¿Qué es un transformador de tipo seco?

• Estilo abierto: Se trata de una configuración comúnmente utilizada, en la que el cuerpo del transformador está directamente expuesto a la atmósfera. Es adecuada para entornos interiores relativamente secos y limpios (la humedad no debe superar 85% a 20 grados Celsius). Normalmente, emplea dos métodos de refrigeración: autorrefrigeración por aire y refrigeración por aire forzado.

• Estilo cerrado: En esta configuración, el cuerpo del transformador está encerrado dentro de una carcasa sellada, lo que impide la exposición directa a la atmósfera. Se utiliza principalmente en aplicaciones mineras debido a sus malas condiciones de estanqueidad y disipación del calor, clasificadas como antideflagrantes.

• Tipo resina fundida: Este tipo de transformador utiliza resina epoxi u otras resinas de moldeo como aislamiento principal. Presenta una estructura sencilla y un tamaño compacto, lo que lo hace adecuado para transformadores de menor capacidad.

EverNew Transformer fabrica varios tipos de transformadores de tipo seco, incluyendo nuestro renombrado transformador de tipo seco de estilo abierto de 1000KVA, transformador de minería de 2000KVA, y transformador de tipo seco de resina fundida de 1500KVA. Para consultas sobre transformadores tipo seco, póngase en contacto con nosotros para precios al por mayor.

Los transformadores de tipo seco utilizan varios métodos de refrigeración para regular la temperatura interna de forma eficaz, garantizando el funcionamiento normal y la estabilidad a largo plazo. Los métodos de refrigeración más comunes son:

• Refrigeración natural por aire (AN): Este método rentable disipa el calor por convección y conducción del calor con el aire circundante. Los exteriores de los transformadores suelen incorporar disipadores de calor o placas de disipación para mejorar la superficie y la disipación del calor.

• Refrigeración forzada por aire (AF): Mediante ventiladores externos o conductos integrados, este método mejora la disipación del calor a través del flujo de aire forzado. Los sistemas de control ajustan el flujo de aire y la eficiencia de la disipación de calor según sea necesario, manteniendo una temperatura estable bajo cargas variables.

• Refrigeración por agua: Algunos transformadores de gran capacidad o especializados de tipo seco pueden incorporar sistemas de refrigeración por agua. El agua de refrigeración circulante transporta el calor para una disipación más eficiente, lo que resulta beneficioso en aplicaciones de alta densidad de potencia o entornos de alta temperatura.

• Refrigeración por aceite: Ciertos diseños especializados pueden utilizar aceite lubricante alrededor de los devanados o el núcleo para mejorar la disipación del calor. Aunque los transformadores de tipo seco no suelen utilizar aceite aislante, este método puede mejorar la densidad de potencia y la eficiencia de la disipación de calor, lo que requiere un mantenimiento regular y la supervisión de la calidad del aceite.

La capacidad de sobrecarga de los transformadores de tipo seco está relacionada con la temperatura ambiente, la condición de carga antes de la sobrecarga (carga inicial), la condición de disipación del calor de aislamiento del transformador y la constante térmica de tiempo. Si es necesario, la curva de sobrecarga de los transformadores de tipo seco puede obtenerse del fabricante.

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Inspección sin caja de transformadores de tipo seco

Al recibir el producto transformador, es esencial realizar una inspección de desembalaje. En primer lugar, compruebe la integridad del embalaje para evitar daños durante el transporte. Una vez desembalado, inspeccione el cuerpo del transformador para detectar cualquier signo de daño externo, desplazamiento o daño en los componentes. Verifique si los datos de la placa de características del transformador coinciden con los requisitos de diseño y asegúrese de que todos los documentos de fábrica están completos. Además, examine los componentes de soporte eléctrico o las líneas de conexión para detectar cualquier daño. Por último, coteje el manual del producto, la placa de características del transformador y el informe de pruebas de fábrica para confirmar el cumplimiento de los requisitos de diseño. Asimismo, compruebe si hay piezas de repuesto dañadas o que falten.

Instalación del transformador

En primer lugar, inspeccione los cimientos del transformador para asegurarse de que las placas de acero incrustadas están niveladas y no presentan huecos por debajo, garantizando que los cimientos poseen una buena resistencia sísmica y propiedades de absorción acústica. Cualquier irregularidad puede provocar un aumento de los niveles de ruido tras la instalación.

