MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LOS TRANSFORMADORES

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LOS TRANSFORMADORES

Profesor: Óscar Alejandro Esquivel

Alumna: Erika Aquino de la cruz

Grupo: 601

Conalep 323

INDICE

• INTRODUCCION

• HISTORIA DE TRANSFORMADOR

• FUNCIONAMIENTO

• MARCO TEÓRICO

• CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSFORMADORES.

• DATOS GENERALES

• PARTES QUE COMPONEN UN TRANSFORMADOR.

• MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE LOS TRANSFORMADORES

• DIAGNOSTICO DE FALLAS

INTRODUCCION

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética. El transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.

HISTORIA DE TRANSFORMADOR

El primer transformador fue, de hecho, construido por Faraday cuando realizó los experimentos en los que descubrió la inducción electromagnética. El aparato que usó fueron dos bobinas enrolladas una encima de la otra. Al variar la corriente que circulaba por una de ellas, cerrando o abriendo el interruptor, el flujo magnético a través de la otra bobina variaba y se inducía una corriente eléctrica en la segunda bobina. Pues bien, este dispositivo es precisamente un transformador. Faraday no puso mayor atención en este aparato ya que estaba interesado en otras cuestiones. En el transcurso de los años varios experimentadores trabajaron con diferentes versiones de transformadores.

FUNCIONAMIENTO

Un transformador funciona de la siguiente forma: supongamos que se construye un núcleo de hierro. Si en un extremo del núcleo se enrolla un cable para formar una bobina A, y por ésta circula una corriente eléctrica, entonces resulta que el campo magnético producido por esta corriente (según la ley de Ampère) queda confinado dentro del núcleo de hierro; prácticamente no hay campo fuera del núcleo. Esto ocurre si el núcleo está construido de sustancias llamadas ferromagnéticas, como el hierro, cobalto, etc. Ahora bien, si la corriente que circula por la bobina varía con el tiempo, entonces el campo magnético producido también variará, y por tanto también cambiará el flujo de este campo a través del núcleo. Si ahora se enrolla otra bobina, la B, en otra parte del núcleo, entonces, de acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday sabemos que se inducirá una corriente a lo largo de la segunda bobina. A la bobina A se le llama el primario y a la B el secundario. Las características de la corriente inducida en B dependen del número de espiras que hay en cada una de las bobinas. Mientras mayor sea el número de espiras en el secundario, mayor será el voltaje inducido en él.

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LOS TRANSFORMADORES.

El fenómeno de inducción electromagnética en el que se basa el funcionamiento del transformador, fue descubierto por Michael Faraday en 1831, se basa fundamentalmente en que cualquier variación de flujo magnético que atraviesa un circuito cerrado genera una corriente inducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras se produce el cambio de flujo magnético.

La invención del transformador, data del año de 1884 para ser aplicado en los sistemas de transmisión que en esa época eran de corriente directa y presentaban limitaciones técnicas y económicas. El primer sistema comercial de corriente alterna con fines de distribución de la energía eléctrica que usaba transformadores, se puso en operación en los Estados Unidos de América. En el año de 1886 en Great Barington, Mass., en ese mismo año, al protección eléctrica se transmitió a 2000 volts en corriente alterna a una distancia de 30 kilómetros, en una línea construida en Cerchi, Italia.

La primera "bobina de inducción" para ver el uso de ancho fueron inventadas por el Rev. Nicholas Callan College de Maynooth, Irlanda en 1836, uno de los primeros investigadores en darse cuenta de que cuantas más espiras hay en el secundario, en relación con el bobinado primario, más grande es el aumento de la FEM.

Entre la década de 1830 y la década de 1870, los esfuerzos para construir mejores bobinas de inducción, en su mayoría por ensayo y error, reveló lentamente los principios básicos de los transformadores. Un diseño práctico y eficaz no apareció hasta la década de 1880, pero dentro de un decenio, el transformador sería un papel decisivo en la “Guerra de Corrientes”, y en que los sistemas de distribución de corriente alterna triunfo sobre sus homólogos de corriente continua, una posición dominante que mantienen desde entonces.

