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TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN DE ALTA EFICIENCIADE ALTA EFICIENCIA
FBH/fgm
INTRODUCCIÓN
El Transformador es un componente esencial en el Sistema Eléctrico,un dispositivo sin el cual no seria posible contar con el fluido eléctrico,tal y como lo conocemos
INTRODUCCIÓN
Su historia empieza en el siglo XIX y poco a poco a evolucionado hasta ser lo que ahora conocemos.
La tendencia de estos equiposes que sean más eficientes.
La forma de lograr esto esreduciendo los niveles de
INTRODUCCIÓN
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reduciendo los niveles depérdidas en los equipos.Utilizando materiales y diseñosque nos permitan lograr estáreducción.
�Las consideraciones Económicas y Ambientales guían a la industria de Transformadores.
�Los valores de evaluación de pérdidas a través del tiempo varían reflejando las condiciones locales:
CONSIDERACIONES PARA EL CAMBIO
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tiempo varían reflejando las condiciones locales:
- Disponibilidad de capital- Tasas de Interés- Tiempo para la depreciación- Fuentes y costos de la energía primaria- Características de la carga
CONSIDERACIONES PARA EL CAMBIO
- Reducir pérdidas.- Equipos más económicos. - Equipos que requieran un menor mantenimiento.- Materiales que preserven más la vida útil del
transformador.
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transformador.- Diseños y fabricación más exacta.- Maquinaria y procesos avanzados.
Transformadores de Distribución, de 5 a 500 KVA, y hasta 34,500 Volts.Transformadores Tipo Poste
Monofásicos : 5 - 167 KVA y 34.5 KV
Trifásicos: 15 - 500 KVA y 34.5 KV
Transformadores tipo Pedestal
Monofásicos : 25 - 167 KVA y 34.5 KV
Trifásicos: 30- 2,500 KVA y 34.5 KV
TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION
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Trifásicos: 30- 2,500 KVA y 34.5 KV
Transformadores Sumergibles
Monofásicos : 25 - 167 KVA y 34.5 KV
Trifásicos: 30 - 500 KVA y 34.5 KV
Transformadores tipo seco, de 15 a 150 KVA, y 480-220 Volts.
TRANSFORMADORES TIPO SECO
DISEÑO
En base a las normas, los requerimientos y / o especificaciones del cliente, los ingenieros de diseño con el apoyo de software, se encargan del desarrollo y la mejora de los productos que se desarrollo y la mejora de los productos que se fabrican.
Se cuenta con Software para diseño, modelos enelemento finito y dibujo en 2 y 3 dimensiones. Comoapoyo para hacer más eficientes los diseños.
DISEÑO
• Mejorar las características de materiales y accesorios- Acero Eléctrico- Conductores- Aislamientos
ESTRATEGIA
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- Líquidos Aislante
Las Pérdidas en vacíopueden ser reducidaspor la selección de unacero de altodesempeño para el
ACERO ELÉCTRICO
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desempeño para elnúcleo. A través de losaños han sidodesarrollados mejoresaceros para el núcleode transformadores :
NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
Los núcleos con acero eléctrico tipo “AMDT” (Amorphous Metal Distribution Transformers) . Una buena opción graciasa su ferromagnetismo, bajas pérdidas y la posibilidad de formar cintas largas .
NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
El acero eléctrico esta en un estado sólido de la materia, enel que las partículas que conforman el sólido carecen deuna estructura ordenada, tienen baja coercitividad, tienenisotropía magneto cristalina esto facilita la magnetización ydes magnetización del núcleo.
NÚCLEOS AMORFOS
ACERO ELÉCTRICO
Eficiencia de un núcleo amorfo versus un núcleo de grano orientado en frio“CGO”
300
Pérdidas en vacio
Transformador de 75 kVA con núcleo de Acero al silicio (Si) and amorfo (AMDT)
ACERO ELÉCTRICO
Pérdidas
0
50
100
150
200
250
Si AMDT
Si
AMDT
Pérdidas en vacio
50% abajo
Las pérdidas de carga se pueden reducir incrementandola sección transversal de los conductores de las bobinas.Reduciendo así la densidad de corriente y porconsecuencia las pérdidas.
CONDUCTORES
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El cable continuamentetranspuesto o CTC porsus siglas en ingles, esotra forma de reducir
CONDUCTORES
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otra forma de reducirpérdidas de carga.Usualmente utilizado enequipos de potenciadebido a su elevadocosto de fabricación.
Los aislamientos son una de las principales partes que determinan el tiempo de vida y buen funcionamiento del transformador.
Se requiere mejorar:
AISLAMIENTOS
Se requiere mejorar:-Estabilidad térmica-Estabilidad en dimensiones -Reducir Higroscopia-Aumentar resistencia mecánica-Aumentar rigidez dieléctrica
TUF-Flex®, es lo ultimo en innovación en aislamiento entre capas. Siendo delgado, fuerte, con diamantado epóxido. Especialmente diseñado para resistir esfuerzos mecánicos durante manufactura y operación.
