Transformador Eficiente

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION

EFICIENTES

Departamento Técnico CEA.http://www.trafomix.com

[email protected], [email protected]@ddm.com.pe

http://www.trafomix.com/

http://www.trafomix.com/

mailto:[email protected]



• Influencia de los Armónicos

• Transformador Eficiente CEA

• Introducción

INTRODUCCION• Selección

• Transformador Eficiente

• Componentes Debido a que el costo de la energía es un factor muy importante en el valor de los productos manufacturados y que tiene relación directa con la competitividad. Las empresas ahora evalúan el costo del funcionamiento de los transformadores y por tanto requieren que estas unidades tengan un excelente rendimiento (pérdidas mínimas)

• Características de Desempeño

• Normas de Fabricación

• Exp. de Vida

• Influencia de Sobrecargas

• Cuadros Comp.• Costos del transformador

• Conclusiones

• Nuevos Productos



• Introducción

SELECCIÓN DE UN TRANSFORMADOR• Selección

• Transformador Eficiente I.- CONDICION DEL MEDIO AMBIENTE

• Componentes• Grado de Contaminación.

• Variaciones de la Temperatura ambiente (entre el día y la noche).

• Altitud.

• Nivel Isoceraunico.

• Humedad Relativa.

• Atmósfera salina.

• Vientos y arena.

• Vapores ácidos y corrosivos.



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción


• Transformador Eficiente II.- NATURALEZA DE CARGA

• Componentes • Carga constante.

• Carga variable.

• Carga intermitente.

• Regimenes de sobrecarga.

• Cargas no lineales (Armónicos).



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción


• Transformador Eficiente III.- PROTECCION AMBIENTAL

• Componentes• Nivel de Ruido.

• Dieléctricos que no contengan PCB (Bifenilos Policlorinados).

• Riesgo de Incendio.

• Materiales no tóxicos.

• Materiales que no contaminen el Medio Ambiente.



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción


• Transformador Eficiente IV.- COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

• Componentes• Transformadores con bajas pérdidas.

• Transformadores que no requieran Mantenimiento periódico con interrupción de servicio (Lucro cesante).

• Transformadores para servicio pesado (Heavy Duty).



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción

TRANSFORMADOR EFICIENTE • Selección


Se denominan Transformadores de alta eficiencia a aquellos transformadores que tienen perdidas muy por debajo de los convencionales.

La eficiencia de un Transformador depende de su dimensionamiento y de la calidad de los materiales utilizados en su fabricación.

Los transformadores de mayor rendimiento tienen Núcleos fabricados con Acero al Silicio de Bajas Pérdidas con las Bobinas de Cobre o Núcleos de Acero Amorfo con Devanados de Cobre.

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción



Las Bobinas de Cobre tienen resistencia más baja por área transversal que las Bobinas de Aluminio, lo que hace que las pérdidas por efecto Joule disminuyan (I2xR); asimismo las Bobinas de Cobre requieren Núcleos más pequeños que producen pérdidas sin carga más bajas y ofrecen mayor confiabilidad.

La reducción de las pérdidas sin carga de los transformadores en los últimos 30 años es del orden del 60%. Esta reducción se ha logrado debido a:

•Mejor calidad del Acero silicio (menor W/Kg. y VA/Kg.)

•Mejoramiento del corte de laminaciones.

•Mejoramiento del apilamiento de la chapas.

•Usando modelos mejorados por computadora.

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción



Los transformadores de mayor eficiencia con Núcleos hechos de Acero Amorfo tienen Pérdidas sin carga del orden del 75% que los de Núcleo de Acero Silicio.

La reducción de las pérdidas sin carga también se logra usando laminaciones más finas y usando empalmes de paso traslapado, esto reduce la resistencia entre las laminaciones disminuyendo así las pérdidas por Foucault.

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción

TRANSFORMADOR EFICIENTE CEA • Selección


CEA ha desarrollado una línea llamada Los Transformadores Eficientes los que tienen características muy especiales, las cuales le dan un valor agregado al Transformador.

