TRANSFORMADORES - ingenieros.es · transformadores de medida (tensiÓn, intensidad) mÁquinas...

TRANSFORMADORES

FEDERICO MILANO

DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICA, ELECTRNICA, AUTOMTICA Y COMUNICACIONES ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS INDUSTRIALES

UNIVERSIDAD DE CASTILLA - LA MANCHA

CAMPUS UNIVERSITARIO S/N E-13071 CIUDAD REAL

ESPAA

CURSO 2008/09

MQUINAS ELCTRICAS TRANSFORMADORES

2

CONTENIDOS 1. INTRODUCCIN

2. CARACTERSTICAS CONSTRUCTIVAS 3. FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR MONOFSICO REAL 4. TRANSFORMADORES TRIFSICOS EN RGIMEN EQUILIBRADO 5. TRANSFORMADORES EN PARALELO 6. AUTOTRANSFORMADOR 7. TRANSFORMADORES CON TOMAS 8. TRANSFORMADORES DE MEDIDA (TENSIN, INTENSIDAD)


3

INTRODUCCIN


4

INTRODUCCIN


5

INTRODUCCIN


6

INTRODUCCIN


7

PRINCIPALES ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

A) NCLEO

CHAPAS DE ACERO AL SILICIO LAMINADAS EN FRO (GRANO ORIENTADO) CAPA AISLANTE (0,01 mm) CARLITE COLUMNAS, CULATAS, VENTANAS DEL NCLEO, JUNTAS SEGN LA POSICIN RELATIVA NCLEO - DEVANADO

ACORAZADAS (NCLEO ABRAZA DEVANADO) DE COLUMNAS (DEVANADO ABRAZA NCLEO)


8


SECCIN TRANSVERSAL

PEQUEA POTENCIA: SECCIN CUADRADA GRAN POTENCIA: POLGONO ESCALONADO (CRUCIFORME)

CANALES DE VENTILACIN


9


FIJACIN MECNICA DE CHAPA (VIBRACIONES) B) DEVANADOS

HILOS DE COBRE (BARNIZ) PLETINA DE COBRE (FIBRA DE ALGODN O CINTA DE PAPEL) SEGN LA DISPOSICIN DE LOS ARROLLAMIENTOS:

CONCNTRICOS ALTERNADOS (DISMINUCIN FLUJO DISPERSO)


10


A.T. B.T.

B.T. A.T. B.T. A.T. B.T.

C) SISTEMAS DE REFRIGERACIN

PRDIDAS CALOR TEMPERATURA MQUINA PEQUEAS POTENCIAS: TRANSFORMADORES EN SECO


11


POTENCIAS ELEVADAS:

TRANSFORMADORES EN BAO DE ACEITE

MAYOR CONDUCTIVIDAD TRMICA QUE EL AIRE

MAYOR RIGIDEZ DIELCTRICA QUE EL AIRE ENVEJECIMIENTO

INHIBIDORES DEPSITO DE EXPANSIN ( 8%)

ACEITE MINERAL: INFLAMABLE Y VAPORES MEZCLAS EXPLOSIVAS


12


ACEITE SINTTICO (ASKAREL) IMPACTO ECOLGICO ACEITES DE SILICONA

ALETAS, VENTILADORES, INTERCAMBIADORES DE CALOR (MVA)

D) AISLADORES PASANTES Y OTROS ELEMENTOS

PASATAPAS


13


REL DE BUCHHOLTZ (GAS)

SOBRECARGAS, FALLOS DE AISLAMIENTO, ETC. CALENTAMIENTO ANMALO VAPOR DE ACEITE SISTEMA DE DOS FLOTADORES: ALARMA Y DESCONEXIN


14


E) PLACA DE CARACTERSTICAS DEL TRANSFORMADOR

POTENCIA NOMINAL TENSIONES NOMINALES FRECUENCIA IMPEDANCIA EQUIVALENTE (%)


15

FUNCIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR REAL

=

+=

2d2

1d1

HORARIOSENTIDO

dtdN

dtdN

dtdNe 1d11111

+

=

=


16


dtdN

dtdN

dtdNe 2d22222

=

=

dtdN

dtdNiReiRv 1d11111111

+

+=+=

dtdN

dtdNviRe 2d222222

=+=

SI SE DEFINEN LAS INDUCTANCIAS DE DISPERSIN:

