¿Qué es el transformador de tipo seco?
A transformador de tipo seco es un tipo de transformador que nunca utiliza ningún líquido aislante donde su bobina o núcleo están sumergidos en líquido. Más bien, las bobinas y el núcleo se mantienen dentro de un tanque sellado que se presuriza con aire.
Tipos de transformadores de tipo seco
El transformador de tipo seco es de dos tipos. Son
- Transformador de tipo seco de resina fundida (CRT)
- Transformador impregnado de presión de vacío (VPI)
Transformador de tipo seco de resina fundida (CRT)
El transformador tipo seco de resina fundida (CRT) se utiliza en las áreas altamente propensas a la humedad. Debido a que sus bobinas primarias y secundarias están encapsuladas con resina epoxi. Esta encapsulación ayuda a evitar que la humedad penetre y afecte al material del bobinado. La protección completa se logra con esta encapsulación de resina fundida para que el transformador puede funcionar sin interrupción en un área altamente propensa a la humedad. Por lo tanto, este transformador no es higroscópico.
Este tipo de transformador está disponible en potencias de 25 KVA a 12.500 KVA. con una clase de aislamiento de F (90oC Temp. Subida).
Este tipo de transformador tiene algunas ventajas destacadas. Son…
- Mejor sobre la capacidad de carga.
- Baja descarga parcial junto con baja pérdida. Por lo tanto, la eficiencia es muy buena.
- Al igual que con el aislamiento de bobinas no inflamables, ofrece cero riesgo de incendio. Así que es adecuado para su instalación en interiores.
- Se puede instalar en el exterior en una caja IP 45.
- Y por supuesto no higroscópico.
Transformador impregnado de presión al vacío (VPI)
Este tipo de transformador está hecho con un mínimo de material inflamable como aislamiento de los bobinados. Los devanados de este transformador están hechos en lámina o tira en una capa continua. Pero para mayor voltajesel bobinado está hecho de discos que están conectados en serie o en paralelo según la potencia nominal con respecto al nivel de voltaje.
El aislamiento del bobinado es una impregnación libre de vacíos que se hace con resina de poliéster de clase H. El bobinado primario y secundario con núcleo están unidos de forma segura dentro de una caja protectora de vacío. La protección contra la entrada de humedad es alta y nunca se ve afectada por la humedad.
Este tipo de transformador está disponible de 5KVA a 30MVA con grado de aislamiento F(155oC) y H(180oC). Es con protección hasta IP56.
Este tipo de transformador tiene varias ventajas. Son…
- Alta resistencia mecánica.
- Aislamiento libre de vacío.
- No hay fluctuaciones de temperatura.
- Fácil mantenimiento.
- Menos propenso al peligro de incendio.
Ventajas del transformador de tipo seco
Las principales ventajas de transformador de tipo seco se dan a continuación.
- Seguridad para las personas y la propiedad.
- Mantenimiento y solución libre de contaminación.
- Fácil de instalar.
- El espacio lateral es menor.
- Amigable con el medio ambiente.
- Excelente capacidad para soportar sobrecargas.
- Reducción del costo de las obras de instalación civil y de los sistemas de protección contra incendios.
- Excelente desempeño en caso de eventos sísmicos.
- No hay peligro de incendio.
- Excelente resistencia a las corrientes de cortocircuito.
- Larga duración debido al bajo calentamiento térmico y dieléctrico.
- Adecuado para zonas húmedas y contaminadas.
Desventajas del transformador de tipo seco
Pero hay algunas desventajas del transformador de tipo seco. Son…
- El transformador de tipo seco es de larga duración y con menos posibilidades de fallo del devanado. Pero una vez que falla, se debe cambiar todo el conjunto, es decir, el cambio completo del devanado de alto y bajo voltaje con el miembro.
- Para la misma potencia y voltaje, el transformador tipo seco es más costoso que el refrigerado por aceite.
