MI PRESENTACIÓN MAQUINAS ELÉCTRICAS

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA, CIENCIA Y
TECNOLOGIA
I.U.P “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION MARACAIBO
Mi Analisis de Transformadores,
Maximiliano García
Ingeniería Eléctrica

3. • La masa volumétrica.
• El coeficiente de
dilatación térmica.
• La viscosidad.
• El calor especificó.
• La conductividad
térmica.
TIPOS DE REFRIGERACION
El calor producido por las pérdidas en un transformador se
transmite a través de un medio al exterior, este medio puede ser
aire o bien líquido.
La transmisión de calor se hace por un medio en forma más o
menos eficiente, dependiendo de los siguientes valores:

4. TIPOS DE REFRIGERACION
Los transformadores están por lo general enfriados
por aire o aceite capaz de mantener una temperatura de
operación suficiente baja y prevenir “puntos calientes” en
cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de
los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas
propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes
funciones:
Actúa como aislante eléctrico. Actúa como refrigerante. Protege a
los aisladores sólidos contra la humedad y el aire.
La transferencia de calor en un
transformador son las siguientes:
1) Convección.
2) Radiación.
3) Conducción.

5. TIPOS DE REFRIGERACION
CONVECCION
Se caracteriza porque se produce por intermedio de un fluido que
transporta el calor entre zonas con diferentes temperaturas.
La transferencia de calor por convección se puede hacer en dos
formas:
a) Por convección natural.
b) Por convección forzada.

6. TIPOS DE REFRIGERACION
CONDUCCION
Es un proceso lento por el cual se transmite el calor a través de
una sustancia por actividad molecular. La capacidad que tiene
una sustancia para conducir calor se mide por su “conductividad
térmica”.
RADIACION
Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se
desplazan a la velocidad de la luz representan en temperaturas
elevadas un mecanismo de pérdidas de calor.
En el caso de los transformadores, la transferencia de calor a
través del tanque y los tubos radiadores hacia la atmósfera es por
radiación.

7. TIPOS DE REFRIGERACION
TIPO ONAN (Oil Natural Air Natural)
Sumergido en aceite, con
enfriamiento natural. Este es el
enfriamiento mas comúnmente
usado y el que frecuentemente
resulta el mas económico y
adaptable a la generalidad de
las aplicaciones. En estos
transformadores, el aceite
aislante circula por convección
natural dentro de un tanque con
paredes lisas, corrugadas o
bien previstos de enfriadores
tubulares o radiadores
separables.

8. TIPOS DE REFRIGERACION
TIPO ONAF (Oil Natural Air Forced)
Sumergido en aceite con
enfriamiento propio y con
enfriamiento de aire forzado.
Este tipo de transformadores
es básicamente una unidad
ONAN a la cual se le han
agregado ventiladores para
aumentar la disipación del
calor en las superficies de
enfriamiento y por lo tanto,
aumentar los KVA de salida.

9. TIPOS DE REFRIGERACION
TIPO OFAF (Oil Forced Air Forced)
Sumergidos en aceite, con
enfriamiento por aceite forzado
con enfriadores de aire forzado.
El aceite de estos
transformadores es enfriado al
hacerlo pasar por cambiadores
de calor o radiadores de aire y
aceite colocados fuera del
tanque. Su diseño esta destinado
a usarse únicamente con los
ventiladores y las bombas de
aceite trabajando continuamente.

10. TIPOS DE REFRIGERACION
TIPO ONWF (Oil Natural Water Forced)
Sumergidos en aceite, con enfriamiento por agua. Este tipo de
transformador esta equipado con un cambiador de calor tubular
colocado fuera del tanque, el agua de enfriamiento circula en el
interior de los tubos y se drena por gravedad o por medio de una
bomba independiente. El aceite fluye, estando en contacto con la
superficie exterior de los tubos.
TIPO OFWF (Oil Forced Water Forced)
Sumergido en aceite, con enfriamiento de aceite forzado con
enfriadores de agua forzada.
El transformador es prácticamente igual que el FOA, excepto que
el cambiador de calor es del modelo agua-aceite y por lo tanto el
enfriamiento del aceite se hace por medio de agua sin tener
ventiladores.

