PRINCIPALES ASPECTOS CONSTRUCTIVOSEL TRANSFORMADOR CONSTA DE LAS SIGUIENTES PARTES PRINCIPALES:1-NÚCLEOSE DENOMINA NÚCLEO DEL TRANSFORMADOR EL SISTEMA QUE FORMA SU CIRCUITO MAGNÉTICO, QUE ESTÁ CONSTITUIDO POR CHAPAS DE ACERO AL SILICIO, MODERNAMENTE MODELADAS EN FRÍO (GRANO ORIENTADO),QUE HAN SIDO SOMETIDAS A UN TRATAMIENTO QUÍMICO ESPECIAL DENOMINADO COMERCIALMENTE CARLITE, QUE LAS RECUBRE DE UNA CAPA AISLANTE MUY DELGADA (0,01mm), LO QUE REDUCE CONSIDERABLEMENTE LAS PÉRDIDAS EN EL HIERRO.

EL CIRCUITO MAGNÉTICO ESTÁ COMPUESTO POR LAS COLUMNAS, QUE SON LAS PARTES DONDE SE MONTAN LOS DEVANADOS, Y LAS CULATAS, QUE SON LAS PARTES QUE REALIZAN LA UNIÓN ENTRE LAS COLUMNAS. LOS ESPACIOS ENTRE LAS COLUMNAS Y LAS CULATAS, POR LOS CUALES PASAN LOS DEVANADOS, SE DENOMINAN VENTANAS DEL NÚCLEO. SEGÚN SEA LA POSICIÓN RELATIVA ENTRE EL NÚCLEO Y LOS DEVANADOS, LOS TRANSFORMADORES SE CLASIFICAN EN ACORAZADOS, EN LOS QUE, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA Nº 1, LOS DEVANADOS ESTÁN EN SU MAYOR PARTE ´´ABRAZADOS´´ O ´´ACORAZADOS´´ POR EL NÚCLEO MAGNÉTICO, Y DE COLUMNAS (FIGURA Nº1-B), EN LOS QUE SON LOS DEVANADOS LO QUE RODEAN CASI POR COMPLETO EL NÚCLEO MAGNÉTICO. EN EL TIPO ACORAZADO LAS ESPIRAS QUEDAN MÁS SUJETAS, PERO EL TIPO DE COLUMNAS ES DE CONSTRUCIÓN MÁS SENCILLA Y SE ADAPTA MEJOR A LAS ALTAS TENSIONES, PORQUE LA SUPERFICIE QUE HA DE AISLARSE ES MÁS REDUCIDA; POR ELLO ES EL QUE SE UTILIZA MÁS GENERALMENTE EN LA PRÁCTICA (EXCEPTO EN TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS DE BAJA POTENCIA Y TENSIÓN).

FIGURA Nº 1: CIRCUITOS MAGNÉTICOS DE TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS.

LOS CIRCUITOS MAGNÉTICOS DE LA FIGURA Nº 1 CORRESPONDEN A TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS, Y LAS SECCIONES DE LAS COLUMNAS Y CULATAS SON IGUALES PARA HACER QUE LA INDUCCIÓN SEA LA MISMA EN TODO EL CIRCUITO MAGNÉTICO; EN EL CASO DE LA FIGURA 1A, LA COLUMNA CENTRAL TIENE DOBLE

1

SUPERFICIE QUE LAS LATERALES YA QUE POR ELLA CIRCULA DOBLE FLUJO QUE EN ESTAS ÚLTIMAS. CUANDO SE TRATA DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS , EL CIRCUITO MAGNÉTICO CONSTA DE TRES COLUMNAS IDÉNTICAS , TAL COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA Nº2.FIGURA Nº2: CIRCUITO MAGNÉTICO Y DEVANADO DE UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO.

