Máquinas

Temperatura en transformadores

Profesor:
MSc. Julián Gil González
Materia : Máquinas III

Pereira, Mayo 2014

Temperatura en Transformadores – Máquinas III
Fuentes de pérdidas en un transformador
Algunas fuentes de pérdidas en un transformador pueden ser:
• En el circuito magnético por variación del flujo alterno relacionado con Bf y la tensión
aplicada.
• Por corriente circulantea través de los devanados como I2R + corrientes de Eddy;
ambas dependen de la corriente de carga. Adicionalmente encontramos pérdidas en:
 Conexiones.
 Taps.
 Bujes.

Las pérdidas debidas a los flujos escapados de los devanados, terminales y conexiones
creando las denominadas pérdidas parasitas o por corrientes de Eddy que se generan por las
corrientes inducidas en las zonas metálicasubicadas alrededor del devanado o conexiones
aledañas.

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Factores de importancia para el usuario
• Determinación de la cantidad de sobrecarga y lapso de tiempo que esta puede aplicarse
sin causar disminución en la vida útil del equipo.
• Determinación de la cantidad de vida del transformador.

Factores de importancia para el fabricante
Eldiseñador debe conocer todas las pérdidas que produzcan elevadas temperaturas en el
transformador y métodos de enfriamiento adecuados.

• Prevenir temperaturas elevadas o puntos calientes en algún o algunos lugares del
equipo, tales como:
Conductores, Aislamientos, Núcleo, Aceite y Tanque.
• Determinar cantidades de conductor y núcleo
• Estructura de aislamiento
• Cantidad y disposición de losductos de enfriamiento
• Diseño y calibración de las protecciones térmicas

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Fluidos refrigerantes y aislantes
El coeficiente de convección representa la habilidad de un fluido para transmitir calor por
convección natural dependiendo de 5 factores:
Densidad, Coeficiente de expansión térmica, viscosidad, Calor especifico y conductividadtérmica.
NOTA: El aceite es 12 veces más eficiente que el aire y el agua es 100 veces más eficiente
que el aire.

Sistema de refrigeración en un transformador
La transferencia de calor de la parte activa al aire toma lugar en dos etapas, primero de la
parte activa al aceite dentro del tanque; luego del aceite al aire en el enfriador. Y el
movimiento del fluido se da naturalmente por convección oes forzado por bombas o
ventiladores.

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Métodos de enfriamiento
Tipo de agente enfriador

Símbolo

Aceite

O

Gas

G

Agua

W

Aire

A

Tipo de Circulación

Símbolo

Natural

N

Forzado

F

Dirigido hacia el devanado

D

Sistemas más comunes de enfriamiento en transformadores
Sistemas más comunes

SímboloTransformador seco con refrigeración en aire

AN

Transformador seco con refrigeración aire forzado

AF

Transformador con refrigeración natural de aire y aceite

ONAN

Transformador con refrigeración natural de aceite y aire forzado

ONAF

Transformador con refrigeración forzada de aceite y aire

OFAF

Transformador con refrigeración de aire forzado y flujo de aceite dirigido através de los
devanados

ODAF

Transformador con circulación de aceite forzado

OFWF

Temperatura en Transformadores – Máquinas III
Trafo de aceite

Trafo de seco

Temperatura en Transformadores – Máquinas III
Trafo con refrigeración natural
de aire y aceite

Transformador con refrigeración natural
de aceite y aire forzado

Temperatura en Transformadores – Máquinas IIIFenómeno de termosifón
Es el movimiento cíclico del aceite a través de los puntos calientes y fríos del transformador, se
debe al cambio de densidad del aceite con la variación de la temperatura, ya que existe la relación
lineal entre la temperatura en el devanado y su altura.
De este fenómeno depende la circulación del aceite. Cuando el aceite gana temperatura pierde
densidad y peso. Los...