Transformador de tipo seco
¿Qué es un transformador de tipo seco?
Los transformadores de tipo seco, también conocidos como transformadores de resina fundida, son sólidos. Esto significa que no tienen partes giratorias. Debido a esto, este tipo de transformadores maximizan el uso de sistemas de aislamiento de temperatura respetuosos con el medio ambiente para un funcionamiento normal. A diferencia de los transformadores líquidos, que dependen de otros materiales como el aceite y el fuego para funcionar, los transformadores de tipo seco funcionan a través de variaciones de voltaje. Por lo tanto, cuando se trata de este tipo de transformadores, es el aire el que se enfría, no otros tipos de líquidos. Solo necesita colocar el transformador de tipo seco en una habitación bien ventilada para que las bobinas se puedan enfriar fácilmente. Al usar un transformador de tipo seco, no tiene que colocarlo dentro de una bóveda o cuenca ignífuga como solía hacerlo con un transformador líquido tradicional. Además, no emiten gases nocivos, por lo que son respetuosos con el medio ambiente incluso cuando se instalan en interiores.
Ventajas del transformador tipo seco
Autoextinguible, bajo riesgo de incendio.
Un transformador de tipo seco viene con un material ecológico en su aislamiento. Por lo tanto, se enrolla cómodamente de manera autoextinguible, es ignífugo y, por supuesto, es fácil de mantener. Con él, no tendrá que invertir en un extintor de incendios. Además, incluso bajo la influencia de un arco voltaico, no produce gases tóxicos.
Uso cero de aceite
Como se mencionó anteriormente, el transformador seco no necesita ningún líquido para enfriarse. Solo requiere aire para mantenerse frío. Por lo tanto, no tendrá que incurrir en gastos adicionales para obtener aceite o cualquier otro líquido, además de los costos de mantenimiento asociados. Es seguro decir que este es un transformador que prácticamente no requiere mantenimiento, por lo que puede estar tranquilo.
Ecológico y seguro
Dado que los transformadores secos no utilizan aceite ni líquidos, no tendrá que lidiar con fugas de aceite ni con ningún otro tipo de contaminante ambiental. Además, son autoextinguibles, lo que significa que rara vez explotan. Además, los transformadores de tipo seco son ampliamente conocidos por soportar cambios climáticos inesperados, lo que los hace adecuados para entornos muy contaminados y condensados.
Instalación de bajo coste y menores pérdidas de carga.
Debido a su naturaleza de bajo riesgo, apenas existen restricciones al instalar transformadores de tipo seco. Tampoco tendrá que lidiar con otras precauciones ambientales, como la protección de las aguas subterráneas. Además, estos transformadores pueden servirle durante más de 20 años, con pocas probabilidades de falla.
Instalación de bajo coste y menores pérdidas de carga.
Debido a su naturaleza de bajo riesgo, apenas existen restricciones al instalar transformadores de tipo seco. Tampoco tendrá que lidiar con otras precauciones ambientales, como la protección de las aguas subterráneas. Además, estos transformadores pueden servirle durante más de 20 años, con pocas probabilidades de falla.
Sostenible
Cuando utiliza un transformador seco, desempeña un papel fundamental para garantizar que conservemos los recursos naturales. Con él, se consigue un bajo consumo de electricidad, un 90 % de materiales reciclables y un servicio fiable durante 20+ años.
Por qué elegirnos
Personal
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Atender
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Mercado de producción
Las ventas de productos cubren el mercado nacional y también se exportan a Australia, Nueva Zelanda, India, Madagascar, Vietnam y otros países y regiones.
Fabricante de equipos originales (OEM) y fabricante de diseños originales (ODM)
Antes de la producción en masa, siempre preparamos muestras y realizamos una inspección final antes del envío. Ofrecemos servicio OEM/ODM y podemos imprimir su logotipo en el producto.
Tipos de transformadores de tipo seco
Transformadores de bobinado abierto
Las bobinas conductoras se precalientan y luego se calientan sumergiéndolas en barniz a una temperatura elevada. Luego, estas bobinas se hornean para curar el barniz. Este método se denomina inmersión y horneado.
