El documento describe los componentes principales de un transformador eléctrico, incluyendo el núcleo y los devanados. El núcleo está compuesto de chapas magnéticas y conduce el flujo magnético. Los devanados consisten en hilos de cobre aislados que forman las bobinas primaria y secundaria. El documento también explica diferentes sistemas de refrigeración como convección, conducción y radiación, y métodos de regulación de tensión como la conexión de potencia reactiva y la modificación de la reactancia.

1. Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño
Extensión Maturín
Esc. Ing. Eléctrica y Electrónica
Tutor: Autor:
Marianela Pollonais
Laura Brito (19.257.973)
Maturín, Julio del2.014

2. El transformador
transformador es un dispositivo eléctrico estatico que utilizando las propiedades
físicas de la inducción electromagnética es capaz de elevar y disminuir la tensión eléctrica,
transformar la frecuencia (Hz), equilibrar o desequilibrar circuitos eléctricos según la
necesidad y el caso específico. Transportar la energía eléctrica desde las centrales
generadoras de la electricidad hasta las residencias domésticas, los comercios y las
industrias. Dicho dispositivo eléctrico también es capaz de aislar circuitos de corriente
alterna de circuitos de corriente continua.
Circuito equivalente

3. Componentes más importantes
Los transformadores están compuestos de diferentes elementos. Los componentes
básicos son:
 Nucleo
 Devanados
Núcleo:
Construido con chapas magnéticas con alta proporción de silicio (4%), grano
orientado y pérdidas por histéresis muy bajas, las cuales tienen por un lado un aislamiento
impregnado en el proceso metalúrgico.El núcleo de los transformadores está compuesto por
las columnas, que es la parte donde se montan los devanados, y las culatas, que es la parte
donde se realiza la unión entre las columnas. El núcleo se utiliza para conducir el flujo
magnético, ya que es un gran conductor magnético.

4. De acuerdo a su disposición, los núcleos pueden ser:
a- Simple o de columnas: Es estos los bobinados van dispuestos sobre las dos
columnas. El flujo magnético se canaliza a través de las columnas y las culatas.
b- Doble o acorazado: La columna central tiene el doble de sección que las culatas
laterales, los bobinados van dispuestos en la
columna central.
El flujo magnético se canaliza de la
columna central hacia las culatas laterales. Las
columnas de sección rectangular se usan en
pequeños transformadores (hasta 50KVA).
En los transformadores de mayor
potencia, se utiliza la sección escalonada, para
aumentar la superficie de enfriamiento.
En los de alta potencia se utiliza el escalonado con canales de refrigeración. En el
gráfico abajo a la derecha se muestra la parte exterior de un transformador real. En el se
describen los nombres de las diferentes partes que son visibles. Internamente es posible
observar el núcleo, los bobinados primario y secundario con sus respectivos terminales.
Esto último sumergido en aceite dieléctrico (no conductor de la electricidad) que sirve como
disipador de calor.

5. Devanados
El devanado es un hilo de cobre enrollado a través del núcleo en uno de sus
extremos y recubiertos por una capa aislante, que suele ser barniz. Está compuesto por dos
bobinas, la primaria y la secundaria. La relación de vueltas del hilo de cobre entre el
primario y el secundario nos indicará la relación de transformación.
Devanado de alta tensión:Es un bobinado de alambre de cobre aislado, de poca
sección transversal (es más delgado), construido para recibir o entregar la tensión mayor
nominal del transformador.
Devanado de baja tensión: Es un bobinado de alambre de cobre aislado, de mayor
sección transversal (es más grueso), construido para recibir o entregar la tensión menor
nominal del transformador.
El nombre de primario y secundario es totalmente simbólico. Por definición allá donde
apliquemos la tensión de entrada será el primario y donde obtengamos la tensión de salida
será el secundario.
Sistemas de refrigeración en Transformadores
Tipos de Refrigeración
Transferencia de Calor
Existen 3 métodos para ejercer el enfriamiento a transformadores. Se caracteriza por que se
produce en un flujo que transporta el calor entre zonas de diferente temperatura.
Convección: basado en el contacto directo entre los cuerpos, sin intercambio de materia,
por el que el calor fluye desde un cuerpo a mayor temperatura a otro a menor temperatura.
Conducción: Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se desplazan a la
velocidad de la luz representan en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdidas de
calor.
Radiación: Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire forzado, se emplea para
aumentar la potencia disponible de los tipo AA y su capacidad se basa en la posibilidad de
disipación de calor por medio de ventiladores o sopladores.
AFA
Con este tipo de enfriamiento se trata de incrementar el régimen de operación (carga) de
transformador tipo OA por medio del empleo combinado de bombas y ventiladores. El
aumento de la capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los
radiadores y la mitad de las bombas con lo que se logra aumentar en 1.33 veces la
capacidad del tipo OA, con el segundo paso se hace trabajar la totalidad de los radiadores y

6. bombas con lo que se logra un aumento de 1.667 veces la capacidad del OA. Se fabrican en
capacidades de 10000 kVA monofásicos 15000 kVA trifásicos.
OA/FA/FOA
Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por aceite forzado y de aire forzado. Estos
transformadores pueden absorber cualquier carga de pico a plena capacidad ya que se usa
con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando al mismo tiempo.
FOA
Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por agua, en estos transformadores el agua
de enfriamiento es conducida por serpentines, los cuales están en contacto con el aceite
aislante del transformador y se drena por gravedad o por medio de una bomba
independiente, el aceite circula alrededor de los serpentines por convección natural.
OW
Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento de aceite forzado y con
enfriadores de agua forzada. Este tipo de transformadores es prácticamente igual que el FO,
sólo que el cambiador de calor es del tipo agua – aceite y se hace el enfriamiento por agua.
Sistemas de regulación
La regulación de tensión consiste en evitar las variaciones de tensión que se detectan en
puntos receptores de un sistema de transmisión o distribución de energía. El problema de la
regulación difiere según se trate de una red de transmisión o una red de distribución.
Se dispone para ello de los siguientes métodos:
 Conexión de potencia reactiva.
 Modificación de la Reactancia.
 Regulación de voltaje adicional (variación de taps).