1

1d11d di

dNL = X1 = Ld1

2

2d22d di

dNL = X2 = Ld2


17


v1 = e1 + R1i1 + dtdiL 11d dt

dNe 11

=

e2 = v2 + R2i2 + dtdiL 22d dt

dNe 22

=

=

=

m22

m11

fN44,4E

fN44,4E m

NN

EE

2

1

2

1 ==


18


V1 = E1 + R1I1 + jX1I1

E2 = V2 + R2I2 + jX2I2

CADA TENSIN TRAFO INDUSTRIAL A PLENA CARGA: 1 - 10% UNOM

22

11

EV

EV m

VV

2

1 (APROXIMADAMENTE)


19


INTERRUPTOR S ABIERTO

V1 = E1 + R1I0+ jX1I0

E2 = V2

I0: CORRIENTE DEL PRIMARIO EN VACO I0: 0.6 8 % I1 NOMINAL

=

=

22

11

EV

EV m

VV

2

1 =


20


INTERRUPTOR S CERRADO (EN CARGA)

V1 EN VACO = V1 EN CARGA COMO ,

m EN VACO m EN CARGA

F.M.M. EN VACO F.M.M. EN CARGA

N1 I0 = N1 I1 N2 I2


21

CIRCUITO EQUIVALENTE

REDUCCIN AL PRIMARIO: VALORES INSTANTNEOS: N1i1 N2i2 = RGIMEN SENOIDAL: N1I1 N2I2 = ef

( )2

121111 N

NEI jXRV ++=

( )2

122

2

12

2

1221111 N

NIjXNNV

NNIRI jXRV ++++=

1

ef2

1

21 N

INNI =


22


PRIMARIO LREFERIDA A I'IINN

2221

2 =

EXCITACIN DE O VACODE CORRIENTEIN 01

ef =

POR LO TANTO:

( ) ( )2

12

2

12221111 N

NVNNI jXRI jXRV ++++=

( ) ( )2

12

1

222

2

21

221111 NNV

NNI

NNjXRI jXRV ++++=


23


( ) ( ) 22221111 'V'I 'jX'RI jXRV ++++=

PRIMARIO LREFERIDA A V'VVNN

2222

1 =

PRIMARIO LREFERIDA A R'RRNN

222

2

2

1 =

PRIMARIO LREFERIDA A X'XXNN

222

2

2

1 =


24


TRANSFORMADOR REAL PRDIDAS MAGNTICAS RFE

INMAGNETIZAC DE CORRIENTEI

HIERRO EL EN PRDIDASII

FE

0

X1R1I1

+

V1

+

V2

RFE

X2 R2I2

X

I0IFE I


25


EN LA PRCTICA, DEBIDO A QUE I0


26

ENSAYO DE VACO: TRANSFORMADOR MONOFSICO

i2 = 0P0V20V10

I0~

TRANSFORMADOR

MEDIDAS: V10, V20, P0, I0

X

IIFE

RFE

I0

+

V10

0

IFEI

I0

V10 = E10


27

ENSAYO DE VACO: TRANSFORMADOR MONOFSICO

FE

FE

210

0 RRVP =

FE

10FE

RVI = 2FE

20 III =

=IVX 10

010

00

IVP Cos =

20

10

VVm =


28

ENSAYO DE CORTOCIRCUITO

PccV1cc

I1ccTENSIN VARIABLE

DE C.A.