Transformadores impregnados a presión al vacío (VPI)
Los transformadores VPI están construidos con aislamiento de alta temperatura y están compuestos de materiales de alta temperatura recubiertos con selladores de poliéster resistentes a la humedad y a altas temperaturas mediante un proceso de impregnación a presión al vacío.
Transformadores encapsulados a presión de vacío (VPE)
Son similares a los transformadores VPI, solo que el sellador de poliéster se reemplaza por resina de silicona. La fabricación de estos transformadores implica varios procesos de inmersión, seguidos del curado del recubrimiento en un horno. Además, el recubrimiento de resina en estos transformadores es hasta cuatro veces mayor que el de poliéster en los transformadores VPI. Los transformadores VPE son altamente resistentes a los ambientes húmedos y cáusticos y a los efectos del agua salada.
Transformadores de resina con bobinas fundidas
Las bobinas conductoras están fundidas sólidamente en resina al vacío en un molde con una distribución uniforme y un alto nivel de precisión. Estos transformadores son confiables y pueden exponerse a condiciones extremas. Requieren un mantenimiento mínimo y pueden soportar cortocircuitos elevados. Esta es la razón por la que estos transformadores de resina con bobinas fundidas se están utilizando ahora donde antes solo había unidades llenas de líquido para entornos hostiles. Estos transformadores hoy en día se utilizan ampliamente en túneles, barcos, grúas, plantas nucleares e industrias mineras.
Transformadores de tipo seco frente a transformadores de aceite: diferencias clave
Medio de refrigeración:
Los transformadores se sobrecalientan bajo carga. Necesitan un medio de enfriamiento para evitar el sobrecalentamiento y la posibilidad de provocar un incendio o una explosión.
La diferencia más importante entre ambos transformadores es el medio de refrigeración. Los transformadores secos utilizan aire como medio de refrigeración, mientras que los de aceite, como sugiere su nombre, utilizan aceite.
Mantenimiento:
Los transformadores llenos de aceite requieren un mantenimiento mayor que los de tipo seco. Los transformadores llenos de aceite requieren atención adicional porque el aceite debe analizarse periódicamente para detectar contaminación química. Además, requieren filtración de aceite al menos una vez al año.
Los transformadores secos, por el contrario, son resistentes a los productos químicos. Incluso si se produce un incidente menor, no es necesario desconectarlos de la red.
Costo operacional:
Se podría pensar que los transformadores llenos de aceite implican costos más altos que los de tipo seco. Sin embargo, la realidad es la contraria.
Los transformadores rellenos de aceite son más económicos porque utilizan la eficiencia energética convencional, lo que los hace confiables y duraderos. Los transformadores secos consumen más energía y suponen un mayor costo operativo.
Reciclabilidad:
Los transformadores de tipo seco tienen un reciclaje de bobinas restringido al final de su vida útil, mientras que las unidades de aceite tienen un reciclaje del núcleo mucho más fácil.
Eficiencia:
Los transformadores rellenos de aceite son más eficientes que los transformadores de tipo seco, que son más grandes y tienen una tensión nominal más baja. Por lo tanto, los de tipo seco son más propensos a sobrecalentarse durante la sobrecarga, lo que genera mayores pérdidas eléctricas y costos de mantenimiento.
Ubicación:
Se podría decir que este es el factor más importante a tener en cuenta a la hora de elegir un transformador y una de las principales diferencias entre ambos. Los transformadores llenos de aceite suelen instalarse al aire libre debido al riesgo de derrame de aceite, que podría suponer una grave amenaza.
Los transformadores de tipo seco se utilizan especialmente en edificios, ya que son menos peligrosos y más seguros para el medio ambiente. También son menos explosivos, por lo que se utilizan en centros comerciales, oficinas, hospitales, etc.
Aplicación del transformador de tipo seco
Industria química, petrolera y gasística
Los transformadores tipo seco se utilizan para suministrar energía a diversos equipos y procesos que involucran sustancias inflamables o explosivas, como refinerías, plantas petroquímicas, oleoductos, plataformas marinas, etc.
01
Zonas ambientalmente sensibles
Los transformadores de tipo seco se utilizan para proteger el medio ambiente de derrames o fugas de petróleo que pueden contaminar fuentes de agua, suelo o hábitats de vida silvestre, como áreas de protección de agua, bosques, humedales, etc.
