ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

ASIGNATURA: SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE POTENCIA ELECTRICA

TEMA: TRANSFORMADORES

FACILITADOR: NOE RAMOS

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión o corriente en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.

EL TRANSFORMADOR

Núcleo magnético

El núcleo constituye el circuito magnético que transfiere la energía de un circuito a otro y su función principal es la de conducir el flujo magnético. Esta construido por laminaciones de acero al silicio (4%) de un grueso del orden de 0.355 mm de espesor

Bobinados Primario

Los bobinados o devanados constituyen los circuitos de alimentación y carga. La función principal del devanado primario es crear un campo magnético con una pérdida de energía muy pequeña.

Secundario

El devanado secundario debe aprovechar el flujo magnético para producir una fuerza electromotriz.

Dependiendo de la corriente pueden ser desde alambre delgado, grueso o barra. los materiales comúnmente utilizados son cobre y aluminio.

Transformador tipo poste

Características: Normas de diseño nom-

002-sede. Tanque resistente a la

corrosión Temperatura a 65 grados, Tap de 5 posiciones, Garantía 12 meses en

operación, las diferentes pruebas.

Los transformadores Rurales

Descripción:Están diseñados para instalación en postes en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV.En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos

Transformador de Distribución  

Descripción:Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, comercios.Características Generales:Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Según especificaciones del cliente.

Partes del transformador

Tanque Recipiente o

cubierta Terminales Medio

refrigerante Bobinas Indicadores

Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi.

TRANSFORMADORES SECOS ENCAPSULADOS EN RESINA EPOXI.

Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite.

Características Generales:

Su principal característica es que son

refrigerados en aire con aislamiento clase F,

utilizándose resina epoxica como medio de

protección de los arrollamientos, siendo

innecesario cualquier mantenimiento posterior

a la instalación. Se fabrican en potencias

normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA,

tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV

y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformador de núcleo distribuido

El transformador de núcleo distribuido.

• Tiene un núcleo central y cuatro ramas exteriores. Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales.

Transformador Trifásico Interior

Descripción: Se utilizan en interior para distribución

de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

 Los transformadores Herméticos de Llenado Integral.

Descripción:Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.

Características Generales:Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

El transformador de núcleo.

Descripción: Los devanados rodean al núcleo. Éste

está constituido por láminas rectangulares o en forma de L que se ensamblan y solapan alternativamente en capas adyacentes.

En los transformadores trifásico de núcleo hay tres núcleos unidos por sus partes superior e inferior mediante un yugo y sobre cada núcleo se devanan el primario y el secundario de cada fase. Este dispositivo es posible porque, en todo momento, la suma de los flujos es nula.

POLARIDAD DEL TRANSFORMADORLa polaridad en el transformador es una parte muy importante a considerar ya que dependiendo de la polaridad de las bobinas, así conectamos los transformadores cuando estos se conectan agrupados en bancos.

POLARIDAD ADITIVA Y SUBTRACTIVA

CONEXIONES DE TRANSFORMADORES EN PARALELO Los rangos de voltajes deben de

ser idénticos en ambos transformadores.

La configuración de los TAP’s deben ser la misma.

El porcentaje de impedancia entre uno y otro transformador debe estar entre el 92.5% y 107.5%.

Los rangos de frecuencias deben de ser los mismos.

CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES EN PARALELO

CONEXIONES DEL TRANSFORMADOR Consideraciones a tomar en cuenta en

conexiones de alta tensión: Voltaje del sistema. Voltaje de operación del

transformador. Consideraciones a tomar en cuenta en

conexiones de baja tensión: El voltaje necesario de acuerdo a su

utilización. 120/240V Δ 120/208V Υ

240/480VΔ 277/480V Υ

550V Δ

CONEXIÓN ESTRELLA - DELTA En esta conexión el voltaje primario de línea se relaciona con

el voltaje primario de fase mediante VLP =Ö3 * VFP, y el voltaje de línea secundario es igual al voltaje de fase secundario VLS = VFS. La relación de voltaje de cada fase es:

VFP / VFS = a De tal manera que la relación total entre el voltaje de línea

en el lado primario del grupo y el voltaje de línea en el lado secundario del grupo es

VLP / VLS = (Ö3 * VFP) / VFS VLP / VLS = (Ö3 * a) La conexión Y-Δ no tiene problema con los componentes del

tercer armónico en sus voltajes, ya que ellos se consumen en la corriente circulatoria del lado delta(Δ). Está conexión también es más estable con relación a las cargas desbalanceadas, puesto que la delta(Δ) redistribuye parcialmente cualquier desbalance que se presente.

CONEXIÓN ESTRELLA - DELTA

CONEXIÓN ESTRELLA - ESTRELLA En una conexión Y-Y, el voltaje primario de cada fase se

expresa por VFP=VLP /Ö3. El voltaje de la primera fase se enlaza con el voltaje de la segunda fase por la relación de espiras del transformador. El voltaje de fase secundario se relaciona, entonces, con el voltaje de la línea en el secundario por VLS =Ö3 * VFS. Por tanto, la relación de voltaje en el transformador es

VLP / VLS = (Ö3 * VFP) / (Ö3 * VFS) = a Se emplea en sistemas con tensiones muy elevadas, ya que

disminuye la capacidad de aislamiento. Esta conexión tiene dos serias desventajas.

Si las cargas en el circuito del transformador están des balanceadas, entonces los voltajes en las fases del transformador se des balancearán seriamente.

No presenta oposición a los armónicos impares (especialmente el tercero). Debido a esto la tensión del tercer armónico puede ser mayor que el mismo voltaje fundamental.

CONEXIÓN ESTRELA - ESTRELLA

CONEXIÓN ESTRELLA ABIERTA - DELTA ABIERTA

Se utiliza para dar servicio a clientes de comercio pequeños que necesitan corriente trifásica en áreas rurales en donde aun no se han instalado las tres fases en los postes de la línea de conducción. Con esta conexión, un usuario puede obtener servicio de corriente trifásica de manera provisional, hasta que con el aumento de la demanda se requiera la instalación de la tercera fase en los postes de conducción.

La desventaja principal de esta conexión es que por el neutro del circuito primario debe fluir una corriente de retorno considerablemente grande.

CONEXIÓN ESTRELLA ABIERTA – DELTA ABIERTA

TANSFORMADOR SECO TRIFASICO 112.5 KvA

CONEXIÓN DELTA-ESTRELLA PRIMARIO 480V L-L SECUNDARIO 208V L-L 120V L-N

PRUEBAS DE AISLAMIENTOSe conecta el Megger entre los bushings de alta

tensión y se espera como resultado un valor próximo a 0W..Se conecta el Megger entre los bushings de baja tensión y se espera como resultado un valor próximo a 0W.Se conecta el Megger entre un bushing de alta tensión y un bushing de baja tensión, esperando como resultado un valor mayor a 200MW.Se conecta el Megger entre un bushing de alta tensión y la carcasa del transformador, esperando como resultado un valor mayor a 200MW.Se conecta el Megger entre un bushing de baja tensión y la carcasa del transformador, esperando como resultado un valor mayor a 200MW