¿Cuál es el método de enfriamiento de un transformador sumergido en aceite trifásico?
Como proveedor de transformadores trifásicos sumergidos en aceite, a menudo me preguntan sobre los métodos de refrigeración de estos importantes dispositivos eléctricos. En este blog profundizaré en los diversos métodos de enfriamiento para transformadores trifásicos sumergidos en aceite, explicando sus principios, ventajas y aplicaciones.
1. Circulación Natural de Aceite y Enfriamiento Natural de Aire (ONAN)
El método de enfriamiento ONAN es uno de los métodos de enfriamiento más básicos y tradicionales para transformadores trifásicos sumergidos en aceite. En este sistema, el calor generado por el núcleo y los devanados del transformador se transfiere al aceite aislante. El aceite caliente se eleva naturalmente debido a su menor densidad en comparación con el aceite más frío, creando una circulación natural dentro del tanque del transformador.
Cuando el aceite caliente llega a la parte superior del tanque, transfiere su calor a la superficie exterior del tanque. Luego, el calor se disipa al aire circundante mediante convección natural. La superficie exterior del tanque del transformador suele tener nervaduras o estar provista de radiadores para aumentar el área de disipación de calor.
El método ONAN tiene una estructura simple y un funcionamiento confiable. No requiere ningún equipo adicional que consuma energía, como bombas o ventiladores. Esto lo convierte en una opción rentable para transformadores de tamaño pequeño y mediano, como el30 - Transformador sumergido en aceite trifásico 2500kVA/10kV. Estos transformadores se utilizan a menudo en zonas rurales, pequeñas plantas industriales y subestaciones residenciales donde la demanda de carga es relativamente baja y no se requiere un funcionamiento continuo a plena capacidad.
Sin embargo, la capacidad de enfriamiento del método ONAN es limitada. La circulación natural del aceite y el aire sólo puede eliminar una cierta cantidad de calor. A medida que aumentan el tamaño y la carga del transformador, el calor generado puede exceder la capacidad de disipación de calor del sistema ONAN, lo que provoca un aumento excesivo de la temperatura del transformador.
2. Circulación natural de aceite y refrigeración por aire forzado (ONAF)
Para aumentar la capacidad de enfriamiento de los transformadores sumergidos en aceite, a menudo se utiliza el método ONAF. Además del mecanismo de circulación de aceite natural en el método ONAN, el método ONAF utiliza ventiladores para forzar el aire sobre los radiadores o la superficie exterior del tanque del transformador.
La circulación de aire forzada aumenta el coeficiente de transferencia de calor entre la superficie del transformador y el aire, permitiendo disipar más calor en menos tiempo. Este método puede aumentar significativamente la capacidad de carga del transformador en comparación con el método ONAN. Por ejemplo, un transformador con una clasificación ONAN de 1000 kVA puede transportar una carga de 1250 kVA o más bajo refrigeración ONAF.
El sistema de refrigeración ONAF es adecuado para transformadores de tamaño mediano a grande en subestaciones y plantas industriales donde la demanda de carga es relativamente alta. Nuestro200 - 2500kVA/10kV Toma en carga - Cambio de aceite trifásico - Transformador sumergidoPuede equiparse con sistemas de refrigeración ONAF, que garantizan un funcionamiento estable en condiciones de carga variables.
La desventaja del método ONAF es que requiere energía adicional para los ventiladores. Además, los ventiladores necesitan un mantenimiento periódico para garantizar su correcto funcionamiento.
3. Circulación forzada de aceite y refrigeración forzada por aire (OFAF)
En el método de enfriamiento OFAF, tanto la circulación de aceite como la circulación de aire son forzadas. Se utilizan bombas para hacer circular el aceite a través de los devanados del transformador y los radiadores, y se utilizan ventiladores para enfriar el aceite en los radiadores.
La circulación forzada de aceite garantiza una distribución más uniforme de la temperatura dentro del transformador. El aceite puede transportar rápidamente el calor desde el núcleo y los devanados a los radiadores, donde el calor se disipa mediante el aire forzado. Este método puede proporcionar una capacidad de enfriamiento muy alta, lo que permite que los transformadores funcionen con cargas elevadas durante períodos prolongados.
Los transformadores refrigerados OFAF se utilizan a menudo en subestaciones eléctricas de gran escala, plantas industriales de alta potencia y sistemas de transmisión de energía. Son adecuados para aplicaciones en las que el transformador necesita manejar grandes cantidades de energía y donde el control de la temperatura es fundamental. Nuestro50 - Transformador sumergido en aceite de pérdida súper baja de 2500 kVA/10 kVSe puede configurar con refrigeración OFAF para un rendimiento óptimo en escenarios de alta demanda.
Sin embargo, el sistema OFAF es más complejo y costoso que los sistemas ONAN y ONAF. Requiere equipos adicionales como bombas y ventiladores, y el coste de mantenimiento también es mayor.
4. Circulación forzada de aceite y refrigeración por agua (OFWF)
El método de enfriamiento OFWF es otra opción de enfriamiento de alto rendimiento. En este sistema, el aceite caliente circula a través de un intercambiador de calor, donde transfiere su calor al agua. Luego, el agua aleja el calor del transformador y se enfría en una torre de enfriamiento separada u otro dispositivo de enfriamiento.
La ventaja del método OFWF es su alta eficiencia de enfriamiento. El agua tiene una capacidad de transferencia de calor mucho mayor que el aire, lo que permite una eliminación más eficaz del calor del transformador. Este método es adecuado para transformadores de muy gran capacidad, como los utilizados en centrales eléctricas y subestaciones de transmisión de alta tensión.
Sin embargo, el sistema OFWF es el más complejo y costoso entre los métodos de refrigeración. Requiere un sistema confiable de suministro de agua, un intercambiador de calor y una torre de enfriamiento. Además, el agua utilizada en el sistema debe tratarse para evitar la corrosión y las incrustaciones.
Conclusión
En resumen, la elección del método de enfriamiento para un transformador trifásico sumergido en aceite depende de varios factores, incluida la capacidad del transformador, la demanda de carga, el entorno operativo y el costo. Como proveedor, ofrecemos una gama de transformadores trifásicos sumergidos en aceite con diferentes métodos de enfriamiento para satisfacer las diversas necesidades de nuestros clientes.
Si está interesado en nuestros transformadores trifásicos sumergidos en aceite o necesita más información sobre los métodos de enfriamiento, no dude en contactarnos para una discusión detallada y negociación de adquisiciones. Estamos comprometidos a brindar productos y servicios profesionales de alta calidad para garantizar el funcionamiento confiable de sus sistemas eléctricos.
Referencias
- Ingeniería de subestaciones de energía eléctrica, tercera edición, por Turan Gonen
- Ingeniería de transformadores: diseño, tecnología y diagnóstico, por GK Dubey