¿Qué es un transformador de tipo seco?

• Estilo abierto: Esta es una configuración muy utilizada, en la que el cuerpo del transformador queda directamente expuesto a la atmósfera. Es adecuada para ambientes interiores relativamente secos y limpios (la humedad no debe superar el 85% a 20 grados Celsius). Por lo general, emplea dos métodos de enfriamiento: enfriamiento por aire natural y enfriamiento por aire forzado.

• Estilo «Enclosed»: En esta configuración, el cuerpo del transformador está encerrado en una carcasa sellada, lo que evita la exposición directa a la atmósfera. Se utiliza principalmente en aplicaciones mineras debido a sus malas condiciones de sellado y disipación de calor, y está clasificado como a prueba de explosiones.

• Tipo de resina moldeada: Este tipo de transformador utiliza resina epoxi u otras resinas de moldeo como aislamiento principal. Se caracteriza por su estructura sencilla y su tamaño compacto, lo que lo hace adecuado para transformadores de menor capacidad.

EverNew Transformer fabrica diversos tipos de transformadores de tipo seco, entre los que se incluyen nuestro reconocido transformador de tipo seco de diseño abierto de 1000 KVA, el transformador para minería de 2000 KVA y el transformador de tipo seco con resina moldeada de 1500 KVA. Para consultas sobre transformadores de tipo seco, Por favor, contáctenos para conocer los precios al por mayor.

Transformador de tipo seco utilizan diversos métodos de enfriamiento para regular la temperatura interna de manera eficaz, lo que garantiza un funcionamiento normal y estabilidad a largo plazo. Entre los métodos de enfriamiento más comunes se encuentran:

• Enfriamiento natural por aire (AN): Este método económico disipa el calor mediante la convección y la conducción térmica con el aire circundante. El exterior de los transformadores suele contar con disipadores de calor o placas de disipación para aumentar la superficie y mejorar la disipación del calor.

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

• Enfriamiento por agua: Algunos transformadores de tipo seco, ya sean de gran capacidad o especializados, pueden incorporar sistemas de enfriamiento por agua. El agua de enfriamiento que circula elimina el calor para una disipación más eficiente, lo cual resulta beneficioso en aplicaciones de alta densidad de potencia o en entornos con altas temperaturas.

• Enfriamiento con aceite: Algunos diseños especializados pueden utilizar aceite lubricante alrededor de los devanados o del núcleo para mejorar la disipación del calor. Aunque los transformadores de tipo seco normalmente no utilizan aceite aislante, este método puede mejorar la densidad de potencia y la eficiencia en la disipación del calor, lo que requiere un mantenimiento regular y un control de la calidad del aceite.

La capacidad de sobrecarga de los transformadores de tipo seco depende de la temperatura ambiental, las condiciones de carga previas a la sobrecarga (carga inicial), las condiciones de disipación de calor del aislamiento del transformador y la constante de tiempo térmica. Si es necesario, se puede obtener la curva de sobrecarga de los transformadores de tipo seco directamente del fabricante.

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Inspección al desembalar transformadores de tipo seco

Al recibir el transformador, es fundamental realizar una inspección al desembalarlo. En primer lugar, revisa que el empaque esté intacto para evitar daños durante el transporte. Después de desembalarlo, revisa el cuerpo del transformador para detectar cualquier señal de daño externo, desplazamiento o daño en los componentes. Verifica que los datos de la placa de identificación del transformador coincidan con los requisitos de diseño y asegúrate de que toda la documentación de fábrica esté completa. Además, examine los componentes eléctricos de soporte o las líneas de conexión para detectar cualquier daño. Por último, compare el manual del producto, la placa de identificación del transformador y el informe de pruebas de fábrica para confirmar el cumplimiento de los requisitos de diseño. Asimismo, verifique si hay piezas de repuesto dañadas o faltantes.

