Este documento resume los principales componentes y tipos de transformadores de potencia. Describe los elementos de un transformador como el núcleo, los devanados primario y secundario, y clasifica los transformadores por su fabricación, devanados, clase de tensión y diseño funcional. También explica las alarmas y disparos comunes, las causas de fallas, las pruebas eléctricas y las protecciones utilizadas en los transformadores de potencia.

1. Carlos Rincón
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR
INSTITUTO UNIVERTSITARIO POLITECNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
MARACAIBO – ESTADO ZULIA
Maracaibo10 de Junio de 2.019
TRANSFORMADORES DE POTENCIA

2. TRANSFORMADOR
DEFINICIÓN.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.
ELEMENTOS .
CLASIFICACIÓN.
PARTES
ALARMAS Y DISPAROS .
CAUSAS DE LAS FALLAS EN LOS TRANSFORMADORES
PRINCIPALES CAUSAS DE FALLAS TRANSFORMADORES
PROTECCIONES DE LOS TRANSFORMADORES
PRUEBAS ELECTRICAS

3. TRANSFORMADOR
Dispositivo electro-magnético
estático, constituido por dos
arrollamientos o bobinas, que
funciona según el principio de la ley
de inducción de Faraday.
Capaz de modificar los
componentes de la energía
eléctrica alterna de la entrada
(voltaje y corriente) a otros distintos
en la salida, sin variar la frecuencia.
Debido a la inducción mutua, ya
que una bobina de alambre induce
magnéticamente un voltaje en otra
bobina situada muy cerca de ella.
Idealmente la potencia de
entrada es igual a la de
salida, aunque estos
presentan pequeñas
pérdidas, dependiendo
de su diseño o su tamaño.

4. Elementos de un Transformador:
•Bornes de entrada y salida: son los
puntos de conexión del circuito de
entrada y el de salida con el
transformador.
•Núcleo de chapas
magnéticas: este es el encargado de
que el flujo magnético generado se
mantenga dentro del transformador,
evitando que se disperse por el aire lo
cual provocaría pérdidas y reduciría la
eficiencia del proceso.
•Bobinados primario y
secundario: están formados
por conductores de cobre en forma de
hilos redondos o
rectangulares. Cuando una
corriente eléctrica pasa a
través del devanado primario,
se desarrolla un campo
magnético que induce una
tensión en el devanado
secundario.

5. Clasificación:
Por fabricación
Húmedo: enfriado en aceite.
Seco: enfriado por la acción del aire.
Por devanados
Elevador: aumenta el voltaje.
Reductor: disminuye el voltaje.
Aislamiento: mantiene el voltaje y aísla eléctricamente los
circuitos.
Por clase
Baja Tensión (BT): < 1 kV
Media Tensión (MT): desde 1 kV hasta 25 kV
Alta Tensión (AT): > 25 kV

6. Por clase
En función de la tensión que soporta el bobinado primario.
Por diseño y funcionalidad
Aislamiento: mantiene el voltaje y aísla eléctricamente los
circuitos.
Alimentación: proporciona las tensiones necesarias para que
funcione un dispositivo.
Pulsos: se encarga de transmitir impulsos sobre elementos de
control de potencia como SCR, triacs.
Flyback o de línea: se trata de un caso concreto de
transformador de pulsos.
Con diodo dividido: es un tipo de transformador de línea que
posee un diodo rectificador que permite proporcionar tensión
continua.

7. Variable: conocido también como “variac”, proporciona una
tensión de salida variable ajustable.
Impedancia: es usado para adaptar antenas y líneas de
transmisión como teléfonos, por ejemplo.
Aplicaciones de los transformadores:
Distribución de electricidad
Dispositivos electrónicos
Aislamiento
Máquina de soldadura.
Por diseño y funcionalidad

8. DEVANADOS
NÚCLEO
CUBA
ALETAS
REFRIGERACIO
N
ACEIT
E
PUESTA A TIERRA
DEPOSITO
DE
EXPANSION
AISLADORES
TERMOMETROS
CAMBIOS
TENSION
JUNTA
PARTES DE TRANSFORMADOR DE POTENCIA
CONEXIONES
NIVEL
ACEITE
TAPON
LLENADO
GRIFO
DESECADOR
BUCHOOL
Z
GRIFO DE
VACIADO
CANCAMOS
TRANSPORTE