LAS UNIONES DE LAS COLUMNAS CON LAS CULATAS SE DENOMINAN JUNTAS, Y DEBEN TENER UN ESPESOR LO MÁS PEQUEÑO POSIBLE CON OBJETO DE REDUCIR AL MÁXIMO LA RELUCTANCIA DEL CIRCUITO MAGNÉTICO. LA CULATA SUPERIOR SE TIENE QUE PODER ABRIR PARA PODER COLOCAR LAS BOBINAS Y LOS AISLANTES. LAS UNIONES O JUNTAS PUEDEN REALIZARSE A TOPE (O PLANA) O BIEN AL SOLAPE (ENTRELAZADA). EN LA CONSTRUCCIÓN A TOPE, FIGURA Nº 3A, LAS COLUMNAS Y LAS CULATAS SE MONTAN SEPARADAMENTE, Y LUEGO SE UNEN CON AYUDA DE PIEZAS DE SUJECIÓN. EN LA CONSTRUCCIÓN AL SOLAPE TODO EL NÚCLEO MAGNÉTICO SE CONSTRUYE DE UNA VEZ, DE TAL FORMA QUE, COMO INDICA LA FIGURA Nº 3B, SE VAN ENSAMBLANDO LAS CHAPAS CON UN DESFASE DE POSICIÓN ENTRE CAPAS SUCESIVAS (PARES E IMPARES) IGUAL A LA ANCHURA DE LAS CHAPAS DE LA CULATA; ESTE MONTAJE, AUNQUE ES MÁS COMPLICADO QUE EL ANTERIOR, PERMITE UN AUMENTO DE LA ESTABILIDAD MECÁNICA DEL CONJUNTO. FIGURA Nº 3: UNIONES DE CHAPAS DE TRANSFORMADORES.

EN CUALQUIERA DE LOS DOS CASOS, EXISTE UNA ZONA AL LADO DE LA JUNTA EN LA QUE EL FLUJO NO SIGUE LA DIRECCIÓN DE LAMINACIÓN Y ESTO ORIGINA, EN EL CASO DE CHAPAS DE GRANO ORIENTADO, UN CALENTAMIENTO LOCAL DEBIDO AL AUMENTO DE PÉRDIDAS EN EL HIERRO; PARA EVITAR ESTO, LAS UNIONES, BIEN SEAN A TOPE O AL SOLAPE, NO SE REALIZAN A 90º COMO SE INDICA EN LA FIGURA Nº 3, SINO QUE SE REALIZAN A 45º.

2

OTRO ASPECTO CARACTERÍSTICO DE LOS NÚCLEOS LO MUESTRAN LAS SECCIONES TRANSVERSALES DE LAS COLUMNAS, QUE EN LOS TRANSFORMADORES PEQUEÑOS SE CONSTRUYEN DE FORMA CUADRADA (FIGURA Nº 1). SIN EMBARGO, EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS, PARA OBTENER UN MEJOR APROVECHAMIENTO DEL ÁREA INTERIOR DE LOS DEVANADOS (DE SECCIÓN CIRCULAR), LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE CADA RAMA TIENE FORMA DE UN POLÍGONO ESCALONADO, CON UN NÚMERO DE ESCALONES QUE ES TANTO MAYOR CUANTO MÁS ELEVADA SEA LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR. SE DICE ENTONCES QUE LA SECCIÓN ES DE TIPO CRUCIFORME.

EN LA FIGURA Nº4 SE MUESTRAN ALGUNOS EJEMPLOS TÍPICOS INDICANDO TAMBIÉN LA POTENCIA MÁXIMA DE UTILIZACIÓN CORRESPONDIENTE A CADA CONFIGURACIÓN. EN LOS TRANSFORMADORES DE GRAN POTENCIA, PARA MEJORAR LA EVACUACIÓN DE CALOR SE INTERCALAN CANALES DE VENTILACIÓN ENTRE LOS PAQUETES DE CHAPAS. EL CONJUNTO DE LAS CHAPAS DEBE SER FINALMENTE APRETADO POR MEDIO DE BRIDAS DE MADERA O DE PERFILES DE HIERRO CON LA AYUDA DE BULONES AISLADOS; DE ESTA FORMA SE CONSIGUE DAR RIGIDEZ MECÁNICA AL CONJUNTO Y SE EVITAN VIBRACIONES.FIGURA Nº4 : NÚCLEO DE TRANSFORMADOR TIPO CRUCIFORME.

