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7/23/2019 01 Princip.fact.Influy.oper.Trafos
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Ing. Armando Aguilar Snchez
Gerente Tcnico de A.E.I. INGENIEROSDirector Gerente de C.E.A. S.A.C
E-mail: [email protected]
MANTENIMIENTO DEMANTENIMIENTO DE
TRANSFORMADORESTRANSFORMADORESEN ACEITEEN ACEITE
PRINCIPALES FACTORES QUE INFLUYEN
EN LA OPERACIN DE LOSTRANFORMADORES
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1. INTRODUCCION1. INTRODUCCION
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1.11.1 Esfuerzos en losEsfuerzos en los
Transformadores enTransformadores enservicioservicioElctricosElctricos
TrmicosTrmicos
MecnicosMecnicos
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Causas de los esfuerzosCausas de los esfuerzos
Fallas:Fallas: CortocircuitosCortocircuitos
SobretensionesSobretensiones Descargas elctricasDescargas elctricas
roblemas de funcionamiento:roblemas de funcionamiento: SobrecargaSobrecarga
!entilaci"n de#ciente!entilaci"n de#ciente Errores de maniobraErrores de maniobra Descargas $arcialesDescargas $arciales
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Consecuencias de losConsecuencias de los
esfuerzosesfuerzosDebilitamiento % enve&ecimiento $rematuroDebilitamiento % enve&ecimiento $rematuro
de los aislamientos:de los aislamientos:
Celulosa: a$el' Cart"n' madera' etcCelulosa: a$el' Cart"n' madera' etc (ceite mineral(ceite mineral
roblemas de funcionamiento:roblemas de funcionamiento: SobrecargaSobrecarga
!entilaci"n de#ciente!entilaci"n de#ciente Errores de maniobraErrores de maniobra
Descargas $arcialesDescargas $arciales
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Condiciones deCondiciones de
funcionamientofuncionamiento
Elctricas: !olta&e' Carga' FrecuenciaElctricas: !olta&e' Carga' Frecuencia
(mbientales: !entilaci"n(mbientales: !entilaci"n
Seguridad: roteccionesSeguridad: rotecciones
)ns$ecciones $eri"dicas)ns$ecciones $eri"dicas
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2. FACTORES QUE2. FACTORES QUE
INFLUYEN EN LAINFLUYEN EN LAOPERACIN DEOPERACIN DETRANSFORMADORETRANSFORMADORE
SS
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otencia *ominal en +!( o M!(
otencia de dimensionamiento'sirvede base $ara las ,arant-as % losEnsa%os.
Monofsicos: ! (
Trifsicos: 1./0 ! (
.1 otencia *ominal en.1 otencia *ominal en
+!( o M!(+!( o M!(
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2elaci"n en vac3o:
Tensi"n secundaria en vac3o 4 516an2elaci"n con carga:
ac4 51 6 5
Ca-da de Tensi7n'se de#ne como:849 516an; 5< 6 516 an< = 1>>
. 2elaci"n de. 2elaci"n de
transformaci"n con carga %transformaci"n con carga %ca3da de tensi"nca3da de tensi"n
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? I1X11R1I1
E1
n1)1
n2I2
O
U2
R2I2
E2I2XL2
FIG. 1
. Ca3da de Tensi"n: Diagrama. Ca3da de Tensi"n: Diagrama
de +a$$.2eluctancia delde +a$$.2eluctancia del*ucleo4>.*ucleo4>.
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? @( 4 E 4 E16an@A 4 5AC 4 ) BC( 4 ) 2
@F 4
an)121
(D 4
DF 4
4
4
an21)
a n)1B1
an
B1)
51an
FIG 2
)
>
A
D
F
C
. Ca3da de Tensi"n: Diagrama. Ca3da de Tensi"n: Diagrama
de +a$$de +a$$
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@( 4 2 @( 4 2 2121< )< )
aann
% (A 4 B % (A 4 B B1B1< )< )
aann
. Ca3da de Tensi"n: Clculo. Ca3da de Tensi"n: Clculo
derivado del diagrama de +a$$derivado del diagrama de +a$$
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5
A
> (
C
)
FIG3
51 an
. Ca3da de Tensi"n: Tringulo. Ca3da de Tensi"n: Tringulo
de +a$$de +a$$
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AVUIK
FIG. 4
Ensa%o $ara obtener los ladosEnsa%o $ara obtener los lados
del tringulo de +a$$del tringulo de +a$$
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?
UIKan
B
A0 R1 I2R2 + )(
I2XL1
anXL2 + )(
2
a2n
FIG. 5
Tringulo de +a$$Tringulo de +a$$
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? Medir la 2esistencia de los arrollamientos.? 2ealizar el ensa%o en vac3o $ara
determinar la relaci"n de Transformaci"nano medirla con el auilio de un $uente
? 2ealizar el ensa%o en cortocircuito ue dala tensi"n 51 corres$ondiente a ).
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Determinaci7n de la Ca-da de Tensi7nDeterminaci7n de la Ca-da de Tensi7n$or el mGtodo grH#co.$or el mGtodo grH#co.
2
C
U2
B
AO
FIG. 6
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CHlculo de la Ca-da de Tensi7n a $artirCHlculo de la Ca-da de Tensi7n a $artirdel mGtodo grH#co.del mGtodo grH#co.
5r
5
C
AD
,F
51
(
I
an
55
>
FIG 7
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. Ca3da de tensi"n:. Ca3da de tensi"n:5 4 C@ ; CA 4 C, J CA 4 A,
uego 5 4 A, 1/'>
>>> >>> O'>O'> 1>1> 0'N0'N '/'/
1> >>>1> >>> '>'> 1>1> 0'0' 0'0'
> >>>> >>> K'K' NN '' ''
?Tiene un valor aleatorio.
