ELECTRIC, WITH AN EDGE
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ELECTRIC, WITH AN EDGE
Los transformadores eléctricos juegan un papel vital en la vida moderna de cada persona. Puede que no sea muy aparente, pero los transformadores ayudan a las personas a operar negocios o encender hogares y dispositivos. En la época actual, donde las personas están profundamente conectadas con sus dispositivos eléctricos, no se puede negar que el uso de la electricidad se ha arraigado en la función de la humanidad. El transformador enfriado por aceite se ha utilizado durante muchas décadas y se encuentra comúnmente en compañías eléctricas, fábricas y otras industrias. Entonces, ¿qué lo hace especial? ¿Y debería considerar comprar uno?
Siguiendo estándares internacionales como ANSI, IEEE, IEC, CSA, AS/NZ, etc., durante más de 15 años, DAELIM ha demostrado ser uno de los líderes mundiales en la fabricación de transformadores profesionales y otros equipos eléctricos. Daelim ofrece productos económicos y de calidad que seguramente funcionarán bien durante largos períodos.
Pero primero, ¿qué es un transformador?
Los transformadores vienen en diferentes tamaños, formas y funciones específicas. Hay transformadores enormes y transformadores del tamaño de un barril, pero todos tienen algo en común, que es regular corrientes, voltajes o electricidad en general.
También son capaces de transferir electricidad de un circuito a otro junto con cambios en los niveles de voltaje pero sin interrumpir la frecuencia. Hoy en día, suelen funcionar con el uso de suministro de CA.
Esto significa que la fluctuación en el voltaje de suministro también se ve afectada por la fluctuación en la corriente.
Aumento de corriente = aumento de voltaje (viceversa).
Además, los transformadores mejoran la seguridad y la eficiencia de los sistemas de energía al regular los niveles de voltaje, ya sea aumentando (aumentando) o reduciéndolos (disminuyendo) cuando sea necesario. Son capaces de distribuir y regular la energía incluso a largas distancias.
Ahora que sabe para qué se utilizan generalmente los transformadores, pasemos a un tipo de transformador más específico, que son los transformadores de aceite.
Los transformadores de aceite son básicamente transformadores que usan aceite para aislar y mantener el transformador en niveles de temperatura saludables. Estos transformadores están construidos para ser duraderos y resistir altas temperaturas y exposiciones químicas.
Incluso darle un tanque lleno de aceite no es suficiente, por lo que algunas personas mejoran el medio de enfriamiento de los grandes transformadores agregando radiadores externos que, a cambio, hacen que el aceite circule a través del proceso de convección natural.
Los transformadores de potencia que tienen altas capacidades también pueden tener ventiladores de refrigeración, ya que funcionan a plena carga, pero esto normalmente se aplica a los transformadores de potencia que contienen miles de kVA (kilovoltios amperios).
Pero para los transformadores llenos de aceite que tienen un conservador o depósito de aceite, puede agregar un relé detector de gas por motivos de seguridad. Este detecta el aumento de gas en el interior del transformador debido a sobrecalentamientos o arcos eléctricos internos.
Además, esto hará que un disyuntor corte la energía del transformador. Para los transformadores que no disponen de relé detector, normalmente se equipan con otro tipo de relé, en concreto; un relé de presión repentina que tiene una función similar.
Para ayudar a mantener la vida útil de un transformador eléctrico, se realizan mecanismos o procesos de enfriamiento para ayudarlos a regular el calor. Demasiado calor en el transformador puede causar mal funcionamiento o, lo que es peor, accidentes. Hay dos tipos de métodos de enfriamiento: aceite y seco. En este artículo, se explicarán los transformadores enfriados por aceite.
La disipación de calor dentro de un transformador eléctrico se puede hacer mediante el método seco (aire) o el uso de aceite. A diferencia del método de enfriamiento en seco que usa aire como refrigerante, el método de enfriamiento con aceite utiliza líquidos o aceites para minimizar el calor dentro del transformador.
Por definición, un transformador refrigerado por aceite es un tipo de transformador sumergido en aceite (principalmente mineral) que ayuda a regular la temperatura del transformador. Mediante el uso de un radiador conectado al tanque del transformador, el aceite puede disipar el calor.
