Conexion de Transformadores

 

Conexiones de



Transformadores

 

Transformadores Monofasicos 

Los transformadores monofásicos monofásicos son empleados frecuentemente Para suministrar suministrar energía eléctrica eléctr ica Para alumbrado residencial, toma-corrientes, acondicionamiento de aire, y calefacción. calefacción.

 

Transformadores ansformadores Trif rifásicos ásicos 



En la actualidad, actualid ad, la gran mayoría de los sistemas de distribución distribu ción y generación de energía, son sistemas

trifásicos de CA. Un transformador trifásico está constituido por tres transformadores, que se encuentran encuent ran separados o combinados sobre un solo núcleo. núcl eo.

 

Conexiones de Transformadores Trifásicos 

Los primarios y secundarios secund arios de cualquiera de ellos pueden conectarse en estrella estrella o en delta, dando lugar l ugar a un total de cuatro posibilidades de conexión en el transformador trifásico:

 

1. Circuito Delta-delta

 

Gráfica Explicativa

 

2. Circuito Delta-estrella

 

Gráfica Explicativa

 

3. Circuito Estrella-delta

 

Gráfica Explicativa

 

4. Circuito Estrella-estrella

 

Gráfica Explicativa

 

Operación de transf transformado ormadores res en paralelo

 

Conexión en paralelo 

Podemos clasificar transformadores por la potencia que manejan, manejan, por su construcción, por su operación. Los transformadores de potencia pueden llegar l legar a cientos de miles mil es de kilovolts en las grandes redes o a décimos de volts en equipos equipos de comunicaciones o de uso doméstico doméstico..

 

- Por su construcción en cuanto cuanto al núcleo y bobinados podemos dividirlos en:



- Ti Tipo po de colu olumn mnas as.. - Ti Tipo po ac acor oraza azado do..



 



En ambos casos los l os núcle núcleos os se construyen con hierro laminado especial especi al están con alto cont contenido enido de estidas silicio, silicio, para laminacione laminaciones s que barnizadas barni zadas y rev revestidas aislarlas entre sí y reducir reduc ir las corrientes parásitas de circulación. Forman un circuito magnético de alta permeabil idad y bajas pérdidas con entrehierros permeabilidad mínimos (laminaciones trabadas en forma alternada).

 



En los transformadores transformadores de columnas los bobinados bobi nados son claramente visibles y están devanados sobre núcleos en forma de columnas, columnas cpor olumnas, un yugo unidos o puente. por extremos, Las L as bobinas bobi nas a las rodean otras a los núcleos. 

En los transformadores transforma dores trifásicos trifási cos de tres estecolumnas tipo cada fase merced al bobinado bobi nado existente sobre crea su f lujo magnético. magnético. 

En losbobinado transformadores acorazados el flujo producido cada bobina do es encerrado en un anillo ma magnético, gnético, depor modo que no hay interacción entre el flujo f lujo de una fase y las restantes. Los núcleos rodean las bobinas.

 



Los transformadores monofásicos pueden ser todavía más versátil versátiles es si tienen tienen tanto el devanado primario como el devanado secundario fabricados en dos partes iguales. iguales. Las L as dos partes de cualqui cualquiera era de los devanados devanados pueden entonces ser reconectadas en serie o en paralelo, Configuración Conf iguración en Serie, Configuración en Paralelo. Los transformadores monofásicos tienen habitualmente habitual mente sus devanados divididos en dos o más secciones. Cuando los los dos devanados secundarios están conectados en serie, se agregan sus tensiones. Cuando los devanados secundarios están conectados conectados en paralelo, se agregan sus intensidades.

 



consideremos que cada devanado secundario secundario está calibrado a 120 volts y 100 amperes. amperes. En el ca caso so de una conexión en serie, sería 240 240 volts a 100 amperes, o 24KVA. Cuando la conexión es en paralelo, sería 120 120 volts a 200 amperes, o bien 24KVA. 24KV A. En el caso caso de conexiones en serie, serie, se debe tomar precauciones precauciones para conectar los devanados de tal manera manera que sus tensiones se agreguen. Si ocurre lo contrario, una corriente corriente de corto circuito fluirá en el devanado secundario, provocando que el devanado devanado primario primario cause un corto circuito a partir de la fuente. Esto podría dañar el transformadorr, as transformado asíí como la fuente, y tal vez el conector.

