Transformador seco trifásico: guía completa de especificaciones, selección y aplicación

Cuando un código municipal contra incendios o una restricción de sitio interior prohíbe el equipo lleno de aceite, el transformador seco trifásico es la respuesta predeterminada para la distribución de 6 kV a 35 kV.

Una unidad sumergida en aceite necesita una bóveda resistente al fuego, un pozo de contención y pruebas periódicas del aceite. Una unidad de tipo seco elimina las tres obligaciones, pero sólo cuando la especificación es correcta. Esta guía cubre cómo se construye un transformador trifásico de tipo seco, qué clasificaciones de placa de identificación realmente importan, cómo comparar el tipo seco con el sumergido en aceite y una secuencia de selección paso a paso basada en prácticas de distribución reales.

¿Qué es un transformador seco trifásico y cómo funciona?

Un transformador de tipo seco trifásico es un dispositivo electromagnético estático que transfiere energía entre dos circuitos de CA trifásicos a través de un acoplamiento magnético, con los devanados enfriados por aire en lugar de aceite aislante.

Dentro del recinto, seis devanados se encuentran en un único núcleo de tres ramas: una bobina primaria y una secundaria por fase. Debido a que las tres fases comparten una estructura magnética, una unidad trifásica es más pequeña, más liviana y más barata que un banco de tres transformadores monofásicos de igual kVA total. El núcleo compartido también reduce el uso de material y las pérdidas sin carga en comparación con tres unidades separadas.

Dos tipos de construcción dominan el mercado. Los devanados de resina fundida se funden al vacío en epoxi, lo que brinda una fuerte protección contra el polvo, la humedad y el vapor químico; son la opción preferida en edificios comerciales, hospitales y plantas de proceso. Las unidades abiertas y ventiladas de tipo seco (OVDT) utilizan serpentines barnizados con libre circulación de aire; Cuestan menos y son más fáciles de rebobinar, pero necesitan un ambiente más limpio y una filtración de aire más estricta en el recinto.

Para obtener una visión más profunda de la teoría electromagnética y la lógica de selección detrás de estas máquinas, consulte nuestra guía para Principios de ingeniería y criterios de selección de transformadores de potencia trifásicos. .

Clasificaciones clave para un transformador de tipo seco trifásico

Seis clasificaciones de placa de identificación determinarán si un transformador trifásico de tipo seco coincide con su carga, su interfaz de servicio público y su sitio de instalación.

El lado primario se conecta al voltaje de distribución de la empresa pública y el secundario casi siempre es de 0,4 kV para plantas de bajo voltaje. Jiangsu Hengyuan Transformer Co., Ltd. cubre estas calificaciones en su Gama de transformadores trifásicos de 6-35 kV , que incluye variantes tanto de tipo seco como sumergidas en aceite.

Tipo seco versus sumergido en aceite: la verdadera compensación

Elija un transformador seco trifásico cuando la unidad se instalará en interiores, en un edificio alto o cerca de personas; Elija la unidad sumergida en aceite cuando la unidad se encuentre al aire libre y el costo más bajo por kVA es el factor decisivo.

Elección del material del núcleo: aleación amorfa frente a acero al silicio

El material del núcleo es el factor más importante en la pérdida sin carga de un transformador, y la pérdida sin carga es constante: funciona las 24 horas del día, ya sea que la unidad esté cargada o no.

El acero al silicio de grano orientado (CRGO) es la opción convencional y ofrece el precio de compra más bajo. Un núcleo de aleación amorfa reduce la pérdida sin carga entre un 60% y un 80%, pero el material cuesta más y el núcleo es ligeramente más grande para la misma clasificación.

Transformador tipo seco con núcleo de aleación amorfa para baja pérdida sin carga Este transformador utiliza un núcleo de aleación amorfa para reducir la pérdida sin carga entre un 60% y un 80% en comparación con el acero al silicio CRGO, lo que lo convierte en una buena opción cuando el funcionamiento continuo con baja carga genera costos de energía. Ver producto →

Para un transformador energizado continuamente pero cargado a sólo el 40%-60% de la potencia nominal, el núcleo amorfo generalmente amortiza su sobreprecio del 15%-30% en tres a cinco años mediante la reducción de la pérdida de hierro. El acero al silicio de alta calidad es un camino intermedio con una recuperación más rápida cuando el factor de carga es mayor.

Transformador seco trifásico de fundición epoxi con núcleo de acero al silicio Ofrecida en las clases de eficiencia SCB12-NX3, SCB14-NX2 y SCB18-NX1, esta unidad de tipo seco de fundición epóxica se adapta a proyectos que necesitan seguridad contra incendios y bajo mantenimiento, al mismo tiempo que equilibra el costo inicial con el ahorro de energía. Ver producto →

Cómo seleccionar un transformador seco trifásico en seis pasos

La selección convierte los datos de carga en una placa de identificación a través de seis pasos, y la misma secuencia funciona para una unidad de taller de 100 kVA y una subestación de planta de 2000 kVA.

1. Calcule la carga total conectada en kW a partir de los horarios de los equipos y las placas de identificación del motor.
2. Aplique un factor de demanda de 0,7 a 0,85 para cargas industriales mixtas para estimar la demanda máxima.
3. Convierta la demanda a kVA dividiendo por el factor de potencia promedio (0,85-0,95).
4. Agregue un margen del 15% al ​​25% para futuras expansiones y caídas de voltaje de arranque del motor.
5. Confirmar los voltajes primario y secundario más el grupo vectorial; Dyn11 es el estándar de distribución común.
6. Verifique la impedancia de cortocircuito y la clasificación de resistencia frente a la corriente de falla disponible en el punto de instalación.

Si el proyecto también requiere unidades de anillo principal de MT, aparamenta de baja tensión y medición en un solo espacio, el transformador se puede integrar en un gabinete de subestación compacto en lugar de instalarlo como una unidad independiente; esto acorta el trabajo en el sitio y simplifica la aprobación de la empresa de servicios públicos.

Subestación compacta de estilo europeo serie YB con transformador integrado Subestación ensamblada en fábrica que combina aparamenta de alta tensión, transformador y distribución de baja tensión en un gabinete resistente a la intemperie, clasificada para transformadores primarios de 6 a 35 kV y de 100 a 2500 kVA, ideal para sitios urbanos compactos o renovables. Ver producto →

Prácticas de instalación y mantenimiento que evitan el tiempo de inactividad

Tres factores explican la mayoría de las fallas evitables en un transformador de tipo seco: humedad, flujo de aire bloqueado y conexiones sueltas.

• Mantenga espacios libres: al menos 300 mm desde las paredes hasta el armario y 800 mm de espacio de trabajo en la parte frontal.
• Nunca bloquee las aberturas de ventilación; Dimensione el flujo de aire de la habitación a partir de la pérdida total publicada del transformador.
• Especifique un gabinete IP54 para áreas húmedas o polvorientas; El IP2X estándar solo es a prueba de contacto.
• Mida la resistencia del aislamiento con un megger antes de la primera activación y después de cortes prolongados; las lecturas inferiores a 100 MOhm a 1000 V indican humedad.
• Apriete las conexiones anualmente y realice una inspección termográfica después de los días de carga máxima.
• Establezca la protección contra sobrecorriente de MT en aproximadamente el 125 % de la corriente nominal e instale descargadores de sobretensiones en el lado primario.

Preguntas frecuentes