Transformadores

Un transformador es una máquina electromagnética, cuya función principal es la de aumentar o disminuir la magnitud de tensión en un circuito eléctrico; se puede considerar que un transformador es de potencia cuando su potencia aparente es mayor de 500 KVA.

Figura 3.3.1. Transformador de Potencia

CLASIFICACION DE LOS TRANSFORMADORES ::.

Se clasifican según la potencia y tensión de alimentación en:

• Transformadores de distribución
En la serie de 15 Kv y para montaje en poste o estructura en H.

• Transformadores tipo su17bestación
Para tensiones en la serie de 15 kV o 34,5 kV y potencias hasta de 2000 kVA.

• Transformadores de potencia
Series de 15 kV en adelante con potencias superiores a 2000 kVA.

Tabla 3.3.1. Potencias Normalizadas

Tabla 3.3.2. Clasificación por el tipo de fabicante

Tabla 3.3.3. Disposición de símbolos

En el caso de un transformador en el cual puede elegirse la circulación natural o forzada (Con las potencias correspondientes a cada caso), las designaciones son de tipo ONAN/ONAF, ONAN/OFAN, ONAN/OFAF.

PARTES QUE COMPONEN UN TRANSFORMADOR ::.

Núcleo:
Chapas delgadas aisladas de silicio de granulo orientado.

Devanados:
Se elaboran con conductores redondos, rectangulares, barras y flejes de cobre electrolítico.

Tanque principal:
• Chapas lisas de acero laminadas en frío.
• Contiene los intercambiadores de calor.

Conmutador de derivaciones:
• Para potencias hasta de 500 kVA el rango de variación esta entre +2,5 % y -7,5 %.
• Para potencias superiores, la variación de los taps esta entre +/- 2 a 2.5 %

Pasatapas:
Corresponden a los bujes de alta y baja tensión, con estos se permite la fácil conexión de los conductores.

Aislante líquido:
Corresponde al refrigerante interno del transformador.

Aislantes sólidos:
Soportan la temperatura extrema del transformador en condiciones de trabajo. Es un aislante de clase Ao.

Tanque de expansión:
Permite el depósito del aceite dieléctrico del transformador en condiciones de trabajo.

Herrajes:
Elementos que permiten la instalación del transformador y la conexión de los conductores.

Empaques:
Se fabrican de materiales resistentes a los aceites. Tienen buena resistencia al envejecimiento térmico.

Placas características:
Contiene la información correspondiente al transformador.

Ventiladores:
En el caso de ventilación forzada, actúan como medio de refrigeración externa

Válvula de sobrepresión:
Medio de evacuación de gases debidos a cortocircuitos internos.

Secador de aire:
Permite la ventilación interna del tanque garantizando un aire seco por medio de la silica gel.

CONCEPTOS TECNICOS ::.

Tensión nominal de un devanado
Es la tensión especificada para aplicarse o desarrollarse en funcionamiento sin carga entre los terminales de un transformador.

Potencia nominal:
Valor convencional de la potencia expresado en Kva. o MVA, que sirve de base al diseño del transformador.

Corriente nominal:
Corriente que fluye a través del terminal de línea en un devanado, con base en la potencia nominal del transformador.

Derivación:
Derivación tomada de los devanados de un transformador que permite modificar la relación de transformación de un transformador.

Pérdida sin carga:
Conocida como pérdidas en vacío, que corresponde a las pérdidas en el hierro cuando se aplica la tensión nominal en los bornes de entrada de uno de los devanados de un transformador

Pérdida de carga:
Potencia activa absorbida a la frecuencia nominal, cuando la corriente nominal fluye a través de los terminales de línea de uno de los devanados estando los terminales del otro en cortocircuito. Se conoce con el nombre de pérdidas en el cobre.

Corriente sin carga (io):
Conocida como la corriente de excitación, al aplicarse la tensión nominal a la frecuencia nominal, estando los demás devanados a circuito abierto.

Tensión nominal de corto (uz):
Equivalente de la tensión nominal en porcentaje aplicada en bornes para hacer circular en el devanado secundario la corriente nominal estando en cortocircuito.

Capacidad de carga:
Corresponde a una determinada sobrecarga diferente a la potencia nominal, se puede admitir sobrecargas de un 10% en determinados momentos de trabajo.

Rendimiento:
Es la razón existente entre la potencia activa suministrada por el transformador y la potencia de entrada al mismo.

Grupo de conexión:
Indica la clase de conexión de los devanados de un transformador que expresa el desplazamiento angular de tensión del secundario con respecto al primario.

TPMPEPMC= Temperatura permanente máxima permisible, en el punto mas caliente

Tabla 3.3.4. Tipos de clases