2-DEVANADOS:CONSTITUYEN EL CIRCUITO ELÉCTRICO DEL TRANSFORMADOR; SE REALIZAN POR MEDIO DE CONDUCTORES DE COBRE, EN FORMA DE HILOS REDONDOS (PARA DIÁMETROS INFERIORES A 4mm) O DE SECCIÓN RECTANGULAR ( PLETINAS DE COBRE) CUANDO SE REQUIEREN SECCIONES MAYORES. LOS CONDUCTORES ESTÁN RECUBIERTOS POR UNA CAPA AISLANTE, QUE SUELE SER DE BARNIZ EN LOS PEQUEÑOS TRANSFORMADORES Y QUE EN EL CASO DE PLETINAS ESTÁ FORMADA POR UNA O VARIAS CAPAS DE FIBRA DE ALGODÓN O CINTA DE PAPEL.

SEGÚN SEA LA DISPOSICIÓN RELATIVA ENTRE LOS ARROLLAMIENTOS DE A.T. Y B.T., LOS DEVANADOS PUEDEN SER CONCÉNTRICOS O ALTERNADOS.

EN LOS DEVANADOS CONCÉNTRICOS LOS BOBINADOS TIENEN FORMA DE CILINDROS COAXIALES (FIGURA Nº 5 A); GENERALMENTE

3

SE COLOCA MÁS CERCA DE LA COLUMNA EL ARROLLAMIENTO DE B.T., YA QUE ES MÁS FÁCIL DE AISLAR QUE EL DEVANADO DE A.T., Y ENTRE AMBOS BOBINADOS SE INTERCALA UN CILINDRO AISLANTE DE CARTÓN O PAPEL BAQUELIZADO. EN LOS DEVANADOS ALTERNADOS (FIGURA Nº5 B) LOS ARROLLAMIENTOS SE SUBDIVIDEN EN SECCIONES O ´´GALLETAS``, DE TAL FORMA QUE LA PARTES DE LOS DEVANADOS DE A.T. Y B.T. SE SUCEDAN ALTERNATIVAMENTE A LO LARGO DE LA COLUMNA. PARA DISMINUIR EL FLUJO DE DISPERSIÓN, ES FRECUENTE QUE EN CADA EXTREMO SE COLOQUE MEDIA BOBINA, QUE POR RAZONES OBVIAS DE AISLAMIENTO PERTENECEN AL ARROLLAMIENTO DE B.T.

FIGURA Nº 5: DEVANADOS CONCÉNTRICOS Y ALTERNADOS.

3-SISTEMAS DE REFRIGERACIÓNEN UN TRANSFORMADOR, COMO EN CUALQUIER OTRO TIPO DE MÁQUINA ELÉCTRICA, EXISTEN UNA SERIE DE PÉRDIDAS QUE SE TRANSFORMAN EN CALOR Y QUE CONTRIBUYEN AL CALENTAMIENTO DE LA MÁQUINA. PARA EVITAR QUE SE CONSIGAN ALTAS TEMPERATURAS QUE PUEDAN AFECTAR LA VIDA DE LOS AISLAMIENTOS DE LOS DEVANADOS ES PRECISO DOTAR AL TRANSFORMADOR DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIÓN ADECUADO. PARA POTENCIAS PEQUEÑAS, LA SUPERFICIE EXTERNA DE LA MÁQUINA ES SUFICIENTE PARA LOGRAR LA EVACUACIÓN DE CALOR NECESARIA, LO QUE DA LUGAR A LOS LLAMADOS TRANSFORMADORES EN SECO. PARA POTENCIAS ELEVADAS SE EMPLEA COMO MEDIO REFRIGERAN -TE EL ACEITE, RESULTANDO LOS TRANSFORMADORES EN BAÑO DE ACEITE. EL ACEITE TIENE UNA DOBLE FUNCIÓN DE REFRIGERANTE Y AISLANTE, YA QUE POSEE UNA CAPACIDAD TÉRMICA Y UNA RIGIDEZ DIELÉCTRICA SUPERIOR A LA DEL AIRE. EN ESTOS TRANSFORMADORES, LA PARTE ACTIVA SE INTRODUCE EN UNA CUBA DE ACEITE MINERAL, CUYO ASPECTO EXTERNO PUEDE TENER FORMA PLANA, ONDULADA, CON TUBOS O RADIADORES ADOSADOS, REALIZÁNDOSE LA ELIMINACIÓN DEL CALOR POR RADIACIÓN Y CONVECCIÓN NATURAL. EL ACEITE MINERAL EMPLEADO PROCEDE DE UN SUBPRODUCTO DE LA DESTILACIÓN FRACCIONADA DEL PETRÓLEO Y CON EL TIEMPO PUEDE EXPERIMENTAR UN PROCESO DE

