Aspectos constructivos: circuito magnético I

(1)

(2)

Aspectos constructivos:

circuito magnético I

El

El SiSi incrementa la resistividad incrementa la resistividad del material y reduce las

del material y reduce las

corrientes parásitas

En la construcción del núcleo se

utilizan chapas de acero aleadas

con Silicio de muy bajo espesor

(0,3 mm) aprox.

La chapa se aisla mediante un tratamiento químico (Carlite) y se obtiene por

LAMINACIÓN EN FRÍO: aumenta la permeabilidad. Mediante este procedimiento

se obtien factores de relleno del 95-98%

se obtien factores de relleno del 95-98% El núcleo puede tener sección cuadrada. Pero es más frecuente aproximarlo a la circular

Montaje chapas núcleo

1 2 3 4

5 Corte a Corte a _90º_90º Corte a Corte a _45º_45º

V

2

V

1

(3)

Aspectos

construc-tivos: devanados y

tivos: devanados y

aislamiento I

600-5000 V 4,5 - 60 kV > 60 kV Diferentes formas Diferentes formas constructivas de constructivas de devanados según devanados según tensión y potencia tensión y potencia

Los conductores de los devanados están aislados entre

sí:

En transformadores de baja potencia y tensión se

utilizan hilos esmaltados. En máquinas grandes se

emplean pletinas rectangulares encintadas con papel

impregnado en aceite

El aislamiento entre devanados se realiza dejando

espacios de aire o de aceite entre ellos

La forma de los devanados es normalmente circular

El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar

elevados gradientes de potencial, el devanado de baja

tensión se dispone el más cercano al núcleo

(4)

Aspectos constructivos:

devanados y aislamiento II

{

Estructura

devanados:

transformador

monofásico

Núcleo con 2 columnas

Núcleo con 2 columnas Núcleo con 3 Núcleo con 3

columnas columnas Secundario Secundario Primario Primario Secundario Secundario Primario Primario Aislante Aislante Concéntrico Concéntrico Primario Primario Aislante Aislante Secundario Secundario Primario Primario Aislante Aislante Alternado Alternado Secundario Secundario

(5)

Aspectos constructivos:

devanados y aislamiento III

Fabricación núcleo:

chapas magnéticas

Conformado

conductores devanados

Catálogos comerciales Catálogos comerciales

(6)

Aspectos constructivos:

refrigeración

1 Núcleo1 Núcleo

1’ Prensaculatas 1’ Prensaculatas 2 Devanados 2 Devanados 3 Cuba 3 Cuba 4 Aletas refrigeración 4 Aletas refrigeración 5 Aceite 5 Aceite 6 Depósito expansión 6 Depósito expansión 7 Aisladores (BT y AT) 7 Aisladores (BT y AT) 8 Junta 8 Junta 9 Conexiones 9 Conexiones 10 Nivel aceite 10 Nivel aceite 11 - 12 Termómetro 11 - 12 Termómetro 13 - 14 Grifo de vaciado 13 - 14 Grifo de vaciado 15 Cambio tensión 15 Cambio tensión 16 Relé Buchholz 16 Relé Buchholz 17 Cáncamos transporte 17 Cáncamos transporte 18 Desecador aire 18 Desecador aire 19 Tapón llenado 19 Tapón llenado 20 Puesta a tierra 20 Puesta a tierra 

(7)

Aspectos constructivos:

trasformadores trifásicos I

Transformadores

en baño de

aceite

(8)

Aspectos constructivos:

transformadores trifásicos II

Transformador

seco

OFAF

(9)

Aspectos constructivos:

transformadores trifásicos III

5000 kVA 5000 kVA Baño de Baño de aceite aceite 2500 kVA 2500 kVA Baño de aceite

Baño de aceite 1250 kVABaño de aceite1250 kVABaño de aceite

10 MVA 10 MVA Sellado con N Sellado con N22 10 MVA 10 MVA Sellado con N Sellado con N22 Catálogos comerciales Catálogos comerciales

(10)

Aspectos constructivos: transformadores

trifásicos IV

Secciones de

transfomadores en aceite y

secos

En aceite

Seco

Catálogos comerciales Catálogos comerciales Catálogos comerciales Catálogos comerciales

(11)