AISLAMIENTOS
TUF-Flex®Otros
NOMEX®, diseñado para aplicaciones criticas de temperatura hasta 220°C, soportan tensiones eléctricas de corta duración de 18 a 40 kV/mm, son resistentes, elásticos y flexibles.
AISLAMIENTOS
LÍQUIDOS AISLANTES
� Aceite Nafténico con y sin inhibidores� Aceite Parafínico � Silicona� Hidrocarburos de alto peso molecular � Éster Naturales
Envirotemp® FR-3™, un líquido aislante producto deésteres naturales de tipo vegetal. Se ha comenzado autilizar en transformadores de distribución debido a susventajas, como el ser un excelente dieléctrico, su altaresistencia al fuego, compatibilidad con los materiales
LÍQUIDOS AISLANTES
resistencia al fuego, compatibilidad con los materialesaislantes que contienen los transformadores.
FUSIBLE LIMITADOR DE CORRIENTE 38 KV
PROTECCIONES
Específicamente utilizado para usarse en tensiones de 26.4 a 34.5 kv, en conexiones en Delta, para transformadores de distribución y para turbinas de generación eólica.
Transformadores para aprovechar energías renovables
NUEVOS CONCEPTOS DE DISEÑO
Transformadores para generación en granjas eólicas
NUEVOS CONCEPTOS DE DISEÑO
Los Transformadores estan diseñados Bajo las consideraciones del DraftIEC 60076-16Power Transformers for Wind TurbinesApplication.
TRANSFORMADORES PARA GENERACIÓN POR SISTEMAS
EÓLICOS
Precio Evaluado = Precio + A*(Pérdidas en vacío) + B*(Pérdidas debidas a la carga)
A= Costo de pérdidas en vacío $/watt
EVALUACIÓN DE EQUIPOS
A= Costo de pérdidas en vacío $/wattB= Costo por pérdidas debidas de la carga $/watt
Actualmente, CFE A= 82.54 $/watt
B= 41.09 $/watt
NUESTRO OBJETIVONUESTRO OBJETIVO
TRANSFORMADORES DEALTA EFICIENCIA
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NUESTRO OBJETIVONUESTRO OBJETIVO
La utilización de transformadores de distribución dealtas eficiencias en la redes eléctricas permite obtenerreducciones en el consumo de energía, teniendocomo resultado ganancias económicas y ecológicas ala sociedad no solo en México sino a nivel mundial.
TRANSFORMADORES DEALTA EFICIENCIA
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la sociedad no solo en México sino a nivel mundial.
Los transformadores de distribución representan elsegundo más grande componente de Pérdidas en lasredes.
Reemplazar transformadores es más sencillo que
TRANSFORMADORES DEALTA EFICIENCIA
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Reemplazar transformadores es más sencillo que cambiar cables o líneas.
NORMAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA EN TRANSFORMADORES
Eficiencia en transformadores de distribución trifá sicos en México, E.U.A. y Canada.
99
99.2
99.4
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97.4
97.6
97.8
98
98.2
98.4
98.6
98.8
15 30 45 75 113 150 225 300 500
Capacidad en kVADOE T P - 3( 60Hz ) USA
NOM - 002 SE DE 1999
I E M
Cada KWh tiene un costo hacía el medio ambiente, por las emisiones de CO2, SO2 y NO2 , este último responsable de la acidificación del ambiente, resultado de la combustión del carbón, petróleo y gas natural.
El costo promedio de generación KWh. El cual se estima
ASPECTOS AMBIENTALES
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El costo promedio de generación KWh. El cual se estima en $0.05 USD / KWh
El pico del petróleo, tal vez nose acabe, pero podrá volversedemasiado caro.
Lo cual tendrá un impacto en
LA TENDENCIA DEL PETRÓLEO
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Lo cual tendrá un impacto enlos medios para la generaciónde energía.
Por ello debemos movernosrápidamente para superarestos retos.
Sustituir los transformadores de baja eficiencia que actualmente se encuentran instalados en la redes de distribución.
Ampliar la cobertura de la NOM-002-SEDE, que exijan el
RECOMENDACIONES
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Ampliar la cobertura de la NOM-002-SEDE, que exijan el uso de transformadores con eficiencias mínimas, tanto en las redes de suministro como en la industria, en capacidades hasta de 2 500 kVA. Tal como lo indica la Norma NEMA TP-1-1996.
¿PREGUNTAS?
fbaqueiro@condumex.com.mx
IDEAS QUE SIRVEN
POR SU ATENCIÓN POR SU ATENCIÓN ¡GRACIAS!