada de los ventiladores (establecido por el fabricante) puede verse afectado por factores como la carga del transformador, temperatura ambiente, constantes térmicas del transformador, entre otros, y que pueden generar arranques y paradas excesivas de los mismos. Es así como se recurre en algunos casos a realizar una pre-regulación de la imagen térmica en función de las condiciones de operación. Cabe destacar, que en casos extremos, como en épocas de verano donde se tienen niveles altos( anormales) de la temperatura ambiente, se ha tenido que desbloquear el sistema automático de control de enfriamiento, para de esta manera, mantener las bombas y/o ventiladores en funcionamiento continuo, a fin de garantizar el control de la temperatura sin tener que afectar la carga, evidentemente con la consecuencia de un mayor gasto por consumo de energía eléctrica a través de los servicios auxiliares, pero que muy pronto este factor dejará de ser una desventaja en algunos tipos de enfriamiento, gracias a la innovación y nuevas tecnologías que se vienen patentando este mismo año o hace días para ser más exacto y que en mi próximo aporte les traeré.

Wuilfre Ramirez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Wuilfre Ramirez
el 10/06/2013

Buenas tardes amigos para aportar sobre el sistema de enfriamento comento lo siguienete:

La carga que lleva un transformador sin daño por calor se puede aumentar mediante el uso de un sistema de refrigeración adecuado. Esto se debe al hecho de que la capacidad de un transformador de carga se debe en parte decidió por su capacidad para disipar el calor. Si la temperatura del bobinado punto caliente alcanza niveles críticos, el exceso de calor puede provocar que el transformador de un fallo prematuro de la aceleración del proceso de envejecimiento del aislamiento del transformador. Un sistema de refrigeración aumenta la capacidad de carga de un transformador, mejorando su capacidad para disipar el calor generado por la corriente eléctrica. En otras palabras, un buen sistema de refrigeración permite un transformador de llevar más de una carga de lo que podría, sin llegar a la temperatura crítica del punto caliente.


Uno de los tipos más comunes de los equipos de refrigeración del transformador es ventiladores auxiliares. Estos pueden ser usados ​​para mantener los tubos del radiador frío, lo que aumenta las calificaciones del transformador. Los aficionados no deben ser utilizados constantemente, sino sólo cuando las temperaturas son tales que el enfriamiento adicional es necesaria. Los controles automáticos se puede configurar para que los fans se encienden cuando el Aceite del transformador o la temperatura del bobinado se hace demasiado alta.


aire forzado


Si la temperatura del transformador se mantiene en niveles aceptables por aire forzado de un ventilador, motores del ventilador deben ser revisadas periódicamente para asegurarse de que estén bien lubricados y funcionan bien. El termostato que asegura que los motores se activan dentro de los rangos de temperatura preestablecidos deben ser examinados.

Líquidos refrigerantes

Cuando los refrigerantes de aceite están preparados están deshidratados, y se procesa para ser libre de ácidos, álcalis y azufre. También debe tener una viscosidad baja para que puedan circular con facilidad. Si un transformador es enfriado por aceite, la rigidez dieléctrica del aceite siempre debe ser probado antes de que el transformador de puesta en servicio.

Tipos de sistemas de enfriamiento para transformadores sumergidos en aceite, las opciones para sistemas de refrigeración son los siguientes:

* El aceite refrigerado Inmerso Natural (ONAN): En este caso, tanto en el núcleo y los bobinados se mantienen sumergidos en aceite. El transformador es enfriado por el circulación natural de este aceite. Enfriamiento adicional puede ser proporcionada por los radiadores, que aumentan la superficie sobre la que un transformador de gran tamaño puede disipar el calor.

* El aceite refrigerado por agua Inmerso (ONWN) : Aquí el transformador es enfriado por una bobina interna a través del cual fluye el agua. Este método es factible siempre y cuando no hay una fuente disponible de una cantidad considerable de agua, que no siempre es así. Este tipo de refrigeración se ha vuelto menos común en los últimos años, abandonada en favor de enfriado forzado de agua y aceite (OFWF).

* Aire Forzado de aceite refrigerado por Blast (OFAF) : En este caso, la refrigeración se realiza de dos maneras. Circulación de aceite se ve facilitada por una bomba, y los fans se suman a los radiadores para proporcionar ráfagas de aire.

* El aceite refrigerado por aire forzado Natural (Ofan) : Para este tipo de refrigeración, la bomba se incluye dentro del circuito de aceite para ayudar en la circulación del aceite.



