CENTROS DE TRANSFORMACIN

Ing. Nstor Enrquez

nenriquez@tecsup-aqp.edu.pe

CENTROS DE TRANSFORMACIN

Los centros de transformacin sonlugares en los que se transforma laenerga a niveles de utilizacin directao casi directa, esto quiere decir, queson lugares en los que la tensin esdisminuida desde la transmisin haciala distribucin, por tanto sonsubestaciones reductoras.

Se llaman as por que tienen unabuena cantidad de circuitos dedistribucin, por lo que tienen como sucorazn el transformador y toda laaparamenta que conlleva suproteccin y control.

CENTROS DE TRANSFORMACIN

Por su operacin

De corriente alterna. De corriente continua.

Por su construccin

Tipo intemperie. Tipo interior. Tipo blindado.

CLASIFICACIN DE SUBESTACIONES

Por su servicio

Primarias Elevadoras Receptoras reductoras. De enlace o distribucin De switcheo o de maniobra Convertidoras o rectificadoras.

Secundarias Receptoras Reductoras. Elevadoras Distribuidoras De enlace Convertidoras o rectificadoras.

CLASIFICACIN DE SUBESTACIONES

ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UNA SUBESTACION

TRANSFORMADORES

TRANSFORMADORES DE

CENTRAL

TRANSFORMADOR DE

DISTRIBUCINTRANSFORMADOR DE RED

TRANSFORMADORES

Transformadores de distribucinTrafo de intemperie 33.5/10.4 KV

Transformadores de distribucinTrafo de interior 33.5/10.4 KV

Transformadores

Clasificacin:

Transformadores

Clasificacin:

Transformadores de distribucin

C.T. Socabaya Jess Chilina

Transf.. 1 1 2 1 2

Marca Brown Bovery Brown Bovery Brown Bovery Brown Bovery

Serie L30169 L30494 L30261 L30147

Potencia 10 MVA 20-25 MVA 3x7.5 MVA 10 MVA 10 MVA

Regulacin Bajo Carga Bajo Carga Manual Bajo Carga

Taps 19 19 5 19

Pos.Actual 10 13 5 11

Relacion de Transformacion

(KV) 33.5/10.4 33.5/10.4 138/33.5 32.6/10.85 33.5/10.4

Transformadores de distribucin

C.T. Challapampa San Lazaro Parque Industrial

Transf.. 1 1 1 2

Marca Brown Bovery Brown Bovery Brown Bovery Brown Bovery

Serie L30349 L20110 L30468

Potencia 10 MVA 20-25 MVA 20-25 MVA 20x25 MVA

Regulacin Bajo Carga Bajo Carga Bajo Carga Bajo Carga

Taps 19 19 19 19

Pos.Actual 7 13 13 11

Relacion de Transformacion (KV)

33.5/10.4 33.5/10.4 33.5/10.4 33.5/10.4

Transformadores de red

TIPO DE S.E. SISTEMA RANGO DE POTENCIA

Monofasico Menores o iguales a 37,5 KVA Monoposte

Trifsico Menores o iguales a 50 KVA

Biposte Trifasico Mayores a 50 hasta 320 KVA

Convencional (Caseta) Trifsico Mayores a 200 KVA

Transformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposteTransformadores de red en intemperie tipo monoposte

Transformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposteTransformadores de red en intemperie tipo biposte

Transformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo casetaTransformadores de red en interior tipo caseta

Transformadores de redTransformadores de red

La subestacin cuenta con los siguientes equipos:Sistema de Proteccin: Cut-Out

Baja Tensin: Tablero de Baja TensinMedidor TotalizadorTransformador de Corriente

Alumb. Publico: Tablero de Alumbrado PblicoMedidorTransformador de CorrienteContactorFotocelda

CLASIFICACIN DE TRANSFORMADORES

1. Ncleo(Core)2. Devanados BT(LV Windings)3. Devanados AT(HV Windings)4.Bobinas de regulacin Regulation coils5.Conductores(Connection)6. Aisladores pasa tapas de BT 7. Aisladores pasa tapas de AT 8. Vigas de prensado del Ncleo(Core pressing beams)9. Cambiador bajo carga (On

load tap changer )10. Accionamiento motorizado(Motor drive)11. Tanque (Tank)12. Tanque de expansin Conservator Tank 13. Radiadores (Radiators)14. Accesorios(Accessories)

DISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

DISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

Un transformador consta esencialmente de las 3 partes siguientes:

TRANSFORMADORES

ARROLLAMIENTOSDISPOSITIVOS DE

REFRIGERACINNUCLEO DE HIERRO

DISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

Constituido por chapas magnticas de 0,35 mm de grueso.

Antes: planchas aleadas, con gran contenido de silicio

Prdidas 1 a 1,5 W/kg.

Ahora: chapas magnticas de grano orientado

Prdidas 0,4 a 0,6 W/kg.

Todas las chapas estn aisladas por ambos lados.

El modelo ms corriente es el de 3 columnas, para reducir su altura se utiliza elde 5 columnas, a igual potencia, tiene aproximadamente la mitad de altura. Elacorazado, en cuya disposicin los brazos del ncleo se hallan en un mismoeje y las culatas rodean los arrollamientos.

El NcleoEl NcleoDISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

Figura 2. Dibujo esquemtico de un transformador trifsico

de 3 columnas.

Figura 3. Dibujo esquemtico de un transformador trifsico

de 5 columnas.

Figura 4. Dibujo esquemtico de un transformador trifsico

acorazado.