TRANSFORMADOR

CORTOCIRCUITO

MEDIDAS: V1cc, Pcc, I1cc


29



30

TRANSFORMADOR MONOFSICO EN CARGA

I2 0

NDICE DE CARGA N1

1

N2

2

N2

2

II

'I'I

IIC ==

C = 1 PLENA CARGA C > 1 SOBRECALENTAMIENTO (ADMITIDO NORMA UNE POCO TIEMPO) MAGNITUDES DE INTERS:

CADA DE TENSIN RENDIMIENTO


31

CADA DE TENSIN

CADA DE TENSIN INTERNA V2 = |V20| |V2|

CADA DE TENSIN RELATIVA O REGULACIN % 100V

VV

20

220c

=

REFERIDA AL PRIMARIO:

% 100V

'VV

N1

2N1c

=

EN CARGA:

% 100V

'VV

1

21c

=


32

CADA DE TENSIN. APROXIMACIN DE KAPP

CIRCUITO EQUIVALENTE APROXIMADO. FACTOR DE POTENCIA INDUCTIVO

XccRcc

+

V1N

+

V2

I2

ZL

M

Q 2 2

2 V2

V1N

S

T

N

P RccI2

XccI2 O R

I2

V1N = V2 + (Rcc + jXcc)I2

|V1N| |V'2|= |OS| |OP| = |PS|

|V1N| |V'2| = |PS| |PR|


33

CADA DE TENSIN. APROXIMACIN DE KAPP

|PR| = |PQ| + |QR| = |PQ| + |MN|

|PR| = RccI2Cos(2) + XccI2Sen(2)

|V1N| |V'2| = RccI2Cos(2) + XccI2Sen(2)

|V1N| |V'2| = CRccI2NCos(2) + CXccI2NSen(2) APROXIMACIN DE KAPP:

c = C Rcc Cos(2) + C XccSen(2)


34

CADA DE TENSIN

100V

IZ

N1

N1cccc =

100V

'IR100V

IR

N1

N2cc

N1

N1ccRcc =

100V

'IX100V

IX

N1

N2cc

N1

N1ccXcc =

EFECTO FERRANTI: CON F.D.P. CAPACITIVO c PUEDE SER NEGATIVA

c = C Rcc Cos(2) C XccSen(2)


35

PRDIDAS Y RENDIMIENTO

PRDIDAS

1) HIERRO: PFE = P0 2) COBRE: PCU = 22'I Rcc = C

2 2N2'I Rcc = C

2Pcc RENDIMIENTO

PERD2

PERD

1

PERD

1

2

PPP1

PP1

PP

+===

cc2

02

cc2

0

PCPPPCP1

++

+=


36

PRDIDAS Y RENDIMIENTO

POTENCIA DEL SECUNDARIO ( P2)

P2 = V2I2Cos(2) = CV2I2NCos(2) POR LO TANTO:

cc2

02N22

2N22

cc2

02N22

cc2

0

PCP)(CosICV)(CosICV

PCP)(CosICVPCP1

++

=

++

+=

RENDIMIENTO MXIMO:

P0 = cc2OPTPC

cc

0OPT P

PC =


37

TRANSFORMADORES TRIFSICOS

BANCOS TRIFSICOS

iA ia

iB ib

iC ic

A

B

C

a

b

c

A

B

C


38


CONDICIONES EQUILIBRADAS: LAS TRES MQUINAS IDNTICAS TRABAJANDO EN IDNTICAS CONDICIONES DESFASE ENTRE MAGNITUDES DE 120


39


PROPIEDADES EN RGIMEN EQUILIBRADO: 1) TRAFOS TRIFSICOS UNIN DE 3 MQUINAS 2) A + B + C = 0 AHORRO DE MATERIAL TRANSFORMADOR DE 3 COLUMNAS (CORE - TYPE) FASES LATERALES (a, c) MAYOR LONGITUD FASE CENTRAL (b) DESEQUILIBRIOS INTENSIDADES MAGNETIZANTES POCA IMPORTANCIA FORMA CONSTRUCTIVA MUY EXTENDIDA


40


OTRAS FORMAS CONSTRUCTIVAS: 1) TRANSFORMADORES DE 5 COLUMNAS

ARROLLAMIENTOS EN LAS COLUMNAS CENTRALES EL FLUJO SE CIERRA POR LAS LATERALES MENOR SECCIN CULATA

(MENOR ALTURA TOTAL) 2) TRANSFORMADORES ACORAZADOS (SHELL - TYPE)


