Jornadas Técnicas Consideraciones de diseño

Transcripción

1 Julio 2013 Lisboa Miguel A. de la Fuente Jornadas Técnicas Consideraciones de diseño MTD_Tema1-1

2 Consideraciones de diseño Tipos de transformadores Por uso Por construcción Tipos de refrigeración Principio de funcionamiento Elementos del transformador Exterior Parte activa Nucleo Bobinados Aislamientos MTD_Tema1 July 1, Slide 2 2

3 Transformadores Tipos por uso Transformadores de distribución SDT, MDT, LDT XX kva 20 MVA // < 52 kv Subestación Padmounted (generalmente uso urbano) Polemounted (poste) Secos Transformadores de Potencia Generator Step-up. Elevadores Step down. Reductores Cambiadores de fase HVDC Horno Traccion Reactancias MTD_Tema1 July 1, Slide 3 3

4 Transformadores de distribución Ejemplos MTD_Tema1 July 1, Slide 4 4

5 Transformadores Tipos por construcción Circuito magnético tipo columnas Bobinas cilíndricas Bobinas rectangulares Circuito magnético tipo acorazado Bobinas rectrangulares MTD_Tema1 July 1, Slide 5 5

6 Tranformadores por construcción Columnas - Acorazados MTD_Tema1 July 1, Slide 6 6

7 Transformadores Tipos por refrigeración NATURALEZA DEL REFRIGERANTE: Aceite mineral ó líquido aislante sintético Æ O Agua Æ W Aire Æ A TIPO DE CIRCULACIÓN DEL REFRIGERANTE: Natural Æ N Forzada (no dirigida) Æ F Forzada y dirigida Æ D ONAN / ONAF ODAF OFWF MTD_Tema1 July 1, Slide 7 7

8 El Transformador. Principio Fundamental Sobre un núcleo de hierro se arrolla una bobina de N1 espiras. Se aplica tensión alterna V1. Se produce un campo magnético alterno de inducción B Sobre el mismo núcleo se arrolla una segunda bobina de N2 espiras. Por inducción electromagnética, el campo creado induce una tensión en esta bobina, V2. Sif es la frecuencia y S la sección del núcleo, se cumple: MTD_Tema1 July 1, Slide 8 8 V1 = 4,44. k. f. S. B. N1 V2 = 4,44. k. f. S. B. N2

9 El Transformador Elementos externos Bornas Conectan el transformador a los sistemas de tensión Depósito Mantiene nivel de aceite, permitiendo expansión/comprensiónl Armario regulador Motor, control y protecciones Cuba En su interior se encuentra la parte activa (nucleo y bobinados) inemersos en refrigerante Armario de control Control de protecciones y refrigeración MTD_Tema1 July 1, Slide 9 9 Elementos de control y protección Refrigeración Disipa calor hasta la potencia nominal

10 El transformador Elementos internos Circuito magnético (nucleo) Regulador de tensión Ruptor Bridas soporte (nucleo y bobinado) Bobinados Regulador de tensión Selector Conexionado (a bornas y regulador) MTD_Tema1 July 1, Slide 10 10

11 Transformador Tipo Columnas MTD_Tema1-11

12 El nucleo El núcleo proporciona una camino de baja reluctancia al flujo magnético Láminas de acero al silicio (0,27-0,30 mm) aisladas entre si Pérdidas en el núcleo, función Características del acero (w/kg) Punto de trabajo (B) Entrehierro Corrientes parásitas Cuba Brida Otras partes metálicas MTD_Tema1 July 1, Slide 12 12

13 Bobinado El bobinado está formador por Conductor Pletina individual Cable transpuesto Twin CTC Aislamiento Entre conductores Entre bobinas Entre fases Estructuras soporte MTD_Tema1 July 1, Slide 13 13

14 Lay-out de bobinados Tipos de bobinado Núcleo Bobinado interior Generalmente BT, hélice Bobinado intermedio Generalmente BT, discos Bobinado exterio Generalmente reg, capa MTD_Tema1 July 1, Slide 14 14

15 Tipos de Bobinado Capas Las espiras se arrollan axialmente a lo largo del bobinado No hay espacio entre espiras En capa única, en transformadores de potencia suele usarse en bobinados de regulación MTD_Tema1 July 1, Slide 15 15

16 Tipos de Bobinado Capas. Bobinado de regulación MTD_Tema1 July 1, Slide 16 16

17 Tipos de Bobinado Hélice Variante del bobinado de capa, pero con espaciadores entre espiras Generalmente empleado en bobinados de alta intensidad Permite refrigeración Dividir cada espira en varios conductores Trasposición de conductores o pletinas Factor de espacio elevado, compacto Robusto MTD_Tema1 July 1, Slide 17 17

18 Tipos de bobinado Bobina en hélice (en fabricación) MTD_Tema1 July 1, Slide 18 18

19 Tipos de Bobinado Discos Generalmente empleado en bobinados de muchas espiras y poca intensidad (AT) Varias espiras por disco Capacidad entre segmentos baja comparada con capacidad a tierra => distribución no lineal de la tensión en transitorios Se mejora el comportamiento con entrelazado de espiras MTD_Tema1 July 1, Slide 19 19

20 Tipos de bobinado Bobina en discos (en fabricación) MTD_Tema1 July 1, Slide 20 20

21 Aislamientos y estructuras MTD_Tema1-21

22 Preguntas? MTD_Tema1-22

23 MTD_Tema1-23