Transformador de distribución lleno de aceite mineral

¿Por qué el aceite mineral?
Como ya puede saber, los transformadores de distribución llenos de aceite mineral son el tipo más común de transformadores de distribución. Son entre los componentes más cruciales y se pueden encontrar en sistemas de suministro eléctrico en todo el mundo.

Aunque el aceite aislante es un líquido inflamable, la confiabilidad de los transformadores sumergidos en aceite ha sido bien probada durante numerosos años en sistemas de suministro de energía donde asegurar un suministro de energía seguro es de suma importancia.

Sin embargo, el aceite mineral es inflamable. Aunque la mayoría de las condiciones de fallo dentro de los devanados del transformador generalmente resultan en nada más que una descarga de aceite, la ignición es posible, especialmente cuando se forma un arco eléctrico justo debajo de la superficie del aceite.

En tales casos, a menudo se elige un transformador de tipo seco o un transformador lleno de un líquido de alto punto de inflamación para su instalación. La integridad del sistema de aislamiento en un transformador sumergido en aceite depende, en parte, de la condición del aceite. En la mayoría de las redes de suministro de energía establecidas en todo el mundo, ha sido una práctica común permitir que los transformadores "respiren" naturalmente a medida que el líquido aislante se expande y contrae con la carga.

Sin embargo, también se ha reconocido que implementar algún tipo de sistema de protección para prevenir la contaminación del líquido aislante por contaminantes atmosféricos ofrece la ventaja de una mayor longevidad del aislamiento, especialmente cuando los factores de carga son altos.

Para la mayoría de los transformadores de distribución por debajo de 500 kVA instalados en las zonas templadas del mundo, el sistema de protección de aceite más simple pero completamente suficiente es un respirador deshidratante de gel de sílice.

Durante las condiciones de carga reducida, el aire que entra en el tanque del transformador primero pasa a través de un baño de aceite para filtrar los contaminantes sólidos. Luego, pasa a través de los cristales de gel de sílice deshidratante, que eliminan eficazmente la humedad.

El tipo más común de sistema de protección de aceite probablemente involucra un conservador o un vaso de expansión. Este diseño cuenta con un sumidero que captura la mayoría de los contaminantes atmosféricos (como se muestra en la Figura 1 anterior).

La forma más sencilla de prevenir la contaminación del aceite es sellar el tanque del aire exterior y diseñarlo para soportar las presiones generadas por el líquido refrigerante en expansión (Figura 2). Debido a la solubilidad del gas en el aceite, estas presiones permanecen relativamente bajas y rara vez superan los 0.43 kg/cm² bajo condiciones de carga estable.

La aparición de maquinaria especializada que dobla y solda automáticamente las placas de acero en corrugaciones profundas para formar los lados del tanque del transformador ha hecho que los tanques corrugados sean más rentables. Las placas de acero generalmente tienen un grosor de 1.2 a 1.5 mm, lo que resulta en un tanque ligero y compacto. Su resistencia mecánica se deriva de las corrugaciones profundas y estrechamente espaciadas.

Las placas de acero con anchos de hasta 2000 mm y profundidades de 400 mm permiten que los transformadores calificados hasta 5000 kVA se enfríen utilizando este método. Sin embargo, su aplicación típica es en transformadores de distribución con calificaciones de hasta 1600 kVA.

La flexibilidad de los paneles corrugados ha llevado al desarrollo del diseño de tanque corrugado totalmente sellado. En este diseño, el tanque está completamente lleno, y la expansión del líquido se acomoda mediante la flexión de las paredes del tanque. El líquido dentro del tanque no tiene contacto con la atmósfera, lo que ayuda a preservar el sistema de aislamiento del transformador y reduce los requisitos de mantenimiento.

Los diseños de tanques de transformadores corrugados han estado en uso durante más de 30 años y ahora se reconocen como un método de construcción de tanques confiable.