02
Zonas con riesgo de incendio
Los transformadores de tipo seco se utilizan para prevenir riesgos de incendio o minimizar daños por incendio en áreas propensas a incendios o que tienen regulaciones estrictas contra incendios, como subestaciones interiores, subestaciones subterráneas, hospitales, escuelas, hoteles, centros comerciales, etc.
03
Generación renovable
Los transformadores de tipo seco se utilizan para conectar fuentes de energía renovables a la red o a la carga, como turbinas eólicas, paneles solares, plantas hidroeléctricas, etc.
04
Otras aplicaciones
Los transformadores de tipo seco también se utilizan en otras aplicaciones que requieren alto rendimiento, bajo mantenimiento o características especiales, como sistemas de tracción, sistemas marinos, sistemas de minería, centros de datos, etc.
05
¿Cuáles son los factores importantes para diseñar un transformador de tipo seco?
Elección del tipo de aislamiento
El tipo de aislamiento determina la clasificación de temperatura, la rigidez dieléctrica, la resistencia mecánica y la resistencia al choque térmico del transformador. Generalmente, los materiales de aislamiento de clase F y H se utilizan para transformadores de tipo seco porque pueden soportar altas temperaturas (hasta 155 grados C y 180 grados C, respectivamente) y tienen buenas propiedades eléctricas y mecánicas. Los materiales de aislamiento comunes incluyen barniz, resina epoxi, resina de poliéster, etc.
Selección del material de bobinado
El material del devanado determina la conductividad, la resistencia, la pérdida y la resistencia mecánica del transformador. Generalmente, se utilizan cobre y aluminio como materiales de devanado para transformadores de tipo seco porque tienen una alta conductividad y un bajo costo. El cobre tiene mejor conductividad y resistencia mecánica que el aluminio, pero es más caro y más pesado. Para la misma corriente nominal, el cobre requiere menos área de sección transversal que el aluminio.
Selección de material de núcleo con baja pérdida de histéresis
El material del núcleo determina la densidad de flujo magnético, la permeabilidad, la pérdida por histéresis y la pérdida por corrientes parásitas del transformador. El material del núcleo debe tener una alta permeabilidad y una baja pérdida por histéresis para reducir la pérdida sin carga y mejorar la eficiencia del transformador. Los materiales de núcleo más comunes incluyen acero al silicio, acero de grano orientado laminado en frío (crgo), metal amorfo, etc.
Regulación
La regulación de un transformador es la relación entre la caída de tensión a plena carga y la tensión sin carga. La regulación indica la capacidad del transformador de mantener una tensión de salida constante en condiciones de carga variables. La regulación depende de la impedancia y la resistencia del transformador. Una impedancia y una resistencia bajas dan como resultado una regulación baja y una mejor regulación de la tensión. La reactancia de fuga de un transformador de tipo seco debe mantenerse dentro del 2 % durante el diseño para lograr una regulación baja.
Esperanza de vida
La expectativa de vida de un transformador es el tiempo que se espera que el transformador pueda funcionar sin fallas ni degradación. La expectativa de vida depende de la degradación del aislamiento del devanado debido al aumento de temperatura, la humedad, el polvo, la corrosión u otros factores. La clase y la calidad del aislamiento del transformador de tipo seco deben elegirse para soportar altas temperaturas y entornos hostiles sin degradarse. El aumento de temperatura del transformador no debe superar el límite especificado por la clase de aislamiento.
Pérdidas
Las pérdidas de un transformador son la diferencia entre la potencia de entrada y la potencia de salida. Las pérdidas consisten en pérdidas sin carga y pérdidas con carga. Las pérdidas sin carga son independientes de la carga e incluyen la pérdida en el núcleo y la pérdida por corrientes parásitas. Las pérdidas con carga son proporcionales a la carga e incluyen la pérdida en el cobre y la pérdida por dispersión. Las pérdidas afectan la eficiencia, el calentamiento y el enfriamiento del transformador.
El material del núcleo, el material del bobinado, el material de aislamiento y los parámetros de diseño deben seleccionarse para minimizar las pérdidas y maximizar la eficiencia del transformador de tipo seco.
