Profesor: Héctor Barrios M. Alumno: Rubén Rodríguez Gómez

El transformador, es un dispositivo que no tiene partes móviles, el cual transfiere energía de un circuito a otro bajo el principio de inducción electromagnética. la transferencia de energía la hace por lo general con cambios en los de voltajes de corrientes.

  

Partes de un transformador:NúcleoDevanadoSistema de

refrigeraciónAisladores de salidaRelés de protección.

Circuito magnéticoChapas de acero al

silicioCubierto por

material aislante

Compuesto por:ColumnasCulataVentanas del núcleo

Tipos de núcleo:ACORAZADO DE

COLUMNAS

Juntas Unión CULATA-COLUMNATOPE SOLAPE

Devanados o Bobinas Las bobinas son fabricadas con lamina de aluminio o cobre

en baja tensión y con alambre de sección redonda o rectangular con un recubrimiento aislante de resinas de Polivinilo formal modificado, las cuales les da un elevado

punto de ruptura dieléctrica, así como una adecuada resistencia a la exposición del liquido aislante del

transformador, tal que no se deterioren sus propiedades o contamine el liquido aislante. Estos conductores son de

clase térmica 120ºC. 

Disposición de los devanados

CONCENTRICOS ALTERNADOS

A.T.

B.T.

A.T.B.T.

A.T.B.T.

B.T.

Materiales aislantes En las bobinas es utilizado el papel tipo kraft de clase térmica 120ºC con un recubrimiento de resina termofraguante en forma de rombos

por ambos lados que proporciona máxima resistencia mecánica y dieléctrica. 

En el conjunto núcleo-bobina se utiliza cartón prensado de origen celulósico, que proporciona el aislamiento necesario entre los

devanados y el núcleo. También en utilizado el papel crepe, así como los tubos de crepe para

aislar debidamente las puntas de las bobinas que se conectan a las boquillas o al cambiador de derivaciones. 

Estos aislamientos son compatibles con el líquido aislante del transformador sin que se alteren sus propiedades ni contaminen a

este. Con el propósito de tener una máxima efectividad de los aislamientos y curar la resina contenida en el papel kraft de las bobinas, los ensambles

núcleo-bobina se introducen en hornos modulares que operan con un ciclo de temperatura cuidadosamente controlada, logrando así ofrecer una alta resistencia a los esfuerzos mecánicos producidos por fallas de

corto circuito que afecte al transformador.  

 Tanque y gabinete 

El material utilizado en la fabricación de los tanques y gabinetes es placa de acero estructural código ASTM-A-36

de primera calidad, el cual es preparado en maquina de corte, punzadoras, troqueladoras y dobladoras, los cuales

son unidos posteriormente en un proceso de soldadura MIG. 

Adicional a lo anterior, generalmente es utilizado en el área de las boquillas de baja tensión, acero inoxidable según

código AISI-304, para servir como medio diamagnético al paso de corrientes superiores a los 1000 A. 

Sistema de refrigeraciónSistema de refrigeración• Pérdidas en el hierro y en el cobre• Es necesario disipar el calor• TRAFO SECO (aire)• TRAFO en BAÑO DE ACEITE

– Aislante– Refrigerante– Tiene aditivos

Depósito de ExpansiónCuba principal llena

de aceite (menor oxidación)

Absorbe las dilataciones del aceite.

Lleva un filtro secante (humedad)

Evolución:Aceite mineralAceite sintéticoAceite de siliconaResinas epoxy

< 200 kVA → Sólo aceite

Más de 200 kVA → Radiadores externos

MVAs → Intercambiadores aceite-agua.

Pasatapas → porcelana (rellenos de aire o aceite)

A B C

n a b c

Protecciones del transformador 

El incremento del empleo de potencia en plantas industriales ha necesitado del cada vez más grande y caras subestaciones. Los transformadores utilizados en esas subestaciones necesitan una adecuada protección.

Sistemas de protección: Las falla de transformadores además de las originadas por razones físicas o ambientales, son causadas por tres diferentes principales razones:

Sobrecarga, Cortocircuito, Sobre voltajes. A continuación se describen a modo general los principales

dispositivos de protección utilizados en los transformadores.

FALLAS DE UNTRANSFORMADOR

FALLAS INTERNAS: cortos circuitos internos. (relédiferencial o de porcentaje diferencial ).

FALLAS EXTERNAS: sobrecargas (relé desobrecargas).

Otros dispositivos de protección son:•Relé Buchholz.•Relé de imagen térmica.•Relé de presión súbita.•Relé de resistencia

PROTECCIÓN DIFERENCIAL

•Es un relé que opera cuando el vector de diferencia entre dos o máscantidades eléctricas similares, excede un valor predeterminado.•Compara las corrientes de entrada y de salida del elementoprotegido.•Opera abriendo los interruptores en ambos extremos del elementoprotegido.•Sirve para proteger contra fallas internas en el transformador.Aspectos influyentes en la operación incorrecta del relé diferencial:•Niveles de tensión diferentes.•Desfasamiento de 30 grados entre las señales de entrada y salida.•Corriente inicial de magnetización.•La protección diferencial siempre se activa cuando detecta fallasdentro del sistema que esta protegiendo.

RELÉS DESOBRECORRIENTE

(50-51)

•Pueden ser temporizados o instantáneos•Difíciles de coordinar, poco selectivos•Se utilizan como protección de respaldo entransformadores de potencia.•Necesidad de cambios de ajuste al cambiar laconfiguración del sistema y/o la corriente de carga.•Mejora de la actuación a través de direccionalidad y(o comunicación en extremos casos) límite: relésdiferenciales, comparación de fases, etc.

RELÉ DE TEMPERATURA O

TÉRMICO (49)

Estos dispositivos son termómetrosacondicionados con microinterruptores para mandar señalesde alarma de disparo para ladesconexión de carga o paraarrancar ventiladores.

RELÉ DE PRESIÓN (63)

Se aplica para protección de transformadores depotencia para detectar y desfogar sobre

presionesinternas que puedan resultar peligrosas y cuyo

origen sean fallas internas.RELÉ

RELÉ DE PRESIÓN SUBITA(63)

Esta colocado en la parte superior del tanque deltransformador. Este relé opera con las variaciones

bruscas dentro del tanque del transformadororiginada por los gases que se producen durante las

fallas internas

RELÉ BUCHHOLZ

Relé de aceite que se aplica solamente atransformadores con tanque conservador de

aceite conectado con el tanque principal.Con este relé la protección se dispone solamentepara fallas dentro del tanque del transformador. 

FIN