9. ELEMENTOS DE TRANSFORMADOR DE
POTENCIA

10. Bushing
de Baja
Tanque
compensador
Tanque
compensador
Bushing
de Alta
Cambiador
de Toma
Puesta
a Tierra
Buchholz
Sistema de
Refrigeración
ELEMENTOS INTERNOS DE TRANSFORMADOR DE
POTENCIA

11. AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA

12. AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

13. Bushing de 400 kV
Cuba del Autotransformador
Bushing de 13.8 KV
Bushing de 115 KV
AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

14. Bushing Potencial Device
Sistema de Refrigeración
AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

15. Tanque Compensador Cambiador de Tomas Bajo Carga
AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

16. MEMBRANA DE EXPANSION DE AUTOTRANSFORMADOR

17. Gabinete Principal de Control
Alarmas de Autotransformador
Gabinete de Interface
AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

18. Indicador de Temperatura
Sistema Deshumificador
Dispositivo de Alivio de Presión
AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

19. Relé Buchholz
Válvula de Contra Flujo
AUTOTRANSFORMADOR DE POTENCIA TRIFASICO

20. Alta Temperatura Arrollado H1,H2,H3(105ª C)
Alta Temperatura Arrollado X1,X2,X3(105ª C)
Alta Temperatura Arrollado Y1,Y2,Y3(105ª C)
* Alta Temperatura Aceite.(85 ª C)
* Buccholz.
* Alivio Presión.
* Bajo Nivel de Aceite.(CTBC)
* Auto Válvula.
* Bajo Nivel de Aceite del Tanque.
* Falla Enfriador.
* Falla Alimentación C.A. (Interna)
* Falla Alimentación C.A. (Externa)
* Falla Alimentación C.C.
* Bajo Nivel de Aceite de la Cuba.
ALARMAS

21. DISPAROS
* Alta Temperatura Arrollado H1,H2,H3 (115ª C)
* Alta Temperatura Arrollado X1,X2,X3 (115ª C)
* Alta Temperatura Arrollado Y1,Y2,Y3 (115ª C)
* Alta Temperatura Aceite. (95ª C)
* Rele Buccholz
* Rele de Protección.(1,2,3)

22. AISLAMIENTO: HUMEDAD, OXIGENO, CONTAMINACIÓN, SOBRECORRIENTE,
SOBRECALENTAMIENTO.
CORTOCIRCUITOS
CAMBIADORES DE TOMAS
BUSHINGS
SOBRETENSIONES
NUCLEO
MECANICAS
PARTE DEL TRANSFORMADOR DE POTENCIA AFECTADA INICIALMENTE POR LA
FALLA
DEVANADO TERCIARIO (SI EXISTE)
DEVANADOS DE BAJA TENSIÓN
DEVANADOS DE REGULACIÓN EN ALTA TENSIÓN
CAMBIADORES DE TOMAS
DEVANADOS DE REGULACIÓN EN ALTA TENSIÓN.
DEVANADOS DE ALTA TENSIÓN
BUSHINGS
EMPACADURAS
PRINCIPALES CAUSAS DE FALLAS EN LOS
TRANSFORMADORES

23. LOS TRANSFORMADORES SE PROTEGEN PARA EVITAR CAMBIOS EN SUS
PARÁMETROS ELÉCTRICOS:
TENSIÓN POR ENCIMA O POR DEBAJO DE LA NOMINAL.
SOBRECORRIENTES.
AUMENTO DE TEMPERATURA.
AUMENTO DE PRESIÓN.
AUMENTO O DISMINUCIÓN DE LA FRECUENCIA.
CONDICIONES EXTERNAS
SOBRECARGA
CORTOCIRCUITO
CONDICIONES AMBIENTALES ADVERSAS.
CICLOS DE TRABAJO.
FALLOS INTERNOS
CORTOCIRCUITOS ENTRE ESPIRAS EN LA MISMA FASE.
CORTOCIRCUITOS ENTRE ESPIRAS EN FASES DISTINTAS.
DEFECTOS FASE – CARCASA.
DEFECTOS EN EL CIRCUITO MAGNÉTICO.
DEFECTOS EN EL CONEXIONADO / AISLADORES.
PROTECCIONES DE TRANSFORMADORES

