El transformador consiste principalmente en el circuito magnético, circuito eléctrico, circuito dieléctrico, tanques y accesorios. Los elementos principales del transformador son los devanados primario y secundario y el núcleo de acero. El núcleo del transformador está hecho de acero al silicio para proporcionar un camino magnético continuo. Por lo general, el núcleo del transformador está laminado para minimizar la pérdida por corrientes de Foucault.
Índice de contenidos
circuito magnético
El circuito magnético de un transformador consta de centro y yugo. El circuito proporciona el camino al flujo de flujo magnético. El transformador consta de un núcleo de acero laminado y las dos bobinas. Las dos bobinas están aisladas entre sí y también del núcleo.
El núcleo del transformador está construido con láminas de lámina de acero o acero al silicio ensambladas para proporcionar una trayectoria magnética continua. A las densidades de flujo habituales, el material de acero al silicio tiene bajas pérdidas por histéresis.
La posición vertical en la que se enrolla la bobina se denomina miembro mientras que la posición horizontal se conoce como yugo.
Circuito electrico
La construcción del circuito eléctrico del transformador consta de devanados primario y secundario generalmente hechos de cobre. Los Conductores de sección rectangular se utilizan generalmente para devanados de baja tensión y también para devanados de alta tensión de grandes transformadores. Los conductores del área de sección transversal circular se utilizan para el devanado de alto voltaje en el transformador pequeño.
De acuerdo con la construcción del núcleo y la forma en que los devanados primario y secundario se colocan alrededor de él, el transformador se denomina como tipo de núcleo y tipo de caparazón.
Transformador tipo núcleo
En una construcción de tipo de núcleo simple del transformador, se forman láminas de marco rectangulares para construir el núcleo del transformador. Las laminaciones se cortan en forma de tiras en forma de L como se muestra en la siguiente figura. Para evitar una gran reluctancia en las juntas donde las láminas se unen entre sí, las capas alternas se colocan de manera diferente para eliminar las juntas continuas.
Los devanados primario y secundario están intercalados para reducir el flujo de fuga. La mitad de cada devanado se coloca lado a lado o concéntricamente en cualquiera de las extremidades del núcleo.
Al colocar estos devanados, se proporciona aislamiento de baquelita entre el núcleo y el devanado de bajo voltaje (LV), entre los dos devanados que se encuentran entre los devanados de bajo voltaje (LV) y alto voltaje (HV) y también entre las bobinas y el yugo. Y también entre la rama HV y el yugo como se muestra en la figura a continuación.
Para reducir el aislamiento, el devanado de baja tensión siempre se coloca más cerca del núcleo.
Transformador tipo carcasa
En un transformador tipo carcasa, las laminaciones individuales se cortan en forma de tiras largas de forma E e I, como se muestra en la siguiente figura. Tiene dos circuitos magnéticos y el núcleo tiene tres extremidades. La rama central transporta todo el flujo, mientras que las ramas laterales transportan la mitad del flujo. Por lo tanto, el ancho del centro es el doble que el de las extremidades exteriores.
El flujo de fuga se reduce por la subdivisión de los devanados que, a su vez, tienen menos reactancias. Tanto el devanado primario como el secundario se colocan uno al lado del otro en la rama central. El devanado de bajo voltaje se coloca más cerca del núcleo y el devanado de alto voltaje se coloca fuera del devanado de bajo voltaje.
Para reducir el costo de laminación entre el núcleo y el devanado de bajo voltaje, los devanados se forman y se enrollan en forma cilíndrica y luego se insertan las laminaciones del núcleo más tarde.
Circuito dieléctrico
El circuito dieléctrico consta de aislamientos utilizados en diferentes lugares del transformador para aislar las partes conductoras. El núcleo está laminado para minimizar las pérdidas por corrientes de Foucault. Las láminas están aisladas entre sí por una ligera capa de barniz o por una capa de óxido. El espesor de las láminas varía de 0,35 mm a 0,5 mm para una frecuencia de 50 Hz.
Tanques y Accesorios
Otras partes y accesorios diferentes también se instalan en el transformador para su trabajo eficiente, así como para una vida útil más larga y mejores servicios del transformador. Son los siguientes:
Conservador
El Conservator es un tanque cilíndrico colocado en la parte superior o en el techo del tanque principal del transformador. Se proporciona una tapa grande que se puede abrir de vez en cuando para el correcto mantenimiento y limpieza del transformador. Actúa como depósito del aceite aislante del transformador.
Cuando el transformador está completamente cargado y la temperatura del transformador aumenta mucho, se produce un aumento en el volumen del aire dentro del transformador. A medida que el nivel del aceite aumenta y disminuye simultáneamente, un conservatorio proporciona el espacio adecuado para este aceite expandido dentro del transformador.
Descanso
Al igual que en el cuerpo humano, hay un corazón, de manera similar, un respirador actúa como un corazón para el transformador. Cuando la temperatura del transformador aumenta, el aceite aislante del transformador se calienta. Este aceite se expande y se contrae.
Cuando el aceite se calienta y se expande, el transformador respira aire y, por lo tanto, el aceite se enfría y el nivel de aceite baja y el aire se absorbe en él. Este proceso de entrada y salida de aire se denomina respiración del transformador.
El nivel de aceite en la cámara aumenta y disminuye cuando el respiradero toma y saca aire para enfriar el aceite. Este aire transporta humedad, que contamina el aceite y, por lo tanto, la calidad del aceite se deteriora.
Para eliminar este contenido de humedad, el respiradero se llena con gel de sílice. La función principal del gel de sílice es separar la humedad del aceite, manteniendo la calidad del aceite aislante. Inicialmente, el color del gel de sílice es azul y, a medida que absorbe la humedad del aceite, se vuelve de color rosa.
El gel de sílice fresco seca el aire hasta un punto de rocío debajo -40 grados Celsius.
Ventilación de explosión
El respiradero de explosión es un tubo delgado de aluminio colocado en ambos extremos del transformador para evitar que se dañe. Cuando la temperatura aumenta drásticamente en el transformador y se crea una presión excesiva dentro del transformador, la ventilación explosiva ayuda a liberar la presión.
Radiador
La función principal del radiador es enfriar el aceite en el transformador. El radiador es el dispositivo desmontable cuya parte superior e inferior está conectada por una válvula al tanque del transformador. Cuando se realiza la limpieza y el mantenimiento del transformador, la válvula evita el drenaje del aceite cuando el radiador se separa del transformador.
Cuando el transformador está en condiciones de trabajo, el aceite del transformador se calienta y sube en el tanque principal y entra al radiador a través de la válvula superior. Allí se enfría y por la válvula inferior de la unidad radiante el aceite ingresa nuevamente al tanque del transformador y este proceso continúa.
Bujes
Los Bushings en el transformador son el dispositivo aislante que permite que un conductor eléctrico pase energía eléctrica de manera segura a través de él. Proporciona fuerza de campo eléctrico al aislamiento de los conductores para soportar si una gran cantidad de energía eléctrica pasa a través de él. Porcelana maciza El buje tipo se utiliza en transformadores más pequeños y condensador lleno de aceite El buje tipo se utiliza en transformadores grandes.
La causa más común de falla del bushing que resulta en daño al transformador es la entrada de la humedad. El factor de potencia del bushing siempre estará en condiciones estables, pero si se observa la variación en el factor de potencia significa que hay deterioro en el aislamiento.
Esto se puede identificar mediante las pruebas conocidas como prueba de aceptación o de rutina y prueba de doble factor de potencia.
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