Los transformadores eléctricos sumergidos en aceite son los equipos más utilizados principalmente debido a su estructura simple y operación confiable. Tiene una disipación de calor más rápida, una conducción uniforme y un mejor rendimiento de aislamiento que el transformador de tipo seco.
Se denominan transformadores de aceite o transformadores tipo aceite porque utilizan un medio refrigerante o líquido aislante que se compone de aceite mineral. Este medio de enfriamiento es conocido por ser efectivo en la regulación de las temperaturas del transformador en comparación con los transformadores que usan aire como medio de enfriamiento.
Debido a su eficiencia, un transformador enfriado por aceite se usa en casi todos los tipos de uso que necesitan una clasificación de alrededor de 50 MVA y superior. Dado que puede absorber y disipar más calor, generalmente se usa en transformadores con cargas eléctricas más grandes.
Sin embargo, debido a la propensión del aceite a incendiarse, se recomienda no utilizar transformadores enfriados por aceite en espacios cerrados o interiores. Los transformadores que generalmente usan este método de enfriamiento se colocan o instalan fuera del edificio, lejos de las personas y otros riesgos de incendio.
Independientemente del medio de enfriamiento utilizado, se sabe que los transformadores de tipo líquido y de aceite tienen un mejor enfriamiento que los transformadores de tipo seco. Esto se debe a que el líquido se considera un medio de enfriamiento más eficaz.
Son mecanismos de enfriamiento altamente eficientes que también se utilizan ampliamente.
Como se mencionó anteriormente, existen dos tipos de transformadores según su método o capacidad de enfriamiento: el transformador enfriado por aceite y el transformador de tipo seco. A continuación se muestra una idea general de la diferencia entre los dos: sus características, ventajas y desventajas.
Este tipo de método de enfriamiento de transformadores utiliza aceite mineral para disipar el calor y mejorar el aislamiento. Se clasifica en tipos: transformadores de tipo abierto y transformadores de tipo sellado.
Los transformadores de enfriamiento de aceite también tienen diferentes métodos, todos usan aceite como refrigerante principal. Son los siguientes:
En este método, el calor del núcleo y los devanados se transfiere al aceite. Luego, el aceite fluye hacia arriba en el radiador, siguiendo el principio de convección. El aceite enfriado llenará el espacio. El calor del aceite se disipará en la atmósfera debido al flujo de aire natural alrededor del transformador. Por lo general, se utiliza para transformadores de hasta 60 MVA.
Aquí, el aceite se fuerza a circular a través del intercambiador de calor usando una bomba. Luego, el aire comprimido se mueve con el uso de ventiladores. Los intercambiadores de calor pueden construirse por separado del tanque y conectarse a través de tuberías en la parte superior e inferior. Se utiliza principalmente en transformadores de mayor potencia.
Es similar al método OFAF. Sin embargo, utiliza el flujo de agua para disipar el calor de los intercambiadores de calor en lugar del aire. El agua calentada se enfría en un enfriador separado. Este método se utiliza en transformadores de gran escala que tienen cientos de MVA.
La ventaja esencial de un transformador refrigerado por aceite, ya que es un excelente aislante eléctrico, es que tiene una buena conductividad térmica para absorber el calor. En el lado negativo, también se consideran un peligro de incendio y se recomienda encarecidamente que no se utilicen en interiores. Una fuga de aceite también puede causar contaminación al medio ambiente.
Este tipo de transformador utiliza aire como medio de refrigeración en lugar de aceite; por eso se llama el tipo seco. Este tipo de método de enfriamiento se clasifica en dos:
Se utiliza principalmente en pequeños transformadores de hasta 3 MVA. El flujo de aire natural que rodea el tanque o el transformador se usa para enfriar la máquina.
En este método, el aire es forzado hacia el núcleo y los devanados usando ventiladores o sopladores. Para evitar la acumulación de polvo, se utilizan filtros de aire. Por lo general, se utiliza para transformadores con clasificaciones de hasta 15 MVA.
La característica más evidente de los transformadores de tipo seco es que su núcleo está completamente expuesto en lugar de dentro de un tanque. Esto es para permitir que el aire entre y salga libremente del núcleo y los devanados. Otra ventaja notable que tiene sobre el transformador de tipo aceite es que reduce los riesgos de incendio; por lo tanto, a menudo se usa en espacios interiores.
