Apunte Tranfo I

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INGENIERÌA INDUSTRIAL – ELECTROTECNIA Y MAQUINAS E INSTALACIONES ELECTRICAS 
	
Transformadores Rurales Estándar 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Generalidades
	
	Los transformadores rurales están diseñados para instalación mono poste o sobre plataformas aéreas en líneas de distribución de energía urbanas, suburbanas y rurales, con tensiones de hasta 35 KV, monofásicas o trifásicas.
Su fabricación responde a las Normas IRAM 2247, 2279 e IEC 76. A pedido pueden construirse bajo normas ANSI C 57 o con diseños especialmente adaptados para reducir a un mínimo el robo de energía (Diseño Antihurto).
Se construyen del tipo hermético con cámara de aire (sin tanque de expansión y sin deshidratador de aire). 
	
	
	
	Arrollamientos
	
	Son del tipo en capas y construidos en cobre electrolítico puro. Los mismos han sido cuidadosamente diseñados para soportar los esfuerzos de cortocircuito externo, sobretensiones de impulso y maniobra, como así también para lograr una disipación óptima del calor generado. Los ensayos de Impulso, Cortocircuito Externo y Calentamiento, se realizan en Laboratorios Oficiales de reconocido prestigio como el Laboratorio de Alta Tensión de la Universidad Nacional de San Juan, el Laboratorio de Alta Tensión de la Universidad Nacional de La Plata o el Laboratorio de Potencia de la Universidad Nacional de Río Cuarto. 
	
	Núcleo Magnético
	
	El núcleo está construido con chapa de acero silicio de grano orientado de bajas pérdidas específicas, con espesores comprendidos entre 0,23 y 0,35 mm. Es del tipo conformado y cortado, de fácil armado y desarmado sin utilaje especial, especialmente diseñado para reducir a valores mínimos la corriente de vacío. 
	
	Cuba
	
		Se construye en chapa de acero laminada en frío doble decapada. Su forma cilíndrica reduce a un mínimo las fuerzas producidas por los vientos, especialmente en las instalaciones mono poste, permitiendo además la realización de vacío absoluto dentro de la misma. El diseño de la tapa con forma convexa evita la acumulación de agua y aumenta su resistencia mecánica.
La terminación interior se realiza con una base de fondo epoxídico color blanco no contaminante del aceite refrigerante, ni atacable por el mismo. La terminación exterior STANDARD es en base a un esquema de pintura con anti óxido al cromato de zinc y acabado final con esmalte sintético color naranja, apto para intemperie. Sobre pedido y para zonas de condiciones ambientales muy rigurosas pueden proveerse otros esquemas de pintura. 
	
	Conmutación
	
		Todos los transformadores tienen un conmutador sin tensión accionable externamente, en un todo de acuerdo a las Normas IRAM 2247 y 2279.. 
	
	Ensayos
	
		Los Ensayos de Rutina y Recepción fijados por las normas para este tipo de Tranfo son los de vacio y corto circuito. 
	Tablas
	
		
Normas IRAM 2279:
	Transformadores Rurales Monofásicos
Relación 7.620 ±5%/231 V/V
	Potencia
(KVA)
	Pérdidas (W)
	Ucc (%)
	Dimensiones (mm)
	Peso
(Kg)
	
	Po
	Pcc
	
	Largo
	Ancho
	Alto
	Diámetro
	
	1,5*
	20
	60
	4,50
	400
	350
	620
	240
	45
	5
	30
	160
	4,50
	500
	500
	800
	295
	70
	10
	45
	290
	4,50
	600
	600
	950
	340
	110
	16
	60
	390
	4,50
	600
	600
	1000
	380
	140
	25
	85
	600
	4,50
	700
	700
	1150
	415
	210
· * Sin conmutador
· Normas IRAM 2279 
	Transformadores Rurales Monofásicos
Relación 19.050 ±5%/231 V/V
	Potencia
(KVA)
	Pérdidas (W)
	Ucc (%)
	Dimensiones (mm)
	Peso
(Kg)
	
