hisotria del transformador
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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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I N D I C E
• 1o. Introducciòn.Historia del Transformador
• 2o. Transformadores Actuales• 3o. Tendencias Tecnològicas 2007
• 4o. Futuro de los Transformadores de
Potencia
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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%.
1.- INTRODUCCION
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•James Clerk Maxwel (1831-1879). En 1864 formulò lateorìa de Electromagnetìsmo
•Michael Faraday. (1791 –1867) . InducciónElectromagnética, Considerado Padre de la IngenieríaEléctrica.
•George Westinghouse. (1846-1914). Inventor del Sistemade frenos de aire para los trenes. Con Tesla desarrolla elsistema de C.A.
Michael Faraday
George Westinghouse
HISTORIA
Ecuaciones de Maxwell
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Marzo 1885. KarolyZipernowski, Otto Blathy y Miksa Deri.
De origen Húngaro .
Transformadores de 5 y 7.5 KVA, 1400 / 100V, 100 Hz.
1886 William Stanley / G. Westinghouse. En EUA
HISTORIA
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HISTORIA
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Patente de Tesla del Sistema de AC (1890)
Especificación de
Diseño del
Transformador deZipernowski (1885)
HISTORIA
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NùcleoDevanados
Tanque
Fluido
2.- EL TRANSFORMADOR ACTUAL
ELEMENTOS DELTRANSFORMEDOR
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2.- TRANSFORMADORES ACTUALES
Tipo Acorazado
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2.- TRANSFORMADORES ACTUALES
Tipo Columnas
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2.- REACTORES DE POTENCIA Y NEUTRO
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3.- TENDENCIAS TECNOLOGICAS 2007TECNOLOGIAS
CON MAYOR IMPACTOEN LOS SIGUIENTES
10 AÑOS
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Bio Ingenierìa
ImagenAnatómica:Rayos XUltrasonidoResonancia Magnética
Laser
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Bio Ingenierìa
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Bio Ingenierìa
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Nanotecnologìa
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Mega-Computaciòn
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Robòtica
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Superconductividad
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Sistemas Electromagnéticos
Motores de Inducción Lineares reemplazarán las Catapultas Hidráulicas
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Tecnologìa (IT) India->China
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El Automovil Elèctrico (Hìbrido)
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Celdas de Combustible
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Reactor de Fusiòn
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• 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
4.- EL FUTURO DEL TRANSFORMADOR
Fuente: Electra, Oct.2001 R.Baehr
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4.1
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4.2. Principales Caracterìsticas
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+ Las consideraciones: Económicas y
Ambientales
+ La Evaluación de Pérdidas a través del
tiempo, varían reflejando las condicioneslocales de:
Disponibilidad de Capital
Tasas de Interés Tiempo para la Depreciación Fuentes y costos de la Energía Primaria Características de la Carga
4.3. Consideraciones para el Cambio
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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
4.3. Consideraciones para el Cambio
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a.) MEJORA EN LAS CARACTERISTICAS
DE MATERIALES Y ACCESORIOS:
Acero Eléctrico
Conductores
Aislamientos SólidosLíquido Aislante/Refrigerante
Acero Estructural
Accesorios
b.) DESARROLLO DE HERRAMIENTASAVANZADAS DE DISEÑO
4.4. Estratègias para el Desarrollo (Factores)
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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
Acero Eléctrico del Nùcleo
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Evolución del Acero Eléctrico
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Evolución del Acero Eléctrico
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+ 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)
Conductores
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Conductores
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Superconductoresde baja temperatura(LTSC- 4°K) / He
Superconductoresde alta temperatura
(HTSC- 77°K) / N2
Conductores