Este documento describe los transformadores de distribución de alta eficiencia. Explica que los transformadores son componentes esenciales en los sistemas eléctricos y que la tendencia es mejorar su eficiencia mediante la reducción de pérdidas. También detalla estrategias para lograr esto, como el uso de materiales avanzados como aceros amorfos y conductores de cable continuo. El objetivo final es desarrollar transformadores que permitan ahorros de energía y beneficios ambientales y económicos.

1. TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓNTRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN
DE ALTA EFICIENCIADE ALTA EFICIENCIA
FBH/fgm

2. INTRODUCCIÓN
El Transformador es un componente esencial en el Sistema Eléctrico,
un dispositivo sin el cual no seria posible contar con el fluido eléctrico,
tal y como lo conocemos

3. INTRODUCCIÓN
Su historia empieza en el siglo XIX y poco a poco a evolucionado
hasta ser lo que ahora conocemos.

4. La tendencia de estos equipos
es que sean más eficientes.
La forma de lograr esto es
reduciendo los niveles de
INTRODUCCIÓN
FBH/fgm
reduciendo los niveles de
pérdidas en los equipos.
Utilizando materiales y diseños
que nos permitan lograr está
reducción.

5. Las consideraciones Económicas y Ambientales guían
a la industria de Transformadores.
Los valores de evaluación de pérdidas a través del
tiempo varían reflejando las condiciones locales:
CONSIDERACIONES
PARA EL CAMBIO
FBH/fgm
tiempo varían reflejando las condiciones locales:
- Disponibilidad de capital
- Tasas de Interés
- Tiempo para la depreciación
- Fuentes y costos de la energía primaria
- Características de la carga

6. CONSIDERACIONES
PARA EL CAMBIO
- Reducir pérdidas.
- Equipos más económicos.
- Equipos que requieran un menor mantenimiento.
- Materiales que preserven más la vida útil del
transformador.
FBH/fgm
transformador.
- Diseños y fabricación más exacta.
- Maquinaria y procesos avanzados.

7. Transformadores de Distribución, de 5 a 500 KVA, y hasta 34,500 Volts.
Transformadores Tipo Poste
Monofásicos : 5 - 167 KVA y 34.5 KV
Trifásicos: 15 - 500 KVA y 34.5 KV
Transformadores tipo Pedestal
Monofásicos : 25 - 167 KVA y 34.5 KV
Trifásicos: 30- 2,500 KVA y 34.5 KV
TRANSFORMADORES
DE DISTRIBUCION
FBH/fgm
Trifásicos: 30- 2,500 KVA y 34.5 KV
Transformadores Sumergibles
Monofásicos : 25 - 167 KVA y 34.5 KV
Trifásicos: 30 - 500 KVA y 34.5 KV

8. Transformadores tipo seco, de 15 a 150 KVA, y 480-220 Volts.
TRANSFORMADORES
TIPO SECO

9. DISEÑO
En base a las normas, los requerimientos y / o
especificaciones del cliente, los ingenieros de
diseño con el apoyo de software, se encargan del
desarrollo y la mejora de los productos que sedesarrollo y la mejora de los productos que se
fabrican.

10. Se cuenta con Software para diseño, modelos en
elemento finito y dibujo en 2 y 3 dimensiones. Como
apoyo para hacer más eficientes los diseños.
DISEÑO

11. • Mejorar las características de materiales y accesorios
- Acero Eléctrico
- Conductores
- Aislamientos
ESTRATEGIA
FBH/fgm
- Líquidos Aislante

12. Las Pérdidas en vacío
pueden ser reducidas
por la selección de un
acero de alto
desempeño para el
ACERO ELÉCTRICO
FBH/fgm
desempeño para el
núcleo. A través de los
años han sido
desarrollados mejores
aceros para el núcleo
de transformadores :

13. NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
Los núcleos con acero eléctrico tipo “AMDT” (Amorphous
Metal Distribution Transformers) . Una buena opción gracias
a su ferromagnetismo, bajas pérdidas y la posibilidad de
formar cintas largas .

14. NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
El acero eléctrico esta en un estado sólido de la materia, en
el que las partículas que conforman el sólido carecen de
una estructura ordenada, tienen baja coercitividad, tienen
isotropía magneto cristalina esto facilita la magnetización y
des magnetización del núcleo.

15. NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
Eficiencia de un núcleo amorfo versus un núcleo de grano orientado en frio
“CGO”

16. 300
Pérdidasen vacio
Transformador de 75 kVA con núcleo de
Acero al silicio (Si) and amorfo (AMDT)
ACERO ELÉCTRICO
Pérdidas
0
50
100
150
200
250
Si AMDT
Si
AMDT
Pérdidas
en vacio
50% abajo

17. Las pérdidas de carga se pueden reducir incrementando
la sección transversal de los conductores de las bobinas.
Reduciendo así la densidad de corriente y por
consecuencia las pérdidas.
CONDUCTORES
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18. El cable continuamente
transpuesto o CTC por
sus siglas en ingles, es
otra forma de reducir
CONDUCTORES
FBH/fgm
otra forma de reducir
pérdidas de carga.
Usualmente utilizado en
equipos de potencia
debido a su elevado
costo de fabricación.