A continuación, utilice rodillos para desplazar el transformador hasta la posición de instalación, ajustándolo cuidadosamente al lugar designado. Asegúrese de que la instalación esté nivelada y cumpla los requisitos de diseño.

Por último, suelde cuatro aceros de canal corto en las cuatro esquinas próximas a la base del transformador para evitar cualquier movimiento durante el funcionamiento. El transformador debe colocarse sobre una plataforma estable, y las placas de acero empotradas deben estar niveladas y sin huecos para garantizar una resistencia sísmica y unas propiedades de absorción acústica óptimas. La parte inferior del transformador está equipada con orificios para tornillos fijos para un ajuste preciso a la posición designada.

Métodos de cableado para transformadores secos

Los transformadores de tipo seco pueden conectarse utilizando varios métodos de cableado, dependiendo de la aplicación específica y de los requisitos eléctricos. Algunos de los métodos de cableado más comunes son

Conexión triángulo-triángulo (Δ-Δ): En esta configuración, los devanados primario y secundario se conectan en configuración delta. Suele utilizarse en aplicaciones en las que la carga está equilibrada y sin conexión a tierra.

Conexión Delta-Estrella (Δ-Y): Esta configuración consiste en conectar el devanado primario en configuración triángulo y el devanado secundario en configuración estrella (estrella). Se utiliza mucho en sistemas de distribución en los que el primario no está conectado a tierra y el secundario sí.

Conexión estrella-triángulo (Y-Δ): En esta configuración, el devanado primario se conecta en configuración estrella y el secundario en configuración triángulo. Suele utilizarse en aplicaciones en las que el primario está conectado a tierra y el secundario no.

Conexión estrella-estrella (Y-Y): En esta configuración, tanto el devanado primario como el secundario están conectados en estrella. Suele utilizarse en sistemas de distribución de baja tensión en los que la conexión a tierra en ambos lados es fundamental.

Conexión en zigzag: Este método de conexión consiste en interconectar los devanados primario y secundario en zigzag. Suele utilizarse en sistemas que requieren la puesta a tierra del punto neutro y la mitigación de armónicos.

Puesta a tierra de transformadores secos

El punto de conexión a tierra del transformador de tipo seco se encuentra en la base del lado de baja tensión. Hay un perno de puesta a tierra especial y un símbolo de puesta a tierra. La puesta a tierra del transformador debe conectarse de forma fiable al sistema de puesta a tierra de protección a través de este punto. Cuando el transformador está equipado con una carcasa, ésta debe estar firmemente conectada al sistema de puesta a tierra. En un sistema de baja tensión con una estructura trifásica de cuatro hilos, la línea neutra también debe conectarse de forma fiable al sistema de puesta a tierra. Esto no sólo garantiza la corrección de la conexión a tierra, sino que también aumenta la seguridad de la instalación eléctrica.

Pruebas de preoperación y puesta en servicio de transformadores

Antes de activar el transformador para su funcionamiento, es imprescindible llevar a cabo procedimientos exhaustivos de prueba y puesta en servicio para garantizar un rendimiento y unos niveles de seguridad óptimos.

1. Comprobaciones previas a la energización:

   • Inspeccione si hay sujetadores flojos: Verifique que todos los sujetadores estén bien apretados para evitar cualquier peligro potencial durante el funcionamiento.
   • Verificación de las conexiones eléctricas: Asegúrese de que todas las conexiones eléctricas son correctas y están bien fijadas para garantizar un rendimiento fiable.
   • Inspección de la distancia de aislamiento a tierra: Compruebe las distancias de aislamiento entre componentes y a tierra, respetando las normas de seguridad.
   • Inspección del bobinado y del núcleo: Examine los devanados y el núcleo en busca de objetos extraños o residuos que puedan afectar al rendimiento.