 



Cuando una cantidad considerable de energía está involucrada en la transformación de energía trifásica, tr ifásica, es más m ás económico utilizar un transformad transformador or trifásico. trifásico. La colocación única de los devanados y del núcleo núcl eo ahorra una gran gran cantidad de d e hierro, evita pérdidas, ahorra espacio y dinero.

 

Se entiende que tienen operación en paralelo aquellos transformadores cuyos primarios están conectados a una misma fuente y los secundarios secundario s a una misma carg carga a

 

Razones para la operación de transformadores en paralelo 



Se conect conectan an en paralelo cuando las capacidades capacidades de generación son muy muy elevadas y se requiere un transformador demasiado grande En una conexió conexión n de transform transformadores adores en paralelo, tenemos un voltaje de fuente, de cierto cierto voltaje, entonces podemos decir decir que el voltaje de entrada es el mismo para los dos transformadores transformadores conectados en paralelo paralelo

 

Estas especificaciones establecen los requisitos mínimos que Deben cumplir los transformadores trifásicos de distribución tipo pedestal, inmersos en líquido aislante, del tipo intemperie. Diseño y fabricación *Generalidades El transformador transfor mador tipo pedestal debe tener un compartimiento Para los terminales de altadebe y Para losseparado terminal es terminales Baja tension. Donde compartimiento estar pordebarreras metál metálicas icas o decada otro material rígido. El tanque del transformador y el compartimiento debe ensamblarse formando una unidad compacta. La unidad debe limitar la entrada de agua al compartimiento (excepto en el caso de inundacione inundaciones) s) sin que impida llaa operación del transformador t ransformador..

 

Tabla Condición de Servicio Descripción

Unidades

Valor

-

continuo

- Servicio - Temperatura Ambiente * Máxima * Media * Mínima

 

 

 

- Altura sobre el nivel del del mar - Valor promedio promedio de radiación radiación

°

C

40

°

C

24

°

C

15

M w/m2

< 1000 1000

- Velocidad máxima del viento a 10 m de altura * Establece (5 minutos)

Km./h

100

* Ráfagas (segundos)

Km./h

125

-

Tropical

* Máxima * Media

% %

100 80

* Mínima

%

45

* Peligro sísmico

-

Elevado

* Coeficiente de aceleración horizontal

-

0,3

-

0,21

- Clima - Humedad relativa

* Coeficiente de aceleración vertical - Nivel de contaminación

III - Pesado

 

Características del Sistema CARACTERISTICAS

UNIDAD

REQUERIDO

Tensión nominal

(kV)

23,9

Frecuencia

(Hz)

60

Tensión entre fase y tierra Solidamente puesto a tierra

(kV)

13,8

 

Características Técnicas del Transformador CARACTERISTICAS

UNIDAD

REQUERIDO

Uso

-

Intemperie

Norma de Fabricación

-

 ANSI C57.12.26 C57.12.26 COVENIN 536; y 2284

Tipo

-

Frente Muerto

Números de Fases

-

03

Número de Devanados

-

Dos (02)

Tipo de Enfriamiento

-

ONAN

Capacidad Nominal (según solicitud)

(kVA)

75; 112,5;150;225:300;500; 750;1000; 1500; 2000 y 2500

Frecuencia Nominal

(Hz)

60

DEVANADO PRIMARIO Tensión Nominal

24, 94 / 14,40 Y Tierra

Grupo de Conexión

YNyn0 24.940 / 23.900 / 22.860 / 22.290 /21.720

Derivaciones de Tomas “tab”, sin carga

Nivel Básico de Aislamiento (BIL) a la Onda 1,2/50μs en A.T.

(kVpico)

125

Tensión Soportada a Frecuencia Industrial 60hz. a 1 min. en A.T.

(kVrms)

40

Clase de Aislamiento Devanado A.T.

(kV) kV)

18

 

CARACTERISTICAS

UNIDAD

REQUERIDO

(V)

208 /120

DEVANADO SECUNDARIO

Tensión Nominal Secuandaria Nivel Básico de Aislamiento (BIL) a la Onda 1,2/50μs en A.T.

