Métodos de enfriamiento del transformador: AN, ONAN, ONAF y OFAF
En el corazón de la infraestructura eléctrica, los transformadores desempeñan un papel crucial al mantener nuestras ciudades iluminadas y funcionando. Sin embargo, su operación continua genera calor, y un enfriamiento eficiente es vital para garantizar su rendimiento y longevidad. En este artículo, exploraremos los diferentes métodos de enfriamiento de transformadores: AN, ONAN, ONAF y OFAF. Acompáñanos a descubrir cómo cada uno de estos sistemas contribuye a la estabilidad y eficiencia del suministro eléctrico, asegurando que la energía fluya sin interrupciones en nuestros hogares y industrias. ¡Adéntrate en el fascinante mundo de la tecnología eléctrica y desvela los secretos detrás de su enfriamiento!
¿Sabías que los transformadores, esos dispositivos esenciales para el funcionamiento de la energía eléctrica, también necesitan ser enfriados? En este artículo te presentamos los métodos más comunes de enfriamiento del transformador: AN, ONAN, ONAF y OFAF. Descubre cómo funcionan cada uno de ellos y cuál es su importancia en el correcto funcionamiento de estos dispositivos fundamentales en nuestras vidas. No te lo pierdas.
Los métodos de enfriamiento AN, ONAN, ONAF y OFAF del transformador son muy importantes para el enfriamiento del transformador. El enfriamiento del transformador reduce la temperatura cuando el transformador opera con carga y mejora la vida útil del transformador.
IEn un transformador, la potencia se transfiere del lado primario al lado secundario aumentando o disminuyendo el voltaje. La pérdida de calor ocurre en el núcleo del transformador y en el devanado durante el proceso.
La pérdida de calor provocada por el flujo de corriente en el devanado se denomina pérdida de cobre y la pérdida de calor provocada por la magnetización del núcleo de acero CRGO se denomina pérdida de núcleo. La vida del núcleo y del devanado depende del grado de enfriamiento. Si no se quita el calor del aceite y la temperatura del aceite sube por encima del punto de inflamación del aceite, es probable que el transformador falle. Además, el aislamiento del devanado es propenso a fallar si no se elimina el calor.
La vida útil de un tanque lleno de aceite transformador está muy influenciada por el aumento de la temperatura. La propiedad de aislamiento se deteriora con el aumento de la temperatura. El transformador que opera a más de 10 grados centígrados por encima de la temperatura nominal reduce la vida útil del transformador en un 57%.
ANSI y IEEE requieren que la clase de refrigeración de cada transformador esté escrita en su placa de identificación.
Dependiendo del proceso de transferencia de calor, los siguientes tipos de sistemas de enfriamiento se utilizan en transformadores llenos de aceite.
Métodos de enfriamiento del transformador
Los siguientes métodos de enfriamiento son ampliamente utilizados en transformadores.
- ONAN (Aceite Natural Aire Natural)
- ONAF (Aceite Natural Aire Forzado)
- OFAF (Petróleo Forzado Aire Forzado)
- un enfriamiento
Ahora, discutimos cada método de enfriamiento del transformador en detalle.
ONAN (Aceite Natural Aire Natural)
ONAN significa Oil Natural Air Refrigeración natural. El diagrama esquemático del sistema de refrigeración ONAN se muestra a continuación.
>El calor producido en el devanado y el núcleo se transfiere al aceite del transformador por conducción. El aceite calentado, al ser más liviano, sube en el tanque del transformador y el aceite frío toma el lugar del aceite caliente. Así, por proceso de convección, el aceite circula desde el fondo hasta la parte superior del tanque. Luego, el calor se lo lleva la temperatura ambiente. La eficiencia del sistema de refrigeración depende de la temperatura ambiente y del área superficial del transformador. Para aumentar la superficie del transformador, se coloca un radiador en el tanque del transformador. El método de enfriamiento ONAN es el más adecuado para transformadores llenos de aceite de pequeña capacidad de hasta 5 MVA.
ONAF (Aceite Natural Aire Forzado)
ONAF son las siglas de Oil Natural Air Forcedcooling. El diagrama esquemático de la ONAF se muestra a continuación.
>El transformador por encima de 5 MVA nominal El sistema de enfriamiento ONAN no es adecuado y el sistema ONAF se usa para rechazar el calor desarrollado en el transformador. Similar a ONAN, el aceite circula por un proceso de convección, sin embargo, el enfriamiento forzado al tanque del transformador y la superficie del radiador es proporcionado por ventiladores de enfriamiento externos. Los ventiladores están montados debajo del radiador.
Los ventiladores se ponen en marcha según la temperatura del aceite para ahorrar energía. Cuando la temperatura del aceite supera los 80 °C, los ventiladores se ponen en marcha y cuando la temperatura desciende a 70 °C, los ventiladores se detienen.
El sistema de enfriamiento ONAF se puede utilizar para la clasificación del transformador de 5 MVA a 60 MVA.
OFAF (Petróleo Forzado Aire Forzado)
OFAF significa Refrigeración por aire forzado por aceite. Para transformadores de más de 60 MVA nominales, el sistema de enfriamiento ONAF no es adecuado y se utiliza el sistema de enfriamiento OFAF. En un transformador de gran capacidad, se genera más calor y la circulación de convección del aceite del transformador se reemplaza por circulación forzada. La bomba de aceite está instalada en un sistema de enfriamiento tipo OFAF, la bomba fuerza la circulación del aceite y el calor transferido al radiador se irradia al ambiente mediante el enfriamiento forzado del radiador del transformador.