2. Procedimientos posteriores a la energización:

   • Verificación de la relación de vueltas y el grupo de conexión: Confirmar la relación de vueltas del transformador y el grupo de conexión, cruzando referencias con las especificaciones del fabricante.
   • Medición de la resistencia: Mida la resistencia de CC de los devanados de alta y baja tensión para asegurarse de que cumplen los valores esperados.
   • Pruebas de resistencia de aislamiento: Realizar pruebas de resistencia de aislamiento entre bobinas y entre bobinas y tierra, comparando los resultados con umbrales aceptables.
   • Pruebas de rigidez dieléctrica: Realice pruebas de rigidez dieléctrica a las tensiones prescritas para evaluar la integridad del aislamiento y la seguridad.
   • Comparación con los datos de fábrica: Compare los resultados de las pruebas con los datos de las pruebas de fábrica del fabricante para validar el rendimiento e identificar cualquier discrepancia.

3. Inspección previa a la operación:

   • Apriete de las fijaciones: Inspeccione todos los sujetadores para asegurarse de que permanecen apretados y seguros.
   • Conexiones eléctricas: Verifique la precisión y fiabilidad de las conexiones eléctricas.
   • Distancia de aislamiento: Confirme las distancias de aislamiento apropiadas entre las piezas bajo tensión y tierra para evitar riesgos eléctricos.
   • Comprobación de objetos extraños: Asegúrese de que no haya objetos extraños cerca del transformador que puedan interferir con el funcionamiento.
   • Limpieza de superficies: Limpie la superficie de los bobinados para mantener un rendimiento óptimo y evitar la contaminación.

4. Procedimientos de puesta en servicio:

   • Verificación de la relación de vueltas y el grupo de conexiones: Reconfirme la relación de vueltas y la alineación del grupo de conexión, asegurando la compatibilidad con los requisitos del sistema.
   • Comprobación de la resistencia del aislamiento: Valide los niveles de resistencia del aislamiento, abordando con prontitud cualquier anomalía o desviación.
   • Cumplimiento de las pruebas de resistencia: Asegúrese de que todas las pruebas de resistencia cumplen las normas reglamentarias y los protocolos de seguridad.
   • Funcionamiento de los ventiladores: Si está equipado con ventiladores, verifique que funcionen correctamente para mantener una eficiencia de refrigeración óptima.

Transformador seco de prueba

Una vez realizadas todas las comprobaciones previas a la puesta en servicio, el transformador está listo para una prueba de energización. Durante este periodo de prueba, es esencial prestar mucha atención a varios puntos clave:

1. Sonidos, ruidos y vibraciones anormales: Compruebe si el transformador emite sonidos, ruidos o vibraciones inusuales, lo que podría indicar problemas subyacentes.

2. Olores inusuales: Preste atención a cualquier olor anormal, como olor a quemado, que pueda sugerir sobrecalentamiento u otros problemas en el transformador.

3. Decoloración por sobrecalentamiento local: Compruebe si hay signos de decoloración en el transformador, sobre todo en las zonas propensas al sobrecalentamiento local, ya que esto podría indicar problemas térmicos.

4. Ventilación y circulación del aire: Garantice una ventilación y circulación de aire adecuadas alrededor del transformador para evitar la acumulación de calor y mantener unas condiciones de funcionamiento óptimas.

Además de estas consideraciones, hay puntos específicos que conviene tener en cuenta:

En primer lugar, aunque los transformadores de tipo seco presentan una gran resistencia a la humedad, siguen siendo susceptibles a la entrada de humedad, especialmente aquellos con niveles de aislamiento más bajos. El funcionamiento de los transformadores de tipo seco en entornos con una humedad relativa inferior a 70% es crucial para garantizar la fiabilidad y evitar problemas relacionados con la humedad. También deben evitarse las paradas prolongadas para prevenir la entrada severa de humedad. Si la resistencia de aislamiento cae por debajo de 1000Ω/V (tensión de funcionamiento), indica una entrada de humedad significativa, y se debe detener el funcionamiento de prueba.

En segundo lugar, los transformadores de tipo seco utilizados para aumentar la tensión en las centrales eléctricas difieren de los transformadores sumergidos en aceite. Está prohibido hacer funcionar el lado de baja tensión en circuito abierto para evitar la rotura del aislamiento causada por sobretensiones transitorias procedentes de la red o por la caída de rayos en la línea. Para mitigar los riesgos de sobretensiones transitorias, deben instalarse descargadores de sobretensiones (como los descargadores de sobretensiones de óxido de zinc Y5CS) en el lado del bus de tensión del transformador de tipo seco. Una vez finalizada la puesta en servicio, el transformador puede activarse para su funcionamiento de prueba. Durante este período, concéntrese en la supervisión de sonidos, ruidos, vibraciones y olores anormales. Asegúrese de que la ventilación y el intercambio de aire son adecuados. Si todos los indicadores son satisfactorios, el transformador puede ponerse en funcionamiento a largo plazo.

