Tanque de Expansion

 

Tanque de expansión.  Un tanque de expansión o vaso de expansión es un pequeño recipiente utilizado en los sistemas cerrados de calefacción de agua y sistemas de agua caliente, para absorber la  presión del agua en exceso, que puede ser causada por la expansión térmica al calentarse el agua. El buque es un pequeño recipiente dividido en dos por una membrana de goma. Un lado está conectado a la tubería del sistema de calefacción, por lo que contiene el agua. El otro, el lado seco, contiene aire a presión y normalmente una válvula Schrader (tipo de válvula de neumáticos) para el control de la presión y la

adición de aire. Cuando el sistema de calefacción está vacío o en el extremo inferior del rango normal de presión de trabajo, el diafragma será empujado contra la entrada de agua. A medida que aumenta la presión del agua, el diafragma se mueve hacia la compresión del aire, en el otro lado. Cuando se utilizan los  los tanques  tanques de expansión en los sistemas de agua caliente, el tanque  y el diafragma deben ajustarse a las normas de agua potable y debe ser capaz de acomodar el volumen necesario del agua. En los sistemas anteriores, la fontanería doméstica contiene más aire. Por lo tanto, los depósitos de expansión ahora se utilizan con más frecuencia que en el pasado. En el Reino Unido, antes de la utilización de los depósitos de expansión cerrada, se instalaron los tanques abiertos en el espacio del techo, para permitir la expansión del agua, los cuales tenían la desventaja de ser expuestos al aire frío en el espacio de la azotea. Esto podía caer por debajo de cero y podrían causar que la tubería de abastecimiento del tanque se congele. Aunque estos sistemas fueron libres de  problemas, existe la preocupación acerca de la potabilidad del agua de los tanques de techo, debido a la posibilidad de contaminación. La desventaja principal es que la  presión del agua de un depósito de techo es considerableme considerablemente nte más baja que la presión de agua de la red, haciendo que el uso de grifos sea impredecible. En Europa, el diseño y la construcción de depósitos de expansión se rigen por la norma ON 13831, de acuerdo con la Directiva de Equipos a Presión (PED) 97/23/CE. Tanque de expansión en un Saab 90 del año 1987. Un vaso de expansión también se utiliza en el sistema de refrigeración de los motores de combustión más internos, para  permitir el anticongelante y el aire en el sistema en expansión, con aumento de la temperatura y la presión. [ Equipo arquitectura Equipo arquitectura y construcción de ARQHYS.com]. enfriamiento de transformadores  Métodos de enfriamiento transformadores de potencia. potencia. Como ya se mencionó antes, el calor producido por las pérdidas en los transformadores afecta la vida de los aislamientos, por esta razón es importante que este calor producido disipe de manera que se mantenga dentro de los límites tolerables por los distintos tipos de aislamiento. La transmisión del calor tiene las etapas siguientes en los transformadores: · Conducción a través del núcleo, bobinas y demás elementos hasta la superficie. · Transmisión por convección en el caso de los transformadores secos. · Para los transformadores en aceite, el calor se transmite por convección a través de este dieléctrico.

 

Los límites de calentamiento para los transformadores se dan a continuación:

Líquidos refrigerantes y aislantes.

El calor producido las pérdidas medio puede ser airepor o bien líquido. se transmite a través de un medio al exterior, este La transmisión del calor se hace por un medio en forma más o menos eficiente, dependiendo de los siguientes factores: · La masa volumétrica. · El coeficiente de dilatación térmica. · La viscosidad. · El calor específico · La conductividad térmica. En condiciones geométricas y térmicas idénticas, el aceite es mejor conductor térmico que el aire, es decir resulta más eficiente para la disipación del calor. Dignación de los métodos de enfriamiento. Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite y cualquier método de enfriamiento empleado debe ser capaz de mantener una temperatura de operación suficientemente baja y prevenir puntos calientes en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones: · Actúa como aislante eléctrico. · Actúa como refrigerante. · Protege a los aislamientos sólidos contra la humedad y el aire. Con relación transferencia son del calor específicamente, las formas en que se puede transferir por aunlatransformador las siguientes:

 

Radiación. Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas electromagnéticas que se desplazan a la velocidad de la luz y representa en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdida de calor. En el caso de los transformadores, la transferencia del calor a través del tanque y los tubos radiadores hacia la atmósfera es por radiación. La selección del método de enfriamiento de un transformador es muy importante, ya que la disipación del calor, como ya se mencionó antes, influye mucho en su tiempo de vida y capacidad de carga, así como en el área de su instalación y su costo,. De acuerdo a las normas americanas (ASA

C57−1948) se han normalizado definido algunos métodos básicos de enfriamiento, mismos que se usan con la misma designación en México y son los siguientes: · Tipo AA. Transformadores tipo seco con enfriamiento propio, estos transformadores no contienen aceite ni otros líquidos para enfriamiento, el aire es también el medio aislante que rodea el núcleo y las bobinas, por lo general se fabrican con capacidades inferiores a  2000 kVA y voltajes menores de 15 kV. · Tipo AFA. Transformadores tipo seco con enfriamiento por aire forzado, se emplea para aumentar la potencia disponible de los tipo AA y su capacidad se basa en la posibilidad de disipación de calor por medio de ventiladores o sopladores. · Tipo AA/FA. Transformadores tipo seco con enfriamiento natural y con enfriamiento por aire  forzado, es básicamente un transformador tipo AA al que se le adicionan ventiladores  para aumentar su capacidad capacidad de disipación de calor. calor. · Tipo OA Transformador sumergido en aceite con enfriamiento natural, en estos transformadores el aceite aislante circula por convección natural dentro de una tanque que tiene paredes lisas o corugadas o bien provistos con tubos radiadores. Esta solución se adopta para transformadores de más de 50 kVA con voltajes superiores a 15 kV. · Tipo OA/FA Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio y con enfriamiento por aire forzado, es básicamente un transformador OA con la adición de ventiladores para aumentar la capacidad de disipación de calor en las superficies de enfriamiento.

 

· Tipo OA/FOA/FOA. Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento propio/con aceite  forzado − aire forzado/con aceite forzado/aire forzado. Con este tipo t ipo de enfriamiento se trata de incrementar el régimen de operación (carga) de transformador tipo OA por medio del empleo combinado de bombas y ventiladores. El aumento de la capacidad se hace en dos  pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas con lo que se logra aumentar en 1.33 veces la capacidad del tipo OA, con el segundo paso se hace trabajar la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se logra un aumento de  1.667 veces la capacidad del OA. Se fabrican en capacidades de 10000 kVA monofásicos  15000 kVA trifásicos. · Tipo FOA. Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por aceite forzado y de aire forzado. Estos transformadores pueden absorber cualquier carga de pico a plena capacidad ya que se usa con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando al mismo tiempo. · Tipo OW. Sumergido en líquido aislante con enfriamiento por agua, en estos transformadores el agua de enfriamiento es conducida por serpentines, los cuales están en contacto con el aceite aislante del transformador y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente, el aceite circula alrededor de los serpentines por convección natural. Tipo FOW. Transformador sumergido en líquido aislante con enfriamiento de aceite forzado y con enfriadores de agua forzada. Este tipo de transformadores es prácticamente igual que el FO, sólo que el cambiador de calor es del tipo agua − aceite y se hace el enfriamiento por agua sin tener ventiladores.

Relé de Buchholz

 

