Aspectos constructivos: circuito magnético I

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(1)
(2)

Aspectos constructivos:

Aspectos constructivos:

circuito magnético I

circuito magnético I

El

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

del material y reduce las

corrientes parásitas

corrientes parásitas

En la construcción del núcleo se

En la construcción del núcleo se

utilizan chapas de acero aleadas

utilizan chapas de acero aleadas

con Silicio de muy bajo espesor

con Silicio de muy bajo espesor

(0,3 mm) aprox.

(0,3 mm) aprox.

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

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

LAMINACIÓN EN FRÍO: aumenta la permeabilidad. Mediante este procedimiento

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 90º90º Corte a Corte a 45º45º

V

2

V

1

(3)

Aspectos

Aspectos

construc-tivos: devanados y

tivos: devanados y

aislamiento I

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

Los conductores de los devanados están aislados entre

sí:

sí:

En transformadores de baja potencia y tensión se

En transformadores de baja potencia y tensión se

utilizan hilos esmaltados. En máquinas grandes se

utilizan hilos esmaltados. En máquinas grandes se

emplean pletinas rectangulares encintadas con papel

emplean pletinas rectangulares encintadas con papel

impregnado en aceite

impregnado en aceite

El aislamiento entre devanados se realiza dejando

El aislamiento entre devanados se realiza dejando

espacios de aire o de aceite entre ellos

espacios de aire o de aceite entre ellos

La forma de los devanados es normalmente circular

La forma de los devanados es normalmente circular

El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar

El núcleo está siempre conectado a tierra. Para evitar

elevados gradientes de potencial, el devanado de baja

elevados gradientes de potencial, el devanado de baja

tensión se dispone el más cercano al núcleo

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Aspectos constructivos:

Aspectos constructivos:

devanados y aislamiento II

devanados y aislamiento II

{

Estructura

Estructura

devanados:

devanados:

transformador

transformador

monofásico

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

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Aspectos constructivos:

Aspectos constructivos:

devanados y aislamiento III

devanados y aislamiento III

Fabricación núcleo:

Fabricación núcleo:

chapas magnéticas

chapas magnéticas

Conformado

Conformado

conductores devanados

conductores devanados

Catálogos comerciales Catálogos comerciales

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Aspectos constructivos:

Aspectos constructivos:

refrigeración

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:

Aspectos constructivos:

trasformadores trifásicos I

trasformadores trifásicos I

Transformadores

en baño de

aceite

(8)

Aspectos constructivos:

Aspectos constructivos:

transformadores trifásicos II

transformadores trifásicos II

Transformador

seco

OFAF

Catálogos comerciales Catálogos comerciales

(9)

Aspectos constructivos:

Aspectos constructivos:

transformadores trifásicos III

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

Aspectos constructivos: transformadores

trifásicos IV

trifásicos IV

Secciones de

Secciones de

transfomadores en aceite y

transfomadores en aceite y

secos

secos

En aceite

Seco

Catálogos comerciales Catálogos comerciales Catálogos comerciales Catálogos comerciales

(11)

Devanado

Devanado

con N

con N11 espiras espiras

Devanado

Devanado

con N

con N22 espiras espiras

Aislante Aislante

3 transformadores

3 transformadores

monofásicos

monofásicos

ϕ

ϕ

1 1

ϕ

ϕ

2 2

ϕ

ϕ

3 3

ϕ

ϕ

1 1

ϕ

ϕ

2 2

ϕ

ϕ

3 3

Estructura básica de

Estructura básica de

un transformador

un transformador

trifásico

trifásico

ϕ

ϕ

1 1

ϕ

ϕ

2 2

ϕ

ϕ

3 3

ϕ

ϕ

=0

=0

Se puede

Se puede

suprimir

suprimir

la columna

la columna

central

central

La suma de los tres

La suma de los tres

flujos es 0: se pueden

flujos es 0: se pueden

unir todas las columnas

unir todas las columnas

en una

en una

columna central columna central

Eliminando la

Eliminando la

columna central se

columna central se

ahorra material y

ahorra material y

peso del

peso del

trans-formador

formador

transformadores trifásicos II

(12)

ϕ

ϕ

1 1

ϕ

ϕ

2 2

ϕ

ϕ

3 3

Transformador

Transformador

trifásico de 3

trifásico de 3

columnas

columnas

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

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

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

240º)

240º)

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

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

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

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

estrella)

estrella)

En un transformador con tres columnas

En un transformador con tres columnas

existe una pequeña asimetría del

existe una pequeña asimetría del

circui-to magnético: el flujo de la

circui-to magnético: el flujo de la

columna cen-tral tiene un recorrido

columna cen-tral tiene un recorrido

más corto y, por tanto, de menor

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.

fase será ligeramente menor.

Transformador trifásico núcleo

Transformador trifásico núcleo

acorazado (5 columnas) acorazado (5 columnas)

ϕ

ϕ

1 1

ϕ

ϕ

2 2

ϕ

ϕ

3 3

Las dos columnas laterales sirven

Las dos columnas laterales sirven

como camino adicional al flujo. De

como camino adicional al flujo. De

este modo, es posible reducir la

este modo, es posible reducir la

sección y, por tanto, la altura de la

sección y, por tanto, la altura de la

culata

culata

transformadores trifásicos III

(13)

Autotransformadores

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

Tomas de

regulación

regulación

Conexión

Conexión

devanados

devanados

Conexión

Conexión

toma de

toma de

tierra

tierra

Transformador con tomas

Transformador con tomas

Catálogos comerciales Catálogos comerciales

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Transformadores de corriente II

Transformadores de corriente II

● Depende de la linealidad entre el flujo e IDepende de la linealidad entre el flujo e I0. 0. A mayor IA mayor I0 0 mayor 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

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 I2 2 real y la esperada en real y la esperada en función de la corriente I

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

ε

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

PARÁMETROS DEL TRAFO DE CORRIENTE

100

1 1 2

=

I

I

K

I

(%)

n i

ε

n n n

I

I

K

2 1

=

(16)

Transformadores de corriente III

Transformadores de corriente III

Núcleos magnéticos para

Núcleos magnéticos para

transformadores de

transformadores de

corriente

corriente

Sonda de

Sonda de

corriente

corriente

1 – 10 –

1 – 10 –

100 A

100 A

Transformador de

Transformador de

corriente 1250A

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

Transformadores de

corriente 100 A

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

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