Instalación de transformadores

En primer lugar, revise los cimientos del transformador para asegurarse de que las placas de acero incrustadas estén niveladas y no haya huecos debajo, garantizando así que los cimientos cuenten con buena resistencia sísmica y propiedades de absorción acústica. Cualquier irregularidad podría provocar un aumento en los niveles de ruido después de la instalación.

A continuación, utilice rodillos para trasladar el transformador hasta la posición de instalación, ajustándolo con cuidado a la ubicación designada. Asegúrese de que la instalación esté nivelada y cumpla con los requisitos de diseño.

Por último, suelde cuatro perfiles de acero cortos en las cuatro esquinas, muy cerca de la base del transformador, para evitar cualquier movimiento durante el funcionamiento. El transformador debe colocarse sobre una plataforma estable, y las placas de acero incrustadas deben estar niveladas y sin huecos para garantizar una resistencia sísmica óptima y buenas propiedades de absorción acústica. La parte inferior del transformador cuenta con orificios para tornillos fijos que permiten un ajuste preciso a la posición designada.

Métodos de cableado para transformadores de tipo seco

Los transformadores de tipo seco pueden conectarse mediante diversos métodos de cableado, dependiendo de la aplicación específica y los requisitos eléctricos. Algunos de los métodos de cableado más comunes incluyen

Conexión delta-delta (Δ-Δ): En esta configuración, los devanados primario y secundario se conectan en triángulo. Por lo general, se utiliza en aplicaciones en las que la carga está equilibrada y no está conectada a tierra.

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

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

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

Conexión en zigzag: Este método de conexión consiste en interconectar los devanados primario y secundario siguiendo un patrón en zigzag. Se utiliza con frecuencia en sistemas en los que se requiere la conexión a tierra del punto neutro y la mitigación de armónicos.

Puesta a tierra de transformadores de tipo seco

El punto de conexión a tierra del transformador de tipo seco se encuentra en la base del lado de baja tensión. Cuenta con un perno especial de conexión a tierra y un símbolo de conexión a tierra. La conexión a tierra del transformador debe estar conectada de manera confiable al sistema de conexión a tierra de protección a través de este punto. Cuando el transformador cuenta con una carcasa, esta debe conectarse firmemente al sistema de puesta a tierra. En un sistema de baja tensión con una estructura trifásica de cuatro hilos, el conductor neutro también debe conectarse de manera confiable al sistema de puesta a tierra. Esto no solo garantiza la corrección de la puesta a tierra, sino que también mejora la seguridad de la instalación eléctrica.

Pruebas previas a la puesta en operación y puesta en servicio de transformadores

Antes de poner en funcionamiento el transformador, es imprescindible llevar a cabo pruebas exhaustivas y procedimientos de puesta en servicio para garantizar un rendimiento óptimo y el cumplimiento de las normas de seguridad.

1. Revisiones previas a la energización:

   • Revisa si hay tornillos sueltos: Asegúrate de que todos los tornillos estén bien apretados para evitar cualquier peligro potencial durante el funcionamiento.
   • Verificación de las conexiones eléctricas: Asegúrate de que todas las conexiones eléctricas sean correctas y estén bien fijadas para garantizar un funcionamiento confiable.
   • Inspección de las distancias de aislamiento a tierra: Verifica las distancias de aislamiento entre los componentes y respecto a tierra, respetando las normas de seguridad.
   • Inspección de los devanados y el núcleo: Revisa los devanados y el núcleo para detectar cualquier objeto extraño o residuo que pueda afectar el rendimiento.

2. Procedimientos posteriores a la energización:

   • Verificación de la relación de transformación y el grupo de conexión: Confirma la relación de transformación y el grupo de conexión del transformador, cotejando la información con las especificaciones del fabricante.
   • Medición de resistencia: Mide la resistencia de corriente continua de los devanados de alta y baja tensión para asegurarte de que cumplan con los valores esperados.
   • Pruebas de resistencia de aislamiento: Realice pruebas de resistencia de aislamiento entre bobinas y entre bobinas y tierra, comparando los resultados con los umbrales aceptables.
   • Pruebas de rigidez dieléctrica: Realizar pruebas de rigidez dieléctrica a los voltajes establecidos para evaluar la integridad y la seguridad del aislamiento.
   • 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 desempeño e identificar cualquier discrepancia.