(kVpico)

30

Tensión Soportada a Frecuencia

(kVrms)

10

Industrial 60hz. a 1 min. en A.T. Clase de Aislamiento denavado B.T.

(kV)

1,2

Independencia Máxima: 75 kVA.  112,5 kVA. a 300 kVA.

(%)

1, 00 a 5, 00 1, 20 a 6, 00 1, 50 a 7, 7, 00

500 kVA.  750 kVA. a 2500 kVA.

 Aumento Promedio de Temperatur Temperatura a (en los devanados a plena carga)

5,75

( C) °

65

 

*Generalidades 



El transformador tipo pedestal debe tener un compartimiento Para los terminales term inales de alta y Para los terminales de Baja tension. Donde cada compartimi compartimiento ento debe estar separado por barreras metálicas metálic as o de otro material rígido. El tanque tan que del transformador transforma dor y el compartimiento compartimi ento debe ensamblarse formando una unidad compacta. La unidad debe limitar limit ar la entrada de agua al compartimiento comparti miento (excepto en el caso de inundaciones) sin que impida la operación del transformador.

 







El compartimiento compartim iento de alta y baja tensión debe situar situarse se a los lad lados os de una cara del tanque del transformador transfor mador.. Visto desde el frente, los terminal terminales es de baja tensión deben situarse a la derecha. Los dispositivos disposi tivos de cconexión, onexión, protección y maniobra deben ser adecuados adecuado s para la utilización utilizac ión de conectores aislados sep separables arables en el lado de alta tensión y debe tener tener la previsión para la instal instalación ación del asa de fijació fijación. n. El transformador t ransformador no debe tener abertura que permita la entrada de varillas, alambres o cualquier cualq uier objeto que pueda entrar en contacto con partes energizadas.

 Aislador y C Conector onectores es de Alta Tensión Cada aislador de alta tensión tensi ón deberá traer su correspondiente conector terminal constituido por un premoldeado de 25KV; 200 continuos. En este conector terminal, terminal, estarán es tarán alojados codos desconectables de 25KV ; BIL de 125 K Kvv pico. 



 

Soporte Mufa Para el caso de la l a configuración en anillo anil lo deberá estar provisto por ochos soportes montado mo ntado junto a los terminales de A.T A.T.,., ubic ubicado ado a 12,5 grados respecto a la horizontal hor izontal y sirve para colocar los conectores modulares de A.T. 

 Aisladores y terminales terminales de baja tensión 



Serán cuatro (04), fabricados fabr icados en cuerpo de porcelana, color gris; clase 1,2 KV K V, BIL de 30 kv pico. Los terminales de baja tensión tendrán un BIL de 30 kv pico y deben estar fijados externamente a la pared del tanque. La parte conductora debe ser de cobre estañado o cadmíado, del tipo espada, rectangular rectang ular y los huecos. El terminal term inal de neutro de baja tensión (Xo) debe estar aislado y ser de igual tipo al empleado empl eado para el resto de los terminales de baja tensión, y a su vez conectado internamente al punto de neutro de los devanados de alta y baja tensión.

 

Cambiad Cam biador or de Tomas Tomas 

Deberá estar diseñado para operar sin carga, con indicación clara de su posición y continuos, bl oqueo; será bloqueo; del tipo exterior 25compartimiento kV kV,, B BIL IL de 150 kVpico; 100amperios y estará ubicada en el de A.T. A.T.

Protecciones Lado Altas T Tensiones ensiones La protección de sobre corriente se hará mediante los siguientes sigu ientes elementos o accesorios. a) Cortacorriente: Será del tipo t ipo pared inclinado con la combinación de fusible de expulsión del tipo ti po Bay-O-Net. E Este ste accesorio accesorio contendrá el cartucho fusible fusi ble y dentro de éste, el elemento fusibl fusiblee reemplazable. b) Elemento fusible: Será del tipo reemplazable (Bay-ONet Dual Sensing) S ensing) de capacidad aacorde corde a la del transformador. transformador.

