Problemática de la magnitud de la diferencia de Potencial ... · unicornio? Detalles de conexión...

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Fonkel Mexicana Medición, Control y protección Eléctrica Tel + 52 (55) 55 33 61 14 Fax + 52 (55) 55 11 16 48 www.fonkel.com.mx [email protected] Problemática de la magnitud de la diferencia de Potencial como la primer variable de la calidad de energía Ing. Antonio Méndez Ruiz FONKEL MEXICANA

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““Problemática de la magnitud de la diferencia de Potencial como la primer variable de la calidad de

energía””

Ing. Antonio Méndez RuizFONKEL MEXICANA

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Reflexiones• ¿Cuáles son los efectos sobre la

calidad de energía al introducir los transformadores monofásicos “UNICORNIOS”?

• ¿Cuál es el efecto en la instalación al romperse el hilo de tierra?

• ¿Cómo es que un cliente monofásico satisfecho genera que el cliente bifásico sea insatisfecho y viceversa?

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Reflexiones• ¿Qué ahorros se obtienen al realizar la

instalación de transformadores monofásicos Vs. Los trifásicos?

– Líneas de distribución Alta tensión– Transformadores– Líneas de distribución Baja tensión

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Reflexiones• ¿Qué inconvenientes obtienen los

usuarios al recibir la diferencia de potencial ó voltaje de una instalación de transformadores monofásicos Vs. Los trifásicos?

– Magnitud de Potencial– Regulación del potencial– Riesgos al desconectarse la tierra

Diagrama esquemático del Sistema de suministro eléctrico

Algunos tipos de transformadores monofásicos

Transformador Trifásico

127/220 volts

Voltajes nominales de los transformadores tipo poste monofásicoClase 15 KV• (13200-120/240) (13200Yt/7620-120/240)

Clase 25 KV• (23000-120/240) (22860Yt/13200-120/240)

Clase 33 KV• (33000-120/240) (33000Yt/19050-120/240)

Transformador Monofásico

120/240 volts

Voltaje nominal en México120, 127 / 220, 240 VAC

• 120 / 240 VAC, si el transformador es monofásico• 127 / 220 VAC si el transformador es trifásico

• Si domésticamente se pueden tener 127 VAC+ 10% ---127 + 12.7 = 139.7 VAC- 10% ---127 – 12.7= 114.3 VAC

• Entonces en Motores y Bombas se tienen 220 VAC+ 10% --- 220 + 22 = 242 VAC- 10% --- 220 – 22 = 198 VAC

… Voltaje nominal en México

Si domésticamente se pueden tener 120 VAC + 10% ---120 + 12 = 132 VAC- 10% ---120 – 12 = 108 VAC

Entonces en Motores y Bombas se tienen 240 VAC+ 10% --- 240 + 24 = 264 VAC- 10% --- 240 – 22 = 218 VAC

SISTEMA TRIFÁSICO Vs. MONOFÁSICO

114.3-4.99%

1323.94%

108-14.96%

99-22.05%

139.716.42%

139.727.00%

234224.25214.5123.825121.875117112.125107.25-2.50%

246235.75225.5130.175128.125123117.875112.752.50%

216207198114.3112.5108103.599-10.00%

264253242139.7137.5132126.512110.00%

240230220127125120115110VOLTAJE

TAP

Tolerancia

MONOFASICO TRIFASICO

242 / 2 = 121117 + 4 % = 121

Transformador unicornio monofásico

Valores convenientesde CO-EXISTENCIA de los dos voltajes

117

117234

114.3

114.3228.6

121

121242

NOMINAL

117 / 234 Volts

LÍMITE INFERIOR

-2.5 %

LÍMITE SUPERIOR

+ 4 %

-38.00%-21.26%161.2962.000124100

-24.98%-13.39%161.2975.02015110

-18.00%-9.45%161.2981.995164115

-15.13%-7.87%161.2984.8719697117

-10.72%-5.51%161.2989.2801786120

0.00%0.00%161.29100127

4.78%2.36%161.29104.78021130

13.00%6.30%161.29112.995226135

21.00%10.00%161.29121139.7

% cambio en potencia% cambio en voltajeResistenciawattsvolts

Carga de 100 watts a 127 volts

Ejemplo de variación de potencia a un cambio de voltaje determinado:

Conexión de transformador Unicornio

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Reflexión• ¿Nos hemos cuestionado por

donde regresa la intensidad de corriente de la fase de alta tensión en un transformador unicornio?

Detalles de conexión de transformador monofásico / bifásico

Cable de tierra para referenciar al

transformador en alta tensión

Cable de neutro y tierra en baja

tensión

SISTEMA TRIFÁSICO Vs. MONOFÁSICO

En el lado secundario, se obtienen dos fases; pero a 180°

SISTEMA TRIFÁSICO Vs. MONOFÁSICO

¿Cómo se aterriza este transformador?

…si el cable fue recortado?

Bajante de tierra interrumpida

¿Cuál es el efecto cuando se corta el cable de tierra?

Cable de tierra recortado

¿Quién aterriza al transformador cuando esto sucede?

¿El usuario aterriza al transformador cuando esto sucede?

Un solo hilo y el retorno a tierra física

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¡¡¡Cuidado!!!• Si el cable que baja a tierra es

abierto, entonces el sistema se aterriza por medio del servicio de los hogares; pero si el usuario es uno solo y este abre su neutro, entonces la alta tensión se le presenta en el cable de tierra al usuario.

Al desconectarse la tierra del lado de alta y abrir la tierra debaja, el potencial de la línea L se hace presente en el lado de

baja entre el neutro y la tierra, como VL, de aquí la importancia de que todos los usuarios del servicio se

encuentren aterrizados.

La forma mas económica de llevar el “servicio”

Ahorro en instalación, al alambrar con un solo hilo en alta tensión

La distribución hacia lugares mas alejados se realiza con una sola línea de alta tensión

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Reflexiones finales• ¿Cómo mejoraremos la calidad de

energía si las nuevas instalaciones que se construyen van en contra del primer elemento fundamental que es la magnitud?

• ¿Cómo propiciar que los fabricantes de equipo estandaricen los voltajes de los equipos que se conectan a la red?

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Reflexiones finales• ¿Para quién son los ahorros que se

obtienen en las instalaciones que se construyen en forma mas económica?

• ¿Cómo se podrá tener una mejor calidad de energía si estamos construyendo para tener una peor?