3. Inspección previa a la operación:

   • Apretamiento de los elementos de sujeción: Revisa todos los elementos de sujeción para asegurarte de que estén bien apretados y fijos.
   • Conexiones eléctricas: Verifique que las conexiones eléctricas sean correctas y confiables.
   • Distancia de aislamiento: Verifique que se respeten las distancias de aislamiento adecuadas entre las partes bajo tensión y la tierra para prevenir riesgos eléctricos.
   • Revisión de objetos extraños: Asegúrese de que no haya objetos extraños cerca del transformador que puedan interferir con su funcionamiento.
   • Limpieza de la superficie: Limpia la superficie de los devanados para mantener un rendimiento óptimo y evitar la contaminación.

4. Procedimientos de puesta en servicio:

   • Verificación de la relación de vueltas y del grupo de conexiones: Vuelva a confirmar la relación de vueltas y la alineación del grupo de conexiones, asegurándose de que cumplan con los requisitos del sistema.
   • Revisión de la resistencia de aislamiento: Verifica los niveles de resistencia de aislamiento y resuelve de inmediato cualquier anomalía o desviación.
   • Cumplimiento de las pruebas de resistencia: Asegúrese de que todas las pruebas de resistencia cumplan con las normas reglamentarias y los protocolos de seguridad.
   • Funcionamiento de los ventiladores: Si el equipo cuenta con ventiladores, verifica que funcionen correctamente para mantener una eficiencia óptima de enfriamiento.

Prueba de funcionamiento de un transformador de tipo seco

Tras realizar verificaciones exhaustivas previas a la puesta en operación, el transformador está listo para una prueba de energización. Durante este período de prueba, es fundamental prestar mucha atención a varios puntos clave:

1. Sonidos, ruidos y vibraciones anormales: Esté atento a cualquier sonido, ruido o vibración inusual que provenga del transformador, ya que podría indicar problemas ocultos.

2. Olores inusuales: Presta atención a cualquier olor inusual, como un olor a quemado, que pueda indicar un sobrecalentamiento u otros problemas en el transformador.

3. Decoloración debida al sobrecalentamiento local: Revisa si hay signos de decoloración en el transformador, especialmente en las áreas propensas a sobrecalentamiento local, ya que esto podría indicar problemas térmicos.

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

Además de estas consideraciones, hay algunos puntos específicos que hay que 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. Es fundamental operar los transformadores de tipo seco en ambientes con una humedad relativa inferior a 70% para garantizar la confiabilidad y prevenir problemas relacionados con la humedad. También se deben evitar las paradas prolongadas para prevenir la entrada grave de humedad. Si la resistencia de aislamiento cae por debajo de 1000 Ω/V (tensión de operación), esto indica una entrada significativa de humedad y se debe detener la prueba de funcionamiento.

En segundo lugar, los transformadores de tipo seco utilizados para elevar la tensión en las centrales eléctricas difieren de los transformadores sumergidos en aceite. Está prohibido operar el lado de baja tensión en circuito abierto para evitar fallas de aislamiento causadas por sobretensiones transitorias de la red eléctrica o por descargas de rayos en la línea. Para mitigar los riesgos de sobretensiones transitorias, se deben instalar descargadores de sobretensión (como los descargadores de óxido de zinc Y5CS) en el lado del bus de tensión del transformador de tipo seco. Una vez completada la puesta en servicio, se puede energizar el transformador para realizar una operación de prueba. Durante este período, concéntrese en monitorear si hay sonidos, ruidos, vibraciones y olores anormales. Asegúrese de que haya una ventilación y un intercambio de aire adecuados. Si todos los indicadores son satisfactorios, el transformador puede ponerse en uso a largo plazo.

