ABB GroupMTD_Tema1 - 1

Jornadas TcnicasConsideraciones de diseo

Julio 2013 Lisboa Miguel A. de la Fuente

ABB GroupMTD_Tema1 - 2 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 2

Consideraciones de diseo

Tipos de transformadores Por uso Por construccin

Tipos de refrigeracin Principio de funcionamiento Elementos del transformador

Exterior Parte activa

Nucleo Bobinados

Aislamientos

ABB GroupMTD_Tema1 - 3 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 3

Transformadores

Transformadores de distribucin SDT, MDT, LDT XX kVA 20 MVA // < 52 kV Subestacin Padmounted (generalmente uso urbano) Polemounted (poste) Secos

Transformadores de Potencia Generator Step-up. Elevadores Step down. Reductores Cambiadores de fase HVDC Horno Traccion Reactancias

Tipos por uso

ABB GroupMTD_Tema1 - 4 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 4

Transformadores de distribucinEjemplos

ABB GroupMTD_Tema1 - 5 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 5

Transformadores

n Circuito magntico tipo columnasn Bobinas cilndricasn Bobinas rectangulares

n Circuito magntico tipo acorazadon Bobinas rectrangulares

Tipos por construccin

ABB GroupMTD_Tema1 - 6 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 6

Tranformadores por construccinColumnas - Acorazados

ABB GroupMTD_Tema1 - 7 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 7

Transformadores

NATURALEZA DEL REFRIGERANTE: Aceite mineral lquido aislante sinttico O Agua W Aire A

TIPO DE CIRCULACIN DEL REFRIGERANTE: Natural N Forzada (no dirigida) F Forzada y dirigida D

ONAN / ONAF ODAF OFWF

Tipos por refrigeracin

ABB GroupMTD_Tema1 - 8 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 8

El Transformador.

Sobre un ncleo de hierro se arrolla unabobina de N1 espiras.

Se aplica tensin alterna V1.

Se produce un campo magntico alterno deinduccin B

Sobre el mismo ncleo se arrolla unasegunda bobina de N2 espiras.

Por induccin electromagntica, el campocreado induce una tensin en esta bobina,V2.

Si f es la frecuencia y S la seccin delncleo, se cumple:

V1 = 4,44 . k . f . S . B . N1V2 = 4,44 . k . f . S . B . N2

Principio Fundamental

ABB GroupMTD_Tema1 - 9 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 9

El Transformador

BornasConectan el transformador a

los sistemas de tensin

Armario reguladorMotor, control y protecciones

RefrigeracinDisipa calor hasta la

potencia nominal

DepsitoMantiene nivel de aceite,

permitiendoexpansin/comprensinl

CubaEn su interior se

encuentra la parte activa(nucleo y bobinados)

inemersos en refrigerante

Armario de controlControl de protecciones y

refrigeracin

Elementos externos

Elementos de control yproteccin

ABB GroupMTD_Tema1 - 10 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 10

El transformadorElementos internos

Regulador de tensinRuptor

Regulador de tensinSelector

Circuito magntico(nucleo)

Bridas soporte(nucleo y bobinado)

Bobinados

Conexionado(a bornas y regulador)

ABB GroupMTD_Tema1 - 11

Transformador Tipo Columnas

ABB GroupMTD_Tema1 - 12 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 12

El nucleo

El ncleo proporciona una camino debaja reluctancia al flujo magntico

Lminas de acero al silicio (0,27-0,30mm) aisladas entre si

Prdidas en el ncleo, funcin Caractersticas del acero (w/kg) Punto de trabajo (B) Entrehierro Corrientes parsitas

Cuba Brida Otras partes metlicas

ABB GroupMTD_Tema1 - 13 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 13

Bobinado

El bobinado est formador por Conductor

Pletina individual Cable transpuesto Twin

Aislamiento Entre conductores Entre bobinas Entre fases

Estructuras soporte

CTC

ABB GroupMTD_Tema1 - 14 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 14

Lay-out de bobinadosTipos de bobinado

Ncleo

Bobinado interiorGeneralmente BT, hlice

Bobinado intermedioGeneralmente BT, discos

Bobinado exterioGeneralmente reg, capa

ABB GroupMTD_Tema1 - 15 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 15

Tipos de Bobinado

Las espiras se arrollanaxialmente a lo largo delbobinado

No hay espacio entre espiras

En capa nica, entransformadores de potenciasuele usarse en bobinados deregulacin

Capas9 7 5 3 2 4 6 8

8 6 4 2 1 3 5 7

ABB GroupMTD_Tema1 - 16 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 16

Tipos de BobinadoCapas. Bobinado de regulacin

ABB GroupMTD_Tema1 - 17 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 17

Tipos de Bobinado

Variante del bobinado decapa, pero conespaciadores entre espiras

Generalmente empleadoen bobinados de altaintensidad

Permite refrigeracin Dividir cada espira en

varios conductores Trasposicin de

conductores o pletinas

Factor de espacio elevado,compacto

Robusto

Hlice

ABB GroupMTD_Tema1 - 18 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 18

Tipos de bobinadoBobina en hlice (en fabricacin)

ABB GroupMTD_Tema1 - 19 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 19

Tipos de Bobinado

Generalmente empleado en bobinadosde muchas espiras y poca intensidad(AT)

Varias espiras por disco

Capacidad entre segmentos bajacomparada con capacidad a tierra =>distribucin no lineal de la tensin entransitorios

Se mejora el comportamiento conentrelazado de espiras

Discos

ABB GroupMTD_Tema1 - 20 ABB GroupJuly 1, 2013 | Slide 20

Tipos de bobinadoBobina en discos (en fabricacin)

ABB GroupMTD_Tema1 - 21

Aislamientos y estructuras

ABB GroupMTD_Tema1 - 22

Preguntas?

ABB GroupMTD_Tema1 - 23