TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN DE ALTA EFICIENCIA DE ALTA EFICIENCIA
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INTRODUCCIÓN
El Transformador es un componente esencial en el Sistema Eléctrico, un dispositivo sin el cual no seria posible contar con el fluido eléctrico, tal y como lo conocemos
INTRODUCCIÓN
Su historia empieza en el siglo XIX y poco a poco a evolucionado hasta ser lo que ahora conocemos.
La tendencia de estos equipos es que sean más eficientes.
La forma de lograr esto es reduciendo los niveles de
INTRODUCCIÓN
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reduciendo los niveles de pérdidas en los equipos.
Utilizando materiales y diseños que nos permitan lograr está reducción.
Las consideraciones Económicas y Ambientales guían a la industria de Transformadores.
Los valores de evaluación de pérdidas a través del tiempo varían reflejando las condiciones locales:
CONSIDERACIONES PARA EL CAMBIO
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tiempo varían reflejando las condiciones locales:
- Disponibilidad de capital - Tasas de Interés
- Tiempo para la depreciación
- Fuentes y costos de la energía primaria - Características de la carga
CONSIDERACIONES PARA EL CAMBIO
- Reducir pérdidas.
- Equipos más económicos.
- Equipos que requieran un menor mantenimiento.
- Materiales que preserven más la vida útil del transformador.
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transformador.
- Diseños y fabricación más exacta.
- Maquinaria y procesos avanzados.
Transformadores de Distribución, de 5 a 500 KVA, y hasta 34,500 Volts.
Transformadores Tipo Poste
Monofásicos : 5 - 167 KVA y 34.5 KV Trifásicos: 15 - 500 KVA y 34.5 KV Transformadores tipo Pedestal
Monofásicos : 25 - 167 KVA y 34.5 KV Trifásicos: 30- 2,500 KVA y 34.5 KV
TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION
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Trifásicos: 30- 2,500 KVA y 34.5 KV Transformadores Sumergibles
Monofásicos : 25 - 167 KVA y 34.5 KV Trifásicos: 30 - 500 KVA y 34.5 KV
Transformadores tipo seco, de 15 a 150 KVA, y 480-220 Volts.
TRANSFORMADORES TIPO SECO
DISEÑO
En base a las normas, los requerimientos y / o especificaciones del cliente, los ingenieros de
diseño con el apoyo de software, se encargan del desarrollo y la mejora de los productos que se desarrollo y la mejora de los productos que se fabrican.
Se cuenta con Software para diseño, modelos en elemento finito y dibujo en 2 y 3 dimensiones. Como apoyo para hacer más eficientes los diseños.
DISEÑO
• Mejorar las características de materiales y accesorios - Acero Eléctrico
- Conductores - Aislamientos
ESTRATEGIA
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- Líquidos Aislante
Las Pérdidas en vacío pueden ser reducidas por la selección de un
acero de alto
desempeño para el
ACERO ELÉCTRICO
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desempeño para el núcleo. A través de los
años han sido
desarrollados mejores aceros para el núcleo de transformadores :
NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
Los núcleos con acero eléctrico tipo “AMDT” (Amorphous Metal Distribution Transformers) . Una buena opción gracias a su ferromagnetismo, bajas pérdidas y la posibilidad de
formar cintas largas .
NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
El acero eléctrico esta en un estado sólido de la materia, en el que las partículas que conforman el sólido carecen de una estructura ordenada, tienen baja coercitividad, tienen isotropía magneto cristalina esto facilita la magnetización y des magnetización del núcleo.
NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
Eficiencia de un núcleo amorfo versus un núcleo de grano orientado en frio
“CGO”
300
Pérdidas en vacio
Transformador de 75 kVA con núcleo de Acero al silicio (Si) and amorfo (AMDT)
ACERO ELÉCTRICO
Pérdidas
0 50 100 150 200 250
Si AMDT
Si AMDT
Pérdidas en vacio 50% abajo
Las pérdidas de carga se pueden reducir incrementando la sección transversal de los conductores de las bobinas.
Reduciendo así la densidad de corriente y por consecuencia las pérdidas.
CONDUCTORES
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El cable continuamente transpuesto o CTC por sus siglas en ingles, es otra forma de reducir
CONDUCTORES
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otra forma de reducir pérdidas de carga.
Usualmente utilizado en equipos de potencia debido a su elevado costo de fabricación.
Los aislamientos son una de las principales partes que determinan el tiempo de vida y buen funcionamiento del transformador.
Se requiere mejorar:
AISLAMIENTOS
Se requiere mejorar:
-Estabilidad térmica
-Estabilidad en dimensiones -Reducir Higroscopia
-Aumentar resistencia mecánica -Aumentar rigidez dieléctrica
TUF-Flex®, es lo ultimo en innovación en aislamiento entre capas. Siendo delgado, fuerte, con diamantado
epóxido. Especialmente diseñado para resistir esfuerzos mecánicos durante manufactura y operación.