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones


�Alta Calidad: M2H

�Espesor de Lamina 0.27mm.

�Grano Orientado



• Introducción



COMPONENTES INTERNOS:

- NUCLEO DEL TRANSFORMADOR• Componentes



• Exp. de Vida

• Influencia de Sobrecargas �Corte 45° y Apilamiento

traslapado.

�Diseño compacto de mínimas pérdidas.• Cuadros Comp.

• Costos del transformador

�Impregnado de Araldit para reducir el nivel de Ruido.

• Conclusiones




• Introducción

TRANSFORMADOR EFICIENTE CEA• Selección



- BOBINAS DEL TRANSFORMADOR• Componentes



�Cu de alta pureza 99.9%

�Aislamiento de Pletina con Papel Kraft.

�Aislamiento de alambre doble esmaltado. Clase H

�Alta resistencia mecánica.

�Puede ser Pletina Cuadrada o Alambre.

�Certificado ISO 9000

• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- AISLAMIENTO SÓLIDO• Componentes



�Papel Presphan, Crepe

�Buenas propiedades mecánicas.

�Clase de Aislamiento Ao 105°C

�Certificado ISO 9000.

�Excelente resistencia dieléctrica.• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- AISLAMIENTO LIQUIDO: ACEITE MINERAL• Componentes

�Alta rigidez dieléctrica:

�Baja Viscosidad.

�Buena Transferencia Térmica.

�Densidad relativa 0.84

�Libre de PCB (EPA 2002 40CFR761)



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- AISLAMIENTO LIQUIDO: FLUIDO DE SILICONA • Componentes

�Fluido 561 Dow Corning.

�Naturalmente Biodegradable.

�Alto punto de Inflamabilidad 370°C.

�Cero Contenido de PCB

�Excelente Estabilidad Térmica.

�Clase de Aislamiento 220°C.

�Reciclable.



• Exp. de Vida



• Conclusiones


• Introducción



- VALORES TIPICOS DE LOS FLUIDOS AISLANTES

• Dieléctricas

• Rigidez Dieléctrica ASTM D 877 60 Hz ( KV)

• Factor de Disipación

ASTM D 924 a 100°C

• PROPIEDADES

• Térmicas

• Punto de Congelamiento ASTM D97 °C

0.009

Aceite Mineral

- 40

0.0015

Fluido 561

- 50

• Componentes

• Cuadros Comp.



• Exp. de Vida




30 35

0.00010.0004ASTM D 924 a 25°C


0.000360.00029• Conduct.Térm. ASTM D 2717 Cal/seg.cm2.°C/cm

0.3600.393• Calor Específico ASTM D 2766 Cal/gm/°C 25°C • Conclusiones

0.001040.00076• Coeficiente de Expansión ASTM D 1903 cc/cc/°C• Nuevos Productos

• Introducción



• Físicas

• Gravedad Específica ASTM D 1298 a 25°C

• Punto de Gasificación ASTM D 92 °C

• PROPIEDADES

• Punto de Encendido ASTM D 92 °C

150

Aceite Mineral

160

Fluido 561 • Componentes



• Exp. de Vida




- VALORES TIPICOS DE LOS FLUIDOS AISLANTES

0.875-0.91 0.951-0.964

40 20.8• Tensión Interfacial ASTM D 971 dina/cm

5035• Contenido de humedad ASTM D 1533 ppm

268

371

• Cuadros Comp. • Tasa de Liberación de Calor KW/m2• Costos del transformador

53906Convectivo

661Radiactivo 25• Conclusiones




• Introducción



COMPONENTES EXTERNOS:

- TANQUE Y RADIADORES • Componentes

�Nuevo diseño con mínimas uniones soldadas.

�Planchas de Acero Laminado en Frió.

�Pintura base de Zincromato Epóxico y Acabado con Esmalte Epóxico:170 micras.

�Decapado con sistema de Arenado en Alta Presión.

�Certificado de Prueba de Corrosión.



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- TANQUE Y RADIADORES • Componentes

�Radiadores de Alta capacidad de disipación.

