ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

1. ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA ASIGNATURA: SISTEMAS DE DISTRIBUCION DE POTENCIA ELECTRICA TEMA: TRANSFORMADORES FACILITADOR: NOE RAMOS

2. EL TRANSFORMADOR 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.

3. 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

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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

8. 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.

9. Partes del transformador • Tanque • Recipiente o cubierta • Terminales • Medio refrigerante • Bobinas • Indicadores

11. Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi.

12. Seutilizan 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. Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi.

13. 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.

14. Transformador de núcleo distribuido

15. 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.

16. Transformador Trifásico Interior

17. 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.

18. Los transformadores Herméticos de Llenado Integral.

19. 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.

20. El transformador de núcleo.

21. 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.

22. POLARIDAD DEL TRANSFORMADOR La 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.

23. POLARIDAD ADITIVA Y SUBTRACTIVA

24. 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.

25. CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES EN PARALELO

26. 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

27. 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-Δno 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.

28. CONEXIÓN ESTRELLA - DELTA

29. 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.

30. CONEXIÓN ESTRELA - ESTRELLA

31. 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.

32. CONEXIÓN ESTRELLA ABIERTA – DELTA ABIERTA

33. TANSFORMADOR SECO TRIFASICO 112.5 KvA CONEXIÓN DELTA-ESTRELLA PRIMARIO 480V L-L SECUNDARIO 208V L-L 120V L-N

34. PRUEBAS DE AISLAMIENTO Se 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