41


CLASIFICACIN SEGN EL TIPO DE CIRCUITO MAGNTICO A) FLUJOS LIBRES

HAY MALLAS DONDE SLO ACTA DE UNA FASE B) FLUJOS LIGADOS

EN CADA MALLA ACTAN DE VARIAS FASES BANCO TRIFSICO TRES COLUMNAS CINCO COLUMNAS ACORAZADOS


42


COMPARACIN BANCOS TRIFSICOS VS. TRANSFORMADORES TRIFSICOS

COMPORTAMIENTO ELCTRICO IDNTICO TRANSFORMADORES TRIFSICOS:

MENOR PESO MENORES PRDIDAS MENOR VOLUMEN DE MQUINA Y PARQUE AVERA: OTRO TRANSFORMADOR TRIFSICO


43


BANCOS TRIFSICOS:

AVERA: RESERVA DEL 33% MEJORES CONDICIONES DE TRANSPORTE

UTILIZACIN TPICA:

TRANSFORMADORES TRIFSICOS SALVO CENTROS DE TRANSFORMACIN DE GRANDES POTENCIAS


44


MAGNITUDES NOMINALES Y PARMETROS POTENCIA NOMINAL, SN (kVA), TRIFSICA TENSIN NOMINAL PRIMARIA (VN1) (TENSIN COMPUESTA) TENSIN NOMINAL SECUNDARIA (VN2) (TENSIN COMPUESTA) INTENSIDAD NOMINAL:

N

NN U3

SI

=


45


RELACIN DE TRANSFORMACIN (k) RELACIN NMERO DE ESPIRAS

GRUPO DE CONEXIN

RELACIN DE TRANSFORMACIN (k)

Dd, Yy

Dy

Yd 2

1

NN3

Dz

Yz


46

NDICE HORARIO

DISTINTOS TIPOS DE CONEXIN ORIGINAN DIFERENCIAS DE FASE ENTRE TENSIONES COMPUESTAS DE PRIMARIO Y SECUNDARIO NDICE HORARIO RETRASO DEL LADO DE MENOR TENSIN (R)

RESPECTO AL DE TENSIN MS ELEVADA (R) MEDIDO EN MLTIPLOS DE 30

AGUJA GRANDE (ALTA TENSIN) 12 AGUJA PEQUEA (BAJA TENSIN) HORA CORRESPONDIENTE

YNd1

R

R

YNd11

R

R

YNyn0

R

R


47

NDICE HORARIO CONEXIN ESTRELLA-ESTRELLA

+

VU

+

V'U

+

WU

+

W'U

+

UU

+

U'U

R R

S S

T T

N N


48


N N VU

WU

UU

W'U

V'U

U'U

R

S

T

R

S

T

HIPTESIS: SISTEMA EQUILIBRADO, SECUENCIA DIRECTA

U

u = U0 U

v = U-120 U

w = U120

U

u = U0 U

v = U-120 U

w = U120


49


TRANSFORMADOR IDEAL:

( )( )

0'N

N0'U

U120101'U120101U

'UU

RS

RS ==

=


50


DESFASE 0 CONEXIN YNyn0

RU UU

=

RU UU

= RU 'U'U

=

SV 'U'U

=

TW 'U'U

=

TW UU

=

SV UU

=


51

NDICE HORARIO CONEXIN ESTRELLA-TRINGULO

+

VU

+

V'U

+

WU

+

W'U

+

UU

+

U'U

R R

S S

T T

N


52


N VU

WU

UU

W'U

V'U

U'U

R

S

T

R

S

T

HIPTESIS: TRANSFORMADOR IDEAL, SISTEMA EQUILIBRADO, SECUENCIA

DIRECTA


53

NDICE HORARIO. CONEXIN ESTRELLA-TRINGULO

VURS UUU

=

VRS 'U'U

=

( )( )