�Radiadores de paneles: Marangoni-Brasil.

�Pruebas de Hermetismo.

�Pintura Base Anticorrosivo.

�Banco de Radiadores: Perú.



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- AISLADORES DE SILICONA • Componentes

�Aisladores de compósite.

�Manga aislante de silicona.

�Nivel de Contaminación Clase IV IEC 815.

�Larga Línea de Fuga.

�Mínimo mantenimiento.

�Ideal para ambiente salinos.

�Antivandálicos.

�Excelente control de Tracking.



�Hidrofobicidad Clase HC 1• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- ACCESORIOS • Componentes

�Válvula de seguridad de Bronce de 25 y 50 KPA.

�Conmutador de Tomas de AT.

�Válvula de vaciado.

�Perno de puesta a tierra de Acero Inox.

�Etiquetas de seguridad.

�Tapón de llenado con resorte.



�Indicador de Nivel de Aceite.• Exp. de Vida



• Conclusiones


• Introducción



NORMAS DE FABRICACION

Los Transformadores de Distribución Eficientes CEA cumplen segúnsea el caso con los requisitos, valores y procedimientos prescritos con las Normas Internacionales y Nacionales indicadas:

• Componentes


�ITINTEC 370.002 :Diseño, Fabricación y Prueba de Transformadores

�IEC 60076-1 :Power Transformer Part 1-General

�IEC 60076-2 :Power Transformer Part 2-Temperature rise

�IEC 60076-3 :Power Transformer Part 3-Insulation level and dielectric test

�IEC 60296 :Specification for unused mineral insulating oils for transformerand switchgear

�IEC 60354 :Loading guide for oil-inmersed power transformers

�IEC 60815 :Guide for the selection of insulators in respect of pollutedconditions

�ANSI C57.12 :General requirements for liquid-immersed distribution, powerand regulating transformers

�ANSI C57.91 :Guide for loading mineral oil immersed overhead and padmounted distribution transformer


• Conclusiones




• Exp. de Vida





• Introducción



CARACTERISTICAS DE DESEMPEÑO:

- PERDIDAS • Componentes

Comparado con otros transformadores el Transformador eficiente CEA ofrece pérdidas muy bajas.

Estas pérdidas provocan un calentamiento del Transformador, estableciendo las Normas Internacionales la elevación máxima de temperatura, considerando que la temperatura ambiente sea menor a 40°C y la media diaria no sea superior a 30°C. Para estas condiciones , los límites de elevación de temperatura ofrecidos son:



• Exp. de Vida


CEA IEC76 ANSI C57

�Media de los Arrollamientos: 55°C 65°C 65°C(*) 55ºC

�Superior del Aceite: 45°C 55°C 55°C(*) 45ºC

(*) con papel mejorado (UP GRADE)


• Conclusiones


• Introducción




- PERDIDAS EN LOS ARROLLAMIENTOS • Componentes


�PERDIDAS JOULE:

Son las pérdidas que surgen cuando un conductor conduce una corriente; estas pérdidas son representadas por I2.R y dependen de la carga aplicada al Transformador y de la resistencia del bobinado.

�PERDIDAS ADICIONALES:Son pérdidas ocasionadas por las corrientes parásitas, inducidas en los conductores de las bobinas o en las partes metálicas por el flujo de dispersión.• Cuadros Comp.



• Exp. de Vida




• Conclusiones




• Introducción




- RENDIMIENTO • Componentes

Es la relación entre la potencia activa entregada y la potencia activa recibida, generalmente expresado en porcentaje.• Características

de Desempeño


• Exp. de Vida η= 100 � Pt . 100P + Pt

η= 1 � Po + b2 . Pcb . Sn.cosØ + Po + b2 . Pc

x 100 (%)• Influencia de Sobrecargas

b = Factor de carga =P / Pnη= rendimiento en %

Sn = Pot. Nominal (KVA)Pt = Pérdidas totales en KW• Cuadros Comp.Pc = Pérdidas en Carga (KW)• Costos del

transformadorP = Pot. Activa del Transf. en KW

Po = Pérdidas en Vacío (KW)CosØ = Factor de Potencia de la carga• Conclusiones




• Introducción



CARACTERISTICAS DE DESEMPEÑO:• Componentes

Potencia

(KVA)En Vacío

(W)