 

limi tador o de respaldo: (Insulatio (Insulation n link) para proteger a la red c) Fusible limitador primaria de fallas fal las de alta corriente en los devanados de alta del transformador, de capacidad acorde a la del transformador. Lado de Baja Tensión La protección en B.T. B.T. podrá hacerse medi mediante ante interruptores automáticos ó fusibles limitadores limitado res para cables; pero ellos están, intrínsecamente relacionados relacionado s con el diseño de la red y no dependen de la construcción del transformador.



Puesta a tierra y conexión del neutro En cada compartimiento del tanque, en su parte interior interior,, se proveerán conectores tipo mordaza para la puesta a tierra; tier ra; cada uno de ellos situada en la parte inferior infer ior del tanque a través de una pieza metálica roscada y que permitirá alojar conductores de cobre hasta el calibre No. 4/0 AWG. Allí AWG. hará pri la puesta tier tierra ra del tanque, delElneutro concéntrico delsseecable primario mario ya del terminal neut neutro. ro. conector depuesta a tierra del compartimiento y el terminal del neutro neu tro (Xo) de B.T.. deberán conectar B.T conectarse se entre sí, externamente, por medio de una pletina de cobre cobre fflexible, lexible, con capacidad ssufic uficiente iente par paraa soportar la corriente de falla basada en la capacidad del transformador transformador..

 





El neutro de las bobinas de A.T. A.T. debe ir conectado a la pared interna del tanque mediante m ediante un cconector onector tipo grapa; igual se s e hará con la conexión externa. El gabinete gab inete debe estar puesto a tierra a tra través vés del tanque por algún algú n medio distinto de aquél que puedan br brindar indar los medio medioss de sujeción del gabinete al tanque.

Características Mecánicas   





Debe estar provisto de una válvula para liberar presiones presio nes internas. Deberá llevar un tapón roscado en el lado inferior del tanque en el comportamiento de baja tensión para drenaje y conexión conexión del fil filtro tro de aceite. Deberá llevar un tapón roscado en el lado superior super ior del comportamiento de baja tensión para el llenado. La unidad no presentará saliente, bordes ni aristas aris tas agudas cortantes. Todas la lass soldaduras deberán estar li lisas. sas.

 

Tanque  







El tanque debe ser herméticamente sellado. Debe tener una válvula para pa ra aliviar la sobre presión que resulte de la operación normal norm al del transformador. transformador. Debe soportar una presesión presesió n relativa de 0,5 kg/cm2 sin que se produzca deformación permanente. Debe estar estar provisto de dispositivos para el vaciado y llenado del tanque. El tanque tanqu e debe llenarse con líquido aislante que cumpla con la norma del fabricante.

Pintura 

La pintura del tanque del transformador trans formador deberá resistir la corrosión, agua y demás agentes contaminantes contaminantes debidos a la intemperie. El proceso será como se describe a continuación:

 

a) La L a preparación de la superficie superfi cie debe efectuarse efectuarse por uno de los siguientes métodos: Po chorro de arena --PPor orrmedios med ios quími q uímico cos. s. b) Aplicación Aplicación de fondo anticorrosivo: - Parte Interna: Interna: Aplicar un fondo fondo anticorrosiv anticorrosivo, o, el mismo debe ser del tipo tipo Cromato de Zinc. - Parte Externa: Externa: Si requiere un fondo fondo anticorrosiv anticorrosivo, o, el mismo debe ser del tipo Cromato de Zinc. c) Acabado final: Se aplicará una pintura pint ura al horno o poliuretano poliuret ano de color color  verde,  ver de, RAL 6001 ó 6005. El espesor total del del acabado acabado debe soportar 1000 horas en cámara salina. La parte inferior infer ior del tanque tanque deberá tener un acabado final f inal y a una altura de 100 mm de una capa de pintura bituminosa bitumino sa como protección adicional contra la corrosión.