Escrito por Richard Jose La Cruz Graterol
el 10/06/2013

buenas tardes a todos los compañeros de flujo de carga queria compartir con ustedes esta informacion sobre:

Sistema de enfriamiento.

El sistema de enfriamiento del transfo

rmador debe cumplir con lo especificado

en las normas NMX-J-284-1998-ANCE y ANSI/IEEE C57. 12.

00, ó equivalente. Su diseño debe evitar la

acumulación de agua en cualquier parte

y contar con lo siguiente:

a. Sistema de enfriamiento ONAN. (Aislamiento en

aceite mineral, enfriado por aire por convección

natural).

El transformador debe contar con un número sufi

ciente de radiadores, con el objeto de que el

transformador no exceda las temperaturas máxi

mas permisibles señaladas en esta Norma de

Referencia.

Los radiadores deben ser del tipo tubular y des

montables por medio de bridas (no se aceptan

tipo oblea). El diseño de los radiadores y bridas en la pared del tanque debe ser tal que eviten PROY-NRF-144-PEMEX-2005

Rev. : 0

Comité de Normalización de Petróleos

Mexicanos y Organismos Subsidiarios

TRANSFORMADORES DE

POTENCIA

PÁGINA 20 DE 40

sobreesfuerzos mecánicos en su punto de acopl

amiento para evitar fugas de aceite. Los

radiadores deben ser de lámina rolada de acero al carbón calibre mínimo 14 USG, y calibre 12

USG en los cabezales.

Los radiadores deben constar con válvulas de ac

uerdo al numeral 8.2.11 de esta norma, a la

entrada y salida del tanque para que puedan montarse ó desmontarse del transformador, sin

necesidad de extraer el líquido aislante del transformador.

Las válvulas de acoplamiento superiores e in

feriores de los radiadores, deben tener indicador

de posición, estar bridadas al tanque y proporci

onar un cierre hermético. Las dimensiones de

las válvulas deben ser congruentes con el diámet

ro de la tubería utilizada en los cabezales de

los radiadores.

Los radiadores deben contar con medios de iz

aje y con drenes en ambos cabezales y los que

son de un mismo lote de transformadores de la

misma capacidad deben ser intercambiables.

Los radiadores deben resistir, sin sufrir daños

ó deformaciones permanentes, los esfuerzos

producidos al aplicar presión y vacío como se

indica para el tanque principal. Se debe entregar

un reporte con las pruebas realizadas.

Los radiadores deben contar con espacio para

poder instalar o desmontar los ventiladores,

estando el transformador en operación.

Escrito por Martin Octavio Rivas Andrade
el 10/06/2013

Buenas tardes compañeros para agregarle un poco al punto de enfriamiento vale la pena destacar que es Un proceso muy importante para la optimización del trabajo de los transformadores es su enfriamiento, que por lo común se suele realizar con aceite, aire y/o agua. En la presente investigación se menciona múltiples tipos de enfriamiento para los transformadores, un análisis técnico crítico es lo más correcto para la selección del tipo de enfriamiento en el respectivo transformador. Los transformadores son máquinas estáticas que tienen un trabajo bastante significativo e indispensable en el ámbito de la trasformación de energía eléctrica es por ese esfuerzo que adquieren una temperatura fuera de lo normal, para nivelar dicha temperatura se necesita de enfriamientos.

Las tres maneras más comunes para el enfriamiento de los transformadores son a base de aceite, aire y agua, las cuales son elegidas dependiendo el diseño del transformador.

* Con el sistema Tipo (OA/FA) además de lograr un enfriamiento también se obtiene un aumento en la salida de kva.

* El sistema tipo OA es el más común y más utilizado, ya que resulta muy adaptable casi a cualquier aplicación y sobre todo es muy económico.

TIPO OA

Es el más común y más utilizado, ya que resulta muy adaptable casi a cualquier aplicación y sobre todo muy económico. El enfriamiento se realiza sumergiendo el transformador en aceite y esperando a que se enfrié de manera natural, este proceso debe realizarse dentro de un tanque con paredes lisas o corrugadas o ya sea previsto de enfriadores tubulares o radiadores separables.

TIPO (OA/FA)

Este tipo es parecido al anteriormente mencionado, solo que se le añade un elemento extra como lo es el aire. Este transformador es básicamente una unidad OA a la cual se le añadieron ventiladores para aumentar la disipación del calor en las superficies a enfriar, y con ello se le aumenta los KVA de salida. También se le conoce como tipo con enfriamiento natural y enfriamiento con aire reforzado.

