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Este espacio está creado pensando en resolver las inquietudes técnicas que surgen con mayor frecuencia por parte de nuestros clientes en lo que se refiere a la fabricación y el diseño de los transformadores, sus componentes, parámetros de funcionamiento y de instalación. Acá encontrará documentos técnicos creados por el departamento de ingeniería para aclarar algunos conceptos o mitos que existen con frecuencia a la hora de tomar la decisión en la elección de las características y parámetros constructivos de los productos.

El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere la energía eléctrica de un circuito u otro bajo el principio de inducción electromagnética. La transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los valores de voltajes y corrientes.

Hay que verificar que el transformador este bien nivelado; revisar que no presentes sectores húmedos o puntos de adhesión de tierra que indiquen la existencia de la pérdida del líquido aislante y refrigerante, y si la hubiera contáctese para actuar en consecuencia.

Se debe realizar un minucioso recuento de todos los equipos eléctricos que desea alimentar, sumarle toda la carga de iluminación y, en base a ese cálculo, consultarnos que le indicaremos la máquina adecuada para su necesidad.

Básicamente estos transformadores no están específicamente diseñados para cargas que producen armónicos.

Las clases de aislamiento definen la temperatura que soportan los materiales constituyentes de dicho aislamiento para continuar trabajando con sus características eléctricas y garantizar las tensiones de resistencia dieléctrica definidas. Así las clases B y F se diferencian en:

Clase B: temperatura máxima de operación de 130ºC. Materiales: vidrio, mica y pegado.

Clase F: temperatura máxima de operación de 155ºC. Materiales: elastómero de silicona, mica, vidrio, pegado de resinas de silicona.

Dentro de la misma clasificación también se puede hablar de temperaturas de elevación máximas, a las que se les deben sumar unas temperaturas ambientes predefinidas. En ese caso es lógico encontrar unas temperaturas menores a las máximas de operación arriba expuestas.

La denominación de los tipos de refrigeración de los transformadores de distribución de aceite depende de las características del medio de refrigeración.

Según indica la norma IEC 60076-2, para la identificación según su refrigeración:

La primera letra indica el tipo de refrigeración interna en contacto con los arrollamientos. Es decir, los aceites minerales o líquidos aislantes con un punto de inflamación inferior o igual a 300 ºC se representan con la letra «O», los líquidos aislantes con un punto de inflamación superior a los 300 ºC se representan con la letra «K», y los líquidos con punto de inflamación no medible por la letra «L».

La segunda letra define el modo de circulación del refrigerante interno. Si se trata de circulación natural se indica por la letra «N», y si es circulación forzada por la letra «F».

La tercera letra define el medio de refrigeración externo. Si es el aire es la letra «A» y si es agua es la letra «W».

La cuarta letra define el modo de circulación del fluido externo. Si se trata de convección natural se define por la letra «N». Si se trata de circulación forzada se define por la letra «F».

No hay nada especial en la parte mecánica entre los dos tipos de transformadores. Sin embargo, el diseño eléctrico, la parte activa si difiere en comparación con un transformador estándar.

Los circuitos electrónicos de potencia pueden transformar las corrientes alternas (CA) en corrientes continuas (CC). Se llaman circuitos rectificadores. Un transformador que tiene uno de sus bobinados conectado a uno de estos circuitos se considera un convertidor o transformador rectificador. Actualmente, los circuitos electrónicos ofrecen muchos tipos de control. Estos circuitos generalmente son más eficaces que los anteriores tipos de control. Los circuitos del rectificador se utilizan para proporcionar alta corriente de CC en los procesos electromecánicos, como la producción de cloro y la producción de cobre y aluminio. También se utilizan en controles de motor con variadores de velocidad, aplicaciones de tracción, aplicaciones mineras, aplicaciones de hornos eléctricos, experimentos de laboratorio y precipitadores estáticos de transmisión de potencia de corriente continua de alta tensión (HVDC), entre otros.  

El funcionamiento del rectificador del semiconductor produce corrientes y tensiones armónicas. Las corrientes armónicas se encuentran a una frecuencia superior a la frecuencia fundamental del transformador. El problema procede de la corriente armónica. Estas corrientes de mayor frecuencia provocan altos niveles de pérdidas por corrientes de Foucault y pérdidas en otras piezas del transformador.  Esto puede generar temperaturas muy elevadas que deterioren el aislamiento del transformador y producir averías del transformador antes de tiempo.  Por lo tanto, la idea es realizar un diseño que resista y supere estos efectos generados por las corrientes armónicas. Normalmente, limitamos la densidad del flujo y la densidad de la corriente a un determinado nivel e incorporamos una pantalla electrostática entre los bobinados primarios y secundarios.

Un transformador rectificador tiene una dimensión mayor, pesa más y es más caro comparado con un transformador estándar.

 

El motivo principal es que los transformadores secos encapsulados en resina Tricast no funcionan en un medio de refrigeración por aceite.

Los transformadores conectados en estrella al lado principal pueden tener aislamiento graduado en su punto neutro para optimizar el diseño de la configuración de los casquillos y bobinados. Debido a las características eléctricas del punto neutro, los niveles de tensión resistentes a los impulsos tipo rayo pueden graduarse en comparación con las fases principales.  Por lo tanto, podemos seleccionar un casquillo aislado inferior y diseñar un bobinado acorde.  Esto mejorará el diseño general del transformador.  Sin embargo, en cualquier caso, deberá acordar este punto con el cliente.

En realidad las ventajas de los trafos de éster vegetal, con respecto a los transformadores sumergidos deaceite mineral, son varias:

Es reciclable. El aceite vegetal utilizado en los transformadores, en el momento de fin de vida del transformador, puede ser reciclado pudiéndose transformar en biodiesel o mezclarse con fuel-oil como combustible en calderas y hornos industriales, por ejemplo.

El grado de inflamabilidad del aceite vegetal, que es de 316º C, siendo muchísimo más alto que el aceite mineral. Del orden de más de 200º C de diferencia, e incluso más alto que los aceites de silicona.

El punto de combustión es de 360º C, practicamente 300º C más que el aceite mineral.

Mayor capacidad de absorción de humedad que el aceite mineral, lo que permite una mayor durabilidad de los papeles aislantes del transformador disminuyendo el envejecimiento de los mismos.

Permite un incremento de sobrecarga admisible comparado con los de aceite mineral. Mayor longevidad del transformador.

Se benefician de la no obligatoriedad en España, normativamente, de colocación de foso de recogida de aceite, reduciendo el coste de la obra civil. (Eso no quiere decir que se pueda lanzar al medio ambiente directamente). 

Se adjunta documento explicativo con las ventajas de utilización del éster vegetal FR3, utilizado en los transformadores VEGETA de Schneider, comparado con otros líquidos dieléctricos.

Sí se dispone de transformadores de alta eficiencia. La eficiencia de un transformador está referida al nivel de perdidas tanto en vacío como en carga.

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