  En el campo de la distribución y transmisión de la  la  energía eléctrica , ,   el relé de Buchholz , también llamado llamado  relé  a gas o relé de presión repentina, es un dispositivo de transformadores   y  y reactores reactores  que tengan una seguridad montado sobre algunos  algunos transformadores refrigeración mediante aceite, equipado con una reserva superior llamada "conservador". El relé de Buchholz es usado como un dispositivo de protección sensible al efecto de fallas  fallas dieléctricas  dieléctricas dentro del equipo. El relé tiene dos formas de detección. En caso de una pequeña sobrecarga, el gas  producido por la  la combustión  combustión de gas suministrado se acumula en la parte de arriba del  flotante en el relé es usado para relé y fuerza al nivel de aceite a que baje. Un  Un switch  switch flotante disparar una señal de alarma. Este mismo switch también opera cuando el nivel de aceite es bajo, como en el caso de una pequeña fuga del refrigerante.  ,  la acumulación de gas es repentina, y el aceite fluye En caso de producirse un  un arco ,  rápidamente dentro del conservador. Este flujo de aceite opera sobre el switch adjunto a una veleta ubicada en la trayectoria del aceite en movimiento. Este switch normalmente activa un circuito interruptor automático que aísla el aparato antes de que la falla cause un daño adicional. El relé de Buchholz tiene una compuerta de pruebas, que permite que el gas acumulado sea retirado para realizar ensayos. Si se encuentra gas inflamable en el relé es señal de que existieron fallas internas tales como sobre temperatura o producción de arco interno. En caso de que se encuentre aire, significa que el nivel de aceite es bajo, o bien que existe una pequeña pérdida. Los relés de Buchholz han sido aplicados a lo largo de la historia en la fabricación de  grandes transformadores desde la década del 40’. Este dispositivo fue desarrollado por  Max Buchholz (1875-1956) (1875-1956) en 1921. La protección Buchholz (ver foto) protege al transformador contra todo efecto  producido en el interior de la cuba del mismo. Se basa en el hecho de que las irregularidades en el en funcionamiento de y los transformadores dan lugar a calentamientos  locales los arrollamientos consiguientemente a la  producción de gases  de aceite cuya cantidad y rapidez en su desarrollo crecen sensiblemente a medida que se extiende la avería. Los gases que pueden producirse en el interior de la cuba suben por el caño en el cual está instalado el relé Buchholz (esquema 1) quedando atrapado en este. La disposición esquemática del relé aparece en el esquema 2. La caja del relé está llena de aceite conteniendo éste los flotadores a1 y a2 móviles. Cuando por causa de un defecto se producen pequeñas burbujas de gas , éstos se elevan en la cuba hacia el tanque de expansión y son captadas por el relé y almacenados en la caja cuyo nivel de aceite baja progresivamente. El flotador superior se inclina y cuando la cantidad de circuito de alarma.  gases suficiente, los medidas los contactosentre ( cc11 ) que En elescaso de nocierra tomar la alimenta apariciónel de una alarma o que por la importancia del defecto haya una formación tumultuosa de gas, cae el flotante a2 cerrándose c2 y produciéndose el desenganche del transformador . En caso de

 

deterioro de gran magnitud que, de lugar a un arco en el interior de la cuba, se  producirá un flujo violento de aceite hacia el tanque de expansión que cerrará el contacto c2sacando el transformador de servicio en acción rápida de manera tal de que el transformador no se averíe por la sobrecarga. El relé también actúa cuando el nivel de aceite desciende por debajo de un límite determinado. Sobre la tapa del relé se encuentra un grifo  b1 que permite la salida de los  gases acumulados en la caja. Otro grifo b2 , permite comprobar que los contactos  flotadores y conexiones conexiones se hallan en buen estado. El relé detecta cortocircuitos entre espiras, entre arrollamiento y núcleo y entre arrollamientos, interrupción de una fase, sobrecargas excesivas, pérdidas de aceite, etc. La gran ventaja de este relé es su elevada sensibilidad  para   para advertir deterioros o fallas incipientes cuando los más sensibles sistemas de protección no serían capaces de detectarlas. Las características de los gases acumulados en el Buchholz pueden dar una idea del tipo de desperfecto y en que parte del transformador se ha producido. El ensayo más simple es la verificación de la combustibilidad del gas. En caso de arco eléctrico el aceite se descompone produciendo acetileno que es combustible. El color de los gases puede brindar también idea de la naturaleza del desperfecto, obteniéndose de acuerdo a ello:  

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 blanco provienen de la destrucción del  papel   Gases de color  blanco Gases amarillos de la destrucción de piezas de madera  Humos negros o grises provienen de la descomposición del aceite  Gases rojos del aislamiento de los bobinados.

mirillaa en Una reléminutos permitedeobservar losla gases observar el color de los mismos los el pocos aparecida avería,debiéndose dado que luego desaparece.