Devanado

con N

con N11 espiras espiras

Devanado

con N

con N22 espiras espiras

Aislante Aislante

3 transformadores

monofásicos

ϕ

1 1

ϕ

2 2

ϕ

3 3

ϕ

1 1

ϕ

2 2

ϕ

3 3

Estructura básica de

un transformador

trifásico

ϕ

1 1

ϕ

2 2

ϕ

3 3

ϕ

=0

Se puede

suprimir

la columna

central

La suma de los tres

flujos es 0: se pueden

unir todas las columnas

en una

columna central columna central

Eliminando la

columna central se

ahorra material y

peso del

trans-formador

formador

transformadores trifásicos II

(12)

ϕ

1 1

ϕ

2 2

ϕ

3 3

Transformador

trifásico de 3

columnas

Si el sistema en el que trabaja el transformador es totalmente equilibrado su

análisis se puede reducir al de una fase (las otras son = desfasadas 120º y

240º)

El circuito equivalente que se utiliza es el mismo, con la tensión de

fase y la corriente de línea (equivalente a conexión estrella –

estrella)

En un transformador con tres columnas

existe una pequeña asimetría del

circui-to magnético: el flujo de la

columna cen-tral tiene un recorrido

más corto y, por tanto, de menor

reluctancia.

reluctancia._{La corriente de magnetización de esa} La corriente de magnetización de esa

fase será ligeramente menor.

Transformador trifásico núcleo

acorazado (5 columnas) acorazado (5 columnas)

ϕ

1 1

ϕ

2 2

ϕ

3 3

Las dos columnas laterales sirven

como camino adicional al flujo. De

este modo, es posible reducir la

sección y, por tanto, la altura de la

culata

transformadores trifásicos III

(13)

Autotransformadores

AUTOTRAFO AUTOTRAFO SECO DE BT SECO DE BT AUTOTRAFO AUTOTRAFO SECO DE BT SECO DE BT VARIAC: VARIAC: AUTOTRAFO AUTOTRAFO REGULABLE REGULABLE VARIAC CON VARIAC CON INSTRUMENTOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE MEDIDA Catálogos comerciales Catálogos comerciales

(14)

Tomas de

regulación

Conexión

devanados

Conexión

toma de

_tierra

Transformador con tomas

(15)

Transformadores de corriente II

● Depende de la linealidad entre el flujo e IDepende de la linealidad entre el flujo e I_0._0.A mayor IA mayor I₀₀mayor error.mayor error. ● Se utilizan materiales magnéticos de alta permeabilidad.Se utilizan materiales magnéticos de alta permeabilidad.

● Se trabaja con valores bajos de B.Se trabaja con valores bajos de B.

● Se trabaja con valores limitados de la corriente del secundario (Z de Se trabaja con valores limitados de la corriente del secundario (Z de carga próxima al cortocircuito) para evitar pérdidas de linealidad

carga próxima al cortocircuito) para evitar pérdidas de linealidad

PRECISIÓN DE LA MEDIDA

● Tensión de aislamientoTensión de aislamiento: máx. tensión con la que se puede trabajar.: máx. tensión con la que se puede trabajar. ● Relación de transformaciónRelación de transformación: 200/5 A (p ejem).: 200/5 A (p ejem).

● Error de IntensidadError de Intensidad: diferencia entre la I: diferencia entre la I₂₂real y la esperada en real y la esperada en función de la corriente I

función de la corriente I1 1 en % (en % (

ε

i(%)i(%)).).

● Error de faseError de fase: diferencia de fases entre I: diferencia de fases entre I₁₁ e I e I₂₂

PARÁMETROS DEL TRAFO DE CORRIENTE

100

1 1 2

−

_⋅

=

I

K

I

(%)

n i

ε

n n n

_I

I

K

2 1

=

(16)

Transformadores de corriente III

Núcleos magnéticos para

transformadores de

corriente

Sonda de

corriente

1 – 10 –

100 A

Transformador de

corriente 1250A



 M. F. Cabanas: Técnicas para el mantenimiento y M. F. Cabanas: Técnicas para el mantenimiento y diagnóstico de máquinas eléctricas rotativas diagnóstico de máquinas eléctricas rotativas

Transformadores de

corriente 100 A

  M. F. Cabanas: M. F. Cabanas: Técnicas para el Técnicas para el mantenimiento y mantenimiento y diagnóstico de diagnóstico de máquinas eléctricas máquinas eléctricas rotativas rotativas