4

ENVEJECIMIENTO, LO QUE INDICA QUE SE OXIDA Y POLIMERIZA FORMANDO LODOS, PROCESO QUE ES ACTIVADO POR LA TEMPERATURA, LA HUMEDAD Y EL CONTACTO CON EL OXÍGENO DEL AIRE; CON ELLO, EL ACEITE PRESENTA UNA DISMINUCIÓN DE SUS PROPIEDADES REFRIGERANTES Y AISLANTES. PARA ATENUAR ESTE EFECTO SUELEN AÑADIRSE AL ACEITE PRODUCTOS QUÍMICOS INHIBIDORES, Y TAMBIÉN SE DOTA A LA CUBA DE UN DEPÓSITO DE EXPANSIÓN O CONSERVADOR COLOCADO EN LA PARTE ALTA DEL TRANSFORMADOR (FIGURA Nº 6 ). FIGURA Nº 6: ASPECTOS CONSTRUCTIVOS DE UN TRANSFORMADOR.

LA MISIÓN DE ESTE DEPÓSITO ES DOBLE: POR UNA PARTE SE LOGRA QUE LA CUBA PRINCIPAL ESTÉ TOTALMENTE LLENA DE ACEITE, DE TAL FORMA QUE SÓLO EXISTE UNA PEQUEÑA SUPERFICIE DE CONTACTO CON EL AIRE EN EL CONSERVADOR (LA CAPACIDAD DE ESTE DEPÓSITO ES DEL ORDEN DEL 8 POR 100 DEL TOTAL); POR OTRA PARTE, ESTE DEPÓSITO ES EL QUE ABSORBE LAS DILATACIONES DEL ACEITE AL CALENTARSE. CUANDO EL TRANSFORMADOR SE ENFRÍA, EL AIRE PENETRA POR ÉL (SE DICE ENTONCES QUE EL TRANSFORMADOR RESPIRA), Y COMO EL AIRE ARRASTRA HUMEDAD, QUE ES ABSORBIDA POR EL ACEITE, PARA EVITARLO SE COLOCA A LA ENTRADA UN DESECADOR DE CLORURO CÁLCICO O UN GEL DE SÍLICE.

DESDE UN PUNTO DE VISTA HISTÓRICO, LA UTILIZACIÓN DEL ACEITE MINERAL EN SU DOBLE VERTIENTE DE AISLANTE Y REFRIGERANTE HIZO POSIBLE EL DESARROLLO DE TRANSFORMADORES DE GRAN POTENCIA. EL ACEITE MINERAL TIENE, SIN EMBARGO, DOS INCONVENIENTES GRANDES, A SABER: 1) ES INFLAMABLE, Y 2) SUS

5

VAPORES, EN CIERTAS CONDICIONES, FORMAN CON EL AIRE MEZCLAS EXPLOSIVAS. POR ESTOS MOTIVOS LA UTILIZACIÓN DEL ACEITE MINERAL ESTÁ PROHIBIDA EN CIERTOS LOCALES Y AMBIENTES.

HASTA 1932 NO SE HABÍA LOGRADO UN SUSTITUTO DEL ACEITE MINERAL QUE FUERA ÚTIL PARA LOS TRANSFORMADORES. EN ESTE AÑO SE LOGRÓ DESARROLLAR UN LÍQUIDO AISLANTE SINTÉTICO (ACEITE SINTÉTICO) CONOCIDO CON EL NOMBRE GENÉRICO DE ASKAREL, QUE ERA EN REALIDAD UN HIDROCARBURO AROMÁTICO CLORADO QUE OFRECÍA GRANDES VENTAJAS FRENTE A LOS ACEITES CLÁSICOS DE LOS TRANSFORMADORES (HIDROCARBUROS PUROS), YA QUE NO ERA NI INFLAMABLE NI EXPLOSIVO. ESTOS ACEITES SINTÉTICOS SE HAN CONOCIDO EN EL MERCADO CON LOS NOMBRES COMERCIALES DE PYRANOL, PYRALENO, INERTEEN, ETC.

