Transformador Zig Zag 6.9 MVA-22/ KV|Australia 2025

01 generales

1.1 Descripción del proyecto

En 2025, se entregó a Australia un transformador de puesta a tierra de 6900 kVA para un proyecto de subestación de 132/22 kV, donde el funcionamiento estable y el control de fallas eran críticos; Dentro de este sistema, opera en coordinación con el transformador de potencia principal, no para la conversión de energía sino para permitir una conexión a tierra neutral confiable de las redes de transformadores en condiciones de carga continua.

El transformador principal transfiere energía. El transformador de puesta a tierra define la conexión a tierra.
Diseñada de acuerdo con IEC 60076, esta unidad trifásica (22 kV, 50 Hz, grupo vectorial ZN) establece un punto neutro artificial mientras mantiene una baja impedancia de secuencia cero-, lo que permite una conexión a tierra neutral efectiva de los sistemas de transformadores; Con refrigeración ONAN y aislamiento de aceite mineral, también admite una clasificación de corriente neutra- de corta duración de 6350 A durante 10 segundos, lo que garantiza una disipación segura de la corriente de falla y un rendimiento estable de la conexión a tierra del sistema.

1.2 Transformador Zig-Zag en sistemas de puesta a tierra

En la puesta a tierra neutra de sistemas de transformadores, se utilizan transformadores en zig-zag para crear un punto neutro artificial estable en redes sin conexión a tierra o en triángulo. Sus devanados se dividen en dos partes iguales por fase y se conectan en un patrón de zig-zag, lo que permite que la corriente de secuencia cero-fluya con baja impedancia-normalmente alrededor de 10 Ω-sin obstrucción. Esto los hace adecuados para la conexión a tierra del neutro de transformadores, especialmente cuando se conectan a una bobina de supresión de arco, lo que garantiza una compensación efectiva de la corriente de falla y una conexión a tierra confiable del sistema.

1.3 Especificaciones técnicas

Especificaciones y hoja de datos del transformador en zig zag de 6900 kVA

1.4 Dibujos

Dibujo y placa de identificación del transformador en zig zag de 6900 kVA

02 Fabricación

2.1 Núcleo

El núcleo de este transformador en zigzag se basa en una estructura de extremidad trifásica-que utiliza acero al silicio de grano-orientado, cuidadosamente ensamblada para garantizar una distribución uniforme del flujo magnético; A diferencia de los transformadores de conexión a tierra convencionales, donde el flujo de secuencia cero-tiende a circular a través de rutas de fuga, este diseño confina el flujo dentro del núcleo, lo que permite un funcionamiento estable en condiciones de conexión a tierra del sistema y carga eléctrica fluctuante.

2.2 Configuración del devanado

El devanado adopta una configuración de transformador en zigzag, cada fase se divide en dos secciones iguales y se enrolla en direcciones opuestas en la misma rama central; esta estructura permite que las corrientes de secuencia cero-se cancelen magnéticamente y, al mismo tiempo, mantiene la continuidad eléctrica para la circulación de la corriente de falla-principio operativo clave de un transformador en zigzag utilizado en aplicaciones de puesta a tierra. En comparación con los diseños de devanados convencionales, la impedancia de secuencia cero-se reduce significativamente en el diseño del transformador en zigzag.

2.3 Tanque

El tanque del transformador de puesta a tierra está fabricado con placas de acero soldadas con diseño estructural reforzado, apto para transporte, instalación y condiciones de falla; está diseñado para servicio en exteriores donde la resistencia mecánica y la estabilidad térmica son críticas para el funcionamiento del transformador en zigzag.

Las características mecánicas clave incluyen:
• Resistencia interna a la sobrepresión de hasta 35 kPa
• Capacidad de resistencia al vacío total sin deformación
• Temperatura de la superficie Menor o igual a 70 grados a 40 grados ambiente
• Cumplimiento sísmico basado en AS 1170.4 (kp × Z=0.2)

El tanque está sellado y reforzado estructuralmente para brindar confiabilidad-a largo plazo.

También ayuda a limitar las corrientes circulantes y el calentamiento localizado, lo que respalda un rendimiento estable del transformador en zigzag durante el funcionamiento continuo.

2.4 Componentes clave

Para garantizar un funcionamiento seguro y confiable, el transformador en zigzag integra varios componentes de protección y monitoreo, como se muestra en la configuración:

• Relé Buchholz para detección de fallas internas y monitoreo de acumulación de gas
• Caja de terminales de control del cuerpo del transformador para interfaz de señal y cableado de protección
• Indicador de nivel de aceite para monitoreo de aceite del conservador principal
• Casquillos de alta tensión y casquillo neutro de alta tensión (clase 24 kV) para conexión del sistema
• Casquillos de puesta a tierra para conexión a tierra de núcleos y abrazaderas
• Dispositivo de alivio de presión para protección contra sobrepresión

Cada componente está dispuesto para respaldar el funcionamiento estable del transformador en zigzag en aplicaciones de conexión a tierra, al tiempo que garantiza una respuesta segura a fallas y una confiabilidad-a largo plazo en condiciones de campo.

Indicador de nivel de aceite para conservador principal

Caja de terminales de control del cuerpo del transformador

Relevo Buchholz

Casquillo Neutro Alta Tensión BF'IC-24/630

Buje HV BF'IC-24/630

Casquillos de puesta a tierra para núcleo y abrazadera

03 Embalaje y transporte

3.1 Embalaje

• Peso del aceite aislante: 1750 kg.
• Volumen de aceite de aislamiento (a 25 grados): 1966 L
• Peso de las piezas activas: 3700 kg
• Peso total (incluido aceite): 6300 kg
• Peso de transporte: 6850 kg

3.2 Envío

04 Sitio y resumen

El transformador en zigzag entregado para el proyecto de subestación de 132/22 kV en Australia sirve como una solución de puesta a tierra dedicada dentro de la arquitectura más amplia del sistema eléctrico, lo que garantiza un comportamiento estable del sistema donde se requiere un punto neutro definido en redes de media-tensión.

Opera como un elemento de soporte estructural del diseño de puesta a tierra del sistema, complementando el transformador de potencia principal y manteniendo la estabilidad operativa en condiciones de falla y carga normales.