Introducción Origen del transformador: Anillo de Inducción de Faraday

IIntroducciónntroducción

•Origen del transformador: Anillo de Inducción de Faraday

TRANSFORMADORES CON Y SIN PROTECCION

Definición:Es una maquina eléctrica estática que convierte

energía eléctrica en magnética y es transformada de nuevo en eléctrica, pero de distintas características de tensión e intensidad que la inicial o de entrada.

Son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en sus formas mas simples, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo será de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundarios , según corresponda ala entrada o salida del sistema en cuestión respectivamente. También existen transformadores devanados, puede existir un terciario de menor tensión que el secundario.

SINTESIS

Transformador:•Máquina eléctrica estática•Alimentada con c.a.•2 arrollamientos (primario y secundario)•Transforma la relación V-I•Permite el transporte de energía eléctrica a grandes distancias

Generación, transporte y distribución Generación, transporte y distribución de energía eléctricade energía eléctrica

Generación15-30 kV

Transporte380-400kV

Consumo

TransformadorReductor15kV

TransformadorConsumo240 o 440 V

TransformadorElevador

LINEAS DE MEDIA TENSION

Transporte de energía eléctricaTransporte de energía eléctrica

•Si aumenta la tensión, la corriente disminuye•Menor sección del conductor.•Menores pérdidas por efecto Joule.

La relación entre la fuerza electromotriz inductora (EP),la aplicada devanado primario y la fuerza electromotriz inducida (ES) la obtenida en el secundario, es directamente proporcional al numero de espira de los devanados primario (NP) y secundario (NS).

CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO DEL TRANSFORMADOR

El transformador esta formado por un núcleo de hierro cerrado sobre el que se arrollan dos bobinas aisladas eléctricamente entre si. La primera de ellas o bobinado primario, se aplica energía se induce una tensión alterna. La magnitud de esta tensión depende de la intensidad del flujo y el numero de vueltas que tenga la bobina del secundario.

TIPOS DE TRANSFORMADORESSegún el numero de derivaciones en cada

devanado. Destacan:Monofásicos con arrollamientos únicos en el

primario y el secundario; por ejemplo el que con una tensión de entrada 220 V entrega 125 V a la salida.

Trifásico. Tiene 3 bobinados en su primario y 3 en su secundario. Puede adoptar forma de estrella (Y) con hilo de neutro o NO, de Triangulo (∆) y las combinaciones entre ellas: ∆- ∆, ∆-Y, Y- ∆ y Y-Y. (al pasar de ∆ a Y o viceversa las tensiones varían.

 Transformación mediante tres transformadores monofásicos

  Un sistema trifásico se puede

transformar empleando 3 transformadores monofásicos. Los circuitos magnéticos son completamente independientes, sin que se produzca reacción o interferencia alguna entre los flujos respectivos.

Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifásico compuesto de un único núcleo magnético en el que se han dispuesto tres columnas sobre las que sitúan los arrollamientos primario y secundario de cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifásico como vemos a continuación.

TRES FASES O TRIFASICO

FASE 1 = R FASE 2= S FASE 3 = T

NEUTRO = N

Conexiones en Estrella (Y)Conexiones en Triángulo (D)

TRANSFORMADOR MONOFÁSICO

Considere el circuito de la Figura representando un transformador monofásico ideal, donde cada devanado tiene su propia impedancia y además existe un acoplamiento mutuo entre ambos.

Transformador Monofásico

Autotransformador: Es un tipo especifico de transformador que se caracteriza por disponer de un solo bobinado, no dispone de separación eléctrica entre los circuitos primarios y secundarios. Convierte de 220 V a 125 V y viceversa

Autotransformador reductor

Autotransformador elevador

Aspectos constructivosAspectos constructivos

•Partes de un transformador:

•Núcleo•Devanado•Sistema de refrigeración•Aisladores de salida

NúcleoNúcleo

•Chapas de acero al silicio•Cubierto por material aislante•Circuito magnético

Tipos de núcleo:ACORAZADO DE COLUMNAS

Sección transversal de las columnas

1kVA 1000kVA

•Constituyen el circuito eléctrico del transformador•Conductores de COBRE

•Redondos•Platinas

•Están aislados entre sí

DevanadosDevanados

CONCENTRICOS ALTERNADOS

A.T.

B.T.

A.T.B.T.

A.T.B.T.

B.T.

Sistema de refrigeraciónSistema de refrigeración

•Pérdidas en el hierro y en el cobre Es necesario disipar el calor•TRAFO SECO (aire)•TRAFO en BAÑO DE ACEITE

AislanteRefrigeranteTiene aditivos

Sistemas de refrigeraciónSistemas de refrigeración

Evolución:

•Aceite mineral•Aceite sintético•Aceite de silicona•Resinas epoxycas

< 200 kVA → Sólo aceiteMás de 200 kVA → Radiadores externosMVAs → Intercambiadores aceite-agua.

Depósito de ExpansiónCuba principal llena de aceite (menor oxidación)Absorbe las dilataciones del aceite.Lleva un filtro secante (humedad)

TRABAJO: ESTO QUE ES?

Aisladores pasantes y otros elementosAisladores pasantes y otros elementos

•Pasatapas → porcelana (rellenos de aire o aceite)

A B C

n a b c

APLICACIÓN DE TRANSFORMADORES

Su utilidad para el transporte de energía eléctrica a larga distancia, al poder efectuarse el transporte a altas tensiones y pequeñas intensidades y por tanto pequeñas intensidades perdidas.

FIN