Análisis numérico del comportamiento termo-hidráulico de los aceites dieléctricos alternativos en devanados tipo disco de transformadores de potencia

Abstract

RESUMEN: El empleo de fluidos dieléctricos alternativos, tales como ésteres naturales, en el sistema de aislamiento de los transformadores de potencia es una tendencia creciente. Estos fluidos ofrecen ciertas ventajas frente al aceite mineral, tales como un mayor punto de ignición, mayor rigidez dieléctrica o mayor biodegradabilidad. Sin embargo, su mayor viscosidad hace que su comportamiento como refrigerante sea una incógnita. En esta tesis se procede a realizar modelos que traten de predecir el comportamiento termo-hidráulico de los devanados de transformadores de potencia cuando se consideran ésteres como fluidos dieléctricos, resaltado las diferencia respecto a los producidos por el aceite mineral. Por estos motivos se han desarrollado dos herramientas diferentes que permiten realizar el análisis térmico del devanado de un transformador de potencia cuando se considera esta clase de fluidos como parte del sistema de aislamiento del transformador.

ABSTRACT: The use of alternative dielectric liquids, such as natural esters, in power transformers insulation system is a growing trend. These fluids offer some advantages with respect to mineral oil, such as a higher ignition and flash point, higher dielectric strength and higher biodegradability. However, their higher viscosity makes their thermal behavior a task to be analyzed. This thesis is based on the development of models for the prediction of the thermal-hydraulic behavior of these liquids in power transformer windings. The results are compared with the obtained with mineral oil. For these reasons, two different tools have been developed. These tools can estimate the thermal-hydraulic behavior of the ester based fluids in a power transformer disc-type winding.