Diagnostico de la vida util de un trabsformador de distribucion

COMPORTAMIENTO DE LA TEMPERATURA DE UN
TRANSFORMADOR MONOFÁSICO DE 50 KVA

Ing. J. A. Blanco M.
Dr. Eduardo Sierra Gil

INTRODUCCIÓN

Aumento de cargas
• Equipos críticos

Más costoso• Aumento de las pérdidas
• Incremento de temperatura

Comportamiento

de

la

temperatura

• Pérdida vida útil

Deterioro del aislamiento

de

un

transformador monofásico dedistribución de 50
kVA.
Método de los Elementos Finitos

MÉTODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS

ECUACIÓN QUE RIGE EL ESTUDIO DEL
TRANSITORIO TÉRMICO

∂
∂T
∂
∂T
∂T
(λ x
) + (λ y
) = - q - Cρ
∂x∂x ∂y
∂y
∂t

∂
∂T
∂
∂T
∂T
(λλ(T ) + (λλ(T ) = - q(T) - C(T)ρ
∂x
∂x ∂ y
∂y
∂t

donde:
T= Temperatura
t = Tiempo
i = Componentes del tensor de conductividad térmica
(T) =Conductividad térmica
q(T) = Volumen de calor
C(T) = Calor específico
 = Densidad

RESULTADOS
Modelo geométrico del transformador

•

(b)

(c)

(d)

(e)

(a) Aceite, (b) Aire, (c) Cobre, (d)Hierro y (e) Porcelana.

RESULTADOS

Malla del transformador

(a)

(b)

División del continuo del transformador monofásico de 50 KVA.
(a) Malla del modelo geométrico. (b) Regiones malladasRESULTADOS

Gráfica isotérmica

Campos de temperaturas

RESULTADOS

Mapa multicolor

Transitoriedad térmica del transformador monofásico de
distribución de 50 kVA a las 24 horas(86.400 s)

CONCLUSIONES
1. El Método de los Elementos Finitos constituye una herramienta matemática adecuada
para la modelación de la transitoriedad térmica de transformadores monofásicos dedistribución permitiendo obtener valores de temperatura fronteriza y flujos de calor,
condiciones límites con elementos de convección y radiación, el comportamiento de
temperatura y una evaluación delrecalentamiento local en el transformador. Las
temperaturas resultantes se pueden usar para análisis posterior de la tensión térmica.

2. La utilización del software QuickField Professional...