Aplicación del transformador de tipo seco
Los transformadores de tipo seco se utilizan ampliamente en
- La industria química, del petróleo y del gas
- Zonas ambientalmente sensibles (por ejemplo, las zonas de protección del agua)
- Zonas con riesgo de incendio (por ejemplo, los bosques)
- Subestaciones en el interior de la ciudad
- Subestaciones interiores y subterráneas
- La generación de energía renovable (por ejemplo, en el mar) turbinas de viento)
Factores importantes para diseñar un transformador de tipo seco
Los parámetros de diseño importantes para un transformador de tipo seco se indican a continuación.
Elección del tipo de aislamiento
Generalmente la clase F y H de aislamiento se utiliza para aislar el bobinado primario y secundario. Es porque estas clases tienen la propiedad de soportar altas temperaturas, es decir, 155oC de F y 180oC para la clase H de aislamiento. Generalmente, el barniz y la resina de poliéster se utilizan como aislamiento del bobinado. Aparte de la capacidad de resistencia a la temperatura, la fuerza mecánica, la fuerza dieléctrica y resistencia a los choques térmicos son las capacidades básicas que debe cumplir el aislamiento seleccionado para los bobinados.
Selección del material de bobinado
Generalmente el cobre y el aluminio se usan para hacer el bobinado o la bobina. Aunque el cobre es mejor directorEl transformador de aluminio con bobinas de aluminio tiene un bajo costo y peso. Por el mismo actual de cobre con menor sección transversal se utiliza como material de bobinado en el transformador. La bobina de cobre proporciona más resistencia mecánica que la de aluminio.
Selección de material del núcleo con baja pérdida de histéresis
La selección del material del núcleo es muy importante en el diseño de los transformadores. El material del núcleo debe poseer una alta permeabilidad y menos pérdida de histéresis. Pero ambas cosas no se pueden lograr en ningún material del núcleo. Generalmente el acero al silicio, CRGO, etc. se usan para permitir una mínima pérdida de histéresis con una mayor permeabilidad.
Reglamento
Cuando el transformador secundario caídas de tensión abruptamente debido al aumento de la carga, esta regulación se llama regulación deficiente. La mala regulación se debe a la reactancia de fuga interna más alta del transformador. Así que, reactancia de fuga se mantiene dentro del 2% durante el diseño.
La esperanza de vida
La vida del transformador depende de la ruptura del aislamiento del devanado debido al efecto del aumento de la temperatura en el devanado por sobrecarga. Normalmente se prefiere el aislamiento de clase B, F y H para el transformador de tipo seco para soportar un mayor gradiente de temperatura, incluida la temperatura ambiente. Por lo tanto, el diseño del transformador debe hacerse con respecto al aumento de la temperatura de la condición de carga completa de funcionamiento.
Pérdidas
La ausencia de pérdidas de carga significa una pérdida de núcleo y corriente de remolino que es independiente de la condición de carga. Pero en la condición de carga se produce una pérdida de cobre que incluye la pérdida de hierro para aumentar el valor de la regulación de voltaje, es decir, pobre regulación de voltaje. La reactancia de fuga y la resistencia del devanado deben estar dentro de un valor moderado para minimizar esta pérdida y una mejor regulación del voltaje, por lo tanto una mayor eficiencia.
Sobrecarga
La condición de sobrecarga es perjudicial para el transformador durante mucho tiempo. La sobrecarga es la causa del sobrecalentamiento cuando el transformador tiene que cumplir con su demanda de carga conectada. Por lo tanto, una gran cantidad de corriente hace que el cobre se pierda en el bobinado, y eso causa daños al transformador. Para enfriar el devanado, el sistema de refrigeración por ventilador se proporciona en transformador de tipo seco.
Factor K
Es la capacidad de soportar el calor generado por la corriente no sinusoidal en el bobinado del transformador. La onda sinusoidal pura no se obtiene en forma de onda de voltaje y corriente. Se debe a los usos actuales de varios dispositivos electrónicos. Varios armónicos están presentes en la forma de onda de voltaje y corriente. El diseño robusto de un transformador fuera de curso molesta el factor k para proporcionar al transformador una larga vida útil.
Nivel de aislamiento
En el diseño de los transformadores, el ajuste del nivel de aislamiento es un factor importante. Generalmente el nivel de aislamiento se elige según el nivel de impulso básico y la sobretensión del sistema. Un nivel de aislamiento fuerte aumenta la vida útil de un transformador.