Sobrecarga
La sobrecarga de un transformador es la condición en la que el transformador opera más allá de su capacidad nominal o límite de temperatura. La sobrecarga provoca sobrecalentamiento, fallas del aislamiento, cortocircuitos o incendios en el transformador. La sobrecarga puede ser causada por una demanda de carga excesiva, armónicos, fallas o temperatura ambiente. El transformador de tipo seco debe diseñarse con un margen suficiente para soportar sobrecargas sin dañar sus componentes ni su rendimiento.
Factor K
El factor k es una medida de la capacidad de un transformador para soportar el calor generado por corrientes no sinusoidales en sus devanados. Las corrientes no sinusoidales son causadas por varios dispositivos electrónicos que producen armónicos en las formas de onda de voltaje y corriente. Los armónicos aumentan las pérdidas, el calentamiento y la distorsión del transformador. Un factor k alto indica que el transformador puede manejar niveles más altos de armónicos sin sobrecalentarse ni degradarse. El transformador de tipo seco debe diseñarse con un factor k alto para proporcionar una vida útil prolongada y un rendimiento confiable en aplicaciones que involucran corrientes no sinusoidales.
Nucleo de hierro
Los componentes del núcleo de los transformadores de tipo seco, fabricados principalmente con láminas de acero al silicio, se utilizan para mejorar la conectividad del flujo magnético y reducir las pérdidas de hierro y cuerpos extraños. La estructura del núcleo consta de una columna de núcleo y un yugo que ayuda a cerrar el circuito magnético. La calidad y la forma del núcleo tienen un impacto directo en la eficiencia del transformador.
Devanado
Entre ellos se encuentran los devanados de alta y baja tensión, que están hechos de cables aislados o láminas de cobre y se utilizan para transferir energía eléctrica y lograr la conversión de tensión y corriente. Los devanados están separados por una capa aislante para garantizar la fiabilidad y durabilidad del aislamiento eléctrico.
Materiales aislantes
Se utiliza para aislar bobinados de bobinados y entre bobinados y núcleos para evitar fugas y descargas. Los materiales de aislamiento más comunes incluyen cartón aislante, resina epoxi, fibra de vidrio, etc.
Recinto
Generalmente hecho de metal, como acero o aluminio, se utiliza para proteger los componentes internos contra daños mientras se controla la temperatura y la radiación electromagnética.
Terminal
Se utiliza para conectar bobinados y circuitos externos.
Sistema de refrigeración
Se utiliza para la disipación de calor, como radiadores, ventiladores o enfriadores de agua, etc., para mejorar la eficiencia de disipación de calor de los transformadores.
Eliminador magnético residual
Se utiliza para eliminar el flujo magnético residual en el devanado para garantizar el funcionamiento normal del transformador.
Otros accesorios
Como termómetros, controladores de temperatura, enchufes y tomas de corriente, relés térmicos, etc., se utilizan para monitorear y ajustar el estado de funcionamiento, la temperatura, la corriente y otros parámetros del transformador para garantizar el funcionamiento seguro, estable y confiable del transformador.
Material del transformador de tipo seco
Los materiales de los transformadores de tipo seco incluyen principalmente núcleo de hierro, materiales de bobinado, materiales aislantes, etc., y el núcleo de hierro suele estar hecho de placa de acero al silicio o aleación amorfa con alta permeabilidad para reducir la pérdida de hierro y la pérdida por corrientes parásitas. El material del bobinado es generalmente cobre puro o aleación de aluminio con alta conductividad, que tiene un excelente rendimiento en resistencia eléctrica, resistencia mecánica, resistencia al calor, etc., y es adecuado para diferentes necesidades de energía. Los materiales aislantes incluyen materiales de silicona como silicona, caucho EPDM, caucho de silicona, etc., que tienen una excelente resistencia a altas temperaturas y adaptabilidad ambiental. Además, los transformadores de tipo seco también pueden utilizar otros materiales metálicos y no metálicos, como acero al carbono, acero inoxidable, aleación de aluminio, fibra de vidrio, resina epoxi, etc., que juegan un papel importante en la mejora de la resistencia, resistencia a la corrosión, rendimiento de aislamiento y efecto de disipación de calor del transformador.