	Po
	Pcc
	
	Largo
	Ancho
	Alto
	Diámetro
	
	10
	60
	270
	4,5
	600
	600
	1450
	380
	150
	16
	70
	440
	4,5
	600
	600
	1450
	380
	180
	25
	110
	600
	4,5
	600
	600
	1450
	415
	250
Normas IRAM 2279 
	Transformadores Rurales Monofásicos
Relación 13.200 ±5%/231 V/V
	Potencia
(KVA)
	Pérdidas (W)
	Ucc (%)
	Dimensiones (mm)
	Peso
(Kg)
	
	Po
	Pcc
	
	Largo
	Ancho
	Alto
	Diámetro
	
	5
	30
	160
	4,50
	500
	500
	800
	295
	75
	10
	45
	290
	4,50
	600
	600
	950
	340
	115
	16
	60
	390
	4,50
	600
	600
	1000
	380
	145
	25
	85
	600
	4,50
	700
	700
	1150
	415
	215
	40
	110
	865
	4,50
	700
	700
	1120
	415
	250
	75**
	220
	1150
	4,00
	850
	800
	1180
	540
	435
	100**
	270
	1560
	4,00
	880
	850
	1180
	540
	490
· ** Con conmutador ±2 x 2,5 %
· 
· 
· 
· 
· 
Normas IRAM 2279
	Transformadores Rurales Monofásicos
Relación 33.000 ±5%/231 V/V
	Potencia
(KVA)
	Pérdidas (W)
	Ucc (%)
	Dimensiones (mm)
	Peso
(Kg)
	
	Po
	Pcc
	
	Largo
	Ancho
	Alto
	Diámetro
	
	10
	60
	320
	4,5
	600
	600
	1400
	380
	185
	16
	75
	430
	4,5
	600
	600
	1450
	415
	235
	25
	110
	600
	4,5
	600
	600
	1450
	415
	260
Normas IRAM 2247
	Transformadores Rurales Trifásicos
Relación 13.200 ±5%/400-231 V/V
	Potencia
(KVA)
	Pérdidas (W)
	Ucc (%)
	Dimensiones (mm)
	Peso
(Kg)
	
	Po
	Pcc
	
	Largo
	Ancho
	Alto
	Diámetro
	
	10
	80
	340
	4,5
	550
	550
	1350
	340
	160
	16
	100
	550
	4,5
	550
	550
	1350
	340
	195
	25
	140
	650
	4,5
	650
	700
	1350
	415
	270
	31,5
	170
	900
	4,5
	650
	700
	1350
	415
	320
	40
	180
	1050
	4,5
	650
	700
	1400
	415
	345
	50
	210
	1250
	4,5
	650
	700
	1750
	415
	460
	63
	230
	1450
	4,5
	650
	700
	1750
	415
	540
	
		Transformadores de Distribución 
	
	
		
			
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Generalidades
	
		
	Los transformadores de distribución hoy en día se caracterizan por tener el menor índice de fallas en servicio.
Los transformadores de distribución están diseñados para su instalación sobre piso o sobre plataformas aéreas en líneas de distribución de energías urbanas y suburbanas, con tensiones de hasta 35 kV.
Su fabricación responde a las Normas IRAM 2250 e IEC 76. A pedido se puede construirse bajo Normas ANSI C 57 o con diseños especiales adaptados a las necesidades de la industria.
Se construyen con o sin tanque de expansión. En este último caso, los de tipo hermético, pueden ser con o sin cámara de aire/nitrógeno.
Todos los transformadores se proveen con un conmutador sin tensión accionable externamente, en un todo de acuerdo a las Normas IRAM 2250. A pedido pueden proveerse con otros rangos de conmutación.
	
