En un transformador típico, los devanados primario y secundario están enrollados concéntricamente en una sola columna con núcleo de hierro, con el devanado de bajo-voltaje en el interior y el devanado de alto-voltaje en el exterior. (Por el contrario, los devanados primario y secundario del transformador de una máquina de soldar están montados en columnas separadas con núcleo de hierro).
Cuando un transformador está funcionando bajo carga, a medida que aumenta la corriente secundaria, la corriente primaria también debe aumentar en consecuencia para mantener un flujo magnético principal constante en el núcleo de hierro y equilibrar la corriente secundaria.
La potencia activa secundaria de un transformador generalmente se calcula como: Capacidad nominal del transformador (KVA) × 0,8 (factor de potencia del transformador)=KW.
Los transformadores de potencia incluyen principalmente:
A. Un desecante (cartucho de gel de sílice): contiene gel de sílice. El aceite aislante del conservador de aceite (tanque de aceite) se conecta a la atmósfera a través del desecante. El desecante absorbe la humedad y las impurezas del aire para mantener un buen rendimiento de aislamiento de los devanados internos del transformador. La decoloración o el deterioro del gel de sílice pueden provocar obstrucciones fácilmente.
B. Indicador de nivel de aceite: Refleja el nivel de aceite del transformador, generalmente alrededor de +20 grados. Si es demasiado alto, drene el aceite; si está demasiado bajo, agregue aceite. En invierno, cuando las temperaturas son bajas y la carga ligera, el cambio de nivel de aceite es mínimo o puede bajar ligeramente. En verano, cuando la carga es pesada, la temperatura del aceite aumenta y el nivel del aceite también aumenta ligeramente; ambos son normales.
C. Tanque de Aceite: Regula el nivel de aceite en el tanque y previene la rápida oxidación del aceite del transformador. Tiene un orificio de llenado en la parte superior.
D. Tubería a prueba de explosión-: evita aumentos repentinos de presión en el tanque que podrían causar una explosión.
E. Termómetro de señal: Monitorea la temperatura de funcionamiento del transformador y envía una señal. Indica la temperatura de la capa superior de aceite en el transformador. La temperatura de la bobina del transformador debe ser 10 grados más alta que la temperatura del aceite de la capa superior. Las normas nacionales estipulan que la temperatura máxima de funcionamiento de los devanados del transformador es de 105 grados (es decir, a una temperatura ambiente de 40 grados), y la temperatura de la capa superior no debe exceder los 95 grados. Generalmente es recomendable establecer la temperatura monitoreada (temperatura del aceite de la capa superior) en 85 grados o menos.
F. Cambiador de tomas: cambia la relación de voltaje alterando las tomas del devanado de alto-voltaje, aumentando o disminuyendo el número de vueltas del devanado.
Desde U1/U2=W1/W2 y U1W2=U2W1,
por lo tanto, U2=U1W2/W1.
La mayoría de los transformadores son cambiadores de tomas sin-carga y requieren un corte de energía para funcionar. Por lo general, están disponibles en tres rangos: +5%, 0% y -5% (voltaje primario 10,5 KV, 10 KV, 0,95 KV; voltaje secundario 380 V, 400 V, 420 V). Generalmente vienen configurados de fábrica en el rango II.
G. Relé de señal de gas: (Relé de gas) Proporciona protección contra señales de gas ligeras y pesadas. El contacto superior es para una señal de gas ligero, generalmente utilizado con fines de alarma para indicar el funcionamiento anormal del transformador; el contacto inferior es para una señal de gas intensa que, al activarse, envía una señal y simultáneamente dispara el disyuntor, deja caer la tarjeta de disparo y activa una alarma. Generalmente, un relé de gas lleno de aceite indica que no hay gas. Si hay gas presente en el tanque de aceite, ingresará al relé de gas y, cuando alcance un cierto nivel, el gas desplazará el aceite almacenado, lo que provocará que se activen los contactos.
Al abrir la tapa del relé de gas se ven dos varillas de ajuste en la parte superior; Al desenroscar una tapa se libera el gas del relé. La otra varilla de ajuste es el botón de prueba de funcionamiento de la protección. Al operar en superficies energizadas, se deben usar guantes aislados y se debe enfatizar la seguridad.