Transformadores-inmersos en aceite: estructura y características

1. Estructura

El transformador-inmerso en aceite se compone de cuatro sistemas principales: cuerpo principal, refrigeración, protección y aislamiento, que trabajan juntos para garantizar un funcionamiento estable.

1. Componentes principales

◦ Núcleo: hecho de láminas apiladas de acero al silicio de alta-permeabilidad, que proporciona una ruta de baja-reluctancia para el flujo magnético y reduce las pérdidas sin-carga.

◦ Devanados: Devanados con conductores aislados de cobre o aluminio, divididos en devanados primarios y secundarios para realizar la transformación de tensión. Todo el conjunto se sumerge en aceite de transformador.

◦ Tanque: Un contenedor de acero herméticamente sellado que contiene el aceite, el núcleo y los devanados del transformador, mientras protege los componentes internos del daño ambiental.

2. Sistema de enfriamiento

◦ Aceite de transformador: actúa como aislante y refrigerante. Absorbe el calor del núcleo y los devanados y lo transfiere a las paredes del tanque y a los radiadores mediante convección.

◦ Radiadores/tubos de aletas: montados en la pared del tanque para aumentar el área de disipación de calor. Las unidades-de gran capacidad pueden estar equipadas con ventiladores para refrigeración por aire forzado.

◦ Conservador de Aceite: Ubicado en la parte superior del tanque y conectado por una tubería, acomoda la expansión y contracción del aceite del transformador debido a los cambios de temperatura. También reduce la exposición del aceite al aire para frenar la degradación del aceite.

3. Componentes de aislamiento y protección.

◦ Bujes HV: componentes aislados-de porcelana o polímero que proporcionan un camino seguro para que los conductores de alto-voltaje salgan del tanque mientras mantienen el aislamiento eléctrico entre las partes vivas y el tanque conectado a tierra.

◦ Relé Buchholz: Instalado en el tubo de conexión entre el tanque y el conservador, detecta acumulación de gas o flujo repentino de aceite causado por fallas internas, activando alarmas o disparos.

◦ Válvula de alivio de presión: Montada en la parte superior del tanque para liberar el exceso de presión automáticamente en caso de una falla interna, evitando la ruptura del tanque.

◦ Monitores de temperatura y nivel de aceite: incluidos termómetros y medidores de nivel de aceite, monitorean el estado de funcionamiento en tiempo real para evitar el sobrecalentamiento o el funcionamiento con bajo nivel-de aceite.
2. Funciones principales

1. Excelente rendimiento de aislamiento y refrigeración
El aceite de transformador tiene una alta rigidez dieléctrica y conductividad térmica. Previene cortocircuitos entre los devanados, el núcleo y el tanque, al tiempo que disipa eficientemente el calor generado durante la operación. Su rendimiento de refrigeración es muy superior al de los transformadores de tipo seco-, especialmente para aplicaciones de alta-potencia y alta-carga.

2. Alta confiabilidad y larga vida útil
El entorno sellado-lleno de aceite aísla la humedad, el polvo y el oxígeno, lo que ralentiza la oxidación y la corrosión de los componentes internos. Con un mantenimiento adecuado, los transformadores-inmersos en aceite pueden funcionar de manera confiable durante 20 a 30 años, adaptándose a las duras condiciones industriales y exteriores.

3. Costo-Efectividad y amplia aplicabilidad
En comparación con los transformadores de tipo seco-de la misma capacidad, los transformadores sumergidos en aceite-tienen costos iniciales más bajos. Cubren una amplia gama de capacidades, desde pequeños transformadores de distribución hasta grandes transformadores de potencia, y se utilizan ampliamente en redes eléctricas, instalaciones industriales, complejos comerciales y proyectos de energía renovable.

4. Fuerte capacidad de sobrecarga
El aceite de transformador tiene una alta capacidad calorífica, lo que permite que el transformador resista sobrecargas-de corta duración sin una degradación significativa del rendimiento. Esto es fundamental para aplicaciones con cargas fluctuantes para mantener la estabilidad del suministro de energía.

5. Sistema de mantenimiento maduro
La estructura y la tecnología de mantenimiento de los transformadores-inmersos en aceite están bien-probadas. Los procedimientos de mantenimiento y diagnóstico de fallas están maduros, las piezas de repuesto están fácilmente disponibles y los costos operativos son manejables.