Transformador de distribució omplert amb oli mineral
Per què l'oli mineral?
Com ja saps, els transformadors de distribució omplerts d'oli mineral són el tipus més comú de transformadors de distribució. Són entre els components més crítics i es poden trobar en sistemes d'abastiment elèctric al voltant del món.
Encara que l'oli aïllant és un líquid inflamable, la fiabilitat dels transformadors immersos en oli ha estat ben demostrada durant nombrosos anys en sistemes d'abastiment elèctric on assegurar un subministrament segur d'energia és d'extrema importància.
No obstant això, l'oli mineral és inflamable. Si bé la majoria de les condicions de falla dins de les bobines del transformador solen resultar només en una descàrrega d'oli, és possible que s'enci, especialment quan es forma un arc elèctric just sota la superfície de l'oli.
En aquests casos, sovint es tria un transformador de tipus sec o un transformador omplert amb un líquid de punt d'inflamació alt per a la instal·lació. La integritat del sistema d'aïllament en un transformador immès en oli depèn, en part, de l'estat de l'oli. En la majoria de les xarxes d'abastiment elèctric establertes al voltant del món, ha estat una pràctica comuna permetre que els transformadors "respiren" naturalment mentre el líquid aïllant es dilata i contracta amb la càrrega.
Tanmateix, també s'ha reconegut que implementar algun tipus de sistema de protecció per prevenir la contaminació del líquid aïllant per contaminants atmosfèrics ofereix l'avantatge d'una vida útil més llarga de l'aïllament, especialment quan els factors de càrrega són alts.
Per a la majoria dels transformadors de distribució inferiors a 500 kVA instal·lats en les zones temperades del món, el sistema més simple però completament suficient de protecció de l'oli és un respirador deshidratador de gel de sílica.
Durant les condicions de càrrega reduïda, l'aire que entra al dipòsit del transformador passa primer a través d'un bany d'oli per filtrar els contaminants solids. Després, travessa els cristalls de gel de sílica deshidratador, que eliminen eficacientment l'humitat.
El tipus més comú de sistema de protecció de l'oli probablement involucre un conservador o un recipient d'expansió. Aquesta configuració disposa d'un fons que captura la majoria dels contaminants atmosfèrics (com es mostra a la Figura 1 anterior).
La manera més directa de prevenir la contaminació de l'oli és sellar el dipòsit de l'aire exterior i dissenyar-lo per resistir les pressions generades pel líquid refrigerant que es dilata (Figura 2). Degut a la solubilitat del gas a l'oli, aquestes pressions romanen relativament baixes i rarament superen 0,43 kg/cm² en condicions de càrrega estable.
L'aparició de maquinària especialitzada que doblexa i solda automàticament les plaques d'acer en corrugacions profundes per formar els costats del dipòsit del transformador ha fet que els dipòsits corrugats siguin més econòmics. Les plaques d'acer solen tenir un espessor de 1,2 a 1,5 mm, resultant en un dipòsit lleuger i compacte. La seva força mecànica prové de les corrugacions profundes i estretament espaiades.
Les plaques d'acer amb amplades de fins a 2000 mm i profunditats de 400 mm permeten refredar transformadors d'una capacitat de fins a 5000 kVA mitjançant aquest mètode. No obstant això, la seva aplicació típica és en transformadors de distribució d'una capacitat de fins a 1600 kVA.
La flexibilitat de les panells corrugats ha portat al desenvolupament del disseny de dipòsit corrugat totalment tancat. En aquest disseny, el dipòsit està completament omplert, i l'expansió del líquid es compensa amb la flexibilitat de les parets del dipòsit. El líquid dins del dipòsit no té contacte amb l'atmosfera, el que ajuda a preservar el sistema d'aïllament del transformador i a reduir els requisits de manteniment.
Els dissenys de dipòsit de transformador corrugat han estat en ús durant més de 30 anys i ara són reconeguts com a un mètode de construcció de dipòsit fiable.