	Arrollamientos
	
		
	Son del tipo en capas y construidos en cobre electrolítico puro. Para los arrollamientos de Baja Tensión (< 1000 V) se usa la tecnología de arrollamientos en base a folios de cobre electrolítico puro, hecho que representa un avance notable en la prestación de las máquinas.
Basado en lo anterior podemos afirmar que estos transformadores han sido diseñados para soportar los esfuerzos de cortocircuito externo, sobretensiones de impulso y maniobra, como así también para lograr una disipación óptima del calor generado. Los ensayos de Impulso, Cortocircuito Externo y Calentamiento realizados en Laboratorios Oficiales de reconocido prestigio, avalan nuestros diseños.
	
	Núcleo Magnético
	
		
	El núcleo se construye con chapa de acero silicio de grano orientado de bajas pérdidas específicas, con espesores comprendidos entre 0,23 y 0,35 mm. Son del tipo tres columnas de núcleo apilado o núcleo arrollado, corte STEP LAP especialmente diseñado para reducir a valores mínimos la corriente de vacío.
	
	Cuba
	
			
	Se construye en chapa de acero laminada en frío doble decapada. 
Su forma aletada (hasta 1250 kVA) permite la construcción de transformadores compactos. Líderes desde siempre en la construcción de cubas aletadas, nuestra experiencia nos ha permitido desarrollar transformadores herméticos de llenado integral, absorbiendo la propia deformación elástica de la cuba, las variaciones del volumen de aceite por un aumento de temperatura, permitiendo además la realización de vacío pleno y tratamientos de aceite in situ y sin desconexión de la red.
La terminación interior se realiza con una base de fondo antióxido color blanco no contaminante del aceite refrigerante, ni atacable por el mismo. La terminación exterior STANDARD es
en base a un esquema de pintura con antióxido al cromato de zinc y acabado final con esmalte acrílico color gris claro (IRAM DEF D 1054 09-1-020), apto para intemperie, Sobre pedido y para zonas de condiciones ambientales muy rigurosas pueden proveerse otros esquemas de pintura.
	
	
	
	
	Accesorios
	
		Los transformadores pueden soicitarse con Termómetros, Relé Buchholz, Nivel Magnético de Aceite, Válvula de Sobrepresión, Protección por Corriente de Cuba, Bornes Bandera y otros accesorios.
	Tablas
	
		
Normas IRAM 2250 
	Transformadores de Distribución
Relación 13.200 ±2 x 2,5%/400-231 V/V
	Potencia
(kVA)
	Pérdidas (W)
	Ucc (%)
	Dimensiones (mm)
	Masa
(kg)
	
	Po
	Pcc
	
	Largo
	Ancho
	Alto
	Trocha
	
	25
	160
	600
	4,00
	1250
	750
	1250
	600
	410
	40
	200
	900
	4,00
	1300
	750
	1300
	600
	490
	63
	270
	1350
	4,00
	1300
	750
	1300
	600
	540
	80
	315
	1500
	4,00
	1450
	750
	1300
	600
	620
	100
	350
	1750
	4,00
	1450
	750
	1350
	600
	660
	125
	420
	2100
	4,00
	1500
	750
	1350
	600
	700
	160
	500
	2500
	4,00
	1600
	750
	1450
	600
	840
	200
	600
	3000
	4,00
	1650
	850
	1450
	600
	890
	250
	700
	3500
	4,00
	1650
	900
	1450
	700
	1040
	315
	850
	4250
	4,00
	1650
	900
	1500
	700
	1220
	400
	1000
	5000
	4,00
	1700
	950
	1700
	700
	1490
	500
	1200
	6000
	4,00
	1700
	1050
	1700
	700
	1760
	630
	1450
	7250
	4,00
	1700
	1050
	1900
	800
	1960
	800
	1750
	8750
	5,00
	1950
	1050
	2025
	800
	2390
	1000
	2000
	10500
	5,00
	2100
	1100
	2050
	800
	3080
	1250
	2300
	13800
	5,00
	2200
	1250
	2150
	1000
	3540
	1600
	2700
	17000
	6,00
	2400
	2200
	2100
	1000
	4130
	2000
	3000
	21500
	6,00
	2500
	2550
	2200
	1000
	5060
	2500
	3300
	24800
	6,00
	2700
	2500
	2300
	1200
	6110
	3000
	3750
	27000
	6,00
	2800
	2600
	2700
	1200
	6900
						Planos
	
