Con el rápido desarrollo de la economía mundial, transformadores de tipo seco han experimentado un crecimiento significativo en todo el mundo. En el ámbito de los transformadores de distribución, en particular, la cuota de mercado de los transformadores de tipo seco ha ido aumentando año tras año. En muchos países, los transformadores de tipo seco representan actualmente entre el 40 % y el 50% del total de transformadores de distribución.
Índice
Características estructurales de los transformadores de tipo seco
- Seguros, resistentes al fuego y respetuosos con el medio ambiente, lo que permite su instalación y funcionamiento directamente en los centros de carga.
- Fabricados con tecnología nacional avanzada, ofrecen una elevada resistencia mecánica, una gran resistencia a los cortocircuitos, bajas descargas parciales, una excelente estabilidad térmica, una alta fiabilidad y una larga vida útil.
- Bajas pérdidas, bajo nivel de ruido y un importante ahorro energético, sin necesidad de mantenimiento.
- Excelente disipación del calor y gran capacidad de sobrecarga; la capacidad puede aumentarse en condiciones de refrigeración por aire forzado.
- Resistencia superior a la humedad, apta para entornos con alta humedad o condiciones ambientales adversas.
- Puede equiparse con un completo sistema de control y protección de la temperatura. La unidad inteligente de control de temperatura detecta automáticamente y muestra de forma cíclica la temperatura de funcionamiento de cada fase del devanado, y puede poner en marcha o detener automáticamente los ventiladores de refrigeración, al tiempo que ofrece funciones de alarma y desconexión.
- Tamaño compacto, diseño ligero, espacio mínimo y bajo coste de instalación.
Diseños estructurales
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Tipo abierto
Estructura habitual en la que el cuerpo del transformador está en contacto directo con la atmósfera. Adecuada para entornos interiores limpios y relativamente secos (humedad relativa ≤ 85% a 20 °C). Los métodos de refrigeración incluyen la refrigeración por aire natural y la refrigeración por aire forzado. -
Tipo cerrado
El cuerpo del transformador está alojado en una carcasa estanca y no entra en contacto directo con la atmósfera. Debido a que las condiciones de estanqueidad y disipación del calor son menos favorables, este tipo de transformador se utiliza principalmente en aplicaciones mineras como transformador a prueba de explosiones. -
Tipo de resina moldeada
Para el aislamiento principal se utiliza resina epoxi u otros materiales de resina. Esta estructura es sencilla y compacta, y se emplea habitualmente en transformadores de pequeña capacidad.
Métodos de refrigeración
Los transformadores de tipo seco se refrigeran mediante refrigeración por aire natural (AN) o por aire forzado (AF).
Con refrigeración natural por aire, el transformador puede funcionar de forma continua a su potencia nominal. Con refrigeración forzada por aire, la potencia de salida puede aumentarse hasta 50%, lo que lo hace adecuado para situaciones de sobrecarga intermitente o de emergencia.
Sin embargo, debido al aumento de las pérdidas por carga y a la mayor tensión de impedancia en caso de sobrecarga, el transformador entra en un estado de funcionamiento no rentable. Por lo tanto, no se recomienda un funcionamiento continuo a largo plazo en condiciones de sobrecarga.
Directrices para la selección de productos
1. Selección de transformadores en función de las características de la carga
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Cuando haya una gran cantidad de cargas de primera o segunda clase, se deben instalar dos o más transformadores. Si se desconecta un transformador, las unidades restantes deben seguir siendo capaces de abastecer todas las cargas de nivel 1 y nivel 2. Estas cargas importantes deben concentrarse en la medida de lo posible, en lugar de estar dispersas.
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Para grandes cargas estacionales, se recomienda el uso de transformadores específicos, como las máquinas de refrigeración de los sistemas de aire acondicionado o las cargas de calefacción eléctrica en grandes edificios comerciales.
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En el caso de cargas concentradas de gran potencia, también deben instalarse transformadores específicos, como los destinados a equipos de calefacción de gran tamaño, máquinas de rayos X de gran potencia o hornos de arco eléctrico.
2. Consideraciones medioambientales y estructurales
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En condiciones ambientales normales, se pueden elegir tanto transformadores de inmersión en aceite como de tipo seco; por ejemplo, en plantas industriales, centrales eléctricas agrícolas o salas de subestaciones independientes dentro de comunidades residenciales.
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En edificios de varias plantas o de gran altura, deben utilizarse transformadores no inflamables o ignífugos.
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En entornos polvorientos o corrosivos, es necesario utilizar transformadores cerrados o sellados para garantizar un funcionamiento seguro.
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En la misma sala se pueden instalar equipos de alta y baja tensión que no contengan aceite inflamable, así como transformadores de distribución no sumergidos en aceite. En tales casos, los transformadores deben estar provistos de una carcasa de protección IP2X por motivos de seguridad.
Notas de instalación
Los transformadores de distribución son componentes clave de las subestaciones.
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Los transformadores de tipo seco sin carcasa se instalan directamente sobre el suelo y están protegidos por barreras de seguridad.
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Los transformadores de tipo seco con carcasa también pueden instalarse directamente sobre el suelo sin necesidad de estructuras de protección adicionales.
Aplicaciones de los transformadores de tipo seco
Dado que los transformadores de tipo seco no contienen aceite, eliminan riesgos como el incendio, la explosión y la contaminación. Por ello, no es necesario instalarlos en una sala específica para transformadores, lo que permite instalar tanto los transformadores como otros equipos eléctricos en la misma sala.
Comparación entre transformadores de tipo seco y transformadores sumergidos en aceite
Los transformadores de tipo seco y los sumergidos en aceite son los dos tipos de transformadores más utilizados. En comparación con los transformadores sumergidos en aceite, los de tipo seco ofrecen una mayor seguridad contra incendios, lo que los hace adecuados para lugares con requisitos estrictos de protección contra incendios, como hospitales, aeropuertos y estaciones de tren.
Sin embargo, los transformadores de tipo seco suelen ser más caros y tienen ciertos requisitos medioambientales; por ejemplo, no deben instalarse en entornos excesivamente húmedos, polvorientos o muy contaminados.
