¿Cuáles son los tipos de refrigeración en los transformadores?

En esta publicación se presenta ¿Cuáles son los tipos de enfriamiento en transformadores?, ¿Cuáles son los tipos de enfriamiento para transformadores trifásicos?, ¿Cómo enfriar un transformador?

¿Cuáles son los tipos de refrigeración en los transformadores?

Enfriar los transformadores es crucial para garantizar un funcionamiento eficiente y una larga vida útil al disipar el calor generado durante su funcionamiento. Existen varios tipos de métodos de enfriamiento utilizados en transformadores, que incluyen:

Enfriamiento por aire natural (AN u ONAN): Esta es la forma más simple de enfriamiento donde el aire es el medio principal de enfriamiento. Se utiliza en pequeños transformadores donde la convección natural es suficiente para disipar el calor. El aire circula alrededor del transformador, absorbiendo calor y llevándolo.

Enfriamiento por aire forzado (AF u ONAF): este método utiliza ventiladores para soplar aire sobre la superficie del transformador para mejorar el enfriamiento. Se utiliza en transformadores de tamaño mediano donde la refrigeración natural por aire es insuficiente.

Aceite Natural Aire Natural (ONAN): En este método, el aceite del transformador absorbe calor de los devanados y lo disipa naturalmente en el aire a través de la superficie del transformador. Este método es adecuado para transformadores cuya carga no excede la capacidad nominal.

Oil Natural Air Forced (ONAF): Similar a ONAN, pero con ventiladores adicionales para forzar el aire hacia las superficies de los disipadores de calor del transformador, mejorando así la disipación de calor y aumentando la capacidad de carga.

Agua forzada con aceite natural (ONWF): aquí, el aceite del transformador circula naturalmente para transferir calor, que luego se disipa mediante un sistema de refrigeración por agua. Este método se utiliza en transformadores grandes donde la refrigeración por aire sería insuficiente.

Aire forzado por aceite (OFAF): las bombas se utilizan para hacer circular el aceite y los ventiladores fuerzan el aire a través de los radiadores. Este método se utiliza para transformadores grandes que requieren una capacidad de enfriamiento significativa.

Forzado por agua y aceite (OFWF): el aceite y el agua circulan mediante bombas para proporcionar un enfriamiento eficiente. Este método se utiliza en transformadores muy grandes y en entornos donde la refrigeración por aire no es factible.

Para los transformadores trifásicos, los métodos de enfriamiento son similares a los utilizados en los transformadores monofásicos, pero adaptados para adaptarse a su mayor tamaño y mayor producción de calor:

Oil Natural Air Natural (ONAN): El aceite circula naturalmente en el tanque del transformador, disipando el calor al aire. Esto es adecuado para pequeños transformadores trifásicos.

Oil Natural Air Forced (ONAF): Los ventiladores fuerzan el aire sobre los radiadores del transformador, proporcionando capacidad de enfriamiento adicional. Este método se utiliza en transformadores de tamaño mediano a grande.

Aire forzado por aceite (OFAF): las bombas hacen circular aceite a través del transformador y se utilizan ventiladores para forzar el aire sobre los radiadores. Este método se utiliza para transformadores de gran capacidad.

Petróleo forzado por agua (OFWF): el aceite y el agua circulan mediante bombas. La refrigeración por agua se utiliza cuando la refrigeración por aire es insuficiente, lo que hace que este método sea ideal para transformadores trifásicos de gran tamaño.

¿Cuáles son los tipos de refrigeración para transformadores trifásicos?

Enfriar un transformador de manera efectiva implica elegir el método correcto según su tamaño, carga y entorno operativo. Para transformadores pequeños, la refrigeración natural por aire o aceite puede ser suficiente. Para transformadores más grandes, a menudo se requieren sistemas de refrigeración por aire forzado o agua. En los transformadores llenos de aceite, el aceite circula naturalmente o a través de bombas para absorber el calor de los devanados y transferirlo a radiadores o refrigeradores donde se disipa por aire o agua. La instalación de ventiladores o sopladores puede mejorar la circulación del aire alrededor del transformador, mejorando así la disipación de calor. Para transformadores de tipo seco, se pueden agregar ventiladores externos para aumentar el flujo de aire alrededor de las bobinas. Además, es fundamental mantener una ventilación adecuada en la sala del transformador para garantizar una disipación eficiente del calor.

Las torres de enfriamiento se utilizan para eliminar el exceso de calor del agua en procesos industriales y se clasifican en varios tipos según su diseño y funcionamiento:

Torres de enfriamiento de tiro natural: dependen de la convección natural para hacer circular el aire a través de la torre. Generalmente se utilizan en centrales eléctricas e industrias con alta carga térmica.

Torres de enfriamiento de tiro mecánico: se utilizan ventiladores para hacer circular el aire a través de la torre. Se dividen además en:

Torres de tiro inducido: el aire pasa a través de la torre mediante un ventilador en la parte superior, lo que proporciona un enfriamiento eficiente.

¿Cómo enfriar un transformador?

Torres de tiro forzado: Los ventiladores en la base empujan el aire a través de la torre, adecuados para aplicaciones pequeñas.

Torres de enfriamiento de flujo cruzado: el agua fluye verticalmente mientras que el aire se mueve horizontalmente a través del flujo de agua, lo que proporciona un intercambio de calor eficiente. Estas torres se caracterizan por su fácil mantenimiento.

Torres de enfriamiento a contracorriente: el aire fluye verticalmente hacia arriba contra el flujo de agua descendente. Este diseño proporciona una mejor eficiencia térmica pero requiere ventiladores más potentes.

Torres de enfriamiento hiperbólicas: Un tipo de torre de tiro natural con una forma hiperbólica distintiva, comúnmente utilizada en centrales eléctricas de gran escala debido a su gran capacidad de enfriamiento y eficiencia.

Los transformadores de tipo seco se enfrían utilizando aire como fluido refrigerante primario. Los métodos más comunes para enfriar transformadores de tipo seco incluyen:

Enfriamiento por aire natural (AN o ANAN): El diseño del transformador permite que las corrientes de convección natural fluyan a través y alrededor de los devanados, eliminando así el calor. Este método es adecuado para transformadores más pequeños y aquellos que operan con cargas más bajas.

Enfriamiento por aire forzado (AF): se utilizan ventiladores o sopladores para forzar aire hacia las superficies del transformador, mejorando así la disipación de calor. Este método aumenta la capacidad de carga y la eficiencia de los transformadores de tipo seco.

Diseño ventilado: El gabinete del transformador está diseñado con ventilaciones que permiten que el aire circule libremente, promoviendo la convección natural.

Disipadores de calor y aletas: a veces se agregan a la carcasa del transformador para aumentar la superficie disponible para la disipación de calor, mejorando así la eficiencia de enfriamiento.

La elección del método de enfriamiento depende del tamaño, la ubicación y los requisitos de aplicación del transformador. La instalación y el mantenimiento adecuados son esenciales para garantizar una refrigeración eficiente y un funcionamiento fiable de los transformadores de tipo seco.

Esperamos que esta guía sobre ¿Cuáles son los tipos de refrigeración en los transformadores? te haya ayudado.

¿Cuáles son los tipos de refrigeración en los transformadores?