Elegir entre un transformador de tipo seco y enfriado por aceite dependerá principalmente de su presupuesto y requisitos de seguridad. Aunque los transformadores llenos de aceite se consideran más eficientes, aún no puede usarlos en algunas regiones propensas a incendios. Sin embargo, los transformadores de tipo seco son más propensos a sobrecalentarse si experimentan una sobrecarga. Es por eso que al elegir cuál es mejor, considere también su uso. Ambos son grandes transformadores a su manera.
Los transformadores de aceite generalmente funcionan igual que otros transformadores, pero en lugar de aire como medio de enfriamiento como los transformadores de distribución de tipo seco, los transformadores de aceite usan aceite de transformador como medio de enfriamiento.
El aceite de transformador es un aceite de base mineral. Es adecuado para transformadores por sus propiedades químicas y rigidez dieléctrica. Sirve como medio refrigerante o agente refrigerante para transformadores de tipo aceite.
Sin embargo, vale la pena señalar que el aceite se degradará con el tiempo, lo que puede causar fallas y reparaciones costosas a largo plazo.
El aceite utilizado en los transformadores de aceite son aceites minerales. Específicamente aceite nafténico, de silicona y de base biológica.
Estos tres aceites para transformadores se usan comúnmente en transformadores de tipo aceite debido a su compatibilidad. El aceite mineral es simplemente superior en comparación con los otros aceites, ya que tiene mejores propiedades eléctricas y de refrigeración.
Pueden ser costosos, pero valen mucho la pena ya que se considera la forma más eficiente de enfriar los transformadores de tipo aceite. Puede usar alternativas, pero pueden ser igual de costosas y menos efectivas.
Los aceites minerales son comunes en la industria. El aceite mineral es excelente para el aceite de transformador porque es el aceite más compatible disponible en el mercado. Sin embargo, tiene sus desventajas o inconvenientes, uno de los cuales es su bajo punto de inflamación.
Si el aceite mineral se filtra, existe una gran posibilidad de que pueda iniciar un incendio. Esto se debe a que el aceite mineral es altamente inflamable. Para los edificios, existe un código contra incendios que exige que sus transformadores utilicen líquidos o aceites menos inflamables.
Aquí, los transformadores de tipo seco son de gran utilidad debido a su medio de enfriamiento. El aire o aire presurizado es lo que utilizan los transformadores de tipo seco para enfriarse, lo que significa que no hay aceite que pueda escaparse de él, ya que no tiene ninguno.
El aceite mineral también se considera un contaminante ambiental, y si el agua se mezcla accidentalmente, se degradará drásticamente. Esta es la razón por la que los transformadores tienen un diseño que mantiene el agua lejos del aceite.
Se sabe que este dúo es una alternativa común de aceite mineral para entornos con alto riesgo de incendio, como laboratorios, construcciones, establecimientos interiores, etc. El tetraácido graso de pentaeritritol y los ésteres naturales y sintéticos son más caros que el aceite mineral.
Entonces, ¿qué lo convierte en una alternativa?
Los transformadores necesitan un cambio de diseño especial para ser compatibles con los ésteres sintéticos y naturales de tetraácidos grasos de pentaeritritol, lo que significa que usarlo puede ser una molestia. Los ésteres naturales tienen muy poca estabilidad a la oxidación. Como resultado, los ésteres naturales son la única solución viable para los transformadores sellados herméticamente.
Los aceites a base de silicona o fluorocarbono son aceites menos inflamables que son compatibles con los transformadores de tipo aceite. Sin embargo, son más caros que los ésteres y también son menos biodegradables.
También hay investigadores que experimentan con formulaciones a base de vegetales. Por ejemplo, el aceite de coco. Sin embargo, no son adecuados para climas fríos y tensiones superiores a 230 kV.
Incluso se están experimentando nanofluidos para su uso en transformadores. Estos se usan comúnmente como aditivos para mejorar las propiedades estables, térmicas y eléctricas.
En 2019 también se introdujeron nuevos líquidos para transformadores de base biológica. Tiene una viscosidad baja que lo convierte en un mejor medio de enfriamiento que podría reducir la temperatura caliente del devanado del transformador y mejorar las capacidades de carga.
Sin embargo, dado que es nuevo, aún no está ampliamente disponible.