DESGRACIADAMENTE, DEBIDO A LAS DIFICULTADES DE ELIMINACIÓN Y REDUCCIÓN DEL PYRALENO, CON EL CONSIGUIENTE IMPACTO ECOLÓGICO QUE REPRESENTA, A PARTIR DE LA DÉCADA DE LOS OCHENTA, SE HA PROHIBIDO SU UTILIZACIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN DE NUEVOS TRANSFORMADORES. MODERNAMENTE SE HA IMPULSADO EL USO DE LOS DENOMINADOS ACEITES DE SILICONAS, QUE REPRESENTAN UN NUEVO AVANCE TECNOLÓGICO PARA INTENTAR AUNAR LAS MISIONES AISLANTES Y REFRIGERANTES CON UN REDUCIDO IMPACTO AMBIENTAL. EN LA TABLA Nº 1 SE MUESTRAN LAS CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS PRINCIPALES ACEITES UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE TRANSFORMADORES Y SU COMPARACIÓN CON LAS DEL AIRE.TABLA Nº 1: CARACTERÍSTICA DE ACEITE DE LOS TRANSFORMADORES.

DENOMINACIÓN

DENSIDAD Kg/m3

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

W/ m °C

PERMITIVIDAD

DIELÉCTRICA RELATIVA

RIGIDEZ DIELÉCTRICA Kv/cm

HIDROCARBUROS PUROS (ACEITE

TRAFO)900 0,16 2,2 200

PYRALENOS 1820 0,01 4,5 290

ACEITE DE SILICIO

960 0,15 2,56 200-300

AIRE 1293 0,024 1 32

LOS TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN DE MENOS DE 200 KVA ESTÁN NORMALMENTE SUMERGUIDOS EN ACEITE DENTRO DE LA CUBA PRINCIPAL DE ACERO. EL ACEITE TRANSMITE CALOR A LA CUBA,

6

DESDE DONDE SE DISPERSA POR CONVECCIÓN Y POR RADIACIÓN AL AIRE EXTERIOR. A MEDIDA QUE LA POTENCIA ASIGNADA VA SIENDO MAYOR, SE VAN AÑADIENDO RADIADORES EXTERNOS PARA AUMENTAR LA SUPERFICIE DE ENFRIAMIENTO DE LA CUBA LLENA DE ACEITE. EL ACEITE CIRCULA ALREDEDOR DE LOS DEVANADOS HACIA LOS RADIADORES, EN DONDE EL CALOR ES CEDIDO AL AIRE EXTERIOR. EN EL CASO DE POTENCIAS MÁS ELEVADAS, SE INSUFLA AIRE SOBRE LOS RADIADORES MEDIANTE VENTILADORES ADECUADOS. EN TRANSFORMADORES DEL ORDEN DE LOS MVA SE PUEDE REFRIGERAR MEDIANTE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR ACEITE-AGUA. EL ACEITE CALIENTE SE BOMBEA A TRAVÉS DE UN SERPENTÍN EN CONTACTO CON AGUA FRÍA. ESTE SISTEMA ES MUY EFICAZ PERO TAMBIÉN MUY COSTOSO, YA QUE A SU VEZ DEBE ENFRIARSE EL AGUA PARA PONERLA OTRA VEZ EN CIRCULACIÓN.

EL TIPO DE REFRIGERACIÓN DE UN TRANSFORMADOR SE DESIGNA SEGÚN LAS NORMAS CEI (COMISIÓN ELECTROCTÉCNICA INTERNACIONAL) POR CUATRO LETRAS. LAS DOS PRIMERAS SE REFIEREN AL TIPO DE REFRIGERANTE EN CONTACTO CON LOS ARROLLAMIENTOS Y A LA NATURALEZA DE SU CIRCULACIÓN Y LAS OTRAS DOS LETRAS SE REFIEREN AL REFRIGERANTE EN CONTACTO CON EL SISTEMA DE REFRIGERACIÓN EXTERIOR Y A SU MODO DE CIRCULACIÓN. LOS SÍMBOLOS EMPLEADOS SON LOS INDICADOS EN LA TABLA Nº 2.TABLA Nº 2: SÍMBOLOS EMPLEADOS PARA SEÑALAR LA NATURALEZA DEL REFRIGERANTE Y SU MODO DE CIRCULACIÓN.