En Carga

(W)

Totales

(W)

Vcc a 75°C

(%)

15 120 245 365

325 160 420 580

37.5 180 620 800

50 240 750 990

75 315 1010 1325

100 380 1330 1710

125 385 1700 2085

160 460 2060 2520

4

Eficiencia

(η)• Características de Desempeño


97.22

97.34

97.55

97.72

97.96

98.03

98.08

98.18

• Exp. de Vida


3.5


• Conclusiones* El cuadro de pérdidas en 10KV.

* El CosØ = 0.85 y b = 1• Nuevos Productos



• Introducción


• Transformador Eficiente CURVA CARACTERISTICA DE 75KVA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

100 %

97.5 %

95 %

21.61.20.80.40.320

KW

I%

COSØ=1

COSØ=0.9

COSØ=0.8

98.5 %

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones


SOBRECALENTAMIENTO DEL ACEITE

10

20

30

40

50

60

70

15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 345

t (min)

DT

ac-a

mb

(°C) Sobre Elevación de Temperatura:

Superior del aceite: 43ºCMedia Arrollamiento: 49ºC Delta según Norma: 13ºCDel Punto Caliente: 62ºC

ªC

50

45

40

35

30

25

20



• Introducción


• Transformador Eficiente - CURVA DE CALENTAMIENTO 75KVA

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• IntroducciónTRANSFORMADOR EFICIENTE CEA

• Selección



- MODELO DE DISTRIBUCION DE TEMPERATURALa guía IEC-354 propone el modelo matemático para juzgar las consecuencias de variaciones cíclicas de la carga para distintos valores de temperatura del medio refrigerante, y permiten estimar las sobre temperaturas transitorias, refiriéndose principalmente a la temperatura del punto caliente. Las formulas utilizadas se basan en las siguientes hipótesis:

-La temperatura del aceite de los canales axiales de los arrollamientos se incrementan linealmente desde la parte inferior a la superior.

-La sobre elevación de temperatura del devanado respecto del aceite independientemente de su posición es constante.

-La sobre elevación de temperatura del punto caliente es más alta que la sobre elevación de temperatura del devanado en su parte superior.

Para considerar la diferencia entre la temperatura del punto caliente y el aceite en la parte superior del devanado, se debe multiplicar la diferencia de temperatura entre el devanado medio y el aceite medio por un coeficiente H

Donde H varia entre:1.1-1.5 (1.1 para transformadores de distribución)

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción




- MODELO DE DISTRIBUCION DE TEMPERATURA• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• IntroducciónTRANSFORMADOR EFICIENTE

• Selección

EXPECTATIVA DE VIDA DE LOS TRANSFORMADORES• Transformador Eficiente

Vida del aislamiento del Transformador.-Es el tiempo que transcurre entre el aislamiento cuando nuevo y el aislamiento cuando ha perdido sus propiedades dieléctricas y mecánicas.

Factor de aceleración de envejecimiento.- Es el grado en que el envejecimiento del aislamiento del Transformador es acelerado con respecto a un envejecimiento a una temperatura del punto caliente de 98ºC (IEC-60354).

Grado relativo del consumo de vida.- Se obtiene de la relación entre la vida del aislamiento a una temperatura dada, comparada con la vida normal del aislamiento a una temperatura del P.C. de 98º C (IEC-60354)

θc Grado relativo θc Grado relativo80 0.125 104 2.086 0.25 110 4.092 0.5 116 8.098 1.0 122 16.0

134 64.0140 128.0

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• IntroducciónTRANSFORMADOR EFICIENTE

• Selección

EXPECTATIVA DE VIDA DE LOS TRANSFORMADORES• Transformador Eficiente

La vida de un Transformador esta ligada a la vida de sus aislamientos sólidos por lo que el envejecimiento o deterioro de estos aislamientos determinan la expectativa de vida de un Transformador.