En 1876, el ingeniero ruso Pavel Yablochkov inventó un sistema de iluminación basado en un conjunto de bobinas de inducción en el que el bobinado primario se conectaba a una fuente de corriente alterna y los devanados secundarios podían conectarse a varias “velas eléctricas” (lámparas de arco), de su propio diseño. Las bobinas utilizadas en el sistema se comportaban como transformadores primitivos. La patente alegó que el sistema podría, “proporcionar suministro por separado a varios puntos de iluminación con diferentes intensidades luminosas procedentes de una sola fuente de energía eléctrica”.

En 1882, Lucien Gaulard y John Dixon Gibbs expusieron por primera vez un dispositivo con un núcleo de hierro llamado "generador secundario" en Londres, luego vendió la idea de la compañía Westinghouse de Estados Unidos.

A partir de estas pequeñas aplicaciones iniciales, la industria eléctrica en el mundo, ha recorrido en tal forma, que en la actualidad es factor de desarrollo de los pueblos, formando parte importante en esta industria el transformador.

CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSFORMADORES.

De los inventos que ha habido en la rama de la electricidad, el transformador es probablemente uno de los dispositivos más útiles e importantes que se pueden destacar, ya que estos, son capaces de elevar o reducir voltajes o corrientes en los circuitos de corriente alterna, puede aislar circuitos entre si y modificar (aumentando o disminuyendo valores de capacitores, inductores o resistores en los circuitos eléctricos. Finalmente el transformador eléctrico es una máquina estática que transforma elevando o reduciendo la tensión y la corriente de entrada, y devuelve en la salida del devanado secundario unos valores distintos de tensión y corriente, dependiendo si es elevador o reductor.

“El transformador, en su forma más simple, consta de dos bobinas estacionarias (transformador de dos devanados) acopladas por un flujo magnético recíproco. Se dice que las bobinas están mutuamente acopladas, ya que el flujo que eslabona a una bobina lo hace también con la otra, o la mayor parte de la misma. Una de las partes importantes en el estudio de los transformadores, es el principio de operación, el cual se basa en los conceptos del voltaje inducido en una bobina, que son básicamente los derivados de la Ley de Faraday.”

Si se aplica una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, las variaciones de intensidad y sentido de la corriente alterna crearán un campo magnético variable dependiendo de la frecuencia de la corriente. Este campo magnético variable originará, por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en los extremos del devanado secundario.

Considérese en forma elemental la bobina de la figura siguiente, que se encuentra eslabonada o rodeada por el flujo magnético variable.

DATOS GENERALES

Características generales de los transformadores.

Por lo general, todos los transformadores trifásicos utilizados en los CT reúnen una serie de características comunes independientemente del tipo de transformador que sea. Las características más importantes en este aspecto son:

Tensión primaria: es la tensión a la cual se debe alimentar el transformador, dicho en otras palabras, la tensión nominal de su bobinado primario. En algunos transformadores hay más de un bobinado primario, existiendo en consecuencia, más de una tensión primaria.

Tensión máxima de servicio: es la máxima tensión a la que puede funcionar el transformador de manera permanente.

Tensión secundaria: si la tensión primaria es la tensión nominal del bobinado primario del transformador, la tensión secundaria es la tensión nominal del bobinado secundario. Este parámetro debe ser un valor da baja tensión, normalmente 400 V entre fases.

Potencia nominal: es la potencia aparente máxima que puede suministrar el bobinado secundario del transformador. Este valor se mide en kilovoltioamperios (KVA), siendo las más usuales de 63, 100, 200, 400 y 630 KVA.

Relación de transformación: es el resultado de dividir la tensión nominal primaria entre la secundaria.

Intensidad nominal primaria: es la intensidad que circula por el bobinado primario, cuando se está suministrando la potencia nominal del transformador. Dicho en otras palabras, es la intensidad máxima a la que puede trabajar el bobinado primario del transformador.

Intensidad nominal secundaria: al igual que ocurría con la intensidad primaria, este parámetro hace referencia a la intensidad que circula por el bobinado

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