En las principales subestaciones de los sistemas de suministro de energía del transporte ferroviario urbano se suelen utilizar transformadores trifásicos bañados en aceite-. Los transformadores sumergidos en aceite-constan principalmente de un núcleo, devanados, tanque de aceite, dispositivo regulador de voltaje, radiador, conservador de aceite, relé de gas, casquillos aislantes y tuberías-a prueba de explosiones.
1. Núcleo El núcleo está compuesto por láminas de acero al silicio apiladas con buena permeabilidad magnética, formando un circuito de flujo magnético cerrado. Tanto el devanado primario como el secundario del transformador están enrollados en el núcleo.
Los núcleos de los transformadores se dividen en dos estructuras: tipo de núcleo-y tipo de cubierta-. Actualmente, los transformadores más utilizados son los de tipo núcleo-. Un núcleo de tipo núcleo- consta de una columna central y un yugo. El núcleo de un transformador sumergido en aceite-tiene canales de aceite internos para enfriar el núcleo, facilitando la circulación del aceite y mejorando la disipación de calor.
2. Devanados
Los devanados, también conocidos como bobinas, son el circuito conductor de un transformador, hechos de alambre de cobre o aluminio enrollado en múltiples capas de forma cilíndrica. Los devanados primario y secundario están enrollados concéntricamente sobre el núcleo de hierro. Para el aislamiento, el devanado de bajo-voltaje generalmente está en el interior y el de alto-voltaje está en el exterior. El material aislante envuelve los conductores para asegurar el aislamiento entre los conductores y entre los conductores y tierra.
3. Tanque de aceite
El tanque de aceite es la capa exterior de un transformador-inmerso en aceite. Su función, además de retener aceite, es la de albergar otros componentes.
4. Dispositivo regulador de voltaje
El dispositivo regulador de voltaje está configurado para garantizar la estabilidad del voltaje secundario del transformador. Cuando el voltaje de la fuente de alimentación fluctúa, el dispositivo regulador de voltaje ajusta el cambiador de tomas del transformador para garantizar un voltaje de salida secundario estable. Los dispositivos de regulación de voltaje se dividen en cambiadores de tomas con-carga y cambiadores de tomas sin-carga.
5. Radiador
El radiador está montado en la pared del tanque y conectado al tanque mediante tuberías en la parte superior e inferior. Cuando hay una diferencia de temperatura entre las temperaturas superior e inferior del aceite, se crea una corriente de convección a través del radiador, enfriando el aceite antes de que regrese al tanque, reduciendo así la temperatura del aceite del transformador. Para mejorar la eficiencia de la refrigeración, se puede utilizar la refrigeración automática, la refrigeración por aire forzada y la refrigeración por agua forzada.
6. Conservador de aceite
El conservador de aceite, también conocido como tanque de aceite, proporciona un amortiguador contra la expansión y contracción térmica del aceite del transformador, lo que hace que el nivel de aceite suba o baje. Mantiene el tanque lleno de aceite y reduce el área de contacto entre el aceite y el aire, retardando la oxidación.
7. Relé de gas
El relé de gas, también conocido como relé de metano, es el principal dispositivo de protección ante fallas internas del transformador. Está instalado en el medio del tubo de aceite que conecta el tanque y el conservador de aceite. Cuando ocurre una falla interna grave en el transformador, el relé de gas activa el circuito de disparo del disyuntor; Cuando ocurre una falla interna menor, el relé de gas activa el circuito de señal de falla.
8. Bujes aislantes Los bujes aislantes de alto-voltaje y bajo-voltaje están ubicados en la cubierta superior del tanque del transformador. Los transformadores sumergidos en aceite-generalmente utilizan casquillos aislantes de porcelana. La función de los casquillos aislantes es mantener un buen aislamiento entre los cables del devanado de alto-voltaje y bajo-voltaje y el tanque, y asegurar los cables.
9. Tubería a prueba de explosiones-La tubería a prueba de explosiones-, también conocida como ventilación de seguridad, se instala en el tanque del transformador y su salida está sellada con una membrana de vidrio a prueba de explosiones-. Cuando ocurre una falla interna grave en el transformador y el relé de gas falla, el gas dentro del tanque atraviesa la membrana de vidrio-a prueba de explosiones y es expulsado por la ventilación de seguridad, evitando que el transformador explote.
