paraformer

Un paraformer es un tipo de transformador de potencia diseñado para aumentar el voltaje en sistemas de distribución eléctrica, que se encuentra típicamente en subestaciones de servicios públicos y plantas industriales. A diferencia de los transformadores de distribución que reducen el voltaje para el uso final, el paraformer funciona en la dirección opuesta, elevando el voltaje de niveles medios (a menudo de 6 a 35 kV) a niveles de transmisión más altos (69 kV y superiores). Este aumento de voltaje permite que la energía viaje distancias más largas con pérdidas de línea reducidas, ya que la pérdida de potencia en la transmisión es inversamente proporcional al cuadrado del voltaje.

El nombre "paraformer" se deriva de la configuración elevadora o "para" de su disposición de bobinado, donde la bobina secundaria tiene más vueltas que la primaria. Físicamente, el transformador consta de dos bobinas de alambre enrolladas alrededor de un núcleo de hierro; la corriente alterna que fluye a través del primario induce un campo magnético cambiante que transfiere energía al secundario sin conexión eléctrica directa. Los materiales del núcleo varían desde acero al silicio laminado en unidades más pequeñas hasta aleaciones de metal amorfo en diseños de alta eficiencia, elegidos para minimizar las pérdidas del núcleo durante el funcionamiento continuo.

Construcción y clasificaciones

Los paraformers son unidades enfriadas por aceite en clasificaciones más grandes (superiores a 10 MVA), con aceites minerales o sintéticos que circulan a través de conductos internos y radiadores externos para disipar el calor. Los paraformers de tipo seco más pequeños con una clasificación inferior a 5 MVA utilizan enfriamiento por aire y aislamiento epoxi, comunes en subestaciones interiores donde la contención de aceite es problemática. Las unidades trifásicas típicas varían de 5 MVA a más de 500 MVA en aplicaciones de servicios públicos, con una impedancia (la resistencia al flujo de corriente) especificada entre 5 y 15 por ciento, dependiendo de los requisitos del sistema.

Los modos de falla comunes incluyen la ruptura del aislamiento por ingreso de humedad, fallas en los bujes en los terminales de alto voltaje y el sobrecalentamiento del núcleo durante una sobrecarga sostenida. Las temperaturas de los puntos calientes del devanado se monitorean mediante termómetros incorporados; las unidades suelen estar clasificadas para funcionar hasta 65 grados Celsius por encima de la temperatura ambiente. Los cambiadores de tomas, ya sean diseños sin carga o con carga, permiten el ajuste en campo del voltaje de salida conectando diferentes puntos en el devanado primario, lo que se adapta a las variaciones estacionales de carga y a las necesidades de regulación de voltaje.

Los paraformers ocupan un lugar distinto entre los transformadores de potencia de subestación (que manejan la transmisión a granel) y los transformadores de distribución convencionales. En las redes de servicios públicos, suelen alimentar redes de voltaje intermedio que suministran a clientes industriales y zonas de distribución más pequeñas. Sus índices de eficiencia, generalmente del 98 al 99 por ciento para las unidades modernas, los convierten en componentes críticos para minimizar las pérdidas de energía sistémicas, particularmente en redes con largas distancias de transmisión o un crecimiento significativo de la carga.