TIPO OA/FOA/FOACoincide con los casos anteriores en que también funciona sumergiendo el transformador en aceite, sólo que a diferencia de los otros, este es con enfriamiento de aceite forzado - aire forzado, al igual que el segundo tipo utiliza aparte del aceite aire para realizar el enfriamiento. Este transformador al igual que los dos anteriores es de tipo OA, solo que este utiliza en el enfriamiento a base de aceite y aire bombas, más los anteriormente añadidos ventiladores. En la construcción de este tipo de transformadores se usan radiadores desprendibles normales, adicionados de ventiladores montados en dichos radiadores y bombas de aceite conectadas a los cabezales de los radiadores.

Este tipo de transformadores aumentan su capacidad en dos pasos, usando la mitad de los radiadores y bombas, y luego usando la otra mitad, con lo cual logran un aumento de capacidad de 1. 667 veces lo de un OA.

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 independientexterior 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. Técnico crítico es lo más correcto para la selección del tipo de enfriamiento en el respectivo transformador.


Los transformadores son máquinas estáticas que tienen un trabajo bastante significativo e indispensable en el ámbito de la trasformación de energía eléctrica es por ese esfuerzo que adquieren una temperatura fuera de lo normal, para nivelar dicha temperatura se necesita de enfriamientos

Rocho Paez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Rocho Paez
el 11/06/2013

Saludos colegas, nuevamente por este rincón del conocimiento para saldar la deuda sobre la información que les prometí en el anterior aporte.

Les indicaba finalizando mi anterior intervención, que motivado a casos especiales como la alta temperatura ambiental, nos veíamos obligados a desbloquear el sistema automático de control de enfriamiento para de esta manera, colocarlo en funcionamiento permanente. Esto para garantizar mayor control de la temperatura del transformador y poder mantener sus niveles operativos sin necesidad de sacar carga por sobrecalentamiento. Ya sabemos que esta acción se traduciría en un aumento del costo por mayor consumo de energía. Precisamente sobre este costo adicional incide el proyecto GETER que han desarrollado un grupo de investigadores de la Universidad Pública de Navarra en España y que recientemente en el mes de abril del presente año, han exhibido el primer prototipo. Este consiste en un dispositivo de autorefrigeración termoeléctrica que garantiza un sistema de enfriamiento sin necesidad de requerir consumo de energía eléctrica , ya que la energía prima que utiliza proviene del calor disipado de los propios equipos que tienden a refrigerar. Su funcionamiento básico está dado sobre la misma filosofía de funcionamiento del generador termoeléctrico que alimenta al vehículo Curiosity en el planeta Marte. La gran característica que lo favorece es la mayor sensibilidad alcanzada por estos investigadores, ya que el anterior generador se alimenta con niveles de calor entre 250 º C a 1200 º C, mientras que el nuevo dispositivo se alimenta con niveles muy inferiores a 250ºC y se ha comprobado experimentalmente que consigue un enfriamiento de más de 30ºC en equipos que emiten calor.

Este grupo de investigación actualmente centra sus esfuerzos para aplicar este dispositivo en los convertidores de potencia y en los grandes transformadores que componen las centrales de generación eléctrica. Cabe destacar, que este centro de investigación es autor de 5 patentes internacionales, que hoy son propiedad de Bosch Siemens

Victor Barrios
Trujillo, Venezuela
Escrito por Victor Barrios
el 12/06/2013

Sistema de enfriamiento en transformadores de potencia



Escrito por Victor Barrios ayer a las 22:55

Saludos compañeros: Siguiendo aportando ideas referidas a los aspectos constructivos de los transformadores de potencia en ésta ocasión les comento sobre la influencia del color de la pintura en el aumento de la temperatura de operación de los transformadores. En paises con una fuerte radiación solar un transformador con pintura negra va a aumentar su temperatura en 15 grados kelvin (superior a la temperatura producida por pérdidas). Al mismo tiempo un transformador pintado de blanco absorberá solamente 15 % de los 15º k del caso anterior, es decir su aumento de temperatura será de solo 2º k. La desventaja seria debida a que el color blanco es muy sensible a la contaminación por pulución, por lo que debe retorcarse con frecuencia y el control de calidad de ejecución del pintado en fábrica debe ser muy estricto. A continación les suministro una tabla del coeficiente de absorción de la radiación solar en función del color :

Coeficiente de absorción / color de la pintura

0,14 / blanco

0. 30 / amarillo

0. 35 / gris claro

0. 50 / verde, azul claro

0. 75 / gris, verde, azul medio

0. 95 / gris, verde, azul oscuro

0,97 / negro

Luis Ramon Bastidas
Trujillo, Venezuela
Escrito por Luis Ramon Bastidas
el 12/06/2013

Saludos compañeros de E magíster.