El deterioro de los aislamientos esta en función del tiempo, de la temperatura, del contenido de humedad y el contenido de oxigeno.Con los sistemas modernos se puede minimizar las concentracionesde humedad y oxigeno, quedando la temperatura del aislamiento como factor determinante.

Según C57.91. La expectativa de vida de un Transformador (vida de calculada del aislamiento) es función de la temperatura absoluta del punto más caliente, la misma que no contempla otros factores:

Log10 Life(h)= A+ B/T ;

A y B: son Ctes. de los sistemas de aislamiento (55ºC y 65ºC)

T= Tp.c.+273

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




TRANSFORMADOR EFICIENTE • Introducción

• Selección

CURVA DE EXPECTATIVA DE VIDA ANSI C57.91• Transformador Eficiente

1E2

1E3

1E4

1E5

1E6

Exp

ecta

tiva

de V

ida

(Hor

as)

Año

s

80 100 120 140 160 180 200 220 240 Temperatura Hottest-spot (ºC)

Sistem

a de A

islam

iento

65ºC

LOG 10

VIDA(H

r)

Sistem

a de A

islam

iento

55ºC

LOG 10

VIDA(H

r)

100

1000

2000

10000

5000

500 000

200 000

100 000

20 00030 000

50 000

5020

10

52

1

0.1

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones





• SelecciónSOBRECARGA DE TRANSFORMADORES

Los Transformadores operan generalmente con un ciclo de carga que se repite cada 24 horas. Un ciclo de carga normal típico como el que se presenta, consiste en fluctuaciones a lo largo del día.

La expectativa de vida de un Transformador es la referencia convencional que considera un funcionamiento continuo con su carga nominal, un medio ambiente a una temperatura dada y con una sobre elevación de temperatura del punto caliente según la norma con que se analice

Ambiente Pto. Caliente

IEC-354 20ºC 98ºC

ANSI C57.91 30ºC 65ºC-85ºC (*) (*)UP GRADE


• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones





• SelecciónSOBRECARGA DE TRANSFORMADORES• Transformador

Eficiente En esta condición de funcionamiento el valor de la temperatura del punto caliente excede los 98°C (95-110)°C adoptado por la guía IEC354 (ANSI57.12) para Transformadores de Distribución, por lo tanto debe esperarse una reducción en el ciclo de vida.

También para sobrecarga se recomienda no superar ciertos limites de corriente y temperaturas de del punto caliente y del aceite en la capa superior. De acuerdo con el ciclo de carga diario del Transformador las normas IEC y ANSI proponen curvas de consumo de vida normal,lo que permiten determinar valor pico de carga con una determinada carga inicial.

• Componentes



• Exp. de Vida


Limites máximos de temperatura con sobrecarga IEC-354Emergencia

corta duraciónCiclica Normal

• Cuadros Comp. Corriente (pu) 1.5 1.8• Costos del transformador

Punto Caliente y partes metalicas en contacto con aislantes

140°C =<140°CPara un ciclo normal el valor de sobrecarga no debe sobrepasar el 50%(1.5)

• ConclusionesAceite capa superior 105°C 115°C






Eficiente La sobre carga y/o el funcionamiento con temperaturas ambientes más altas, introduce un grado de riesgo y un envejecimiento acelerado. La guía IEC 354 propone la siguiente formula en función de la temperatura del punto caliente para calcular el consumo de vida de hora en hora.

• Componentes

0.01

0.1

1

10

100

Con

sum

o de

vid

a po

r dia

55 70 85 100 115 130 145 Temperatura Hottest-spot (ºC)

GRADO RELATIVO DE CONSUMO DE VIDA

T(Hr/d

ía) =

10(98

� θ)/1

9,93

0.01

0.030.05

0.10.20.30.5

1.0

2.0

5.0

1020

50

100• Características de Desempeño


• Exp. de Vida



• Conclusiones






Eficiente Para evaluar el consumo de vida del transformador, veamos el siguiente ejemplo:

Tiempo Op. Temp. Pto cal. Grado relativo Consumo de vida

(Horas) θ(°C) Curva(T) (Horas equiv.)