30'N

N360'U30U3

1801201'U120101U

'UU

RS

RS =

=+

=

CONEXIN YNd11 RU UU

=

RTU 'U'U

=

SRV 'U'U

=

TSW 'U'U

=

TW UU

=

SV UU

=

T'U R'U

S'U

30N


54


N VU

WU

UU

W'U

V'U

U'U

R

S

T

R

S

T


DIRECTA


55

NDICE HORARIO. CONEXIN ESTRELLA-TRINGULO

VURS UUU

=

CONEXIN YNd1


56

NDICE HORARIO CONEXIN TRINGULO-ESTRELLA

R

S

T T

S

R

V'U

W'U

U'U

WU

VU

UU

N


DIRECTA


57

NDICE HORARIO. CONEXIN TRINGULO-ESTRELLA

URS UU

=

CONEXIN Dyn11 RSU UU

=RU 'U'U

=

SV 'U'U

=

TW 'U'U

=

TRW UU

=

STV UU

=

RU

TU

SU

30N


58

NDICE HORARIO CONEXIN TRINGULO-TRINGULO

R

S

T T

S

R

W'U

WU

V'U

VU

U'U

UU

HIPTESIS: SECUENCIA DIRECTA, TRANSFORMADOR IDEAL, SISTEMA

EQUILIBRADO


59


URS UU

=

URS 'U'U

=

0'N

N0'U0U

'UU

RS

RS =

=

CONEXIN Dd0

RSU UU

=

TRW UU

=STV UU

=

RS

T

RSU 'U'U

=

TRW 'U'U

=STV 'U'U

=

RS

T


60


R

S

T T

S

R

W'U

WU

V'U

VU

U'U

UU

HIPTESIS: SECUENCIA DIRECTA, TRANSFORMADOR IDEAL, SISTEMA EQUILIBRADO


61


URS UU

=

VRS 'U'U

=

60'N

N120180'U

0U'U

U

RS

RS =

=

CONEXIN Dd10

RSU UU

=

TRW UU

=STV UU

=

RS

T

RTU 'U'U

=

TSW 'U'U

=SRV 'U'U

=

R

S

T 30

30


62

NDICE HORARIO CONEXIN ESTRELLA-ZIGZAG

R

S

T

N VU

WU

UU

R

S

T

N

2'U V

2'U W

2'U U

2'U V

2'U W

2'U U

HIPTESIS: SECUENCIA DIRECTA, TRANSFORMADOR IDEAL, SISTEMA

EQUILIBRADO


63


VURS UUU

=

VVWVU

RS 'U23

2'U

2'U

2'U

2'U'U

=++

=

( ) 150'N

N3

2

120'U23

30U3

120'U23

120101U'U

U

RS

RS =

=

=

CONEXIN YNzn5


64


RU UU

=2'U U

TW UU

=

SV UU

=

T'U

R'U

S'U

150

N

2'U V

2'U W

2'U V

2'U U

2'U W


65

ESQUEMA EQUIVALENTE

ESQUEMA EQUIVALENTE POR FASE REFERIDO A UN LADO TRANSFORMADOR TRIFSICO: ESTRELLA DE IMPEDANCIAS

0Z

1Z

2'Z

0 I

1 I

2'I

+

+

1V

2'V

21 'V , V

TENSIONES SIMPLES

0 21 I ,'I ,I

INTENSIDADES SIMPLES


66

ENSAYO DE VACO

CONEXIN: TENSIN NOMINAL DEVANADO DE MAYOR TENSIN ABIERTO DEVANADO DE MENOR TENSIN LECTURAS: POTENCIA TOTAL ABSORBIDA (TRIFSICA) P0 INTENSIDAD DE FASE I0A, I0B, I0C POR DESEQUILIBRIO EN EL CIRCUITO MAGNTICO:

( )C0B0A00 III31I ++=


67

ENSAYO DE VACO: TRANSFORMADOR TRIFSICO

FE

FE

2102

FEFE0 RRV3IR3P ==

FE

10FE

RVI = 2FE

20 III =

=IVX 10


68


CONEXIN: INTENSIDADES NOMINALES TENSIN REDUCIDA DEVANADO DE MAYOR TENSIN CORTOCIRCUITO DEVANADO DE MENOR TENSIN LECTURAS: TENSIN DE CORTOCIRCUITO, Vcc, COMPUESTA POTENCIA TOTAL ABSORBIDA, Pcc, TRIFSICA