Con mi participación acerca de Sistema de enfriamiento de Transformadores de Potencia agrego; desconozco que criterios emplean los fabricantes de transformadores para determinar el color más conveniente para aplicarlo a la estructura de los equipos, pero cierto es, que cada color obedece a frecuencias y longitudes de onda diferentes y es bueno que hayan hecho esa consideración. Sin embargo es necesario conocer muy bien los modos naturales de transmisión del calor para adecuar la forma y elegir el material idóneo para que sea aun más efectiva la disipacion y en esto me refiero al tipo de metal a usarse así como también el líquido interno involucrado que por lo general es aceite. Cuando el líquido se calienta en contacto con el núcleo y bobinas tiene libertad de movimiento y puede así desplazarse transfiriendo así su calor a una fuente fría mediante circulación natural o forzada. Este movimiento natural o forzado lo sometemos al enfriamiento mediante el uso de grandes extractores de calor que lo transmiten a la atmosfera. El calor exagerado dañaría al transformador por lo que los sensores de temperatura hacen su trabajo, especialmente en el núcleo el cual es la fuente más importante de calor. Estos equipos no se diseñaron para improvisar su uso, todo obedece a un protocolo y violarlo contribuye con el deterioro del equipo. Y así como este sistema de enfriamiento, pues, existen otros igual de efectivos, el problema radica en el comportamiento interno del transformador y hacia allá es que debe concentrarse nuestra atención, para eso podemos también evaluar el funcionamiento del transformador mediante cámaras especialmente diseñadas para percibir las radiaciones de calor que son imperceptibles para el ojo humano y esto representa un gran avance en lo que a pruebas térmicas se refiere.

Jesus Alfredo Matheus
Trujillo, Venezuela
Escrito por Jesus Alfredo Matheus
el 13/06/2013

Buenas noches..... Los transformadores requieren de una forma de enfriamiento debido a su calentamiento por el paso de la corriente. Entre mayor es la capacidad de los transformadores, la cual se da en Kilovoltamper (KVA) (unidad de potencia), más complejo es el sistema de enfriamiento utilizado.


Empezando por el nivel más bajo existen los que son:

Enfriados porairenormal
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.... 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.

Según 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.

Enkar B Hoyo Salas
Trujillo, Venezuela
Escrito por Enkar B Hoyo Salas
el 15/06/2013

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.

Tambien existen una variedad de tipos de refrigerante

TIPOS DE ENFRIAMIENTO EN LOS TRANSFORMADORES Un proceso muy importante para la optimización del trabajo de los transformadores es su enfriamiento, que por lo común se suele realizar con aceite, aire y/o agua. Los siguientes son algunos tipos de transformadores y su forma de enfriamiento: TIPO
TIPO OA
Es el más común y más utilizado, ya que resulta muy adaptable casi a cualquier aplicación. El enfriamiento se realiza sumergiendo el transformador en aceite y esperando a que se enfrié de manera natural, este proceso debe realizarse dentro de un tanque con paredes lisas o corrugadas o ya sea previsto de enfriadores tubulares o radiadores separables.
TIPO OA/FA
Este tipo es parecido al anteriormente mencionado, solo que se le añade un elemento extra como lo es el aire.
Este transformador es básicamente una unidad OA a la cual se le añadieron ventiladores para aumentar la disipación del calor en las superficies a enfriar, y con ello se le aumenta los KVA de salida.
También se le conoce como tipo con enfriamiento natural y enfriamiento con aire reforzado.
TIPO OA/FOA/FOA
Coincide con los casos anteriores en que también funciona sumergiendo el transformador en aceite, sólo que a diferencia de los otros, este es con enfriamiento de aceite forzado - aire forzado, al igual que el segundo tipo utiliza aparte del aceite aire para realizar el enfriamiento.
Este transformador al igual que los dos anteriores es de tipo OA, solo que este utiliza en el enfriamiento a base de aceite y aire bombas, más los anteriormente añadidos ventiladores. Sistema de refrigeración de los transformadores en aceite
Wuilfre Ramirez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Wuilfre Ramirez
el 17/06/2013

Clases de Enfriamiento y Capacidades

La capacidad del transformador de potencia estará basada en la operación con enfriamiento natural (ONAN con aumento de temperatura de 65 _ C).

