Diferencias entre transformadores de tipo sellado herméticamente y conservador

Introducción

En el ámbito de la distribución de energía e infraestructura energética, El diseño del transformador juega un papel crucial en la eficiencia operativa, la longevidad y el mantenimiento. Entre los tipos de transformadores inmersos en aceite más comúnmente utilizados se encuentran los transformadores sellados herméticamente  (también conocidos como transformadores completamente sellados ) y transformadores de tipo conservador  (también llamados transformadores no sellados ).

Este artículo ofrece una comparación técnica integral entre estos dos diseños, incluidas la construcción, las características de rendimiento, las aplicaciones y las ventajas. 

¿Qué es un transformador sellado herméticamente?

Definición y estructura

A El transformador sellado herméticamente  está diseñado con un sistema de tanques completamente cerrado que evita que cualquier aire o humedad ingrese al transformador. El aceite aislante está protegido por un tanque de acero soldado y un sistema de expansión interna, como un de la vejiga de goma , acero corrugado , o fuelles flexibles , que absorbe la expansión del aceite causado por fluctuaciones de temperatura.

Enfriamiento y aislamiento

• Medio aislante : aceite mineral o aceite de éster sintético

• Método de enfriamiento : Onan (Aceite Natural Air Natural), opcionalmente ONAF (Aceite Natural Air forzado)

• Control de expansión : los fuelles o la membrana sellados evitan la exposición al aire ambiente

Características de rendimiento

• Calificación de voltaje : hasta 36 kV (comúnmente usado en aplicaciones de voltaje de medio)

• Capacidad de potencia : generalmente varía de 50 kVA a varios MVA

• Calificación BIL : hasta 95 kV para la clase de 36 kV

• Aumento de la temperatura : 55 ° C (promedio), 65 ° C (punto caliente máximo)

Ventajas

• Sin ingreso de humedad : el diseño hermético asegura la vida de aislamiento extendido

• Mantenimiento mínimo : sin respiración, sin tanque conservador, servicio reducido

• Adecuado para entornos duros : ideal para condiciones costeras, subterráneas o húmedas

• Opción segura de fuego : compatible con aceites de éster de retardante de fuego

Limitaciones

• Mayor costo de fabricación : los diseños sellados implican una fabricación más compleja

• Volumen de expansión de aceite restringido : puede limitar el rendimiento a una temperatura extrema aumentando

• Reparaciones desafiantes : la apertura del tanque rompe el sello, que requiere purga de nitrógeno y tratamiento de vacío

¿Qué es un tipo de transformadores de tipo conservador?

Definición y estructura

Transformador tipo conservador , use un tanque conservador de respiración de aire para manejar la expansión del petróleo. El tanque principal está conectado a este depósito de aceite, que intercambia aire con el medio ambiente a través de un respiro de gel de sílice que filtra la humedad.

Enfriamiento y aislamiento

• Medio aislante : aceite mineral

• Método de enfriamiento : onan o onaf con radiadores externos

• Sistema de respiración : el aire ingresa a través de una cámara desecante, controlando la humedad

Características de rendimiento

• Calificación de voltaje : hasta 220 kV y más allá

• Capacidad de potencia : de 100 kVA a más de 500 MVA

• Calificación BIL : hasta 550 kV para aplicaciones EHV

• Aumento de la temperatura : 55 ° C o 65 ° C dependiendo del diseño

Ventajas

• Rentable : la construcción más simple reduce la inversión inicial

• Mayor manejo de la expansión del aceite : el conservador ofrece más flexibilidad para la variación térmica

• Inspección y servicio más fácil : los componentes accesibles del conservador y el respirador

Limitaciones

• Exposición al aire y la humedad : con el tiempo, la efectividad del respiro se reduce, arriesgando la contaminación del aceite

• Se requiere mantenimiento regular : reemplazo de gel de sílice, controles de aceite, limpieza del conservador

• No es ideal para entornos contaminados : susceptibles a contaminantes en el aire

Tabla de comparación técnica

Escenarios de aplicación

Los transformadores sellados herméticamente son ideales para:

• Subestaciones y túneles subterráneos

• Regiones marinas, costeras o tropicales con alta humedad

• Instalaciones urbanas o interiores donde la seguridad contra incendios y el bajo mantenimiento son cruciales

• Se prefieren aplicaciones de energía renovable donde se prefieren los diseños sellados y llenos de aceite

Los transformadores de tipo conservador son los más adecuados para:

• Subestaciones de nivel de cuadrícula al aire libre

• Transmisión y distribución de alto voltaje

• Centrales de energía industrial con equipos de mantenimiento accesibles

• Activos de larga duración en entornos controlados

Conclusión

Elegir entre un transformador sellado herméticamente （ Transformador totalmente sellado ） y un transformador tipo conservador （ Transformador no totalmente sellado ） Requiere una evaluación cuidadosa de su entorno operativo, capacidad de mantenimiento y requisitos de voltaje/potencia. Mientras que los diseños sellados ofrecen protección superior y mantenimiento mínimo, los transformadores del conservador siguen siendo la opción más rentable y escalable para subestaciones grandes e instalaciones de alto voltaje.