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Transformadores
Refrigeración de transformadores con sistemas que incluyen ventiladores y tecnología de control de ZIEHL-ABEGG
Durante el funcionamiento de los transformadores de energía, al igual que con cualquier otro sistema técnico, la pérdida de energía ocurre en forma de calor. Estas pérdidas deben limitarse a nivel técnico para evitar el sobrecalentamiento. La temperatura de funcionamiento tiene mucha influencia sobre la vida útil del transformador.
Estudios de la Universidad de Stuttgart han demostrado que la vida útil esperada de un transformador de energía se reduce a la mitad solo con que la temperatura máxima aumente 6 Kelvin. Incluso los picos de temperatura a corto plazo son críticos durante el funcionamiento porque el transformador debe apagarse si se sobrecalienta, algo que puede ocurrir en caso de sobrecarga, por ejemplo. En el peor de los casos, esto puede provocar un fallo de todo el sistema con consecuencias graves para los operadores y los usuarios.
La refrigeración de los transformadores es especialmente importante para evitar el sobrecalentamiento. Todo esto es tan importante porque el aumento de la temperatura ambiental y las curvas de carga dinámica que van de la mano de una mayor proporción de energías renovables, también hacen que las condiciones de funcionamiento de los transformadores sean cada vez más exigentes.
El aceite del transformador conduce el calor interno generado por las bobinas y el núcleo hacia los sistemas de refrigeración, los radiadores o los refrigeradores de aceite y, a continuación, lo libera al entorno. Si la refrigeración natural ONAN de los transformadores de aceite no es suficiente para estabilizar el pico de temperatura y llevarlo al nivel deseado, los ventiladores serán los que aumenten la capacidad refrigerante. Es en este momento cuando la refrigeración ONAF entra en acción, o refrigeración OFAF si se bombea aceite.
Los transformadores de aceite se usan para generar, distribuir y transferir energía eléctrica en numerosos sectores industriales y aplicaciones especiales. Los transformadores deben cumplir criterios cada vez más exigentes relacionados con el rendimiento y la fiabilidad, en parte, debido a la fuerte fluctuación en el suministro de energía por parte de productores de energía respetuosa con el medio ambiente, como centrales eólicas. Por este motivo, el sistema de refrigeración debe ser fiable.
La demanda de transformadores respetuosos con el medio ambiente y resistentes al fuego que se puedan usar, por ejemplo, en áreas residenciales y regiones densamente pobladas aumenta continuamente. En estas situaciones, los transformadores secos sin aceite son la primera opción. Normalmente, no requieren ningún tipo de mantenimiento y se usan, entre otras cosas, en la construcción de complejos y plantas industriales con requisitos estrictos en cuanto a la protección frente a incendios, pero también para instalaciones en barcos en el mar y el centrales eólicas offshore.
Para disipar la pérdida de calor, que aumenta dependiendo de la carga, la temperatura ambiente no puede ser demasiado elevada. En situaciones límite, la refrigeración industrial puede mejorarse mediante la refrigeración activa de la superficie usando ventiladores.
De hecho, el 80 % del calor que hay dentro de una estación de transformador lo provoca el mismo transformador y el resto del calor proviene de la pérdida de energía de los conmutadores, fusibles, cables y conectores. La pérdida de calor de las estaciones de transformador deben disiparse para que la sala donde se encuentra la estación no supere nunca los 45 ºC, aunque las condiciones sean desfavorables (por ejemplo, carga completa, tiempo caluroso, luz del sol directa).
Como consecuencia, la temperatura ambiente de las estaciones de transformador siempre juega un papel importante: Debido a que el clima es cada vez más cálido y es probable que haya muchos días extremadamente calurosos con cielos completamente despejados en los próximos veranos, la ventilación natural y la refrigeración pasiva no suelen ser suficientes para refrigerar de forma segura el transformador en cualquier circunstancia. En este caso, se necesita un intercambio de aire y calor activo que refuerce la ventilación pasiva de la estación del transformador con unidades de aire acondicionado y ventiladores. La tecnología de control y de regulación asociada garantiza la máxima eficiencia energética del sistema de refrigeración y de ventilación para que los ventiladores empiecen a funcionar en cuanto la temperatura de la sala se acerque al nivel que se haya definido como crítico. Esto significa que merece la pena invertir en un sistema de refrigeración activo, incluso con transformadores de ventilación pasiva, porque garantiza una mayor fiabilidad.
Para obtener una mayor capacidad de refrigeración, la capacidad de refrigeración natural se aumenta mediante un caudal aumentado de la masa de aire a través de los ventiladores. Los ventiladores axiales de ZIEHL-ABEGG se han usado durante más de 50 años para la refrigeración de radiadores y transformadores de aceite. Normalmente, se usa una combinación de varios ventiladores con unas dimensiones de entre 500 y 1250 mm que funcionan en paralelo.
Estos no solo se caracterizan por una elevada y fiable eficiencia, sino también por una larga vida útil, unos materiales excelentes y un funcionamiento de calidad. La calidad de nuestros ventiladores y la tecnología de control perfectamente adaptada representan una base importante para la seguridad de funcionamiento y fallos de las estaciones de energía y de transformación. Como, a menudo, están ubicados cerca de áreas comerciales o residenciales, las emisiones de ruido deben considerarse una prioridad. Los niveles acústicos se han mejorado con nuestro sistema de ventiladores de eficacia demostrada ZAplus con palas biónicas FE2owlet. ZIEHL-ABEGG también ofrece tres versiones estándar para la protección contra la corrosión para ampliar así la vida útil de nuestros ventiladores. Podemos dar respuesta a diferentes requisitos y expectativas de nuestros clientes para satisfacer prácticamente cualquier especificación de los clientes.
ZIEHL-ABEGG también ofrece soluciones de eficacia demostrada para la refrigeración de transformadores secos. Hay disponible un gran número de sistemas de ventiladores: ventiladores transversales, ventiladores axiales y ventiladores radiales de oído único o doble de la serie de modelos S en carcasas compactas y con palas curvadas hacia adelante. Dependiendo del uso previsto, los ventiladores pueden usarse en salas cerradas para una ventilación y refrigeración directa. La guinda de este portfolio de productos tan versátil son los numerosos dispositivos de control, protección y monitorización de ZIHEL-ABEGG que se pueden integrar con facilidad en sistemas ya existentes y en sistemas de otros fabricantes.
La megatendencia global de la digitalización también se está desplazando cada vez más hacia el campo del suministro de energía. Hay nuevos desafíos que deben superarse con un porcentaje cada vez mayor de energías renovables. Con la nueva generación de motores ECblue de ZIEHL-ABEGG, ya tiene a su alcance hoy una solución madura a nivel técnico y orientada al futuro: Los sensores inteligentes, la comunicación MODBUS integrada y la opción de poder incorporar un mantenimiento predictivo significa que los motores ECblue altamente eficientes también son muy adecuados para la refrigeración de transformadores y radiadores.
* Estos productos ZIEHL-ABEGG, que se sugieren como posibles soluciones para estas aplicaciones, son puramente informativos y sirven como guía aproximada. En consecuencia, es necesario y aconsejable el contacto individual con nuestros expertos técnicos-comerciales en relación con una aplicación concreta, de forma que se pueda comprobar y autorizar el uso específico en relación con las condiciones particulares.