Los transformadores con refrigerantes de aceite utilizan aceites minerales principalmente por sus propiedades químicas y rigidez dieléctrica. Es un excelente agente para actuar como aislante y refrigerante para su transformador. Un dieléctrico o material dieléctrico es un aislante eléctrico que es polarizado por un campo eléctrico aplicado. Detiene o repele la electricidad cargada a través del material.
El aceite en el transformador sirve como aislante y agente refrigerante para el transformador. El ácido formará un lodo que se depositará en los devanados, lo que provocará la disipación de calor.
El aceite en el transformador es para aislar y enfriar el transformador de aceite. Dependen en gran medida del aceite para mantener las temperaturas en niveles moderados para no sobrecalentarse mientras está funcionando. El aceite tiene la capacidad de permanecer estable a altas temperaturas y por sus propiedades aislantes regula la temperatura del transformador.
Este aceite también se utiliza en condensadores de alto voltaje, interruptores, disyuntores e incluso lámparas fluorescentes.
Aparte del aislamiento, otra función que ofrece es que suprime la descarga de corona y la formación de arcos. El aceite para transformadores más común es el aceite mineral, pero existen formulaciones alternativas que están comenzando a ganar reputación con la esperanza de reemplazar el aceite mineral tradicional.
No, no todos los transformadores usan aceite. Tome los transformadores de tipo seco, por ejemplo, utilizan aire o aire forzado como medio de enfriamiento o agente de enfriamiento. Tiene sus pros y sus contras, que discutiremos más a fondo en el artículo.
Pero es seguro que no todos los transformadores usan aceite mineral para mantenerlos frescos.
No existe un transformador específico que se considere el mejor. Sin embargo, hay transformadores que se adaptan mejor a un entorno específico. Tomemos como ejemplo los transformadores de tipo aceite, son excelentes para usos en exteriores pero no son recomendables en interiores debido a sus componentes inflamables.
En este punto, si aún no está seguro de qué transformador es mejor para usted, puede comunicarse con el equipo de profesionales de DAELIM para ayudarlo con sus inquietudes y confusiones.
Si en el caso de que se agote el aceite, el transformador aún puede funcionar, pero no por mucho tiempo, ya que su temperatura seguirá aumentando sin aceite aislante. Esto también puede dañar el transformador si no se detiene inmediatamente.
El aceite para transformadores está compuesto por bifenilo policlorado, que es un contenido químico tóxico que es peligroso tanto para humanos como para animales. Es por eso que se recomienda encarecidamente que tome precauciones adicionales al aplicar el aceite al transformador.
Por si no lo sabía, DAELIM ofrece servicios de postventa para que usted sea asistido en cómo aplicar correctamente el aceite a su transformador.
En esta sección, aprenderá las ventajas y desventajas de los transformadores de aceite. Esto le ayudará a decidir si debe o no comprar uno. Esto ayuda mucho a su decisión de compra.
Comencemos primero con las ventajas.
A continuación se presentan las principales ventajas de usar transformadores de aceite.
El aceite aislante utilizado para enfriar el transformador es altamente eficiente y nunca ha sido reemplazado por una alternativa hasta ahora porque simplemente hace un mejor trabajo. Algunas alternativas son demasiado costosas, pero menos efectivas.
Los transformadores de tipo seco usan resina epoxi que tiene poca disipación de calor. Es incomparable al aceite mineral, en términos de rendimiento de disipación de calor.
Los transformadores de aceite son aptos para altas tensiones pero para los transformadores tipo seco solo son adaptables a tensiones inferiores a 35 kV, lo cual es una gran diferencia.
Dependiendo del transformador de aceite que adquiera, no hay duda de que los transformadores de aceite de DAELIM son de alta calidad. Puede esperar que los materiales sean sólidos, lo que significa que no tendrá que preocuparse por amenazas comunes como fugas, degradación, etc.
A continuación se presentan los inconvenientes de los transformadores de aceite, si hay un elemento que le molesta, reconsidere o comuníquese con DAELIM para aclaraciones.
Dado que está utilizando aceite como medio de refrigeración, puede esperar gastar más en transformadores de aceite que en transformadores de tipo seco, ya que los transformadores de tipo seco utilizan aire como medio de refrigeración. Aunque no es tan eficiente, es costoso cuando se trata de precio.