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Los transformadores de tipo seco son componentes cruciales en los sistemas eléctricos, ya que proporcionan transformación de tensión sin necesidad de aceite aislante. Aunque son conocidos por su fiabilidad y seguridad, como cualquier equipo eléctrico, pueden experimentar fallos con el tiempo. Detectar y diagnosticar estos fallos con prontitud es esencial para evitar tiempos de inactividad y garantizar el funcionamiento continuo del sistema eléctrico. En este artículo, exploraremos algunos métodos comunes para identificar fallos en transformadores de tipo seco.

1. Inspección visual

Una inspección visual suele ser el primer paso para identificar averías en los transformadores. Busque signos de sobrecalentamiento, como decoloración o marcas de quemaduras en la carcasa o los devanados del transformador. Compruebe si hay conexiones sueltas, aislamiento dañado u objetos extraños en el interior del transformador.

2. Inspección termográfica

Las imágenes termográficas pueden detectar puntos calientes en el transformador, lo que indica zonas de posibles fallos. Con una cámara de infrarrojos, los técnicos pueden identificar anomalías de temperatura que pueden indicar conexiones sueltas, circuitos sobrecargados o rotura del aislamiento.

3. Pruebas eléctricas

• Pruebas de resistencia del aislamiento: Mida la resistencia de aislamiento entre devanados y entre devanados y tierra. Una disminución de la resistencia de aislamiento podría indicar la entrada de humedad o la rotura del aislamiento.
• Prueba de relación de transformación (TTR): Verificar la relación de vueltas entre los devanados primario y secundario para asegurar una correcta transformación de la tensión.
• Pruebas del factor de potencia: Evalúe el factor de potencia para valorar el estado del aislamiento e identificar posibles fallos.
• Pruebas de descarga parcial: Detectar descargas parciales dentro del transformador, que pueden indicar una degradación del aislamiento o un fallo inminente.

4. Control acústico

Escuche si el transformador emite sonidos anormales como zumbidos o crujidos. Los sonidos inusuales podrían significar componentes sueltos, tensión mecánica o arco eléctrico.

5. Pruebas de carga

Realizar pruebas de carga para evaluar el rendimiento del transformador en condiciones de funcionamiento. Supervise los niveles de tensión, el flujo de corriente y el aumento de temperatura para identificar cualquier desviación de los parámetros normales de funcionamiento.

6. Análisis global

Integrar los datos de las inspecciones visuales, las imágenes termográficas, las pruebas eléctricas, la supervisión acústica y las pruebas de carga para realizar un análisis exhaustivo del estado del transformador. Compare los resultados con las especificaciones del fabricante y los datos históricos para identificar posibles fallos y priorizar las medidas correctivas.

Las inspecciones y pruebas periódicas son esenciales para garantizar la fiabilidad y seguridad de los transformadores de tipo seco. Mediante la combinación de inspecciones visuales, imágenes termográficas, pruebas eléctricas, control acústico y pruebas de carga, los técnicos pueden identificar y solucionar eficazmente los fallos antes de que se conviertan en problemas graves, minimizando así el tiempo de inactividad y prolongando la vida útil del transformador. Recuerde, la detección temprana es la clave para evitar reparaciones costosas y cortes no planificados. Únase hoy mismo a EverNew Transformers para obtener asistencia profesional en pruebas de transformadores.

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Lo anterior es una introducción a los transformadores de tipo seco. Los transformadores de tipo seco son equipos eléctricos versátiles ampliamente utilizados en diversas aplicaciones. Si tiene alguna necesidad de adquisición o consultas relacionadas, por favor no dude en contactarnos. EverNew, como fabricante líder de transformadores en China, exporta un amplio rango de transformadores globalmente cada año. Tenemos una amplia experiencia en consultoría de energía, construcción, mantenimiento y servicio post-venta.

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