0 - 17 Hr 92°C 0.49 8.33 Hr.

17 - 20 Hr 105°C 2.24 6.72 Hr.

20 - 24 Hr 98°C 1.00 4.00 Hr.

• Componentes



• Exp. de Vida

• Influencia de Sobrecargas 24 Hr 19.05 Hr

Esto quiere decir que para un servicio de 24 horas del Transformador en estas condiciones; este habrá consumido 19.05 horas de su expectativa de vida.


• Conclusiones


ARMONICOS� Es el término común utilizado para describir el resultado de cargas no lineales las cuales requieren corrientes no senoidales para operar, es un efecto en la forma de onda de Tensión de Alimentación.� Componente del arco de voltaje sinusoidal que es un múltiplo de la frecuencia fundamental.


• Componentes


• Conclusiones




• Exp. de Vida





• SelecciónINFLUENCIA DE LOS ARMONICOS EN EL TRANSFORMADOR


• Componentes



• Exp. de Vida





• SelecciónINFLUENCIA DE LOS ARMONICOS EN EL TRANSFORMADOR

Los Armónicos influyen fundamentalmente en los Transformadores reductores de baja tensión debido a las cargas electrónicas monofásicas que alimentan, en media tensión el transformador se comporta como un filtro pasa bajos teniendo armónicos de baja frecuencia en su carga.El efecto causado en los Transformadores es:� Las corrientes armónicas debido a su alta frecuencia, incrementa las perdidas magnéticas del núcleo, perdidas Eddy Current, aumenta el efecto Pelicular en los devanados.�Las corrientes armónicas de orden 3 circulan en el delta de los devanados, aumentando su resistividad y reduciendo la capacidad de carga efectiva.

Calculo del Factor K

2hh

1h

2hhIK

max

∑==

=


• Conclusiones



• SelecciónINFLUENCIA DE LOS ARMONICOS EN EL TRANSFORMADOR• Transformador

Eficiente

Los transformadores eficientes CEA tienen una capacidad mayor frente a los armónicos que los Transformadores convencionales:

�Mayor capacidad de asumir el calentamiento producido por los armónicos en los devanados debido a sus bajas perdidas.�El efecto Pelicular menor por la cantidad de platina en paraleloobteniendo mayor perímetro conductor.�Calentamiento del núcleo menor por la calidad Fe-Si y densidad de flujo usados en el diseño.�Los transformadores eficientes CEA tienen un factor K-7, ideales para aplicaciones en media tensión.

• Componentes



• Exp. de Vida





• Conclusiones




• Introducción



CUADRO

COMPARATIVO• Componentes



Características Transformador Convencional

Transformador CEA• Exp. de Vida

Peso 385 Kg.

Rendimiento 97.96

Exp. de Vida 60 Años

Capacidad de Sobrecarga

Superior

430 Kg.

97

20.5 Años

Según Norma

• Influencia de Sobrecargas Volumen 760x650x990mm. 850x690x1150mm.

θ pto. caliente 85 ºC 95 ºC


Factor K K-7 No tiene• ConclusionesFluido Silicona/ Aceite Aceite Mineral


Aisladores Poliméricos Porcelana



• Introducción



COSTOS DEL TRANSFORMADOR• Componentes

El análisis del costo del Transformador no debe basarse solo al costo inicial, ya que un transformador tiene un periodo típico de funcionamiento entre 25-30 años.

El costo de un transformador debe evaluarse de acuerdo al ciclo de vida del mismo, lo que se denomina ANALISIS DEL COSTO DEL CICLO DE VIDA.

Este método no solo abarca el costo inicial de compra sino los gastos de explotación del Transformador, siendo este método el adecuadopara poder comparar diferentes tipos de transformadores.



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción



COSTOS DEL TRANSFORMADOR DE MANT. Y OP.

