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Componentes del transformador

Diego F. García Gómez Ph. D. Agosto de 2014

Versión original (Junio de 2012): Ing. Guillermo Aponte Mayor Ph. D., Ing. Eduardo Gómez Luna

Componentes del transdormador

Parte activa: Núcleo y devanados Tanque o cuba Accesorios

Componentes del transformador

Componentes del transformador 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.

Núcleo Devanados Cuba o tanque Radiadores u ondas de refrigeración Aceite Tanque de expansión Pasatapas o bujes Juntas o empaques Sujeciones Nivel de aceite Termómetro de contacto Termómetro indicador Llave de vaciado superior Llave de vaciado y toma de muestras Cambiador de derivaciones Relé Buchholz Dispositivo para elevación Deshumectador de aire Tapón de llenado Punto de puesta a tierra

Componentes del transformador

Componentes del transformador

Parte activa

Parte activa

El núcleo

El núcleo apilado (stacked)

El núcleo apilado

El núcleo apilado 1kVA



1000kVA

 PA RES

 IM PA R ES

El núcleo apilado 



Núcleo arrollado (wounded)

Núcleo arrollado

Núcleo monofásico arrollado

Tipos de núcleo Tipo columnas

Núcleo acorazado (Shell)

Núcleo monofásico tipo columnas (core)

A.T.

B.T.

B.T.

A.T.

Núcleo monofásico acorazado (shell)

El núcleo trifásico

Núcleo trifásico

PRIMARIO & SECUNDARIO

Tipo columnas

PRIMARIO & SECUNDARIO

PRIMARIO & SECUNDARIO

Tipo acorazado

Núcleo trifásico acorazado

Apilado

Arrollado

Núcleo trifásico de columnas

Arrollado

Apilado

Núcleo trifásico

Núcleo de material amorfo

El núcleo trifásico y devanados

Devanados -Usualmente dos: -Primario y Secundario -Muy frecuentemente más de dos -Transformadores con terciario (Yyd) -Transformadores con dos o más secundarios -En ocasiones el arrollamiento secundario forma parte del primario (Autotransformador) -Devanado común y devanado serie

Devanados

Devanados Bobinado de baja tensión Núcleo Aceite Barreras de cartón prensado Espaciadores de carton prensado

Bobinado de alta tensión

Devanados

Devanados

Concéntricos

Alternados

A.T. B.T. A.T. B.T. A.T. B.T.

B.T.

Devanados

Devanados

Devanados cilíndricos

Devanados cilíndricos b)

AXIAL

a)

DIRECCIÓN RADIAL

c)

Devanados cilíndricos de varios pasos

Devanados con flejes

Devanados tipo galleta

Devanados tipo galleta

Aislamiento sólido de transformadores Conductores del transformador son envueltos típicamente en papel Kraft Aislamiento conductor : Papel kraft Aislamiento entre bobinas: Fibras presspan

La vida del transformador es su aislamiento

Aislamiento sólido

Aislamiento sólido

Rise 65 °C y 40 °C de temperatura ambiente = 105 en el devanado

Aislamiento sólido

Aislamiento sólido

Aislamiento sólido

Aislamiento sólido

Tanque o cuba

Tanque o cuba

Tanque llenado sin respiración (cámara de gas) y respiración libre

Sistema de refrigeración

Sistema de refrigeración Cuatro letras: ON/AN 1. 2. 3. 4.

Primera letra: agente refrigerante interno. Segunda letra: : mecanismo de circulación del medio interno. Tercera letra: agente refrigerante externo Cuarta letra: mecanismo de circulación del medio externo.

Agente refrigerante: Aceite mineral (O), Aire (A), agua (W ). líquido sintético con punto de ignición ≤300 (C) , líquido sintético con punto de ignición mayor a 300 (C), Gas (G). Mecanismo de circulación: natural (N),forzada (F), dirigida (D).

Refrigeración natural

Refrigeración forzada

Refrigeración forzada

Refrigeración forzada

Bujes o bushings

Cáncamos de elevación

Indicador de nivel del aceite

Indicador de temperatura en los devanados

Indicador de temperatura del aceite

Relé Buchholz

Relé Buchholz

Deshumectador

1

2 IMAGEN TOMADA DE: http://www.reinhausen.com/de/Portaldata/1/Resources/tc/products/messko/dehydrating_breather/db_100/DB__100.jpg

Dispositivo de sobrepresión 1

Gabinetes

Gabinetes

Cambiador de derivaciones (Tap Changer)

Cambiador de tap’s

De-energized tap changer (DETC):

On load tap changer (OLTC):

Cambiador de tap’s sin carga-No Load Tap Changer (NLTC)

Cambiador de derivaciones con cargaOn Load Tap Changer (OLTC)

Funcionamiento OLTC 8

7

6

5

4

3

2

1

Protección contra sobretensiones

Protección contra sobretensiones

Ensamble del transformador

Ensamble del transformador

transformador.exe

Ensamble del transformador

Tipos de transformadores

Tipos de transformadores     

Transformadores Monofásico, trifásico y bancos. Transformadores de potencia, de distribución, instrumentación. Transformadores en Aceite, seco, resina. De dos devanados, tridevanados, autotransformador. De subestación, tipo poste, pedestales, autoprotegidos y sumergibles.

Transformador y autotransformador I2

I1

I1 V1

V1

N1

N2

V2

I1

I 2  I1

N1

I2

V1 V2

N2 I2

N1 I1  I 2 N 2 I1

I2

V2

Monofásicos, en banco y trifásicos

1

2

El transformador monofásico

Banco de transformadores monofásicos U

W

V u

v

w

Banco de transformadores monofásicos

Banco de transformadores monofásicos

El transformador trifásico

El transformador trifásico

El transformador de distribución transformador para distribuir energía de un circuito de distribución primario hasta un circuito de distribución secundario o circuito de servicio al consumidor.

Normalmente de 5kVA hasta 5000 kVA

El transformador de potencia

Transformador que transfiere energía eléctrica en cualquier parte del circuito entre la generacion y los circuitos de distribución primaria.

Normalmente con potencia >5000 kVA y Voltaje ≥ 43.5 kV

Transformador de instrumento

Transformadores de intensidad o corriente

Transformadores de potencial o voltaje

Transformador sumergido

1

2

Transformador seco y en resina

Transformador sellado y con respiración libre

1

2

Con y sin refrigeración forzada

Con cambiador de derivaciones

Pedestal y sumergible

Transformador autoprotegido

Características nominales del transformador  Potencia nominal.  Tensión primaria nominal.  Tensión Secundaria nominal.  Relación de transformación nominal.  Corriente nominal primaria.  Corriente nominal secundaria.  Tensión nominal de cortocircuito o impedancia

de cortocircuito.  Nivel Básico de aislamiento (BIL).

Características nominales  Voltaje en cada tap.  Corriente de excitación.  Índice de conexión.  Frecuencia nominal (60Hz).  Tipo de refrigeración.  Clase de aislamiento.  Peso total  Tipo y volumen del aceite.  Disposición de los terminales de AT BT.

Placa de características ONAN ONAF

CAMBIADOR DE TAPS EN EL DEVANADO DE ALTA TENSIÓN CON 5 POSICIONES

CONFIGURACIÓN DE LOS BUJES DE ALTA Y BAJA TENSIÓN

Etapas del transformador  Especificación  Fabricación  Transporte  Almacenamiento  Puesta en servicio

 Operación  Mantenimiento  Desmantelamiento

Cargue y descargue

Transporte

Almacenamiento

Cuidados e instalación

Cuidados e instalación

Transformadores en SF6