AISLAMIENTOS
TUF-Flex®
Otros
NOMEX®, diseñado para aplicaciones criticas de
temperatura hasta 220°C, soportan tensiones eléctricas de corta duración de 18 a 40 kV/mm, son resistentes, elásticos y flexibles.
AISLAMIENTOS
LÍQUIDOS AISLANTES
Aceite Nafténico con y sin inhibidores
Aceite Parafínico
Silicona
Hidrocarburos de alto peso molecular
Éster Naturales
Envirotemp® FR-3™, un líquido aislante producto de ésteres naturales de tipo vegetal. Se ha comenzado a utilizar en transformadores de distribución debido a sus ventajas, como el ser un excelente dieléctrico, su alta resistencia al fuego, compatibilidad con los materiales
LÍQUIDOS AISLANTES
resistencia al fuego, compatibilidad con los materiales aislantes que contienen los transformadores.
FUSIBLE LIMITADOR DE CORRIENTE 38 KV
PROTECCIONES
Específicamente utilizado para usarse en tensiones de 26.4 a 34.5 kv, en conexiones en Delta, para transformadores de distribución y para turbinas de generación eólica.
Transformadores para aprovechar energías renovables
NUEVOS CONCEPTOS DE DISEÑO
Transformadores para generación en granjas eólicas
NUEVOS CONCEPTOS DE DISEÑO
Los Transformadores estan diseñados Bajo las consideraciones del Draft
IEC 60076-16
Power Transformers for Wind Turbines Application.
TRANSFORMADORES PARA GENERACIÓN POR SISTEMAS
EÓLICOS
Precio Evaluado = Precio + A*(Pérdidas en vacío) + B*(Pérdidas debidas a la carga)
A= Costo de pérdidas en vacío $/watt
EVALUACIÓN DE EQUIPOS
A= Costo de pérdidas en vacío $/watt
B= Costo por pérdidas debidas de la carga $/watt
Actualmente, CFE A= 82.54 $/watt
B= 41.09 $/watt
NUESTRO OBJETIVO NUESTRO OBJETIVO
TRANSFORMADORES DE ALTA EFICIENCIA
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NUESTRO OBJETIVO
NUESTRO OBJETIVO
La utilización de transformadores de distribución de altas eficiencias en la redes eléctricas permite obtener reducciones en el consumo de energía, teniendo como resultado ganancias económicas y ecológicas a la sociedad no solo en México sino a nivel mundial.
TRANSFORMADORES DE ALTA EFICIENCIA
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la sociedad no solo en México sino a nivel mundial.
Los transformadores de distribución representan el segundo más grande componente de Pérdidas en las redes.
Reemplazar transformadores es más sencillo que
TRANSFORMADORES DE ALTA EFICIENCIA
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Reemplazar transformadores es más sencillo que cambiar cables o líneas.
NORMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TRANSFORMADORES
Eficiencia en transform adores de distribución trifásicos en México, E.U.A. y Canada.
99 99.2 99.4
FBH/fgm 97.4
97.6 97.8 98 98.2 98.4 98.6 98.8
15 30 45 75 113 150 225 300 500
Capacidad en kVA D OE T P - 3 ( 6 0 H z ) U SA N OM - 0 0 2 SE D E 1 9 9 9 I E M
Cada KWh tiene un costo hacía el medio ambiente, por las emisiones de CO2, SO2 y NO2 , este último
responsable de la acidificación del ambiente, resultado de la combustión del carbón, petróleo y gas natural.
El costo promedio de generación KWh. El cual se estima
ASPECTOS AMBIENTALES
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El costo promedio de generación KWh. El cual se estima en $0.05 USD / KWh
El pico del petróleo, tal vez no se acabe, pero podrá volverse demasiado caro.
Lo cual tendrá un impacto en
LA TENDENCIA DEL PETRÓLEO
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Lo cual tendrá un impacto en los medios para la generación de energía.
Por ello debemos movernos rápidamente para superar estos retos.
Sustituir los transformadores de baja eficiencia que actualmente se encuentran instalados en la redes de distribución.
Ampliar la cobertura de la NOM-002-SEDE, que exijan el
RECOMENDACIONES
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Ampliar la cobertura de la NOM-002-SEDE, que exijan el uso de transformadores con eficiencias mínimas, tanto en las redes de suministro como en la industria, en
capacidades hasta de 2 500 kVA. Tal como lo indica la Norma NEMA TP-1-1996.
¿PREGUNTAS?
fbaqueiro@condumex.com.mx