NATURALEZA DEL

REFRIGERANTE

SÍMBOLO NATURALEZA DE LA

CIRCULACIÓN

SÍMBOLO

ACEITE MINERAL O NATURAL NPYRALENO L FORZADA F

GAS GAGUA WAIRE A

AISLANTE SÓLIDO S

AL INICIO DE LA DÉCADA DE 1980 SE INICIÓ UN NUEVO SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN DE TRANSFORMADORES SECOS ENCAPSULADOS EN RESINA EPOXI. ESTE TIPO DE TRANSFORMADOR ES EL MÁS IDÓNEO PARA INSTALACIONES QUE REQUIERAN GRAN SEGURIDAD, FUNDAMENTALMENTE EN INTERIORES, LOCALES DE PÚBLICA CONCURRENCIA, HOSPITALES, CENTROS COMERCIALES, FERROCARRILES METROPOLITANOS, FÁBRICAS DE PRODUCTOS COMBUSTIBLES, MINAS, ETC. NO PROPAGAN EL FUEGO, SON AUTOEXTINGUIBLES, NO SE DERRAMA MATERIAL INFLAMABLE NI CONTAMINANTE EN CASO DE AVERÍA, COMO OCURRE CON EL ACEITE Y LA SILICONA. NO REQUIEREN MANTENIMIENTO, NO TIENEN NIVELES

7

QUE CONTROLAR NI FOSO COLECTOR DE ACEITES Y NO REQUIEREN EQUIPOS CONTRA INCENDIOS. TODO ELLO HACE QUE SEA EL TRANSFORMADOR MÁS SEGURO Y FIABLE DEL MERCADO EN LA ACTUALIDAD.

LOS ARROLLAMIENTOS DE ALTA TENSIÓN ESTÁN COMPLETAMENTE ENCAPSULADOS EN UNA MASA DE RESINA EPOXI CARGADA CON SILICATO DE FLUOR, TRATADA CONVENIENTEMENTE PARA MEJORAR LA ADHERENCIA Y LA RESISTENCIA A LA HUMEDAD; EL CONDUCTOR ES EN FORMA DE HILOS ESMALTADOS O PLETINAS RECUBIERTAS CON PAPEL AISLANTE.LOS DEVANADOS DE BAJA TENSIÓN EMPLEAN CONDUCTORES EN FORMA DE PLETINAS DE COBRE AISLADAS CON PAPEL; A PARTIR DE LOS 400KVA SE UTILIZA LA TÉCNICA DE BOBINADOS EN BANDAS, QUE CONSISTE EN ENROLLAR, SOBRE UN MODELO CILÍNDRICO, UNA BANDA DE CONDUCTOR JUNTO CON OTRA DE AISLAMIENTO FLEXIBLE. LA APLICACIÓN DE ESTA TÉCNICA, JUNTO CON EL EMPLEO DE AISLAMIENTOS PREIMPREGNADOS, PERMITE OBTENER UNOS ARROLLAMIENTOS COMPACTOS, RESISTENTES A LA HUMEDAD, DE FÁCIL DISIPACIÓN DE CALOR Y MUY BUEN COMPORTAMIENTO A LOS ESFUERZOS DINÁMICOS QUE SE PRODUCEN EN CASO DE CORTOCIRCUITOS.4- AISLADORES PASANTES Y OTROS ELEMENTOSLOS BORNES DE LOS TRANSFORMADORES DE MEDIA TENSIÓN SE LLEVAN AL EXTERIOR DE LA CUBA MEDIANTE UNOS AISLADORES PASANTES (PASATAPAS) DE PORCELANA, RELLENOS DE AIRE O ACEITE. CUANDO SE UTLIZAN ALTAS TENSIONES APARECE UN FUERTE CAMPO ELÉCTRICO ENTRE EL CONDUCTOR TERMINAL Y EL BORDE DEL ORIFICIO EN LA TAPA SUPERIOR DE LA CUBA, Y PARA EVITAR LA PERFORACIÓN DEL AISLADOR, ÉSTE SE REALIZA CON UNA SERIE DE CILINDROS QUE RODEAN LA BORNA METÁLICA DENTRO DEL ESPACIO CERRADO QUE CONTIENE EL ACEITE. LOS PASATAPAS DE A.T. Y B.T. EN UN TRANSFORMADOR SE DISTINGUEN POR SU ALTURA, SIENDO TANTO MÁS ALTOS CUANTO MAYOR ES LA TENSIÓN, COMO SE PUEDE OBSERVAR EN LA FIGURA Nº 6.

