¿Qué es un Transformador de Aceite?
Un transformador es un dispositivo que utiliza dos bobinas para convertir la tensión. Los transformadores rellenos de aceite son transformadores que utilizan aceite como material aislante.
Para el aceite se utiliza principalmente aceite mineral. Las bobinas se denominan devanado primario y secundario, respectivamente, y la relación de vueltas determina la relación entre la tensión primaria y la secundaria.
Hay varios tipos de transformadores, pero los transformadores de aceite son los más utilizados para aplicaciones de suministro eléctrico.
Usos de los Transformadores de Aceite
Los transformadores de aceite se utilizan en diversas aplicaciones y sectores. La aplicación más importante es la transmisión y distribución de energía. La energía producida en las centrales eléctricas suele ser de alta tensión.
A continuación, esta energía se envía a las líneas de transmisión, soportadas por torres y otras estructuras. Cuando mediante transformadores de aceite, esta energía de alta tensión puede convertirse y alimentar las líneas de distribución de baja tensión.
A continuación, la energía de baja tensión se transmite a los puntos de demanda, como viviendas, fábricas y locales comerciales. En estos puntos de demanda también se utilizan transformadores de aceite para convertir la tensión a un nivel adecuado para la demanda. La tensión como 100 V CA o 200 V CA se utilizan en los hogares en general, mientras que 200 V CA o 400 V CA pueden utilizarse en fábricas y establecimientos comerciales.
Principio de los Transformadores de Aceite
Los transformadores de aceite constan de un núcleo de hierro, bobinas, depósito de aceite y aceite aislante.
1. Núcleo de Hierro
En el centro del transformador se encuentra el núcleo de hierro. El núcleo de hierro se fabrica laminando placas de acero al silicio y otros materiales para formar un circuito magnético. La estructura multicapa minimiza las pérdidas magnéticas y permite una conversión de potencia eficaz.
2. Bobinas
Alrededor del núcleo de hierro hay bobinados para los lados de alta tensión y baja tensión, respectivamente. Están hechos de alambre de cobre o aluminio y generan un campo magnético cuando la corriente fluye a través de ellos. En un transformador reductor típico, el lado de alta tensión está bobinado con menos bobinas y el lado de baja tensión con más bobinas.
3. Depósitos de Aceite
Estos componentes se alojan en depósitos de acero. Los depósitos están llenos de aceite aislante, que protege la estructura del transformador a la vez que aísla el interior. Los depósitos suelen estar provistos de aletas para facilitar la circulación del aceite refrigerante y disipar el calor.
4. Aceite Aislante
El aceite mineral se utiliza mucho como aceite aislante. En los últimos años, se han comercializado transformadores que utilizan aceite de girasol o de colza, en consideración al medio ambiente.
Aunque son caros, pueden evitar la contaminación ambiental debida a accidentes por fugas. El deterioro de los transformadores también puede controlarse analizando la concentración de gases orgánicos en el interior del aceite aislante.
Cuando un transformador se sobrecalienta, se generan etileno y etano, y acetileno e hidrógeno por descarga parcial. El acetileno es un gas orgánico que no debe detectarse, ni siquiera en cantidades ínfimas, ya que es un gas provocado por anomalías internas del transformador.
Tipos de Transformadores de Aceite
Los transformadores de aceite se clasifican en autorrefrigerados y de refrigeración forzada.
1. Tipo Autoenfriado
Los transformadores autorrefrigerados se refrigeran de forma natural mediante aceite interno y equipos de refrigeración. El calor se disipa a través de un radiador o similar montado en el tanque.
Los transformadores de aceite autoenfriados son la forma más común de transformador y se utilizan ampliamente en sistemas de transmisión y distribución de energía.
2. Tipo de Refrigeración Forzada
Los transformadores de refrigeración forzada son transformadores en los que el aceite circula forzosamente por un sistema de refrigeración. La circulación forzada puede mejorar el efecto de refrigeración. El aceite suele circular mediante bombas o ventiladores y es adecuado para su uso en entornos de alta carga y alta temperatura.
Más Información sobre los Transformadores de Aceite
1. Temperaturas Admisibles para los Transformadores de Aceite
Cuando un transformador de aceite se sobrecalienta, existe el riesgo de fallo del aislamiento debido al deterioro forzado del aceite aislante.
En el peor de los casos, esto puede provocar un incendio. Por ello, es importante mantener la temperatura de funcionamiento por debajo del valor admisible.
La temperatura máxima admisible para los transformadores de aceite, muy utilizados en general, es de 105°C. Sin embargo, como también depende de las temperaturas externas y de las diferencias de temperatura, se controla a unos 95°C o menos.
2. Tratamiento de los Transformadores de Aceite según la Ley de Servicios Contra Incendios
El aceite mineral utilizado en los transformadores de aceite es generalmente petróleo de la clase tres 3. Dado que el volumen de aceite aislante en los grandes transformadores de aceite supera los 2.000 litros, el aceite por sí solo está clasificado como material peligroso en virtud de la Ley de Servicios contra Incendios.
Sin embargo, cuando el transformador se conecta a un circuito eléctrico, se aplica la Ley de Servicios Eléctricos y deja de considerarse material peligroso.
Cuando un transformador antiguo se desmonta y se desconecta de la línea eléctrica, se trata como mercancía peligrosa. Se pueden prever varios casos específicos, por lo que es necesario consultar con el servicio de bomberos u otras autoridades antes de tomar medidas.