Manual del producto para transformador de potencia sumergido en aceite de 110 kV.

I. Descripción general del producto

El transformador de potencia sumergido en aceite de 110 kV es una pieza central del equipo en sistemas de transmisión y distribución de energía.. Se utiliza principalmente para transformar alto voltaje de 110 kilovoltios (kV) para niveles de voltaje más bajos como 35 kV o 10 kV, o viceversa, permitiendo económico, transmisión y distribución eficiente de energía eléctrica. Reconocido por su alta confiabilidad, gran capacidad, larga vida útil, y tecnología de fabricación madura, juega un papel indispensable en las redes nacionales, redes regionales, y proyectos industriales de gran escala.

Ejemplo de modelo de producto: SFSZ11-50000/110

• S: Trifásico
• F: Refrigerado por aire
• S: tres devanados
• z: Cambiador de tomas en carga
• 11: Número de serie de diseño (Código de nivel de rendimiento, p.ej., Tipo 11 indica baja pérdida, productos energéticamente eficientes)
• 50000: Capacidad nominal (kVA)
• 110: Nivel de tensión nominal en el lado de alta tensión (kV)

II. Estructura principal

El transformador se compone principalmente de las siguientes partes principales:

1. Núcleo y devanados (Componente central)

• Centro: Hecho de alta calidad, alta permeabilidad, Laminaciones de acero al silicio de grano orientado laminadas en frío., apilados usando una vuelta escalonada (vuelta de varios pasos) proceso. Su función es formar el circuito magnético., ofreciendo una excelente permeabilidad magnética y baja pérdida sin carga.
• Devanados: Comprende el devanado de alto voltaje., bobinado de media tensión (si corresponde), y devanado de baja tensión. Normalmente se construye utilizando entrelazado, disco continuo, o tipos helicoidales, enrollado con conductores de cobre sin oxígeno, y sometido a un riguroso tratamiento aislante. Los devanados forman el circuito eléctrico del transformador..

2. Tanque y sistema de enfriamiento

• Tanque: Soldado de placas de acero., alberga el núcleo con los devanados y el aceite del transformador, y proporciona soporte mecánico y protección externa.. Las paredes del tanque están equipadas con aletas de refrigeración o radiadores extraíbles..
• Aceite para transformadores: Utiliza aceite mineral de alta calidad o aceite aislante de éster sintético.. Funciones principales: Aislamiento, Enfriamiento, y Extinción de arco (dentro del cambiador de tomas bajo carga).
• Equipo de refrigeración: Dependiendo de la capacidad, utiliza principalmente Aceite Natural Aire Natural (ONÁN) o Petróleo Aire Forzado Forzado (OFAF) enfriamiento. Los ventiladores fuerzan el aire sobre los radiadores para acelerar el enfriamiento del aceite..

3. Sistema de protección

• Conservador (Tanque de Gasto de Aceite): Compensa la expansión y contracción del aceite del transformador debido a los cambios de temperatura., Reduce el contacto entre el aceite y el aire., y retrasa el envejecimiento del aceite. A menudo equipado con un diafragma. (bolsa o fuelle) para sellado completo.
• Descanso (Respirador deshidratante): Contiene desecante de gel de sílice para absorber la humedad del aire que ingresa al conservador., manteniendo el aceite seco.
• Relevo Buchholz (Relé de gas): Instalado en la tubería entre el tanque principal y el conservador.. Activa una alarma o dispara el disyuntor en caso de fallas internas menores que generan gas o repentinas., violentas oleadas de petróleo.
• Dispositivo de alivio de presión: Se abre rápidamente para aliviar la presión interna en caso de una falla grave., evitando la ruptura del tanque.
• Relé de presión repentina (Opcional): Proporciona mayor protección al limitar el aumento de presión debido a fallas de arco interno.
• Indicador de temperatura: Supervisa la temperatura superior del aceite., proporcionando señales remotas y lectura local.