Preparación de materiales
En primer lugar, es necesario preparar materias primas como alambre de cobre, materiales aislantes, cartón y núcleos de hierro.
Producción de núcleo de hierro
La fabricación del núcleo es un paso crítico que implica alta precisión y pureza. El núcleo se fabrica mediante el proceso de corte, soldadura y fabricación de juntas flexibles, lo que requiere que la precisión y la calidad de la superficie del núcleo afecten el rendimiento del transformador.
Fabricación de bobinas
La bobina es la parte central del transformador, generalmente está hecha de alambre de cobre de alta calidad o alambre de aluminio, la fabricación de la bobina se puede hacer a mano o a máquina, lo que requiere un cálculo preciso del número de vueltas para garantizar el rendimiento eléctrico.
Devanado
Los cables de cobre se enrollan alrededor del núcleo en un orden específico, prestando atención a la distancia y el espaciado entre las bobinas.
Tratamiento de aislamiento. La bobina bobinada se aísla para evitar cortocircuitos eléctricos y los métodos más habituales incluyen la impregnación con epoxi o papel.
Inmersión
Para proteger los devanados y mejorar las propiedades aislantes se aplica barniz aislante, que se seca mediante un método especial para acelerar la aplicación.
Secado y deshumidificación
Después de la impregnación, se realiza el secado y la deshumidificación para reducir el efecto de la humedad sobre los devanados y el aislamiento.
Armar
Ensamble las piezas individuales para asegurarse de que la posición y el espaciado de cada pieza cumplan con los estándares.
Prueba
Una vez completado el montaje, se llevan a cabo una variedad de pruebas (como bajo voltaje, alto voltaje, durabilidad, etc.) para garantizar el funcionamiento seguro y estable del transformador.
Inspección del producto terminado
Una vez fabricado el transformador, se realiza una inspección exhaustiva para garantizar la calidad del producto.
Embalaje y envío
Los transformadores que pasan la inspección se embalan y se envían al comprador.
Cómo funciona el transformador de tipo seco
El principio de funcionamiento del transformador de tipo seco es principalmente utilizar el principio de inducción electromagnética para convertir voltaje y corriente. Específicamente, cuando la corriente fluye hacia un transformador desde un extremo, crea un campo magnético dentro del núcleo que provoca una corriente en el otro devanado, lo que hace que el voltaje cambie en el otro extremo. El cambio de voltaje está relacionado con la relación de vueltas entre los devanados, y el voltaje se puede cambiar variando el número de vueltas entre los devanados. Además, los transformadores de tipo seco utilizan aire para enfriar los devanados y los núcleos en lugar de utilizar refrigerantes, como aceite. Este diseño puede reducir las pérdidas, hacer que el equipo sea más liviano y ser adecuado para algunas ocasiones con altos requisitos de protección ambiental. Además, los transformadores de tipo seco también siguen el principio de funcionamiento básico de los transformadores, es decir, a través del principio de inducción electromagnética, transmiten energía eléctrica o transmiten señales de un circuito a otro. Cuando el lado primario se alimenta con energía eléctrica, se generará un campo magnético alterno en el núcleo de hierro, y este campo magnético alterno inducirá una fuerza electromotriz secundaria, a fin de realizar la transmisión de energía eléctrica o la transmisión de señales.
Nuestra fábrica
Jiangsu Yawei Complete Electrical Co., Ltd. se estableció oficialmente en junio de 2020. Anteriormente, era el departamento de conjuntos completos de Jiangsu Yawei Transformer Co., Ltd., una subsidiaria de Yawei Group. Nuestra empresa está ubicada en 28 Huayuan Road, ciudad de Hai'an, ciudad de Nantong, provincia de Jiangsu, con un capital registrado de 10 millones de yuanes. La empresa ha ganado sucesivamente honores como Empresa confiable de calidad de la provincia de Jiangsu, Empresa de alta tecnología de Nantong, Colectivo avanzado de cumplimiento de contratos de protección ambiental de equipos de medición de calidad de Nantong, Unidad civilizada de Nantong y Empresa de crecimiento industrial del condado de Hai'an.
Preguntas más frecuentes