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Jornadas TécnicasConsideraciones de diseño
Julio 2013 Lisboa – Miguel A. de la Fuente
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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
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Transformadores
§ 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§ …
Tipos por uso
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Transformadores de distribuciónEjemplos
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Transformadores
n Circuito magnético tipo “columnas”n Bobinas cilíndricasn Bobinas rectangulares
n Circuito magnético tipo “acorazado”n Bobinas rectrangulares
Tipos por construcción
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Tranformadores por construcciónColumnas - Acorazados
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Transformadores
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
Tipos por refrigeración
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El Transformador.
§ Sobre un núcleo de hierro se arrolla unabobina de N1 espiras.
§ Se aplica tensión alterna V1.
§ Se produce un campo magnético alterno deinducción B
§ Sobre el mismo núcleo se arrolla unasegunda bobina de N2 espiras.
§ Por inducción electromagnética, el campocreado induce una tensión en esta bobina,V2.
§ Si f es la frecuencia y S la sección delnúcleo, se cumple:
V1 = 4,44 . k . f . S . B . N1V2 = 4,44 . k . f . S . B . N2
Principio Fundamental
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El Transformador
BornasConectan el transformador a
los sistemas de tensión
Armario reguladorMotor, control y protecciones
RefrigeraciónDisipa calor hasta la
potencia nominal
DepósitoMantiene nivel de aceite,
permitiendoexpansión/comprensiónl
CubaEn su interior se
encuentra la parte activa(nucleo y bobinados)
inemersos en refrigerante
Armario de controlControl de protecciones y
refrigeración
Elementos externos
Elementos de control yprotección
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El transformadorElementos internos
Regulador de tensiónRuptor
Regulador de tensiónSelector
Circuito magnético(nucleo)
Bridas soporte(nucleo y bobinado)
Bobinados
Conexionado(a bornas y regulador)
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Transformador Tipo Columnas
© ABB GroupMTD_Tema1 - 12© ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 12
El nucleo
§ El núcleo proporciona una camino debaja reluctancia al flujo magnético
§ Láminas de acero al silicio (0,27-0,30mm) 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
© ABB GroupMTD_Tema1 - 13© ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 13
Bobinado
§ El bobinado está formador por§ Conductor
§ Pletina individual§ Cable transpuesto§ Twin
§ Aislamiento§ Entre conductores§ Entre bobinas§ Entre fases
§ Estructuras soporte
CTC
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Lay-out de bobinadosTipos de bobinado
Núcleo
Bobinado interiorGeneralmente BT, hélice
Bobinado intermedioGeneralmente BT, discos
Bobinado exterioGeneralmente reg, capa
© ABB GroupMTD_Tema1 - 15© ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 15
Tipos de Bobinado
§ Las espiras se arrollanaxialmente a lo largo delbobinado
§ No hay espacio entre espiras
§ En capa única, entransformadores de potenciasuele usarse en bobinados deregulación
Capas9 7 5 3 2 4 6 8
8 6 4 2 1 3 5 7
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Tipos de BobinadoCapas. Bobinado de regulación
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Tipos de Bobinado
§ Variante del bobinado decapa, pero conespaciadores entre espiras
§ Generalmente empleadoen bobinados de altaintensidad
§ Permite refrigeración§ Dividir cada espira en
varios conductores§ Trasposición de
conductores o pletinas
§ Factor de espacio elevado,compacto
§ Robusto
Hélice
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Tipos de bobinadoBobina en hélice (en fabricación)
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Tipos de Bobinado
§ Generalmente empleado en bobinadosde muchas espiras y poca intensidad(AT)
§ Varias espiras por disco
§ Capacidad entre segmentos bajacomparada con capacidad a tierra =>distribución no lineal de la tensión entransitorios
§ Se mejora el comportamiento conentrelazado de espiras
Discos
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Tipos de bobinadoBobina en discos (en fabricación)
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Aislamientos y estructuras
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¿Preguntas?
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