Transformadores de tipo seco

El tipo de aislamiento determina la clasificación de temperatura, rigidez dieléctrica, resistencia mecánica y resistencia al choque térmico del transformador. Generalmente, los materiales aislantes de clase F y H- se utilizan para transformadores de tipo seco- porque pueden soportar altas temperaturas (hasta 155 grados y 180 grados, respectivamente) y tienen buenas propiedades eléctricas y mecánicas. Los materiales aislantes comunes incluyen barniz, resina epoxi, resina de poliéster, etc.

El material del devanado determina la conductividad, resistencia, pérdida y resistencia mecánica del transformador. Generalmente, el cobre y el aluminio se utilizan como materiales de bobinado para transformadores de tipo seco-porque tienen alta conductividad y bajo costo. El cobre tiene mejor conductividad y resistencia mecánica que el aluminio, pero es más caro y pesado. Para la misma clasificación actual, el cobre requiere menos-área de sección transversal que el aluminio.

El material del núcleo determina la densidad del flujo magnético, la permeabilidad, la pérdida por histéresis y la pérdida por corrientes parásitas del transformador. El material del núcleo debe tener alta permeabilidad y baja pérdida por histéresis para reducir la pérdida sin carga y mejorar la eficiencia del transformador. Los materiales centrales comunes incluyen acero al silicio, acero de grano orientado laminado en frío (CRGO), metal amorfo, etc.

La regulación de un transformador es la relación entre la caída de voltaje a plena carga y el voltaje sin-carga. La regulación indica la capacidad del transformador para mantener un voltaje de salida constante bajo condiciones de carga variables. La regulación depende de la impedancia y resistencia del transformador. Una impedancia y resistencia bajas dan como resultado una regulación baja y una mejor regulación de voltaje. La reactancia de fuga de un transformador de tipo seco-debe mantenerse dentro del 2% durante el diseño para lograr una regulación baja.

La esperanza de vida de un transformador indica cuánto tiempo puede funcionar de manera confiable antes de degradarse, influenciada por factores como la temperatura, la humedad, el polvo y la corrosión. La clase de aislamiento y la calidad del transformador de tipo seco-deben elegirse para soportar altas temperaturas y ambientes hostiles sin degradarse. El aumento de temperatura del transformador no debe exceder el límite especificado por la clase de aislamiento.

Las pérdidas de un transformador son la diferencia entre la potencia de entrada y la potencia de salida. Las pérdidas consisten en pérdidas sin-carga y pérdidas de carga. Las pérdidas sin-carga son independientes de la carga e incluyen pérdidas del núcleo y pérdidas por corrientes parásitas. Las pérdidas de carga son proporcionales a la carga e incluyen pérdidas de cobre y pérdidas parásitas. Las pérdidas afectan la eficiencia, el calentamiento y el enfriamiento del transformador. El material del núcleo, el material del devanado, el material de aislamiento y los parámetros de diseño deben seleccionarse para minimizar las pérdidas y maximizar la eficiencia del transformador de tipo seco-.

La sobrecarga de un transformador es la condición en la que el transformador opera más allá de su capacidad nominal o límite de temperatura. La sobrecarga provoca sobrecalentamiento, rotura del aislamiento, cortocircuitos o incendio en el transformador. La sobrecarga puede ser causada por una demanda de carga excesiva, armónicos, fallas o temperatura ambiente. El transformador tipo seco-debe diseñarse con margen suficiente para soportar sobrecargas sin dañar sus componentes ni su rendimiento. El transformador de tipo seco-también debe estar equipado con un sistema de refrigeración por ventilador-o un sistema de aire-acondicionado para disipar el calor generado por las sobrecargas.

El factor K-es una medida de la capacidad de un transformador para soportar el calor generado por corrientes no-sinusoidales en sus devanados. Las corrientes no-sinusoidales son causadas por varios dispositivos electrónicos que producen armónicos en las formas de onda de voltaje y corriente. Los armónicos aumentan las pérdidas, el calentamiento y la distorsión del transformador. Un factor K-alto indica que el transformador puede manejar niveles más altos de armónicos sin sobrecalentarse ni degradarse. El transformador de tipo seco-debe diseñarse con un factor K-alto para proporcionar una vida útil-larga y un rendimiento confiable en aplicaciones que involucran corrientes no-sinusoidales.