OTRO ELEMENTO QUE SUELEN LLEVAR LOS TRANSFORMADORES DE GRAN POTENCIA ES EL LLAMADO RELÉ DE GAS O RELÉ BUCHHOLZ (FIGURA Nº7), QUE PROTEGE A LA MÁQUINA DE SOBRECARGAS PELIGROSAS, FALLOS DE AISLAMIENTO, ETC.FIGURA Nº7: RELÉ BUCHHOLZ Y ESQUEMA ELÉCTRICO DE PROTECCIÓN.

8

ESTE RELÉ SE COLOCA EN EL TUBO QUE UNE LA CUBA PRINCIPAL CON EL DEPÓSITO DE EXPANSIÓN, Y FUNCIONA POR EL MOVIMIENTO DEL VAPOR DE ACEITE PRODUCIDO POR UN CALENTAMIENTO ANÓMALO DEL TRANSFORMADOR QUE HACE BASCULAR UN SISTEMA DE DOS FLOTADORES: EL PRIMERO (Nº 1 DE LA FIGURA) ES SENSIBLE A LAS SOBRECARGAS LIGERAS, Y AL DESCENDER DE LA POSICIÓN MOSTRADA EN LA FIGURA PROVOCA LA ACTIVACIÓN DE UNA ALARMA ACÚSTICA; EL SEGUNDO ( Nº2 DE LA FIGURA) ES SENSIBLE A LAS SOBRECARGAS ELEVADAS, QUE DAN LUGAR A UNA FORMACIÓN TUMULTOSA DE GAS EN LA CUBA PRINCIPAL, QUE AL EMPUJAR AL FLOTADOR PROVOCA EL CIERRE DEL CIRCUITO DE UNOS RELÉS QUE CONTROLAN EL DISPARO DE UNOS DISYUNTORES DE ENTRADA Y SALIDA DEL TRANSFORMADOR.EN LA FIGURA Nº 8 SE MUESTRA UN ESQUEMA DETALLADO DE UN TRANSFORMADOR CON SUS TRES PROYECCIONES PRINCIPALES, DONDE PUEDEN APRECIARSE CADA UNO DE LOS ELEMENTOS MENCIONADOS ANTERIORMENTE. SE OBSERVA QUE MIRANDO EL TRANSFORMADOR POR LA PARTE DE A.T. APARECEN LAS LETRAS ABC ( DE IZQUIERDA A DERECHA) PARA DESIGNAR LOS TERMINALES DE ALTA TENSIÓN E IGUALMENTE PARA EL LADO DE B.T. , PERO EN ESTE CASO LAS LETRAS VAN CON MINÚSCULA. EL NEUTRO SE SEÑALA CON UNA n O N (B.T. o A.T., RESPECTIVAMENTE) Y VA COLOCADO A LA IZQUIERDA DEL TERMINAL a O A.FIGURA Nº 8: ALZADO, PERFIL Y PLANTA DE UN TRANSFORMADOR.

LAS POTENCIAS COMERCIALES EMPLEADAS EN LOS TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN (EN KVA) ESTÁN RELACIONADAS POR EL FACTOR 2 Y RESPONDEN A LOS VALORES ASIGNADOS SIGUIENTES:

5 6,3 8 10 12,5 16 20 25 31,5 4050 63 80 100 125 160 200 250 315 400500 630 800 1000…..EN LA TABLA Nº3 SE MUESTRA UN CUADRO DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS DE LA SERIE 24K, QUE INCLUYEN LA POTENCIA, GRUPO DE CONEXIÓN, PÉRDIDAS, ETC.