• Componentes

0 5 10 15 20 25 30 años

Costos Mant. / Oper.

Cambio de Aceite y Tratamiento Térmico.

Mant. de Aisladores :$7.22

Mant. de Subestacion : $20

Cambio de aceite y T. T.: $600

Traf. EconómicoTraf. EstandarTraf. CEA/AceiteTraf. CEA/SiliconaTraf. Alta Eficiencia



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción



COSTOS DEL TRANSFORMADOR CONSIDERANDO SU NIVEL DE PERDIDAS

• Componentes

Este costo es inherente a todo transformador y son menores cuando la eficiencia es mayor.

Estas también dependen de la cantidad de carga y del tiempo de operaciòn del transformador.



• Exp. de Vida

• Influencia de Sobrecargas Costo de Energía : 0.045$/KW-h

Costo de Potencia : 7.25$/KW-mes


• Conclusiones




• Introducción



ANALISIS DE COSTOS EN 30 Años Interés anual del 10%

Potencia

(KVA)

Transformador

Económico

Transformador Transformador

Estandar CEA-Aceite

Transformador

CEA-Silicona

Transformador• ComponentesAlta Eficiencia

Pfe 350

Pcu 1780

Ptotal 2130

Eficiencia 97.28

Costo Inicial $ 1550

Costo anual $ 951

8965

Costo de Cambio de fluido $

5593

Costo Op./mant30años $

Costo total del Transformador $ 16018

320

1650

1970

97.44

1700

881

8309

2506

12515

315

1010

1325

98.27

1850

604

5692

3336

10878

315

1010

1325

98.27

2450

604

5692

209

8350

180

990

990

98.45

2250

534

5034

3336

10619



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción



ANALISIS DE COSTOS

0

2

4

6

8

10

12

14

16 Th

ousa

nds

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30$1550$1700$1850$2250$2450

$16018

$12512

$10878

$10619

$8350

Transform

ador Económico

Transformador Estandar

Transformador CEA-aceite

Transformador Alta Eficiencia

Transformador CEA-silicona

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• Introducción



ANALISIS DE COSTOS

Potencia

(KVA)

Transformador

Económico

Costo Inicial $ 1550

Ahorro real del Transformador $

Transformador Transformador

Estandar CEA-Aceite

Transformador

CEA-Silicona

Transformador• ComponentesAlta Eficiencia

1700

3503

1850

5140

2450

7668

2250

5399



150 300 900 700Ahorro Falso Inicial $• Exp. de Vida


Costo total del Transformador $ 16018 12515 10878 8350 10619

• Cuadros Comp. 47.8%• Costos del transformador

33.7%32%Porcentaje de Ahorro del Transformador

21.9%• Conclusiones


• Introducción



CONCLUSIONES

• Componentes


�La adquisición de un transformador no solo debe considerar el precio inicial del Transformador.

�Un transformador de mayor rendimiento tiene mayor costo inicial pero tiene un costo al final de su periodo de operación inferior, debido al menor gasto de operación y mantenimiento.

�Los transformadores con un costo de operación bajo trabajan con un calentamiento menor. Siendo la temperatura el principal factor en la reducción de vida del transformador, se espera que estos tengan un periodo de vida mayor y probabilidad de falla más baja.• Cuadros Comp.



• Exp. de Vida




• Conclusiones


• Introducción



CONCLUSIONES

• Componentes


�Los transformadores de alta eficiencia tiene menor peso y volumen que los convencionales.

�Un beneficio ambiental es que se obtiene una reducción en la emisión de gases CO2, producido por los aislamientos sólidos y conductores sometidos a sobrecargas.

�Mayor capacidad frente a las sobrecargas, sin sobrepasar los limites de temperatura en el Punto más caliente.

�Eliminación de la producción de gases internos en los bushingde porcelana generados por sobrecargas muy altas o continuas con la utilización de aisladores poliméricos.• Cuadros Comp.




• Exp. de Vida



• Conclusiones


• Introducción



CONCLUSIONES

• Componentes


�Expectativa de vida teórica mayor 60 años (53000 Hr) vs. Los convencionales con 20.5(18 000Hr).