69


cc2cc1cccc RIR3P =

=

TRINGULO EN CONEXIN V

ESTRELLA EN CONEXIN 3

VVV

LNEA

LNEA

SIMPLEcc


70

CIRCUITO MONOFSICO EQUIVALENTE ESTRELLA-ESTRELLA

'Z

1Z

2'Z

0 I

1 I

L2 'I'I

=

+

+

1V

2'V0Z

L'Z


71

CIRCUITO MONOFSICO EQUIVALENTE ESTRELLA-TRINGULO

R A

B

Cc

ACB

Z

r

s

ZL IL

a

a

b'

t

c'T

S

b

'Z

1Z

2'Z

0 I

1 I

ab2 'I'I

=

+

+

1V

2'V0Z

L'Z3


72

CIRCUITO MONOFSICO EQUIVALENTE TRINGULO-ESTRELLA / ESTRELLA-TRINGULO

RECOMENDACIN: CONVERTIR LA CARGA A LA CONEXIN DEL DEVANADO DEL TRANSFORMADOR

DOS POSIBILIDADES: CONVERSIN DEL TRINGULO A ESTRELLA CONVERSIN DE LA ESTRELLA A TRINGULO


73

TRANSFORMADORES EN PARALELO

SITUACIONES PRCTICAS: 1) AMPLIACIN DE INSTALACIONES (SOLUCIN MS ECONMICA) 2) FLEXIBILIDAD DE OPERACIN

1 NICO TRANSFORMADOR PRDIDA DE SUMINISTRO EN AVERA O REVISIN

2 TRANSFORMADORES LIMITACIN DE POTENCIA

3) POTENCIAS ELEVADAS

FIABILIDAD (SALIDA DE GENERADORES) TAMAO (TRANSPORTE)


74

TRANSFORMADORES EN PARALELO CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO

CONDICIONES CONVENIENTES:

IGUAL RELACIN DE TRANSFORMACIN

CORRECTO FUNCIONAMIENTO EN VACO IGUAL TENSIN DE CORTOCIRCUITO EN p.u.

cc

N

Ncc

N

cc

VIZ

VV

== EQUILIBRIO DE LA CARGA (CI = CII)

IGUAL POTENCIA DE CORTOCIRCUITO EN p.u.

SI ccI = ccII Zcc CON IGUAL ARGUMENTO


75


CONDICIONES OBLIGATORIAS

TRAFOS MONOFSICOS: CONEXIN BORNAS HOMLOGAS ENTRE S TRAFOS TRIFSICOS:

CONEXIN BORNAS HOMLOGAS ENTRE S IGUAL NDICE HORARIO IGUAL SECUENCIA DE FASES

INCONVENIENTES:

AUMENTA LA INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO AUMENTA COSTE DEL APARELLAJE ELCTRICO


76


INCUMPLIMIENTO DE CONDICIONES

CONDICIONES CONVENIENTES: FUNCIONAMIENTO POSIBLE (NO PTIMO)

CONDICIONES OBLIGATORIAS: IMPOSIBILIDAD DE FUNCIONAMIENTO

(CORTOCIRCUITO)

TRANSFORMADORI

TRANSFORMADORII

CARGA

ZccIIZccI

IIIII

I

+

+

V1

V'2

AIA'I A'II

aI

a'I

a'II

aII

AII


77


ZccIII = ZccIIIII

100V

IZII100

VIZ

II

N1

IINccII

IIN

II

N1

INccI

IN

I =

CIccI = CIIccII

ccI

ccII

II

I

CC

=

C B A c b a

C B A c b a

I II

R S T


78

AUTOTRANSFORMADOR

DIVISOR DE TENSIN NICO ARROLLAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO UNIDOS GALVNICAMENTE


79

AUTOTRANSFORMADOR

ARROLLAMIENTO SERIE: CIRCULA I1 (MENOS LONGITUD POR TRAFO) ARROLLAMIENTO COMN: CIRCULA I2 - I1 (MENOS SECCIN POR TRAFO) MENOR CANTIDAD DE COBRE RELACIN DE TRANSFORMACIN:

2

1

c

cs

2

1

UU

NNN

NNk =+==

DESPRECIANDO m LA ECUACIN MAGNTICA:

NsI1 - Nc(I2 - I1) = 0

HIPTESIS IDEAL


80

AUTOTRANSFORMADOR

COMPORTAMIENTO COMO EL DEL TRANSFORMADOR ARROLLAMIENTOS DE FORMA INDIVIDUALIZADA:

EL AUTOTRANSFORMADOR PUEDE ENTENDERSE COMO UNA FORMA ESPECIAL DE CONECTAR UN TRANSFORMADOR COINCIDE CON SUS CARACTERSTICAS CONSTRUCTIVAS


81

AUTOTRANSFORMADOR

COMPARACIN ENTRE TRANSFORMADOR Y AUTOTRANSFORMADOR BASES: DOS MQUINAS CON:

1) IGUALES CARACTERSTICAS NOMINALES (TENSIN, POTENCIA) 2) IGUALES PRDIDAS POR UNIDAD DE PESO (Bmax) 3) IGUAL DENSIDAD DE CORRIENTE

PARMETROS DE CORTOCIRCUITO: TRAFO AUTOTRAFO


82

AUTOTRANSFORMADOR


83

AUTOTRANSFORMADOR

(BASE 3)

BASE 1 MISMA POTENCIA NOMINAL


84

AUTOTRANSFORMADOR

MENOR NECESIDAD DE COBRE

REACTANCIA DE DISPERSIN

EN GENERAL:


85

AUTOTRANSFORMADOR

PARMETROS DE VACO

MISMO FLUJO MISMA SECCIN CIRCUITO

MAGNTICO

AUNQUE TRABAJEN CON AL SER

MENOR SECCIN LA VENTANA:

IGUAL B (BASE 2)


86

AUTOTRANSFORMADOR MENOR LONGITUD MAGNTICA INTENSIDAD MAGNETIZANTE MENOR PESO PRDIDAS TOTALES NECESARIO CONOCER LAS DIMENSIONES DEL CIRCUITO EN GENERAL:

T0A0 %i%i <

T0A0 %p%p <

PESO DE COBRE IGUAL DENSIDAD CORRIENTE (BASE 3) IGUALES PRDIDAS POR UNIDAD DE PESO


87

AUTOTRANSFORMADOR

FACTOR DE REDUCCIN DE PRDIDAS EN EL COBRE

SE PUEDE APLICAR AL PESO DE COBRE

VENTAJAS DE LOS AUTOTRANSFORMADORES

MENORES PRDIDAS (COBRE, HIERRO) MEJOR RENDIMIENTO


88

AUTOTRANSFORMADOR

MENORES CADAS DE TENSIN MENOR INTENSIDAD DE VACO MENOR COSTE: COBRE, HIERRO MENOR TAMAO (ESPACIO EN SUBESTACIONES)

INCONVENIENTES DE LOS AUTOTRANSFORMADORES MAYOR INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO COSTE APARELLAJE NO EXISTE AISLAMIENTO GALVNICO ENTRE PRIMARIO Y SECUNDARIO APARICIN DE TENSIONES PRIMARIAS EN EL SECUNDARIO


89

AUTOTRANSFORMADOR

AVERA:


90

AUTOTRANSFORMADOR

CORTOCIRCUITO A TIERRA EN ALTA TENSIN:


91

AUTOTRANSFORMADOR

AVERA:

BORNA COMN: CONEXIN RGIDA A TIERRA


92

AUTOTRANSFORMADOR

REGLAMENTACIN: k < 1,25 CON POTENCIALES POR DEBAJO DE 250 V, NO REGULADO ACONSEJABLE (GENERAL) 1 < k < 2


93

AUTOTRANSFORMADOR

POTENCIA EN LOS AUTOTRANSFORMADORES POTENCIA NOMINAL: POTENCIA MXIMA QUE PUEDE TRANSFERIR DEL

PRIMARIO AL SECUNDARIO POTENCIA CEDIDA AL SECUNDARIO:

S2 = V2I2 = V2I1 + V2(I2 - I1) Sc POTENCIA DE CIRCULACIN Si POTENCIA INTERNA (TRANSFERENCIA ELECTROMAGNTICA)