19. Los aislamientos son una de las principales partes que
determinan el tiempo de vida y buen funcionamiento del
transformador.
Se requiere mejorar:
AISLAMIENTOS
Se requiere mejorar:
-Estabilidad térmica
-Estabilidad en dimensiones
-Reducir Higroscopia
-Aumentar resistencia mecánica
-Aumentar rigidez dieléctrica

20. TUF-Flex®, es lo ultimo en innovación en aislamiento
entre capas. Siendo delgado, fuerte, con diamantado
epóxido. Especialmente diseñado para resistir esfuerzos
mecánicos durante manufactura y operación.
AISLAMIENTOS
TUF-Flex®Otros

21. NOMEX®, diseñado para aplicaciones criticas de
temperatura hasta 220°C, soportan tensiones eléctricas
de corta duración de 18 a 40 kV/mm, son resistentes,
elásticos y flexibles.
AISLAMIENTOS

22. LÍQUIDOS AISLANTES
Aceite Nafténico con y sin inhibidores
Aceite Parafínico
Silicona
Hidrocarburos de alto peso molecular
Éster Naturales

23. Envirotemp® FR-3™, un líquido aislante producto de
ésteres naturales de tipo vegetal. Se ha comenzado a
utilizar en transformadores de distribución debido a sus
ventajas, como el ser un excelente dieléctrico, su alta
resistencia al fuego, compatibilidad con los materiales
LÍQUIDOS AISLANTES
resistencia al fuego, compatibilidad con los materiales
aislantes que contienen los transformadores.

24. FUSIBLE LIMITADOR DE
CORRIENTE 38 KV
PROTECCIONES
Específicamente utilizado para usarse en tensiones de 26.4
a 34.5 kv, en conexiones en Delta, para transformadores de
distribución y para turbinas de generación eólica.

25. Transformadores para aprovechar
energías renovables
NUEVOS CONCEPTOS
DE DISEÑO

26. Transformadores para generación
en granjas eólicas
NUEVOS CONCEPTOS
DE DISEÑO

27. Los Transformadores estan diseñados
Bajo las consideraciones del Draft
IEC 60076-16
Power Transformers for Wind Turbines
Application.
TRANSFORMADORES PARA
GENERACIÓN POR SISTEMAS
EÓLICOS

28. Precio Evaluado = Precio + A*(Pérdidas en vacío) +
B*(Pérdidas debidas a la carga)
A= Costo de pérdidas en vacío $/watt
EVALUACIÓN DE EQUIPOS
A= Costo de pérdidas en vacío $/watt
B= Costo por pérdidas debidas de la carga $/watt
Actualmente, CFE
A= 82.54 $/watt
B= 41.09 $/watt

29. NUESTRO OBJETIVONUESTRO OBJETIVO
TRANSFORMADORES DE
ALTA EFICIENCIA
FBH/fgm
NUESTRO OBJETIVONUESTRO OBJETIVO

30. La utilización de transformadores de distribución de
altas eficiencias en la redes eléctricas permite obtener
reducciones en el consumo de energía, teniendo
como resultado ganancias económicas y ecológicas a
la sociedad no solo en México sino a nivel mundial.
TRANSFORMADORES DE
ALTA EFICIENCIA
FBH/fgm
la sociedad no solo en México sino a nivel mundial.

31. Los transformadores de distribución representan el
segundo más grande componente de Pérdidas en las
redes.
Reemplazar transformadores es más sencillo que
TRANSFORMADORES DE
ALTA EFICIENCIA
FBH/fgm
Reemplazar transformadores es más sencillo que
cambiar cables o líneas.

32. NORMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN
TRANSFORMADORES
Eficiencia en transformadores de distribución trifásicos en
México, E.U.A. y Canada.
99
99.2
99.4
FBH/fgm
97.4
97.6
97.8
98
98.2
98.4
98.6
98.8
15 30 45 75 113 150 225 300 500
Capacidad en kVA
DOE T P - 3( 60Hz ) USA
NOM - 002 SE DE 1999
I E M

33. Cada KWh tiene un costo hacía el medio ambiente, por
las emisiones de CO2, SO2 y NO2 , este último
responsable de la acidificación del ambiente, resultado
de la combustión del carbón, petróleo y gas natural.
El costo promedio de generación KWh. El cual se estima
ASPECTOS AMBIENTALES
FBH/fgm
El costo promedio de generación KWh. El cual se estima
en $0.05 USD / KWh

34. El pico del petróleo, tal vez no
se acabe, pero podrá volverse
demasiado caro.
Lo cual tendrá un impacto en
LA TENDENCIA DEL PETRÓLEO
FBH/fgm
Lo cual tendrá un impacto en
los medios para la generación
de energía.
Por ello debemos movernos
rápidamente para superar
estos retos.

35. Sustituir los transformadores de baja eficiencia que
actualmente se encuentran instalados en la redes de
distribución.
Ampliar la cobertura de la NOM-002-SEDE, que exijan el
RECOMENDACIONES
FBH/fgm
Ampliar la cobertura de la NOM-002-SEDE, que exijan el
uso de transformadores con eficiencias mínimas, tanto
en las redes de suministro como en la industria, en
capacidades hasta de 2 500 kVA. Tal como lo
indica la Norma NEMA TP-1-1996.

36. ¿PREGUNTAS?
fbaqueiro@condumex.com.mx

37. IDEAS QUE
SIRVEN
POR SU ATENCIÓNPOR SU ATENCIÓN
¡GRACIAS!