Núcleo magnético
El núcleo constituye el circuito magnético que transfiere la energía de un circuito a otro y su función principal es la de conducir el flujo magnético. Esta construido por laminaciones de acero al silicio (~4%) de un espesor del orden de 0.355 mm con una capa aislante de 0.0254 mm. Interior de un transformador en el que se ven los bobinados. Los bobinados o devanados constituyen los circuitos de alimentación y carga. La función principal del devanado primario es crear un campo magnético con una pérdida de energía muy pequeña. El devanado secundario debe aprovechar el flujo magnético para producir una fuerza electromotriz. Los bobinados pueden ser monofásicos o trifásicos. Dependiendo de la corriente pueden ser desde alambre delgado, grueso o barra. los materiales comúnmente utilizados son cobre y aluminio.
Partes Auxiliares
Tanque, recipiente o cubierta
El material utilizado en la fabricación de los tanques es placa de acero estructural código ASTM-A-36 de primera calidad, el cual es preparado en máquina de corte, punzonadoras, troqueladoras y dobladoras, las cuales son unidas posteriormente en un proceso de soldadura MIG. Adicional a lo anterior, generalmente es utilizado en el área de las boquillas de baja tensión, acero inoxidable según código AISI-304, para servir como medio diamagnético al paso de corrientes superiores a los 1000 A. La mayoría cuentan con un sistema mecánico de preparación de superficie, utilizando el proceso de limpieza por medio de balanceo de granalla angular, con el cual se obtiene el anclaje adecuado para la aplicación de los recubrimientos anticorrosivos y de acabado, los cuales consisten en varias capas aplicadas por aspersión.
Boquillas terminales
La boquilla permite el paso de la corriente a través del transformador y evita que haya un escape indebido de corriente.
Medio Refrigerante
La eficiencia de la refrigeración es un factor fundamental que determina la seguridad operacional y el tiempo de vida útil de un transformador de potencia. El sistema utilizado con mayor frecuencia en transformadores menores es la refrigeración natural, donde el calor es absorbido por el aceite y disipado en el aire a través de radiadores. En otros sistemas los radiadores son adicionalmente refrigerados por medio de ventiladores. El sistema de refrigeración puede también consistir de varios radiadores separados y/o con intercambiadores aceite/agua. La refrigeración puede aún ser incrementada por medio del flujo direccionado del aceite.
Conmutadores y auxiliares
Para adecuar la relación de tensión a las condiciones del sistema, los transformadores están provistos de una bobina especial con derivaciones. La relación de tensión puede ser alterada a través de un conmutador en vacío estando el transformador desenergizado, o por un conmutador de derivaciones en carga con el transformador energizado. Accionamientos motorizados son usados para operar los conmutadores, posibilitando comando local o a la distancia, inclusive con control automático de tensión.
Indicadores
Los indicadores son aparatos que nos señalan el estado del transformador. Por ejemplo, marcan el nivel del líquido, la temperatura, la presión, etc.
Transformador de potencia sumergido en aceite
El transformador con cuba de aceite y depósito de expansión es el más utilizado en las estaciones y subestaciones transformadoras. Para hacerlo más funcional, en el propio transformador se incorporan una serie de elementos de control, protección, etc.; que lo hacen más práctico y seguro. Estas son las partes constructivas que forman parte del transformador:
– Pasa-tapas de entrada:
conectan el bobinado primario del transformador con la red eléctrica de entrada a la estación o subestación transformadora.
– Pasa-tapas de salida:
conectan el bobinado secundario del transformador con la red eléctrica de salida a la estación o subestación transformadora.
– Cuba:
es un depósito que contiene el líquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador.
– Depósito de expansión:
sirve de cámara de expansión del aceite, ante las variaciones se volumen que sufre ésta debido a la temperatura.
– Indicador del nivel de aceite:
permite observar desde el exterior el nivel de aceite del transformador.
– Relé Bucholz:
este relé de protección reacciona cuando ocurre una anomalía interna en el transformador, mandándole una señal de apertura a los dispositivos de protección.
– Desecador:
su misión es secar el aire que entra en el transformador como consecuencia de la disminución del nivel de aceite.
– Termostato:
mide la temperatura interna del transformador y emite alarmas en caso de que esta no sea la normal.
– Regulador de tensión:
permite adaptar la tensión del transformador para adaptarla a las necesidades del consumo. Esta acción solo es posible si el bobinado secundario está preparado para ello.
– Placa de características:
en ella se recogen las características más importantes del transformador, para que se pueda disponer de ellas en caso de que fuera necesaria conocerlas.
– Grifo de llenado:
permite introducir líquido refrigerante en la cuba del transformador.
– Radiadores de refrigeración:
su misión es disipar el calor que se pueda producir en las carcasas del transformador y evitar así que el aceite se caliente en exceso.