¿Qué es un radiador transformador?
Un radiador de transformador es un dispositivo de refrigeración externo instalado en un transformador sumergido en aceite-para disipar el calor generado durante el funcionamiento. Está ensamblado a partir de múltiples aletas de disipación de calor, con paredes delgadas de acero, una gran área de disipación de calor y un diseño liviano. El radiador generalmente se instala en los lados o en la parte posterior del tanque del transformador, utilizando convección de aire natural o enfriamiento por aire forzado para acelerar la disipación de calor desde el interior del transformador.
Su principio de funcionamiento implica permitir que el aceite aislante a alta-temperatura fluya a través de placas metálicas con aletas, transfiriendo calor al aire circundante. Este proceso puede ocurrir naturalmente (mediante convección) o con la ayuda de ventiladores para aumentar el flujo de aire y la eficiencia de enfriamiento. Los radiadores de transformadores son cruciales para mantener temperaturas internas seguras y soportar condiciones de carga más altas.
¿Por qué los transformadores necesitan radiadores?
En los sistemas de energía, los transformadores juegan un papel crucial en la transformación de voltaje. Durante el funcionamiento, los transformadores generan una cantidad importante de calor debido a las pérdidas. Si este calor no se puede disipar a tiempo, puede provocar el envejecimiento del aislamiento interno, acortar la vida útil y, en casos graves, incluso provocar accidentes de seguridad. Por lo tanto, se necesitan radiadores de placa-para ayudar a enfriar el transformador y reducir la temperatura de funcionamiento.
Cada transformador en funcionamiento experimenta dos formas principales de pérdida de energía:
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Tipo de pérdida |
POR QUÉ |
Ubicación |
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pérdidas de mineral |
Histéresis y corrientes parásitas en el núcleo magnético. |
Núcleo de hierro (zona central) |
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Pérdidas de cobre |
Pérdidas I²R (resistivas) en devanados |
Bobinas primarias y secundarias. |
¿Cómo funcionan los radiadores?
El proceso de funcionamiento de un radiador de aletas consta de cuatro pasos clave:
El aceite caliente sube:Durante la operación del transformador, el calor generado por los devanados y el núcleo hace que aumente la temperatura del aceite aislante. El aceite caliente, de menor densidad, sube naturalmente.
Flujo hacia el radiador:El aceite caliente fluye a través de los tubos colectores de aceite hacia los tubos de suministro de aceite dentro del radiador.
Transferencia de calor:El calor del aceite aislante se transfiere al aire a través de paredes de acero extremadamente delgadas, lo que reduce la temperatura del aceite.
Devoluciones de aceite frío:El aceite del transformador enfriado, con su mayor densidad, fluye de regreso al fondo del tanque a lo largo del otro lado del radiador y el ciclo continúa.
Este proceso se repite, enfriando continuamente el transformador sin necesidad de energía adicional.
Cómo elegir un radiador transformador
Dependiendo del tipo de refrigeración, generalmente se dividen en dos categorías:
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Código |
Tipo de enfriamiento |
Casos de uso |
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ONÁN |
Aceite Natural, Aire Natural |
Transformadores de distribución |
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ONAF |
Aceite Natural, Aire Forzado (ventiladores) |
Transformadores de potencia |
Además, según la estructura, los radiadores transformadores se pueden dividir en tipo fijo y tipo desmontable. El tipo desmontable es fácil de transportar y ensamblar en el sitio y a menudo se usa en proyectos de voltaje ultra-alto o de gran-capacidad.
Al seleccionar y combinar un radiador de tipo placa-para un transformador, se deben considerar cuidadosamente los siguientes parámetros:
Coincidencia de capacidad de disipación de calor:La potencia total de disipación de calor del radiador debe ser mayor que las pérdidas totales (pérdidas de hierro + pérdidas de cobre) del transformador a plena carga.
Número de aletas y distancia entre centros:La distancia central (la distancia entre los tubos colectores de aceite superior e inferior) determina la altura efectiva del radiador y debe coincidir con la altura del tanque del transformador.
Caudal de aceite y aumento de temperatura:Asegure una circulación suave del aceite bajo el aumento de temperatura nominal (normalmente el aumento de temperatura superior del aceite no debe exceder los 55 K).
Condiciones ambientales:En áreas con gran altitud, fuertes tormentas de arena o alta humedad, se deben seleccionar radiadores con revestimiento anticorrosión- mejorado y se debe reservar un margen de enfriamiento adicional.
Requisitos de ruido:Para los transformadores instalados cerca de áreas residenciales, se prefieren los radiadores de enfriamiento natural (auto-refrigerados) o se deben configurar ventiladores de bajo-ruido si se utiliza enfriamiento por aire forzado.
Conclusión
Los radiadores desempeñan un papel clave en los transformadores-inmersos en aceite. Ayudan a controlar la temperatura al permitir el intercambio de calor entre el aceite del transformador y el aire circundante. El diseño y el rendimiento de los radiadores afectan directamente la confiabilidad, eficiencia y vida útil del transformador. Se necesita una selección correcta, una instalación adecuada y un mantenimiento regular. Estos garantizan un funcionamiento seguro bajo diferentes cargas eléctricas y condiciones ambientales. Sin radiadores, el estrés térmico se convierte en un problema. Puede provocar fallos frecuentes y generar elevados costes de mantenimiento.