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Los transformadores de tipo seco son componentes cruciales en los sistemas eléctricos, ya que permiten la transformación de tensión sin necesidad de aceite aislante. Si bien son conocidos por su confiabilidad y seguridad, al igual que cualquier equipo eléctrico, pueden presentar fallas con el paso del tiempo. Detectar y diagnosticar estas fallas de manera oportuna es esencial para evitar tiempos de inactividad y garantizar el funcionamiento continuo del sistema eléctrico. En este artículo, exploraremos algunos métodos comunes para identificar fallas en los transformadores de tipo seco.

1. Inspección visual

Una inspección visual suele ser el primer paso para identificar fallas en los transformadores. Busque signos de sobrecalentamiento, como decoloración o marcas de quemaduras en la carcasa o los devanados del transformador. Verifique que no haya conexiones sueltas, aislamiento dañado ni objetos extraños dentro del transformador.

2. Inspección termográfica

Las imágenes termográficas permiten detectar puntos calientes dentro del transformador, lo que indica áreas de posible falla. Mediante una cámara infrarroja, los técnicos pueden identificar anomalías de temperatura que podrían indicar conexiones sueltas, circuitos sobrecargados o fallas en el aislamiento.

3. Pruebas eléctricas

• Prueba de resistencia de aislamiento: Mide la resistencia de aislamiento entre los devanados y entre los devanados y tierra. Una disminución en la resistencia de aislamiento podría indicar la entrada de humedad o una falla en el aislamiento.
• Prueba de la relación de transformación (TTR): Verifica la relación de vueltas entre los devanados primario y secundario para garantizar una transformación adecuada de la tensión.
• Pruebas del factor de potencia: Evalúa el factor de potencia para determinar el estado del aislamiento e identificar posibles fallas.
• Pruebas de descargas parciales: Detecta descargas parciales dentro del transformador, las cuales pueden indicar una degradación del aislamiento o una falla inminente.

4. Monitoreo acústico

Presta atención a cualquier sonido inusual, como zumbidos, murmullos o crujidos que provengan del transformador. Los sonidos inusuales podrían indicar que hay componentes sueltos, tensión mecánica o arcos eléctricos.

5. Pruebas de carga

Realice pruebas de carga para evaluar el desempeño del transformador en condiciones de operación. Monitoree los niveles de voltaje, el flujo de corriente y el aumento de temperatura para identificar cualquier desviación respecto a los parámetros normales de operación.

6. Análisis exhaustivo

Integra datos de inspecciones visuales, imágenes termográficas, pruebas eléctricas, monitoreo acústico y pruebas de carga para realizar un análisis integral del estado del transformador. Compara los resultados con las especificaciones del fabricante y los datos históricos para identificar posibles fallas y priorizar las medidas correctivas.

Las inspecciones y pruebas periódicas son esenciales para garantizar la confiabilidad y la seguridad de los transformadores de tipo seco. Al combinar inspecciones visuales, imágenes termográficas, pruebas eléctricas, monitoreo acústico y pruebas de carga, los técnicos pueden identificar y resolver fallas de manera efectiva antes de que se conviertan en problemas graves, lo que minimiza el tiempo de inactividad y prolonga la vida útil del transformador. Recuerda que la detección temprana es clave para evitar reparaciones costosas y interrupciones no planificadas del servicio. Únete hoy mismo a EverNew Transformers para obtener apoyo 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 que se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones. Si tiene alguna necesidad de adquisición o consultas relacionadas, no dude en contactarnos. EverNew, como fabricante líder de transformadores en China, exporta cada año una amplia gama de transformadores a todo el mundo. Contamos con una amplia experiencia en consultoría de energía, construcción, mantenimiento y servicio posventa.

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