En transformadores de potencia con aislamiento líquido de 750 kVA y mayores, se tomará la previsión, de incrementar su capacidad nominal continua con ventiladores. Se incluirá en esta previsión, la capacidad en las partes portadoras de corriente para el valor nominal para la capacidad ONAF. Las capacidades no serán menores a las descritas en la Tabla

TABLA CAPACIDAD DEL TRANSFORMADOR

ENFRIAMIENTO NATURAL (ONAN)

KVA

ENFRIAMIENTO CON

VENTILADOR (ONAF)

750–2499

115 %

2500–10. 000

125 %

mayor a 10. 000

133 %

Si se especifican ventiladores, los motores de los ventiladores deben ser de 3 fases, de tipo jaula de ardilla. Cuando se especifique, se suministrarán los transformadores con aislamiento líquido con capacidad adicional por ventilación y aceite forzado (OFAF). El comprador especificará el tipo de enfriamiento deseado y la potencia nominal del transformador para cada tipo.

Cuando se utilicen ventiladores de enfriamiento sujetados con abrazaderas, se debe utilizar un material de aislamiento tales como almohadillas de fibra o neopreno para eliminar cualquier contacto conductivo entre los radiadores y los sujetadores.


Cuando se especifique, el diseño de los transformadores debe tomar en cuenta las corrientes armónicas asociadas con las cargas y aplicar la apropiada disminución de capacidad (derating) u otros cambios en el diseño para acomodar estas cargas sin sobrecalentamiento general o localizado en cualquier componente del transformador.

Fabricio Zambrano Freile
Ingeniero electrico universidad tecnic...
Escrito por Fabricio Zambrano Freile
el 16/11/2013

Doy un ejemplo Real de un Autotransformador de Potencia 40/50/60 MVA 138 kV / 69 kV / 138. KV.

El enfriamiento es para ayudar la refrigeración del Trafo cuando va tomando carga proporcional. Este sistema efectúa su enfriamiento con aceite por circulación natural o forzada por medio de ventiladores teniendo 8 radiadores divididos en grupos de 2 también 4 ventiladores uno por cada grupo.

El relé de imagen térmica lleva 2 escalones ajustados de la siguiente manera: 62 ° C y 75 ° C respectivamente.

ONAN aiere y aceite natural

ONAF aire forzado primer escalón: Arranca el primer grupo de ventiladores seteado a 62 ° C

ONAF aire forzado total, los dos grupos de ventiladores seteado a 75 ° C

TEMPERATURA ACEITE: 85 ºC ALARMA 95 ºC DISPARO

TEMPERATURA BOBINADOS: 110 ºC ALARMA 120 ºC DISPARO

Jorge Torre Pebe
Electronica y telecomunicaciones unive...
Escrito por Jorge Torre Pebe
el 01/12/2013

Gracias Fabricio por tu aporte preciso y poco elocuente.

Saludos.

Fabricio Zambrano Freile
Ingeniero electrico universidad tecnic...
Escrito por Fabricio Zambrano Freile
el 03/12/2013

Gracias Jorge.

Cordialmente

Fabricio

Fabricio Zambrano Freile
Ingeniero electrico universidad tecnic...
Escrito por Fabricio Zambrano Freile
el 22/12/2013

Según las convenciones del IEEE, los sistemas de refrigeración se nombran de la siguiente manera:

XXYY

Donde XX es el medio de enfriamiento interno e YY es el medio de enfriamiento externo.

Se utilizan las letras:

O= Oil

A= Air

N= Natural

F= Forced

Entonces se observa:

1. ONAN= Oil Natural- Air Natural: Transformadores en aceite con o sin radiadores sin bombas ni ventiladores.

2. ONAF: Transformadores sin bombas de aceite con ventiladores.

OFAF: Transformadores con bombas de aceite y ventiladores.

Escrito por Ronald Perez Rosales
el 05/04/2015

Estimado Wuilfre.

Es interensate ententer sobre la ventilacion forzado, podrias incarme en que texto ó Norma indica esta tabla de porcentejes de potencia 115%,125%,130%.

Gracias por el aporte.