94

AUTOTRANSFORMADOR

Si = V2(I2 - I1) = V2I2 = Sp

Sp POTENCIA DE PASO

AUTOTRAFO SOLO TRANSFORMA EL 100 % DE LA POTENCIA TOTAL

TRANSFERIDA AL SECUNDARIO EJEMPLO: TRAFO 100 kVA, k = 2, TRANSF. ELECTROMAGNTICA = 100 kVA AUTOTRAFO 100 kVA, k = 2, TRANSF. ELECTROMAGNTICA = 50 kVA


95

TRANSFORMADORES CON TOMAS

CONTROL DE LA TENSIN

REGULAR TENSIN SERVIDA DENTRO LMITES LEGALES CONTROLAR FLUJOS DE P Y Q EN LA RED AJUSTE TENSIN FRENTE A INCREMENTO EN LA CARGA

MONOFSICO TRIFSICO


96

TRANSFORMADORES CON TOMAS

CONMUTACIN A ALTA TENSIN

ECONMICO: EN BAJA TENSIN CONMUTADORES DE ALTA INTENSIDAD TCNICO: EN ALTA TENSIN MAYOR NMERO DE ESPIRAS MAYOR

CAPACIDAD DE REGULACIN SI AMBOS ARROLLAMIENTOS ESTN A ALTA TENSIN LA REGULACIN

EN EL ARROLLAMIENTO QUE VAYA A TENER TENSIN VARIABLE (B CTE.)

TRANSFORMACIN A I CTE. VERSUS TRANSFORMACIN A P CTE. CONMUTACIN EN VACO VERSUS CONMUTACIN EN CARGA


97

TRANSFORMADORES DE MEDIDA

TRANSFORMADOR DE TENSIN

FUNCIONA CASI EN VACO CADA DE TENSIN INTERNA MUY PEQUEA BORNE DE SECUNDARIO A TIERRA PELIGRO CONTACTO PRIMARIO Y

SECUNDARIO


98


V1 - V2 = RccI2Cos(cc) + XccI2Sen(cc) IDEALMENTE:

V1 = V2

ERROR DE RELACIN O DE TENSIN


99


ERROR DE FASE O DE NGULO DIFERENCIA DE FASE ENTRE V1 Y V2 (MIN) CLASES DE PRECISIN: 0,1, 0,2, 0,5, 1, 3 VALOR MXIMO DE V A

POTENCIA NOMINAL Y F.D.P. 0,8 INDUCTIVO

APARATO CONSUMO (VA)

VOLTMETROS 2-8 BOBINA VOLTIMTRICA VATMETRO 1-8 BOBINA VOLTIMTRICA CONTADOR 2-6

FASMETROS 2-12 SINCRONOSCOPIOS 5-15

RELS 5-50


100


TRANSFORMADOR DE CORRIENTE

FUNCIONA CASI EN CORTOCIRCUITO EN A.T. BORNE DE SECUNDARIO A TIERRA PELIGRO CONTACTO

PRIMARIO Y SECUNDARIO


101


I1 = I2 + I0

IDEALMENTE:

I1 = I2 = KiI2 B.T. TRANSFORMADOR DE TENAZA O PINZAS (NO SE CORTA LA LNEA)


102


SI SE DEJA EN CIRCUITO ABIERTO EL SECUNDARIO I1 = I0 I1 ES CTE. (RED) Y MUY ELEVADA FLUJO CRECE PELIGROSAMENTE PFE Y V2 PELIGRO EN LA VIDA DE LOS AISLANTES Y LA SEGURIDAD DEL PERSONAL SOLUCIONES:

INTERRUMPIR EL SERVICIO DE LA LNEA CORTOCIRCUITAR PREVIAMENTE EL SECUNDARIO


103


ERROR DE RELACIN O DE INTENSIDAD

100

KI

KII

i

1

i

12

i

=

ERROR DE FASE DIFERENCIA DE FASE ENTRE I1 E I2 (MIN) CLASES DE PRECISIN: IGUAL QUE LOS TRANSFORMADORES DE TENSIN

APARATO CONSUMO (VA) AMPERMETRO 1-4

BOBINA AMPERIMTRICA VATMETRO 1-8 BOBINA AMPERIMTRICA CONTADOR 1-2

FASMETROS 2-12 RELS 5-20

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