Transformadors de potència

Quins són els components dels transformadors de potència?

Components bàsics
El nucli d'un transformador suporta els bobinatges i proporciona un camí de baixa reluctància per al flux magnètic. Es construeix apilant i laminant làmines fines d'acer, que estan aïllades les unes de les altres mitjançant un recobriment. Per minimitzar les pèrdues de corrent de Foucault i d'histèresi, aquestes làmines solen tenir menys d'un mil·límetre de gruix i tenen un contingut de carboni inferior al 0,1%. Els corrents de Foucault es redueixen encara més aliant l'acer amb silici. Les seccions verticals del nucli que suporten els enrotllaments es coneixen com a extremitats, mentre que les seccions horitzontals que connecten les extremitats s'anomenen jous.

Bobinats en transformadors de potència
Els bobinatges d'un transformador estan formats per bobines de coure o alumini amb un nombre determinat de voltes. El coure és generalment preferit a causa de la seva alta conductivitat elèctrica i ductilitat, que redueixen la quantitat de material de bobinat necessari i faciliten l'embolcall al voltant del nucli.

Materials aïllants
Els materials aïllants són essencials per aïllar els bobinatges del nucli, entre els bobinatges primaris i secundaris, i entre cada volta dels bobinatges. Aquests materials protegeixen el transformador de possibles danys. Els aïllants ideals del transformador haurien de tenir una alta resistència dielèctrica, excel·lents propietats mecàniques i la capacitat de suportar altes temperatures.

Materials aïllants
Els materials aïllants són essencials per aïllar els bobinatges del nucli, entre els bobinatges primaris i secundaris, i entre cada volta dels bobinatges. Aquests materials protegeixen el transformador de possibles danys. Els aïllants ideals del transformador haurien de tenir una alta resistència dielèctrica, excel·lents propietats mecàniques i la capacitat de suportar altes temperatures.

Toqueu Canviador
Els canviadors de preses són dispositius que s'utilitzen per regular la tensió de sortida d'un transformador ajustant el nombre de voltes en un bobinat. Aquest ajust altera la relació de gir en resposta a tensions d'entrada variables i condicions de càrrega. Quan el transformador es descarrega, la tensió de sortida augmenta, mentre que disminueix en condicions de càrrega. Els canviadors d'aixetes solen estar connectats a l'enrotllament d'alta-tensió (HV) per permetre ajustos de tensió fins i reduir les pèrdues del nucli. A més, com que el corrent al bobinatge d'alta tensió és menor, aquesta configuració ajuda a minimitzar el risc d'espurnes i encendre l'oli del transformador.

Casquilles en transformadors
Els buits són components aïllants que faciliten la connexió entre els conductors-que porten corrent d'una xarxa elèctrica i els extrems dels bobinats del transformador. Normalment, l'aïllament de la boquilla està fet de porcellana o resina epoxi. Aquests casquets es munten a l'exterior del dipòsit principal del transformador.

Tanc transformador
El dipòsit del transformador (o el dipòsit principal) allotja i protegeix el nucli, els bobinatges i altres components de l'entorn extern. Serveix com a recipient per a l'oli del transformador. Està construït amb plaques d'acer laminats o làmines d'alumini.

Component Conservador
El conservador és un dipòsit situat per sobre del dipòsit principal i els casquilles, que serveix com a dipòsit per a l'oli del transformador. Subministra oli al dipòsit principal dins del transformador mitjançant una canonada. El conservador compta amb una bufeta flexible que s'adapta a l'expansió i contracció de l'oli, proporcionant espai suficient per a l'expansió de l'oli durant temperatures ambient altes. Es ventila a l'atmosfera per gestionar els canvis de pressió, permetent que l'aire entri o surti a mesura que l'oli s'expandeix i es contrau.

Component de respiració
El respirador assegura que l'aire lliure d'humitat-subministre al conservador fent passar l'aire a través d'un llit de gel de sílice dins d'un recipient cilíndric. El gel de sílice serveix com a filtre d'aire, controlant i reduint el nivell d'humitat tant dins del conservador com del dipòsit principal. El respirador està connectat al conservador mitjançant una canonada.

Sistema de refrigeració
El sistema de refrigeració és un component essencial dels transformadors, independentment del tipus de material aïllant utilitzat. Les pèrdues de potència als transformadors generen calor, la qual cosa augmenta la temperatura dels bobinats i del nucli. Com a resultat, la temperatura del material aïllant també augmenta. Sense un sistema de refrigeració eficaç, aquests components podrien patir danys o descomposició per les altes temperatures sostingudes. Els sistemes de refrigeració dels transformadors solen incloure ventiladors, radiadors i tubs de refrigeració. La calor es transfereix per radiació i convecció natural i/o forçada.

Vent d'explosió
La ventilació d'explosió és una canonada metàl·lica amb un diafragma a l'extrem obert, situat just a sobre del dipòsit conservador. Està dissenyat per alliberar gasos, oli del transformador i excés d'energia durant fallades internes, alleujant així nivells perillosos de pressió dins del transformador i evitant explosions. Quan les avaries internes fan que la pressió augmenti a nivells crítics, la ventilació permet que aquesta pressió s'alliberi a l'atmosfera, fent que el diafragma esclati a una pressió relativament baixa per protegir el transformador.

Relleu de Buchholz
El relé Buchholz s'instal·la a la canonada que connecta el conservador i el dipòsit principal d'un transformador. Detecta avaries detectant els gasos emesos durant aquestes avaries i activa tant els circuits d'alarma com de desconcert. Quan el relé detecta aquests gasos, activa el circuit d'activació, que al seu torn fa que l'interruptor interrompi el flux de corrent al bobinatge primari. Els gasos emesos són produïts per la calor generada per fallades internes.

Tipus de transformadors de potència