Debe tener en cuenta que el mantenimiento de los transformadores de aceite es imprescindible para mantenerlo en buenas condiciones. Independientemente, los transformadores de aceite pueden tener una mayor longevidad si se cuidan adecuadamente.
A pesar de su ventaja para la disipación de calor, el medio refrigerante o el mineral es inflamable y puede incendiarse fácilmente y potencialmente explotar. En el caso de que ocurra un incidente de sobrepresión, el derrame de aceite del motor podría generar riesgo de contaminación ambiental.
Como se mencionó, los transformadores de aceite generalmente no pasan la mayoría de los códigos de incendios de edificios en la actualidad, esto se debe a que su contenido altamente inflamable puede incendiarse fácilmente y podría propagarse fácilmente dentro de los establecimientos.
La respuesta es sí y no. No, porque el aceite del transformador rara vez se incendia debido a la estructura del tanque mismo. Si se fabrica o diseña bien, lo más probable es que un transformador enfriado por aceite no se incendie. Pero dado que los aceites minerales son altamente inflamables, las circunstancias desafortunadas aún pueden provocar un incendio. Por las siguientes razones, el aceite del transformador puede incendiarse:
1. Si un transformador está mal fabricado, el aislamiento de la bobina podría dañarse y provocar cortocircuitos.
2. Incendio local de alta temperatura causado por conexiones deficientes o conectores con excesiva resistencia de contacto.
3. Si el núcleo de hierro se daña y la corriente y la temperatura aumentan, los combustibles internos podrían arder.
4. Si ocurre una sobrecarga y falla la protección del dispositivo, puede causar que el transformador se sobrecaliente
5. La calidad del aceite se deteriora con el tiempo, lo que puede afectar la circulación de calor del aceite y la disipación de calor. Podría provocar un sobrecalentamiento y un incendio.
6. Los fenómenos naturales como la caída de rayos pueden encender materiales combustibles.
7. Si un animal manipula el buje de bajo voltaje del transformador, podría comenzar un cortocircuito y provocar un incendio.
El aceite de transformador podría ser dañino para humanos y animales por varias razones. En primer lugar, el componente principal del aceite de transformadores, el bifenilo policlorado (PCB), es altamente tóxico para los humanos. La exposición a PCB podría causar hepatotoxicidad y neurotoxicidad.
Como también se mencionó anteriormente, si la calidad del aceite no se mantiene correctamente, podría causar que el transformador funcione mal y se sobrecaliente. Por lo tanto, podría provocar un incendio o una combustión que es muy perjudicial no solo para los humanos sino también para el medio ambiente.
Es un tipo de transformador con sus devanados primario y secundario completamente recubiertos de resina epoxi, impidiendo la penetración de la humedad.
El aceite en el transformador sirve como aislante y agente refrigerante para el transformador. El ácido formará un lodo que se depositará en los devanados, lo que provocará la disipación de calor.
Un transformador típico tiene varios devanados o bobinas secundarias. Estas bobinas son conductores de alambre aislados envueltos en un núcleo de acero laminado.
En resumen, los transformadores enfriados por aceite son excelentes para disipar el calor. Se considera el tipo de transformador más eficiente en comparación con el transformador de tipo seco. Un transformador sumergido en aceite o enfriado por aceite también se clasifica en tres mecanismos, OFAF, ONAN y OFWF.
Al elegir qué tipo de transformador, dependerá significativamente de su presupuesto y uso. Además, tenga en cuenta el entorno o los alrededores donde colocará el transformador.
Si está buscando un transformador que sea excelente para exteriores, ¡entonces los transformadores de aceite son definitivamente para usted! Sin embargo, si planea colocarlo en interiores o dentro de establecimientos, tenga en cuenta el código de incendios ya que uno de los inconvenientes de este transformador es su aceite altamente inflamable.
Si aún estás indeciso sobre cuál comprar, visita DAELIM y pregunta cuál se adapta mejor a tus necesidades. Su experiencia en la industria de productos eléctricos seguramente lo ayudará a obtener el transformador más eficiente pero menos costoso que se adapte a sus necesidades.
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It is a type of transformer with its primary and secondary windings completely covered with epoxy resin, preventing moisture from penetrating.