Instituto universitario Politcnico Santiago MarioExtensin
PorlamarTecnologa elctrica
TRANSFORMADORES
Realizado por:Lopez, octavioCI: 25.967.582
Porlamar, 12 de febrero del 2017Un transformador es un
dispositivo que cambia potencia elctrica alterna de un nivel de
voltaje a potencia elctrica alterna a otro nivel de voltaje
mediante la accin de un campo magntico. Consta de dos o ms bobinas
de alambre conductor enrolladas alrededor de un ncleo ferromagntico
comn. Estas bobinas no estn (usualmente) conectadas en forma
directa. La nica conexin entre las bobinas es el flujo magntico
comn que se encuentra dentro del ncleo. Uno de los devanados del
transformador se conecta a una fuente de energa elctrica alterna y
el segundo y quizs el tercero) suministra energa elctrica a las
cargas. El devanado del transformador que se conecta a la fuente de
potencia se llama devanado secundario o devanado de salida. Si hay
un tercer devanado en el transformador, este se llama devanado
terciario.El primer sistema de distribucin de potencia en los
estados unidos fue un sistema de corriente continua a 120v
inventado por Thomas Edison para suministrar potencia a bombillas
incandescentes. la primera central de distribucin de Edison entro
en operacin en la ciudad de nueva york en septiembre de 1882. Por
desgracia, este sistema de potencia gnero y transmiti potencia a
tan bajos voltajes que se requeran muy altas corrientes para
suministrar cantidades significativas de potencia. Estas altas
corrientes ocasionaban enormes cadas de voltaje y prdidas de
potencia en las lneas de transmisin.La invencin del transformador y
el desarrollo simultneo de las fuentes de potencia alterna
eliminaron las restricciones referentes al rango y el nivel de los
sistemas de potencia. Si un transformador eleva el nivel de voltaje
de un circuito, debe disminuir la corriente para mantener igual la
potencia que sale de l. De esta manera, la potencia elctrica
alterna puede ser generada en determinado sitio, se eleva su
voltaje para transmitirlas a largas distancias con muy bajas
prdidas y luego se reduce para dejarlo nuevamente en el nivel de
utilizacin final.Las partes principales de un transformador son:1.
NcleoEl ncleo de los transformadores est compuesto por laminaciones
de acero al silicio de grano orientado, laminado en fro, con alta
permeabilidad magntica y con recubrimiento aislante superficial
para resistir una temperatura de 820C, compatible con el lquido del
transformador. El tipo de ncleo es enrollado o tipo acorazado de 5
piernas para los transformadores trifsicos. Este tipo de ncleo con
entrehierros escalonados, minimiza las prdidas sin carga. El cual
es tratado trmicamente (en una atmsfera controlada) para revelar
los esfuerzos mecnicos y restablecer sus propiedades
electromagnticas2. BobinasLas bobinas son fabricadas con lmina de
aluminio o cobre en baja tensin y con alambre de seccin redonda o
rectangular con un recubrimiento aislante de resinas de Polivinilo
formal modificado, las cuales les da un elevado punto de ruptura
dielctrica, as como una adecuada resistencia a la exposicin del
lquido aislante del transformador, tal que no se deterioren sus
propiedades o contamine el lquido aislante. Estos conductores son
de clase trmica 120C.3. Materiales aislantesEn las bobinas es
utilizado el papel tipo kraft de clase trmica 120C con un
recubrimiento de resina termofraguante en forma de rombos por ambos
lados que proporciona mxima resistencia mecnica y dielctrica. En el
conjunto ncleo-bobina se utiliza cartn prensado de origen
celulsico, que proporciona el aislamiento necesario entre los
devanados y el ncleo. Tambin es utilizado el papel crep, as como
los tubos de crep para aislar debidamente las puntas de las bobinas
que se conectan a las boquillas o al cambiador de derivaciones.
Estos aislamientos son compatibles con el lquido aislante del
transformador sin que se alteren sus propiedades ni contaminen a
ste. Con el propsito de tener una mxima efectividad de los
aislamientos y curar la resina contenida en el papel kraft de las
bobinas, los ensambles ncleo-bobina se introducen en hornos
modulares que operan con un ciclo de temperatura cuidadosamente
controlada, logrando as ofrecer una alta resistencia a los
esfuerzos mecnicos producidos por fallas de corto circuito que
afecte al transformador.4. Tanque y gabineteEl material utilizado
en la fabricacin de los tanques y gabinetes es placa de acero
estructural cdigo ASTM-A-36 de primera calidad, el cual es
preparado en mquina de corte, punzadoras, troqueladoras y
dobladoras, los cuales son unidos posteriormente en un proceso de
soldadura MIG. Adicional a lo anterior, generalmente es utilizado
en el rea de las boquillas de baja tensin, acero inoxidable segn
cdigo AISI-304, para servir como medio diamagntico al paso de
corrientes superiores a los 1000 A. PROLEC GE, cuenta con un
sistema mecnico de preparacin de superficie, utilizando el proceso
de limpieza por medio de balaceo de granalla angular, con el cual
se obtiene el anclaje adecuado para la aplicacin de los
recubrimientos anticorrosivos y de acabado, los cuales consisten en
varias capas aplicadas por aspersin.5. Liquido aislanteEn los
transformadores estndares de PROLEC GE es utilizado el aceite no
inhibido de la destilacin fraccionada del petrleo crudo,
especficamente preparado y refinado para el uso en equipo elctrico
con tensiones nominales de hasta 400 KV de acuerdo a lo
especificado en la norma NMX-J-123.A solicitud del cliente, se
puede utilizar aceite el tipo inhibido o lquidos aislantes
sintticos como el R-Temp, Envirotemp o el Silicn, utilizados estos
ltimos, en transformadores cuyo servicio requiere de elevadas
temperaturas de inflamacin para fines de seguridad de los equipos y
las personas.6. Protecciones del transformadorUna de las
caractersticas con las que cuentan los transformadores tipo
pedestal es que son autoprotegidos, con los que cuentan con
dispositivos de proteccin al sistema por fallas internas del equipo
o en las cargas y sus lneas de alimentacin. Las protecciones
dependern de los requerimientos propios del cliente, caractersticas
del sistema de distribucin subterrnea al que estarn conectados,
especificaciones aplicables y disponibilidad en el mercado de los
dispositivos de proteccin. A continuacin se describen brevemente
los tipos de proteccin ms comunes para este tipo de transformadores
de acuerdo a su capacidad y especificacin aplicable.Los
transformadores tienen distintas aplicaciones donde A>1 el
voltaje del primario es mayor que el secundario se consideran
reductores. Los transformadores donde A