24. ESFUERZOS TERMICOS, DIELECTRICOS Y DINAMICOS EN LOS
TRANSFORMADORES
ESFUERZOS TERMICOS: PRODUCTO DEL CALENTAMIENTO DE LOS ARROLLADOS
POR EFECTO JOULE (I2 x R), ALCANZADO HASTA 250 ºC POR UNOS SEGUNDOS.
ESFUERZOS DIELECTRICOS: TENSIÓN DE SERVICIO DE FRECUENCIA DE 60
HERTZ, IMPULSOS ATMOSFERICOS Y SOBRETENSIONES DE MANIOBRA.
ESFUERZOS POR CORTOCIRCUITO: DURANTE UN CORTOCIRCUITO LOS
DEVANADOS ESTÁN SOMETIDOS A ESFUERZOS MECANICOS AXIALES Y
RADIALES LOS CUALES SON PROPORCIONALES A I2.
FACTORES QUE CONTRIBUYEN AL DETERIORO DEL SISTEMA AISLANTE SÓLIDO
DESCONOCIMIENTO DEL PROCESO DE DEGRADACIÓN DE LA CELULOSA:
CRISTALIZACIÓN, PERDIDA DE RESISTENCIA AL ESFUERZO TENSIL, ROTURA DEL
PAPEL POR MOVIMIENTO DE LOS DEVANADOS.
ACCIDENTES OPERACIONALES
UTILIZACIÓN DE MATERIALES DE BAJA CALIDAD.
IMPACTOS DURANTE EL TRANSPORTE.
NEGLIGENCIA DURANTE EL MONTAJE..
ABUSOS DE LOS USUARIOS.
PROTECCIONES DE TRANSFORMADORES

25. AQUELLAS PROTCCIONES QUE SE INTERRELACIONAN CON EL
RESTO DEL SISTEMA DE POTENCIA.
RELE DIFERENCIAL: PARA DETECCIÓN DE FALLAS INTERNAS O/Y
EXTERNAS
RELE DE SOBRECORRIENTE: PARA DETECCIÓN DE
SOBRECARGAS Y
FALLAS INTERNAS Y/O EXTERNAS
DESCARGADORES: PARA PROTECCIÓN CONTRA SOBRE
TENSIONES
ATMOSFÉRICAS Y TRASITORIAS
PROTECCIONES EXTERNAS DEL
TRANSFORMADOR

26. RELE BUCHHOLZ: PARA DETECTAR FALLAS INTERNAS
INCIPIENTES O SEVERAS
RELE DE PROTECCIÓN DEL CAMBIADOR DE TOMAS: PARA
DETECTAR FALLAS DENTRO DEL CONTENEDOR DEL RUPTOR
INDICADOR DE TEMPERATURTURA DE ACEITE: PARA DETECTAR
SOBRE TEMPERATURAS POR SOBRECARGAS O SITUACIÓN
ANORMAL
INDICADOR DE TEMPERATURA DE ARROLLADOS: PARA
DETECTAR SOBRE TEMPERATURAS POR SOBRECARGAS O
SITUACIÓN ANORMAL
INDICADORES DE NIVEL: TANQUE PRINCIPAL Y TANQUE DEL
CTBC
ALIVIO DE PRESIÓN: DETECTA SOBREPRESIONES INTERNAS
POR FALLAS, EXCESO DE ACEITE O TEMPERATURAS
ANORMALMENTE ELEVADAS
MEMBRANA DE EXPANSION
RELÉ MASA-CUBA: FALLAS INTERNAS A TIERRA O DESCARGAS
EXTERNAS EN BUSHINGS
DISPOSITIVOS QUE SE INSTALAN EN FABRICA EN EL
TRANSFORMADOR

27. PRUEBAS ELECTRICAS

28. POR SU ATENCIÓN,
MUCHAS
GRACIAS
Final de Presentación