		
	
	 
		 
	
	
				Transformadores de Potencia
	
	
		
			
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Generalidades
	
		
	Los transformadores de potencia y media potencia en una gama que va de 5 a 100 MVA. y con tensiones de hasta 500 KV.
Estos transformadores se fabrican con conmutadores sin tensión y/o automáticos bajo carga, de acuerdo a los requerimientos del servicio a los que serán destinados, siguiendo los lineamientos de las Normas IEC, ANSI, IRAM, ABNT o Normas particulares de los Usuarios. También se puede construir para soluciones específicas para requerimientos especiales y particulares, satisfaciendo todos los requisitos relacionados a cada tipo de operación, como ser, bajo nivel de ruido, bajas pérdidas, cubre bornes en baja y media tensión, bridas en alta tensión para acople de ductos en SF6 , arquitecturas especiales.
	
	Arrollamientos
	
			
	
	Dependiendo de la potencia y tensión del transformador, los arrollamientos podrán ser del tipo cilíndricos, tipo espiral o helitrán, de disco continuo o de disco entrelazado, dependiendo de la potencia y tensión del transformador. 
Todos los arrollamientos se diseñan buscando que la distribución de tensiones ante solicitaciones de impulso tipo atmosférico se asemeje a una distribución lineal. En todos los casos se verifica que las máximas solicitaciones que se producen en el bobinado ante estos impulsos, teniendo en cuenta los parámetros reales de los bobinados, sean resistidas con los adecuados coeficientes de seguridad.
Del mismo modo los bobinados y su sistema de anclaje se proyectan para que los esfuerzos electrodinámicos de cortocircuito sean mínimos y se distribuyan en forma uniforme.
Todos los arrollamientos se manufacturan con conductores de cobre electrolítico de máxima pureza. Dependiendo de la potencia y la tensión, los conductores utilizados en la construcción de bobinados de potencia pueden ser de secciones rectangulares (planchuelas) o conductores continuamente transpuestos (C.T.C.).
Todos los bobinados, previo a su montaje definitivo, son rigurosamente secados y pre-estabilizados con valores de presiones superiores a los máximos que aparecen en cortocircuitos externos. Se verifican en este proceso todas las dimensiones, compensándose todas las que fueren necesarias según los resultados de las verificaciones que realiza el Departamento de Ingeniería con los parámetros reales obtenidos. De este modo se equilibran-compensan dimensionalmente todos los bobinados y/o se rediseñan estructuras de apoyo, buscando siempre de minimizar los esfuerzos electrodinámicos de cortocircuito.
Todo el proceso de fabricación de bobinados es acompañado de un riguroso control de calidad, verificando a través del autocontrol y de las inspecciones del Departamento de Aseguramiento de Calidad, todas las dimensiones, condiciones de limpieza y la no obstrucción de los canales de refrigeración.
	
