EL FUTURO EN LA TECNOLOGIA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA. INDUSTRIAS IEM Ing. Alvaro Cancino Quiroz Ing. Rodrigo Ocon Valdez Junio 2007

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María Antonia Cuenca Olivares
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1 EL FUTURO EN LA TECNOLOGIA DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA INDUSTRIAS IEM Ing. Alvaro Cancino Quiroz Ing. Rodrigo Ocon Valdez Junio 2007

2 I N D I C E 1o. Introducciòn. Historia del Transformador 2o. Transformadores Actuales 3o. Tendencias Tecnològicas o. Futuro de los Transformadores de Potencia

3 1.- INTRODUCCION El Transformador es un Componente esencial del Sistema Eléctrico de Potencia Su historia empieza con Michael Faraday Siglo XIX. Actualmente los Transformadores pueden manejar 500 veces la potencia y 15 veces el voltaje de los primeros Transformadores del Siglo XX. Su peso por unidad de potencia se ha reducido en 10 veces, y su eficiencia típicamente excede 99%.

Actualmente los Transformadores pueden manejar 500 veces la potencia y 15 veces el voltaje de

4 HISTORIA James Clerk Maxwel ( ). En 1864 formulò la teorìa de Electromagnetìsmo Michael Faraday. ( ). Inducción Electromagnética, Considerado Padre de la Ingeniería Eléctrica. Michael Faraday George Westinghouse. ( ). Inventor del Sistema de frenos de aire para los trenes. Con Tesla desarrolla el sistema de C.A. George Westinghouse Ecuaciones de Maxwell

Inducción Electromagnética, Considerado Padre de la Ingeniería Eléctrica.

5 HISTORIA Marzo Karoly Zipernowski, Otto Blathy y Miksa Deri. De origen Húngaro. Transformadores de 5 y 7.5 KVA, 1400 / 100 V, 100 Hz William Stanley / G. Westinghouse. En EUA

6 HISTORIA

7 HISTORIA Especificación de Diseño del Transformador de Zipernowski (1885) Patente de Tesla del Sistema de AC (1890)

8 2.- EL TRANSFORMADOR ACTUAL Fluido ELEMENTOS DEL TRANSFORMEDOR Nùcleo Devanados Tanque

9 2.- TRANSFORMADORES ACTUALES Tipo Acorazado

10 2.- TRANSFORMADORES ACTUALES Tipo Columnas

11 2.- REACTORES DE POTENCIA Y NEUTRO

12 3.- TENDENCIAS TECNOLOGICAS 2007 TECNOLOGIAS CON MAYOR IMPACTO EN LOS SIGUIENTES 10 AÑOS

13 Bio Ingenierìa Imagen Anatómica: Rayos X Ultrasonido Resonancia Magnética Laser

14 Bio Ingenierìa

15 Bio Ingenierìa

16 Nanotecnologìa

17 Mega-Computaciòn

18 Robòtica

19 Superconductividad

20 Sistemas Electromagnéticos Motores de Inducción Lineares reemplazarán las Catapultas Hidráulicas

21 Tecnologìa (IT) India->China

22 El Automovil Elèctrico (Hìbrido)

23 Celdas de Combustible

24 Reactor de Fusiòn

25 4.- EL FUTURO DEL TRANSFORMADOR 4.1. Desarrollo hasta el Presente 4.2. Principales Caractèristicas 4.3. Consideraciones para el Cambio 4.4. Estratègias para el Desarrollo 4.5. Nuevos Conceptos de Diseño 4.6. Visiòn de las Tendencias Futuras Fuente: Electra, Oct.2001 R.Baehr

26 4.1

27 4.2. Principales Caracterìsticas

28 4.3. Consideraciones para el Cambio + Las consideraciones: Económicas y Ambientales + La Evaluación de Pérdidas a través del tiempo, varían reflejando las condiciones locales de: Disponibilidad de Capital Tasas de Interés Tiempo para la Depreciación Fuentes y costos de la Energía Primaria Características de la Carga

29 4.3. Consideraciones para el Cambio Se requiere Diseñar, más Económico, lo cuál obliga a: Diseñar y Fabricar más Exacto Diseñar para un Menor Mantenimiento Mejorar el Monitoreo y las Técnicas de Diagnóstico

30 4.4. Estratègias para el Desarrollo (Factores) a.) MEJORA EN LAS CARACTERISTICAS DE MATERIALES Y ACCESORIOS: Acero Eléctrico Conductores Aislamientos Sólidos Líquido Aislante/Refrigerante Acero Estructural Accesorios b.) DESARROLLO DE HERRAMIENTAS AVANZADAS DE DISEÑO

31 Acero Eléctrico del Nùcleo Las propiedades que son importantes en el material del núcleo son: Permeabilidad, Saturación, Resistividad, y Pérdidas por Histéresis Acero Amorfo (20-30 µm) vs. Acero de Grano-Orientado (0.23 mm) Acero de Grano-Orientado con 6.5% Si Acero de Grano-Orientado de 0.10 mm con saturación de 1.8T

32 Evolución del Acero Eléctrico

33 Evolución del Acero Eléctrico

34 Conductores + Solera de Cobre, ò Aluminio + Conductor continuamente Transpuesto (CTC) con Epoxy + Conductor con Alto Punto de Cedencia (Plata y Cadmio) + Superconductores (LTSC, HTSC) + Hiper-conductores (Be a LN2) + Fibras Metalizadas + Nanotubos (10exp-9 = 10A)

35 Conductores

36 Conductores Superconductores de baja temperatura (LTSC- 4 K) / He Superconductores de alta temperatura (HTSC- 77 K) / N 2

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