 

Marcación y Rotulación Placa de Característica 

       



La placa de característica deberá ser indeleble, fabricada en aluminio resistente resisten te a la corrosión y contendrá contendrá la siguiente sig uiente información: Número Serial Nombre del fabricante, lugar de fabricación Mes y año de Fabricación Clase de Enfriamiento Número de Fases Frecuencia Nominal (Hz) Potencia Nominal (kVA)  Voltaje  V oltaje Nomina Nominall de A.T A.T.. (kV)  Voltaje  V oltaje Nominal de B B.T .T,, (V )

 

         

Derivaciones de la Tomas (mostrando posición y voltaje)  Aumento promedio de tempe temperatura ratura (a plena plena carga) (°C) Polaridad Impedancia de cortocircuito (%) Diagrama de conexión Corriente Nominal (A)

Nivel Básico de Aislamiento (BIL) a la onda 1,2/ 50 μs (kVpico) A.T./B.T. Tensión so soportada portada a frecu frecuencia encia iindustri ndustrial al ((kVrms) kVrms) A.T./B.T A.T./B.T.. Peso (kg)  Volumen  Volumen de Aceite (l)

Marcación Los terminales deberán ser identificados como H1A; H1B; H2A; H2B; y H3A; H3B (alta tensión) y X1; X2; X3 y Xo (baja ttensión). ensión). Se usará pintura de color negro, con letras y números de 40 mm de ancho y 60 mm de alto. La manija ma nija del cambiador de tomas en el compar compartimiento timiento de alta 





tensión debe llevar l levar una indicación indica ción de color Rojo que diga “OPERAR SIN TENSIÓN”

En la tapa frontal lado derecho debe ll llevar evar una etiqueta de adv advertencia ertencia por choque eléctrico. eléctri co.

 

Marcación 

Los terminales deberán ser identificados como H1A; H1B; H2A; H2B; H2 B; y H3A;H3B (alta (al ta tensión) y X1; X2; X3 y Xo (baja tensión). Se usará pintura de color negro, con letras y números de 40 mm de ancho y 60 mm de alto.



La manija mani ja del cambiador de tomas en el compartimiento compartimie nto de alta tensión debe llevar una indicación indicación de ccolor olor Rojo que

diga “OPERAR SIN TENSIÓN” 

En la tapa frontal lado derecho debe llevar una etiqueta de advertencia por choque eléctrico. el éctrico.

 

Disposiciones de Terminales AT

 

Disposiciones de terminales BT

 

Requisitos de la Materia Prima 

    



El fabricante fabricante deberá presentar pres entar a la compañía que compra el producto, una vez realizada la inspección final, los certificados certifi cados de calidad de la materia prima utilizada utiliza da en la fabricación fabricaci ón de los transformadores, verif verificando icando que en tales certificados, figure la siguiente información general: Nombre del proveedor de la materia materi a prima. Denominación del producto. Fecha de producción. Normas de Fabricación. Resultados de los l os ensayos, pruebas y análisis por cada material suministrado. Firma y sello del departamento depar tamento de Control de Calidad.

 

Pruebas 

El fabricante deberá certificado ade pruebas del 100% de presentar los transformadores adquirir por capacidad. 

Las cuales que se efectuarán para verificar la calidad y uniformidad unifor midad de la mano de obra yyde losdeterminar material es usados materiales en lla a construcciónde deéstos. los transformadores para los valores característicos Las pruebas a realizar serán las siguientes:

 



Relación de Transformació Transformación n Ensayo en Vacío (permite conocer las pérdidas en el hierro y la corriente de excitación, excitación, ésta és ta no debe exceder del 2%). Ensayo de Corto Circuito (permite conocer las pérdidas en el cobre y  la impedancia impedanci a de cortocircuito).

 

   

  

Ensayo de Tensión Tensión Aplicada (permite verificar el aislamiento entre bobinas y tanques, y entre bobinas) Ensayo de Tensión Tensión Inducida ((para para verificar aisl aislamiento amiento entre espiras de bobinas) Hermeticidad Rigidez dieléctrica del aceite Resistencia de Aislamiento (Megger) Comprobación de la polaridad.

Perdidas Perdidas en vacío Las pérdidas en vacío o en el h hierro, ierro, deben ser indicadas por el fabricante en su oferta a la tensión y frecuencia nominal. Pérdidas en cortocircuito Las pérdidas en cortocircuito cortocircui to o en el cobre deben ser indicadas por el fabricante su oferta a la corriente y frecuencia nominal. nominal . 



 

Perdidas Totales Pérdidas Totales Totales = Pérdidas en el Hierro + Pérdidas en el Cobre. 