9

TAMBIÉN SE SEÑALAN LAS DIMENSIONES PRINCIPALES Y EL PESO TOTAL CON ACEITE.TABLA Nº3: CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE TRANSFORMADORES.

LOS PRINCIPALES SÍMBOLOS EMPLEADOS PARA REPRESENTAR A LOS TRANSFORMADORES SE INDICAN EN LA FIGURA Nº 9 . EL SÍMBOLO a) SUELE SER EL MÁS UTILIZADO, Y EN ESTE CASO REPRESENTA UN TRANSFORMADOR TRIFÁSICO DE 100KVA, CONEXIÓN TRIÁNGULO-ESTRELLA, Y RELACIÓN 15000V/380-220V ( EL DOBLE VALOR SECUNDARIO INDICA QUE LA ESTRELLA TIENE NEUTRO. CUANDO EL TRANSFORMADOR ES MONOFÁSICO LAS LÍNEAS DE ENTRADA Y SALIDA VAN CRUZADAS POR DOS BARRAS. LOS SÍMBOLOS b) y c) REPRESENTAN UN TRANSFORMADOR MONOFÁSICO DE 10KVA, 50HZ, RELACIÓN 3000V/220V.FIGURA Nº 9: SÍMBOLOS EMPLEADOS PARA DESIGNAR UN TRANSFORMADOR.

5- PLACA CARACTERÍSTICA DEL TRANSFORMADORLA PLACA CARACTERÍSTICA DE UN TRANSFORMADOR ES UNA CARTULINA METÁLICA SERIGRAFIADA QUE INCLUYE LOS DATOS DE POTENCIA ASIGNADA, TENSIONES ASIGNADAS, FRECUENCIA E IMPEDANCIA EQUIVALENTE EN TANTO POR CIENTO, O CAÍDA DE TENSIÓN RELATIVA DE CORTOCIRCUITO. SI EL TRANSFORMADOR TIENE TOMAS VARIADORAS DE TENSIÓN, SE INCLUYEN ASIMISMO LAS TENSIONES DE LAS DIFERENTES DERIVACIONES. TAMBIÉN SE INDICA EL ESQUEMA DE CONEXIONES INTERNAS, LA ESPECIFICACIÓN DEL TIPO DE TRANSFORMADOR, CLASE DE REFRIGERACIÓN, NOMBRE DEL FABRICANTE, SERIE, CÓDIGO Y EN ALGUNOS CASOS REFERNCIAS SOBRE LAS INSTRUCCIONES DE FUNCIONAMIENTO.

10

LAS TENSIONES ASIGNADAS O NOMINALES SON AQUELLAS PARA LAS CUALES SE HA PROYECTADO EL TRANSFORMADOR Y SERÁN LOS VALORES BASE EMPLEADOS EN LOS ENSAYOS Y EN LA UTILIZACIÓN DEL TRANSFORMADOR. LA POTENCIA ASIGNADA SIEMPRE SE REFIERE A LA POTENCIA APARENTE Y SE APLICA TANTO AL DEVANADO PRIMARIO COMO AL DEVANADO SECUNDARIO.

LA POTENCIA ASIGNADA JUNTO CON LAS TENSIONES ASIGNADAS FIJAN LA CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LOS DEVANADOS DEL TRANSFORMADOR. DE LA MAGNITUD DE LA CORRIENTE DEPENDEN LAS PÉRDIDAS EN EL COBRE, LAS CUALES A SU VEZ INCIDEN EN EL CALENTAMIENTO DE LOS ARROLLAMIENTOS; EL QUE ELLO SUCEDA ES CRÍTICO, YA QUE UN SOBRECALENTAMIENTO ACORTA DRÁSTICAMENTE LA VIDA DE LOS AISLANTES. LOS TRANSFORMADORES PUEDEN LLEGAR A TENER MÁS DE UNA POTENCIA ASIGNADA, SEGÚN SE UTILICE O NO REFIGERACIÓN FORZADA O DEPENDIENDO DE LA ALTITUD DE LA ZONA EN LA QUE VAYA A TRABAJAR LA MÁQUINA.

11