�Aptos para trabajar con cargas armónicas con un factor K-7 frente a los convencionales dimensionadas para trabajar con estas cargas.

�Ventajas adicionales de los Transformadores CEA, son el uso de Aisladores poliméricos y el Fluido de Silicona con cuyo concurso aumentan su capacidad de sobrecarga y su idoneidad para trabajar en ambientes muy hostiles.

• Cuadros Comp.



• Exp. de Vida




• Conclusiones




• IntroducciónNUEVOS PRODUCTOS• Selección

• Transformador Eficiente TRANSFORMADOR ECOLOGICO

•Diseño compacto.• Componentes

•Fluido de silicona 561.

•Desempeño superior en zonas alta polución.

•Clase H(180º C)

•Mayor Capacidad de Sobrecarga continua.

•Aisladores Poliméricos con larga línea de fuga.

•Expectativa de vida superior.

•Mantenimiento mínimo.

•Ideal para trabajar con alto contenido de armónicos.



• Exp. de Vida



• Conclusiones


•Desempeño superior en zonas alta polución.

•Mayor resistencia contra sobretensiones y Corto circuitos.

•Eficaz para realizar balances de energía.



• IntroducciónTRANSFORMADOR DE MEDICION COMBINADO

TRAFOMIX PARA SERVICIO PESADO

(HEAVY DUTY)

• Selección


•Transformador de medición compacto.• Componentes

•Instalación simple.



•Clase de precisión garantizada en las tres fases.

• Exp. de Vida



• Conclusiones


•Diseño compacto y Flexible.

•Probabilidad de conexión errónea nula.

•Costo unitario y de instalación menores.

•Mantenimiento mínimo.• Influencia de los Armónicos


• IntroducciónTRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION CON

MEDICION INTEGRADA: TDMI• Selección


• Componentes



• Exp. de Vida


• Cuadros Comp. •Transformador de Potencial desmontable.• Costos del

transformador

• Conclusiones




• Introducción MINITRANSFORMADOR CON MEDICION INTEGRADA: T1DMS• Selección


•Transformador Distribución encapsulado en silicona.

•Uso exterior, superior en zonas alta polución.

•Potencias menores a 3 KVA.

•Diseño compacto.

•Larga línea de fuga.

•Mínimo mantenimiento.

•Bajo costo.

•Resistencia a los rayos UV.

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones


•Hidrofobicidad a lo largo de su vida útil.

•Excelente control de la Corriente de fuga.

•Buena resistencia contra Sobretensiones y Efectos Electrodinàmicos.



• Introducción TRANSFORMADOR DE MEDICION DE CORRIENTE Y TENSION ENCAPSULADOS EN SILICONA PARA USO

EXTERIOR• Selección


•Transformador de medición y/o protección.• Componentes

•Instalación simple.• Características de Desempeño


•Clase de precisión garantizada.• Exp. de Vida •Tensión de operación hasta 36KV.• Influencia de Sobrecargas


• Conclusiones




• Introducción REACTANCIAS CON NUCLEO DE HIERRO Y AIRE PARA MEDIA TENSION• Selección


•Reactancias de Amortiguamiento de Corrientes de Inserción de Bancos de Condensadores.

•Reactancias de Puesta a Tierra.

•Filtros de Armónicos.

• Componentes



• Exp. de Vida



• Conclusiones




• IntroducciónTRANSFORMADORES-K TIPO SECOS DE BAJA

TENSION• Selección


•Transformador diseñados para cargas no lineales.

•Atenuación del ruido a altas frecuencias mediante una Pantalla Faraday.

•Perdidas mínimas.

• Componentes



• Exp. de Vida


•Capacidad mayor que los secos convencionales.

•Uso exterior con cajuela de protección IP66, NEMA 4R.

•Uso Interior con cajuela de protección IP53, NEMA 3R.


• Conclusiones


Transformador Eficiente

Documents

Transcript of Transformador Eficiente