11. TIPOS DE REFRIGERACION
TIPO AA
Tipo seco, con enfriamiento propio. La característica primordial es
que no contienen aceite u otro liquido para efectuar las funciones
de aislamiento y enfriamiento, y es el aire el único medio aislante
que rodea el núcleo y las bobinas menos de 15KV y hasta 2 000
KVA.

12. TIPOS DE REFRIGERACION
TIPO AFA
Tipo seco, con enfriamiento por aire forzado. Para aumentar la
potencia del transformador AA, se usa el enfriamiento con aire
forzado. El diseño comprende un ventilador que empuja el aire en
un ducto colocado en la parte inferior del transformador.
TIPO AA/AFA
Combinación de ambos ciclos.

13. Existen dos configuraciones principales de conexión para la energía
trifásica: Delta o Triangulo (Δ) y Estrella o ye (Y)
Delta Δ e Y son letras griegas que representan la forma como los
conductores en los transformadores están configurados. En una conexión
Δ, los tres conductores están conectados extremo a extremo en un
triángulo o en una forma delta. En el caso de una conexión Y, todos los
conductores radian desde el centro, lo que significa que están conectados
en un punto común.
TIPOS DE CONEXIONES

14. Tanto el devanado primario como el devanado secundario
pueden tener cualquiera de estas configuraciones. Las cuatro
configuraciones de conexión posibles son las siguientes:
DEVANADO
PRIMARIO
DEVANADO
SECUNDARIO
Δ Δ
Δ Y
Y Δ
Y Y

15. Todos los transformadores Yd o Yz tienen un índice horario impar.
Todas las conexiones que se tienen en el semicírculo inferior
(4,5,6,7 etc), los terminales NO MARCADOS (terminales primados)
serán los bornes del secundario.
En las conexiones Y adoptar como sentido positivo de un
arrollamiento el de las fuerzas electromotrices que actúan hacia el
terminal exterior.
Representar las tensiones por arrollamiento es decir tensión de
fase.
Representar las tensiones por arrollamientos simples secundarios
recordando que, tienen el mismo sentido y el mismo desfase que el
arrollamiento primario montado sobre la misma pierna.
TIPS PARA LAS DIFERENTES CONEXIONES DEL
TRANSFORMADOR

16. La condición mas importante que se debe tener en cuenta, para la
elección de un grupo de conexión es, la determinación de la carga
que va a alimentar el trafo, si esta es equilibrada o desequilibrada.
Si no existe neutro en el lado primario, la carga desequilibrada
solamente será admisible dentro de ciertos límites. Esta no debe
pasar de los siguientes valores:
ANALISIS DE LAS CONEXIONES
TIPO DE TRANSFORMADOR PORCENTAJE CARGA
DESEQUILIBRADA
Transformadores acorazados 0%
Transformadores de cinco columnas 0%
Banco de 3 transformadores monofasicos 0%
Transformadores de tres columnas sin bobina de
puesta a tierra en el lado de alta
10%
Transformadores de tres columnas con bobina de
puesta a tierra en el lado de alta
30%
Conexión Yy con devanado terciario 100%
Conexión Dy 100%
Conexión Yz 100%
NOTA:
Cuando esta previsto que
el conductor neutro del
lado secundario, ha de
transportar corriente, se
adoptará preferiblemente
la conexión Dy o Yz

17. Como existen dos formas posibles de cerrar el triangulo primario y
otras dos formas de situar el punto neutro de la estrella secundaria,
resultan cuatro posibilidades de montaje:
• Desfase de 30° (Dy1)
• Desfase de 150° (Dy5)
• Desfase de -30° (Dy11)
• Desfase de -150° (Dy7)
La relación de transformación de todos los Dy es:
ANALISIS CONEXIÓN DELTA-ESTRELLA (Dy)

18. En el caso de cargas desequilibradas no provoca la circulación de
flujos magnéticos por el aire, ya que el desequilibrio se compensa
magnéticamente en las tres columnas. Como se puede disponer de
neutro en el secundario, es posible aplicar este sistema de conexión
a transformadores de distribución para alimentación de redes de
media y baja tensión con cuatro conductores.
ANALISIS CONEXIÓN DELTA-ESTRELLA (Dy)

19. Este sistema de
conexión es el mas
utilizado en los
trafos elevadores
de principio de línea
(subestaciones
generadoras).
También es el mas
utilizado en
transformadores de
distribución (Dy5 y
Dy11).
ANALISIS CONEXIÓN DELTA-ESTRELLA (Dy)

