Subestaciones

SUBESTACIONES

TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Definiciones fundamentales.-

Se denomina transformador a un aparato electromagnético estático destinado para transformar un sistema, primario, de corriente alterna en otro, secundario , con la misma frecuencia, pero con otras características, en particular, tensión y corrientes distintas.

Por regla general el transformador consta de un núcleoarmado de láminas de acero para transformadores y de dos o varios devanados acoplados electromagnéticamente.

El devanado del transformador al cual se aplica la energía eléctrica de c.a. se denomina primario y el otro, del cual se toma la energía transformada se denomina secundario.

El devanado conectado a la red de tensión mas alta se denomina devanado de AT; y el devanado conectado a la redde tensión menor se llama devanado de BT.

Si la tensión primaria es mas alta que la secundaria el transformador funciona como reductor y, en el caso contrario, si la tensión secundaria es más alta que la primaria, el transformador funciona como elevador.

Para evitar la influencia nociva del aire sobre el aislamiento de los devanados y para mejorar las condiciones de enfriamiento deltransformador, su núcleo junto con los devanados se introducen en un tanque que se llena con aceite dieléctrico.

Magnitudes nominales.-

Los datos nominales mas importantes de un transformador son los especificados en su placa de características proporcionada por el fabricante. Entre estos se tienen:
a) Potencia nominal.- es la potencia aparente en bornes del secundario a plena carga expresadaen KVA .
b) Tensión primaria.- es la tensión de alimentación del transformador a la frecuencia nominal.
c) Tensión secundaria.- es la tensión en bornes del secundario cuando se le aplica al primario su tensión y frecuencia nominales y el transformador trabaja en vacío.
d) Corrientes nominales del transformador.- considerando que el transformador es una máquina de elevado rendimiento, seacepta que la potencia del primario es igual a la potencia del secundario, luego las corrientes nominales se pueden deducir de la potencia nominal mediante las siguientes ecuaciones:

Tipos básicos de transformadores de potencia.-

De acuerdo a su forma constructiva los transformadores de potencia y distribución se clasifican en:
a) Transformadores monofásicos de una columna con dosvariantes; los de devanados concéntricos y los de devanados alternados.
b) Transformadores monofásicos de dos columnas; con devanados concéntricos y con devanados alternados.
c) Transformadores monofásicos acorazados con devanados concéntricos con devanado de baja tensión en dos secciones adyacentes al núcleo.
d) Transformadores trifásicos de tres columnas; con devanados concéntricos con eldevanado de alta tensión dividido en bobinas de disco.
e) Transformadores trifásicos de cinco columnas; con devanados concéntricos.
f) Transformadores trifásicos acorazados con devanados concéntricos con el devanado de baja tensión dividido en dos secciones contiguas al núcleo.

Nota 1: ventajas de los transformadores acorazados : como sus circuitos magnéticos son mas cortos , lascorrientes en vacío son mucho menores y se requiere menor cantidad de espiras para producir la fuerza magnetizante, esto significa admitir mayor voltaje por cada espira , y por lo tanto un ahorro notable en el peso del cobre. La principal desventaja es la mayor dificultad para el aislamiento y enfriamiento de los devanados.

Nota 2: la sección transversal de los núcleos puede ser rectangular ,cruciforme o escalonada, las secciones cruciformes y escalonadas tienen la ventaja de permitir que las bobinas sean redondas , con lo cual se incrementa la resistencia mecánica de los devanados a los esfuerzos electrodinámicos que ocurren a consecuencia de un cortocircuito. La desventaja de estos tipos de núcleo es la dificultad mayor durante el corte y armado de la laminación.

Materiales...