	Núcleo Magnético
	
		
	Los núcleos son producidos a partir de chapa de hierro silicio de grano orientado, con espesores entre 0,23 y 0,35 mm., en calidades comerciales standares (tipo M3, M4 o M5), o tipo HiBi (chapas de hierro silicio con grano orientado tratadas por láser), utilizándose este último material cuando los requisitos de nuestros clientes, a través de compras con capitalización de pérdidas, hacen necesario valores reducidos de pérdidas en vacío.
Las chapas utilizadas, en todos los casos presentan aislación eléctrica en ambas caras a través de una delgada película de material inorgánico (conocida comercialmente como “carlite”), la cual presenta alta resistencia mecánica a los aceites minerales y a las altas temperaturas.
La calidad de todas las partidas está garantizada por los certificados de origen del material (tests realizados en las Usinas Productoras) y por los rigurosos ensayos realizados en la recepción y durante todo el proceso de producción por nuestro Departamento de Aseguramiento de Calidad.
El proceso de producción de núcleos comienza con el flejado de la chapa de hierro silicio y su posterior corte a los largos y formas diseñadas por nuestro Departamento de Ingeniería. Este proceso se lleva a cabo con máquinas automáticas controladas por computadora y de alta producción, lo que garantiza cortes con tolerancias mínimas, permitiendo además el diseño de núcleos de tipo STEP LAP, lo que garantiza reducciones importantes en los valores de pérdidas de vacío y fundamentalmente una reducción del orden del 50% en la corriente de excitación respecto de los núcleos tradicionales con juntas a 45°. 
El montaje de los núcleos, finalmente se lleva a cabo en posición horizontal, sobre dispositivos especialmente diseñados para facilitar el perfecto ensamble entre columnas y yugos, y que permiten, una vez finalizado el apilado, llevar al núcleo totalmente armado a posición vertical en forma ágil y segura.
Finalmente, durante todo el proceso se llevan a cabo estrictos controles dimensionales.
	
	Aislación
	
		
	El sistema de aislación de los transformadores está diseñado de modo que los esfuerzos dieléctricos estén uniformemente distribuidos. Para ello, dependiendo de las tensiones, se proyectan columnas con anillos de potencial, los cuales uniformizan el campo eléctrico en las cabeceras de los arrollamientos de Alta Tensión.
La aislación entre bobinados de distintas tensiones se diseña de modo que la aislación sólida soporte por sí sola los máximos esfuerzos dieléctricos que aparecen durante los ensayos. Luego se intercalan en esta aislación sólida los canales de aceite necesarios para permitir la evacuación de calor. En todos los casos se verifica que los campos eléctricos en canales, barreras y cabeceras estén dentro de los límites de trabajo de los correspondientes aislantes.
En el ensamblado final, toda la parte activa es secada con temperatura y alto vacío, asegurando las propiedades dieléctricas de todo el sistema de aislación proyectado para cada transformador en particular.
Finalmente, el proceso de impregnado con aceites de la máxima calidad, es llevado a cabo también con temperatura y alto vacío. En todos los casos el aceite es rigurosamente controlado
en sus propiedades dieléctricas finales (incluyendo contenido de humedad) antes de permitir su ingreso a la cuba del transformador.
De esta forma, es decir con tratamientos de secado de la aislación y procesos de impregnación con temperatura y alto vacío, todas las propiedades del sistema de aislación previstas durante la etapa de diseño, adquieren su máximo rendimiento.
	
	Cuba
	
			
	
	
	Todas las cubas son construidos íntegramente en los talleres de calderería, con estructuras livianas, convenientemente reforzadas que aseguran mínimas vibraciones y bajo ruido, y que por otro lado resisten los rigurosos tests de sobrepresión exigidos por las Normas de Fabricación, como así también vacío absoluto, lo que permite tratamientos de aceite o secado en los lugares de emplazamiento.
Toda la calderería, previo a su pintado, es verificada en su hermeticidad por los más modernos métodos de detección en base a sistemas de tintas penetrantes, para luego ser limpiadas por procesos de granallado, lo cual asegura la máxima adherencia del esquema de protección superficial diseñado para las condiciones ambientales indicadas por nuestros clientes.
	
	Calidad
	
		
	
Los transformadores son un eslabón muy importante en la transmisión y distribución de energía eléctrica, por lo cual su confiabilidad y calidad deben garantizarse desde el diseño mismo y durante toda su vida útil del mismo.
	
	 
		 
	
	
ING. LUIS R. RAMOS – J.T.P. MAQUINA E INSTALACIONES ELECTRICA – INGENIERIA INDUSTRIAL