Aislamiento y Enfriamiento del Transformador

IPN. ESIME Ticomán

Aislamiento y Enfriamiento del transformador

Labastida Portillo Mitxel Ayelen. 4AM1

¿Qué es un transformador?

Los transformadores son componentes eléctricos esenciales que transfieren energía eléctrica de un circuito a otro, alterando el voltaje y la corriente. Para funcionar correctamente, el transformador requiere dos elementos clave: aislamiento y enfriamiento.

Tipos

Aislamiento

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Como la mayoría de las máquinas eléctricas, en su vida, prácticamente los transformadores, depende del comportamiento de sus aislamientos para las condiciones normales de operación. Por esta razón, las asociaciones de fabricantes de equipo eléctrico y las normas nacionales e internacionales designado básicamente cuatro tipos de aislamiento con especificaciones y límites de temperatura.

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Métodos de enfriamiento de Transformadores

Para prevenir el rápido deterioro de los materiales aislantes dentro deun 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. Estos son llamados tipo seco, se usan por lo general en el interior de edificios, retirados de las atmósferas hostiles.

Tipos

Enfriamiento

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En el caso de los transformadores enfriados por aceite, los tanques se construyen de lámina o placa de acero común. Estos tanques pueden ser: lisos, con paredes onduladas o con tubos radiadores, según sea la capacidad de disipación deseada

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Bibliografía https://new.abb.com/docs/librariesprovider78/eventos/jjtts-2017/presentaciones-chile/como-especificar-transformadores-de-potencia-luiz-yamazaki.pdf?sfvrsn=2 https://www.digikey.com.mx/es/articles/the-basics-of-isolation-transformers-and-how-to-select-and-use-them

Aislamiento Clase F

Esta clasificación se relaciona con elevaciones de temperatura en las bobinas de hasta 115ºC. Por lo general, corresponden a transformadores pequeños tipo distribución de hasta 25ºC

Enfriamiento tipo OW.

Estos transformadores hoy en día no son comunes, están sumergidos en aceite y son enfriados por agua, que se conduce a través de serpentines que se encuentran en contacto directo con el aceite del transformador. El aceite circula por convección natural, alrededor de los serpentines.

Enfriamiento tipo OA.

Como se ha mencionado antes, estos transformadores están sumergidos en aceite y tienen enfriamiento propio, se usan en capacidades mayores de 50 KVA. El tanque que contiene al transformador y al aceite, con el objeto de que tenga una mayor capacidad de disipación de calor, puede estar corrugado o tener tubos radiadores. En los transformadores de potencia, el enfriamiento tipo OA se considera el tipo básico y se usa como norma para determinar o evaluar la capacidad y precio de otros.

Enfriamiento tipo AA.

Para transformadores tipo seco de voltajes nominales no mayores de 15 kV y pequeñas capacidades, que tienen enfriamiento propio y no contienen aceite ni otros líquidos.

Enfriamiento tipo OA/FA.

En la medida que la capacidad de los transformadores se incrementa, se agregan radiadores externos para aumentar la capacidad de radiación. El aceite se mueve a través del transformador y circula alrededor de los tubos radiadores. Si desea aumentar aún más la capacidad de disipación de calor se agregan ventiladores que hacen circular el aire en forma forzada

Aislamiento Clase H

Esta clase de materiales aislantes permiten diseñar para elevaciones de temperatura de 150ºC cuando está operando el transformador en una temperatura ambiente de 40ºC, para que alcance hasta 190ºC y con el punto más caliente a 220ºC. Los materiales aislantes de clase H consisten de materiales o combinaciones de materiales, tales como: mica, fibra de vidrio, abestos, elastómeros y silicones o resinas a base de éstos. En la actualidad, la mayoría de los transformadores tipo seco usan aislamientos tipo H. Las normas americanas ANSI y NEMA establecen que un aislamiento tipo H pueden operar a 150ºC hasta por 20 000 horas.

Enfriamiento tipo AFA.

Es un transformador del tipo seco con enfriamiento por aire forzado. Su capacidad es simple, se basa en la circulación de aire por ventiladores.

Aislamiento Clase B

La elevación de temperatura puede no exceder los 80ºC en las bobinas, por lo general estos transformadores son más pequeños que los que usan aislamientos clase A

Aislamiento Clase A

Diseñado para operar a no más de 55ºC de elevación de temperatura, que es el próximo al punto de ebullición del agua, pero en el caso de los transformadores tipo seco, previene accidentes con materiales combustibles en el área con el transformador.