4. Bujes

• Buje de alto voltaje: Saca de forma segura los cables de alto voltaje de los devanados internos a través del tanque.. El nivel de 110 kV normalmente utiliza Bujes de condensadores de papel impregnados de aceite., que ofrecen una excelente clasificación del campo eléctrico y rendimiento de aislamiento..
• Bujes de media/baja tensión: Saque los cables de los devanados de media y baja tensión..

5. Cambiador de toques

• Cambiador de tomas fuera del circuito (DETC): Permite cambios de posición de toma sólo cuando el transformador está desconectado de la red..
• Cambiador de tomas en carga (OLTC): Cambia automática o manualmente las posiciones de las tomas mientras el transformador está energizado y bajo carga., para estabilizar el voltaje de salida. Este es un componente clave en las redes inteligentes modernas..

III. Principio de funcionamiento

Basado en el principio deinducción electromagnética. Cuando se aplica un voltaje de CA al primario (de alta tensión) devanado, Crea un flujo magnético alterno en el núcleo.. Este flujo alterno se vincula con el secundario. (bajo voltaje) devanado, inducir una fuerza electromotriz (CEM) en ello. La relación de voltaje es igual a la relación de vueltas.:U1U2=N1N2Ud.2​Ud.1=norte2​norte1​​

Cambiando el número de vueltas del devanado. (es decir., operar el cambiador de tomas), Se logra la transformación de voltaje..

IV. Características clave & Ventajas

• Alta confiabilidad: Construcción madura, materiales estables, sistemas integrales de protección, La vida útil del diseño generalmente excede 30 años.
• Alta eficiencia & Ahorro de energía: Utiliza acero al silicio de baja pérdida y diseño avanzado., lo que resulta en bajas pérdidas sin carga y con carga, Cumple con los estándares nacionales de eficiencia energética. (p.ej., ES 20052).
• Excelente rendimiento de aislamiento: El sistema aislante aceite-papel formado por aceite de transformador y papel aislante posee una rigidez dieléctrica muy alta..
• Disipación de calor superior: El flujo circulante de aceite elimina eficazmente el calor generado por el núcleo y los devanados..
• Fácil mantenimiento: Equipado con varios dispositivos de monitoreo y protección., Facilitar el monitoreo de la condición y el mantenimiento regular..
• Fuerte adaptabilidad: Se puede configurar con cambiadores de tomas bajo carga., sistemas de enfriamiento mejorados, etc., para adaptarse a diferentes demandas de carga y entornos operativos.

V. Principales parámetros técnicos

VI. Campos de aplicación

• Subestaciones Regionales: Actúa como centro entre las redes de transmisión y distribución., reduciendo 110 kV a 10 kV o 35 kV.
• Grandes Plantas Industriales: Como el acero, petroquímico, centros de datos, sirviendo como equipo central en la subestación reductora principal.
• Plantas de energía: Sirve como transformador elevador del generador., elevar el voltaje de salida del generador a 110 kV para la conexión a la red.
• Construcción de red eléctrica urbana & Renovación: Satisface la creciente demanda de energía en los centros de carga urbanos.

VII. Transporte, Instalación & Mantenimiento

Realizar inspecciones periódicas y reemplazo de aceite para el cambiador de tomas bajo carga..

Transporte: Debe transportarse bajo presión positiva de nitrógeno o aire seco., evitando estrictamente la entrada de humedad. Se aplican límites estrictos al ángulo de inclinación durante el transporte..

Instalación: Debe ser realizado por personal especializado.: posicionamiento en la base, llenado de aceite, asentamiento, bombeo de vacío, ciclos de aceite caliente, etc., para garantizar la restauración del rendimiento del aislamiento.

Mantenimiento de rutina:

Comprobar periódicamente el nivel de aceite, temperatura del aceite, y color de gel de sílice respirable.

Tome periódicamente muestras de aceite para realizar pruebas. (cromatografía, contenido de humedad, rigidez dieléctrica – DGA). Este es un método eficaz para diagnosticar fallos internos incipientes..

Realizar pruebas eléctricas periódicas. (resistencia del devanado, resistencia de aislamiento, relación de vueltas, etc.).