El NcleoEl Ncleo

DISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

Figura. Estructura de losarrollamientos de un transformador:1 Arrollamiento de alta tensin.2 Arrollamiento de baja tensin.

El arrollamiento de baja tensin semonta en la parte interior, es decir,cerca del ncleo, mientras que elarrollamiento de alta tensin sedispone en la parte exterior. Deesta forma, se obtiene un campoelctrico ventajoso

Los ArrollamientosLos ArrollamientosDISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

1. Aislamiento entre espiras.2. Aislamiento entre capas.3. Aislamiento entre bobinas.4. Aislamiento entre devanados.5. Aislamiento respecto a masa.

El aislamiento entre devanados y el aislamientorespecto a masa, constituyen el aislamientoprincipal, que tiene extraordinaria importancia en lostransformadores de alta tensin.

El aislamientoEl aislamiento

DISPOSICIN CONSTRUCTIVA DE TRANSFORMADORES

Clasificacin VDE de los sistemas de refrigeracin:

Autorrefrigeracin: radiacin y convecccin naturales (smbolo S).

Ventilacin independiente: circulacin de aire por medio de ventiladores(smbolo F).

Circulacin forzada del aceite, por medio de bombas

Autorrefrigeracin: conveccin natural de aire (smbolo SU).

Ventilacin independiente: accin de aire soplado (smbolo FU).

Refrigeracin por agua: por circulacin de agua (smbolo WU).

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Autorrefrigeracin de transformadores (clase S)

Por su sencillez, es el sistema msgeneralizado y se emplea paratransformadores hasta una potencia deunos 30 MVA.

En transformadores de pequeaspotencias, hasta unos 30 KVA, essuficiente una caja de paredes lisas,para evacuar al ambiente el calorproducido por prdidas de energa.

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Autorrefrigeracin de transformadores(clase S)

Para potencias mayores, y hasta unos2.000 kVA, se aumenta la superficie derefrigeracin recurriendo al empleo decubas onduladas, pudiendo ser laprofundidad de onda hasta 300 mm;transformador de ACEC.

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Autorrefrigeracin de transformadores (clase S)

Para potencias ms elevadas, lasuperficie de las ondas resultainsuficiente para evacuar el calor ydebe recurrirse entonces al empleo derefrigeradores especiales. Las firmaseuropeas prefieren el empleo deradiadores .

los radiadores se colocan normalmentea la superficie de la cuba, con lo quepuede aumentarse la superficie deradiacin sin necesidad de dimensionarla cuba excesivamente. La unin de losradiadores a la caja se consiguemediante tubos embridados o porsoldadura

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Autorrefrigeracin de transformadores (clase S)

Cuba con haz de tubos:

los tubos estn soldados por losextremos a la parte superior e inferiorde las paredes de la cuba, en una, dos,tres o cuatro hileras y por el interior dedichos tubos circula el aceite deltransformador, evacuando el calor porla superficie de refrigeracin querepresenta las paredes de los tubos.

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Refrigeracin por ventilacin independiente (clase F)

El soplado vertical se ha sustituido por el horizontal, situando los ventiladoreslateralmente. En el soplado horizontal, el nmero de ventiladores es menor y,la marcha es mucho ms silenciosa

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Refrigeracin por circulacin forzada de aceiteEl equipo refrigerador puede disponerse adosado o separado de la cuba.

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Ejemplo:

ON/AFInterior de aceite a conveccinnaturalExterior en aire forzado

REFRIGERANTELETRA

INDICADORA

Aceite mineral O

Liquido no inflamable L

Gas G

Agua W

Aire A

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

Por regla general los transformadoresde distribucin disponen derefrigeracin ON/AN.A potencias superiores se puedeincrementar la capacidad de cargadel transformador aplicando aireforzado por ventiladores axiales(ON/AF), los mismos que sonaccionados escalonadamente por losrels de imagen trmica(combinacin de termmetros quemiden y procesan las seales detemperatura de los devanados y delaceite).

REFRIGERACIN DE TRANSFORMADORES

En las lneas principales, con grandes concentraciones de energa y mayoresvariaciones de carga, es imprescindible que la regulacin de tensin se efecteentre amplios mrgenes y sin interrupcin en el servicio.

Como esta regulacin resulta todava insuficiente para mantener una tensinnica y constante en los diversos puntos de los circuitos derivados, es necesarioque los transformadores instalados en dichos puntos dispongan de ajustadores detensin que compensen las pequeas cadas de tensin de las lneas.

Generalmente, un margen de regulacin de 5 % sobre los valores nominales dela tensin primaria es suficiente para lograr este propsito.

La regulacin de tensin de los transformadores puede efectuarse:

- En vaco- Bajo carga

REGULACIN DE TENSIN EN TRANSFORMADORES

Hasta una determinada tensin suelemontarse un conmutador de tomasnico para las tres fases, cuyastomas se disponen en 6 pisos (2pisos por fase); la figura representaun transformador AEG conconmutador de tomas lateral pararegular la tensin en 5 %el accionamiento del conmutador serealiza desde el exterior de la tapa,por medio de un volante. Paratensiones elevadas, y por razones deaislamiento, suele recurrirse alempleo de un conmutador por cadafase .

REGULACIN DE TENSIN EN TRANSFORMADORESEn vaco

Los reguladores pueden aplicarse a transformadores con conexin en estrella(tipos de punto neutro en una sola columna) y a transformadores con conexinen tringulo (tipos de una columna por fase).

REGULACIN DE TENSIN EN TRANSFORMADORESBajo Carga

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