20. Como existen dos formas posibles de cerrar el triangulo secundario
y otras dos formas de situar el punto neutro de la estrella primaria,
resultan cuatro posibilidades de montaje:
• Desfase de 30° (Yd1)
• Desfase de 150° (Yd5)
• Desfase de -30° (Yd11)
• Desfase de -150° (Yd7)
La relación de transformación de todos los Yd es:
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-DELTA (Yd)

21. De estos grupos de conexión, el más utilizado en la práctica es el
Yd5 y el Yd11. El empleo más frecuente y eficaz de este tipo de
conexión es en los transformadores reductores para centrales,
estaciones transformadoras y finales de línea conectando en
estrella el lado de alta tensión y en triángulo el lado de baja tensión.
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-DELTA (Yd)
En lo que se refiere al
funcionamiento con cargas
desequilibradas, el
desequilibrio de cargas
secundarias, se transmite
al primario en forma
compensada para cada
fase.

22. Existen cuatro posibilidades de conexión que corresponden a las
siguientes condiciones.
a) Los terminales de la red primaria y secundaria pueden ser
homólogos o de opuesta polaridad
b) La sucesión de estos terminales en el circuito interno puede
ser la misma para ambos sistemas o inversa.
En la práctica se emplean solamente dos grupos de conexión que
corresponden, respectivamente a un desfase de 0º y a un
desfase de 180º.
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA (Dd)

23. Cada aislamiento debe soportar la
tensión total de la línea
correspondiente y, si la corriente es
reducida, resulta un número elevado
de espiras, de pequeña sección.
Si se interrumpe un arrollamiento, el
transformador puede seguir
funcionando aunque a potencia
reducida, con la misma tensión
compuesta y con una intensidad de
línea a la que permite una sola fase.
Se limita a transformadores de
pequeña potencia para alimentación
de redes de baja tensión, con
corrientes de línea muy elevadas por
la ausencia de neutro en ambos
arrollamientos.
ANALISIS CONEXIÓN DELTA-DELTA (Dd)

24. Los transformadores que emplean la conexión Yy son los mas
económico, ya que el número de espiras por arrollamiento
corresponde a la tensión de fase (VLN). Al soportar menor tensión
aumenta la corriente y se utilizan conductores de mayor
seccionando rigidez a las bobinas (Mejor protegidas contra
esfuerzos mecánicos). También necesitan menor aislamiento al ser
menor la tensión. Ambas ventajas proporcionan mayor espacio es
decir que para el mismo volumen se puede tener una mayor
capacidad comparándolo con otros trafos.
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA (Yy)

25. Desventaja:
Si existe una carga desequilibrada la cuba se
calienta y se tienen tensiones diferentes en la
tensión de fase del secundario (Mayores),
problema gravísimo en un circuito de
distribución.
Este problema se puede solucionar realizando
el montaje de un devanado terciario que se
encuentre conectado en delta y cerrado en
cortocircuito sobre sí mismo.
La relación de transformación de todos los Yy
es:
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ESTRELLA (Yy)

26. Para evitar el inconveniente de cargas desequilibradas se
conecta el arrollamiento secundario en zigzag.
Esta conexión consiste en hacer que la corriente circule por
cada conductor activo del secundario, y afecte de igual
manera a dos fases primarias, estas corrientes se compensan
mutuamente con las del secundario.
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ZIGZAG (Yz)

27. ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ZIGZAG (Yz)

28. Designando arbitrariamente los terminales del primario y con
respecto a estas designaciones el secundario ofrece cuatro
posibilidades distintas de conexión, dos de ellas que proceden
del neutro. Estos grupos de conexión son:
• Desfase de 30º (Yz1).
• Desfase de 150º (Yz5).
• Desfase de -30º (Yz11).
• Desfase de -150º (Yz7).
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ZIGZAG (Yz)

29. De estos grupos de
conexión el más utilizado es
el Yz5, aunque algunas
veces se utiliza el Yz11.
Este tipo de conexión se
emplea para
transformadores reductores
de distribución, de potencia
hasta 400KVA; para
mayores potencias resulta
más favorable el
transformador conectado en
triángulo estrella.
ANALISIS CONEXIÓN ESTRELLA-ZIGZAG (Yz)