Transformador de potencia relleno de aceite 3 fase de 10000kVA

El transformador está compuesto por componentes centrales -- el núcleo y los devanados. El núcleo generalmente está hecho de una capa apilada de láminas de acero de silicio, que se usa para guiar el flujo magnético. Los devanados están hechos de múltiples hilos de alambre de cobre o aluminio aislado, divididos en devanados primarios (lado de entrada) y devanados secundarios (lado de salida). Estos dos se acoplan a través de un circuito magnético en lugar de una conexión eléctrica directa. En un transformador de potencia lleno de aceite, tanto los devanados como el núcleo están completamente sumergidos en el aceite aislante. Este aceite no solo proporciona aislamiento eléctrico sino que también disipa el calor a través de la convección natural o el enfriamiento forzado, lo que garantiza un funcionamiento estable del equipo.

Cuando la corriente alterna pasa a través del devanado primario, genera un campo magnético cambiante en el núcleo, creando un flujo magnético alterno. Según la ley de inducción electromagnética de Faraday, este flujo cambiante induce una fuerza electromotriz en el devanado secundario, con la magnitud de voltaje proporcional a la relación giros de los devanados. Por ejemplo, si el devanado secundario tiene menos giros que el primario, el voltaje de salida será más bajo que el voltaje de entrada (transformador de bajada); Por el contrario, aumenta el voltaje. Esta transferencia de energía sin contacto no requiere piezas mecánicas, lo que lo hace eficiente y confiable.

Un transformador ajusta la relación giros entre los devanados primarios y secundarios para lograr la transformación de voltaje. Suponiendo que el devanado primario tiene (n _1) giras y el devanado secundario tiene (n _2), entonces la relación de voltaje es (\ frac {v _1}} {V _2}=\ frac {n _1} {n _2}). Por ejemplo, si el voltaje de entrada es de 10 kV y el voltaje de salida deseado es de 400V, el devanado secundario debe tener el 4% de las vueltas de la primaria. Este diseño permite que los transformadores se adapten de manera flexible a varios requisitos de la red, como la fuente de alimentación de bajo voltaje para equipos industriales o transmisión de alto voltaje en redes de energía.

Un transformador inmerso en aceite utiliza un tanque de aceite sellado corrugado. El cuerpo del tanque se adapta automáticamente a la expansión del volumen del aceite debido a los cambios de temperatura a través de la elasticidad de las corrugaciones metálicas, eliminando la necesidad de depósitos o respiradores de aceite tradicionales, reduciendo así los riesgos de fuga y las necesidades de mantenimiento. La alta resistencia dieléctrica del aceite mejora significativamente el rendimiento del aislamiento, mientras que su eficiencia de enfriamiento puede manejar cargas altas, especialmente adecuadas para ambientes hostiles (como altas temperaturas y humedad). Este diseño garantiza la estabilidad y la seguridad del transformador durante la operación a largo plazo, lo que lo convierte en un componente indispensable en los sistemas de energía.