OFWF (aceite forzado agua forzada)
OFWF significa Petróleo Forzado Agua Forzada. En transformadores de gran capacidad, la transferencia de calor final a través del aire no es adecuada y se utiliza el método de enfriamiento OFWF. El aceite calentado es forzado a pasar a través del intercambiador de calor. En el intercambiador de calor, el aceite fluye por los tubos y el agua de refrigeración fluye por un lado de la carcasa. El diagrama esquemático del sistema de refrigeración OFWF se muestra a continuación.
>El agua le quita el calor al aceite y por lo tanto la temperatura del aceite disminuye. Para un funcionamiento efectivo del intercambiador de calor, el aceite y el agua fluyen en direcciones opuestas para lograr la máxima eficiencia del intercambiador de calor.
Un método de enfriamiento
En un transformador de tipo seco, el aire es solo el medio para quitar el calor generado en el transformador. Los ventiladores se utilizan para forzar el enfriamiento del devanado y el núcleo del transformador. Este tipo de enfriamiento se llama AN (Aire Natural).
Esto es todo acerca de los métodos de enfriamiento del transformador.
Métodos de enfriamiento del transformador: AN, ONAN, ONAF y OFAF
En el corazón de la infraestructura eléctrica, los transformadores desempeñan un papel crucial al mantener nuestras ciudades iluminadas y funcionando. Sin embargo, su operación continua genera calor y un enfriamiento eficiente es vital para garantizar su rendimiento y longevidad. Este artículo explora los diferentes métodos de enfriamiento de transformadores: AN, ONAN, ONAF y OFAF. Acompáñanos a descubrir cómo cada uno de estos sistemas contribuye a la estabilidad y eficiencia del suministro eléctrico.
Importancia del enfriamiento en transformadores
La pérdida de calor en un transformador se produce en el núcleo y en el devanado durante el proceso de transformación de energía. Esta pérdida de calor afecta directamente la vida útil del transformador, ya que si no se eliminas las temperaturas excesivas, el aislamiento del devanado puede fallar. La vida úteis de un transformador puede reducirse en un 57% si opera a más de 10 grados centígrados por encima de su temperatura nominal.
Métodos de enfriamiento del transformador
- AN (Aceite Natural)
- ONAN (Aceite Natural Aire Natural)
- ONAF (Aceite Natural Aire Forzado)
- OFAF (Petróleo Forzado Aire Forzado)
1. AN (Aceite Natural)
El método de enfriamiento AN se basa principalmente en la circulación del aceite dentro del transformador por efecto de convección. Este método es adecuado para transformadores de menor capacidad y permite una disipasión natural del calor a través del ambiente.
2. ONAN (Aceite Natural Aire Natural)
El sistema ONAN se utiliza en transformadores de hasta 5 MVA. En este método, el calor generado en el devanado y el núcleo se transfiere al aceite del transformador. Dado que el aceite calentado es menos denso, sube, y el aceite frío ocupa su lugar, promoviendo un ciclo constante de refrigeración natural que se complementa con la temperatura ambiente exterior [[1]].
3. ONAF (Aceite Natural Aire Forzado)
El método ONAF es indicado para transformadores de entre 5 MVA y 60 MVA. Similar al ONAN, pero con la diferencia de que se utilizan ventiladores que forzan el aire a través de un radiador, mejorando así el enfriamiento. Cuando la temperatura del aceite supera los 80 °C, los ventiladores se activan, optimizando la eficiencia energética [[2]].
4. OFAF (Petróleo Forzado Aire Forzado)
El sistema OFAF se utiliza para transformadores con capacidades superiores a 60 MVA. En este método, se fuerza tanto el aceite como el aire a través del sistema mediante ventiladores, asegurando un enfriamiento eficiente incluso bajo cargas pesadas [[3]].
Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Por qué es importante el enfriamiento en los transformadores?
El enfriamiento es vital para mantener la eficiencia y la longevidad de los transformadores. Una temperatura elevada puede dañar el aislamiento y los componentes internos, reduciendo su vida útil y aumentando el riesgo de fallas.
¿Cuáles son los métodos de enfriamiento más comunes?
Los métodos más comunes son AN, ONAN, ONAF y OFAF. Cada uno se adapta a diferentes capacidades y necesidades térmicas de los transformadores.
¿Cómo se determina el método de enfriamiento adecuado?
La elección del método depende principalmente de la potencia nominal del transformador y de las condiciones ambientales. Para transformadores de menor capacidad, elismo como ONAN es adecuado, mientras que para aquellos de mayor capacidad se prefieren ONAF o OFAF.
¡Muy interesante el artículo! La verdad es que siempre he tenido curiosidad sobre los diferentes métodos de enfriamiento de transformadores. Recuerdo una vez que trabajé en un proyecto de instalación eléctrica y tuvimos que elegir entre ONAN y ONAF. Al final, nos decantamos por ONAF porque sabíamos que el transformador iba a estar expuesto a altas cargas, y vaya que no nos arrepentimos. Funcionó de maravilla. ¡Gracias por compartir estos datos tan útiles!