? De$ende de la calidad del acero magnGtico' de lainduccion de traba&o' del magnetismo remanente' del Lu&ode saturaci7n' del valor instantaneo de la tensi7n' de la2eactancia de (ire del Transformador' de la 2esistenciadel bobinado de Ecitaci7n' del gru$o de conei7n' etc.
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. Corriente en )nserci"n. Corriente en )nserci"n
Duraci"n de fen"meno transitorioDuraci"n de fen"meno transitorio
+!(+!( C)C@SC)C@S>> ; 1>>>>> ; 1>>> X ; 1>X ; 1>
1>>> ; 1>>>>1>>> ; 1>>>> 1> JO>1> JO>
1>>>>1>>>> O>J0O>>O>J0O>>
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.O rdidas % 2endimiento.O rdidas % 2endimiento
En el Fierro: Ensa%o en vac3oEn el Fierro: Ensa%o en vac3o
(
FIG. 1
Y
!
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.O rdidas % 2endimiento.O rdidas % 2endimiento
En el Cobre: Ensa%o en cortocircuitoEn el Cobre: Ensa%o en cortocircuito
(
FIG. 17
Y
!
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.O rdidas % 2endimiento.O rdidas % 2endimiento
2endimiento2endimiento.. otencia en el secundariootencia en el secundario .
otencia en el secundario rdidasotencia en el secundario rdidas 44 .. 5 ) Cos .
5 ) Cos Fe cu
Transformadores de Dsitribuci"n:
4 . S Cos .
S Cos o
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.O rdidas % 2endimiento.O rdidas % 2endimiento Curvas de 2endimientoCurvas de 2endimiento
16K 6KK6K06K6K
Fe?N
?NX
?N/
?N
O1
0
Cos 4 1.>Cos 4 >.N
Cos 4 >.X
Cos 4 >./
Cu
a 6 n
/
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./ Calentamiento./ Calentamiento
SobreJelevaci"n de tem$eratura ueSobreJelevaci"n de tem$eratura uealcanzan en o$eraci"n los com$onentesalcanzan en o$eraci"n los com$onentesdel Transformadordel Transformador
Transformadores refrigerados $or aire:Transformadores refrigerados $or aire:? Mima: K>CMima: K>C
? Media diaria: 0>CMedia diaria: 0>C
? Media anual: >CMedia anual: >C
? M3nima: JCM3nima: JC
Transformadores refrigerados $or agua:Transformadores refrigerados $or agua:? ( la entrada: C' mima( la entrada: C' mima
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./.1 Calentamiento: 3mites de./.1 Calentamiento: 3mites desobre elevaci"n de tem$eraturasobre elevaci"n de tem$eratura
Tabla * KTabla * K
arte delarte deltransformadortransformador
C(SES DE ()S(M)E*T@C(SES DE ()S(M)E*T@ Mtodo deMtodo demedici"nmedici"n(( EE AA FF II CC
(rrolla. Transf.(rrolla. Transf.secoseco
O>O> //
X>X> 1>>1>> 11 Z1Z1 !ariaci"n de!ariaci"n deresistenciaresistencia
(rrolla. Transf.(rrolla. Transf.aceiteaceite
OO !ariaci"n de!ariaci"n deresistenciaresistencia
(ceite en la(ceite en lasu$er#cie delsu$er#cie delaceiteaceite
O>J [J [< Term"metroTerm"metro
lanca\aslanca\asmagnticasmagnticas
*o debe llegar a valores ue*o debe llegar a valores uedeterioren los aislantes % otrasdeterioren los aislantes % otras
[< Cuando el aire eterno est en contacto directo con el aceite del tanue$rinci$al
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./.1 Calentamiento: Derating $or./.1 Calentamiento: Derating $oralturaaltura
ara transformadores ensa%ados a nivel delara transformadores ensa%ados a nivel delmar' sobre 1>>> m.s.n.m se \ace correccionesmar' sobre 1>>> m.s.n.m se \ace correcciones$or cada >> mts:$or cada >> mts: Transformadores sumergidos en aceite conTransformadores sumergidos en aceite con
enfriamiento natural $or aire: 8.enfriamiento natural $or aire: 8. Transformadores ti$o seco con enfriamiento naturalTransformadores ti$o seco con enfriamiento natural
$or aire: .8.$or aire: .8.
Transformadores sumergidos en aceite con ventilaci"nTransformadores sumergidos en aceite con ventilaci"nforzada: 08.forzada: 08.
Transformadores ti$o seco con ventilaci"n forzada:Transformadores ti$o seco con ventilaci"n forzada:8.8.
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./.1 Calentamiento @$eraci"n en./.1 Calentamiento @$eraci"n enalturaaltura
Transformadores o$erando a $otencia nominal ams de 1>>> m sin eceder las sobre elevacionesde tem$eratura indicadas en la Tabla * K' si latem$eratura $romedio del aire de refrigeraci"n no
ecede los valores dados en la Tabla * $ara laaltitud corres$ondiente *ormas (*S)6)EEEJC/J1.>1J1N/N>> >>> 0>>> K>>>Transf. en l3uido dielctricocon enfriamiento natural deaire
0> X 0
Transf. en l3uido dielctricocon refrigeraci"n forzada deaire
0> O 0 >
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./. Calentamiento $or efecto de./. Calentamiento $or efecto decorto circuitocorto circuito
3mites de calentamiento en C:
> >>Transformadores en aceite u otrol3uido dielctrico clase (
0> >Transformador ti$o seco clase F' I
(rollamiento
Cobre (luminio
0> >>Transformador ti$o seco clase A
> >>Transformador ti$o seco clase E
1X> 1X>Transformador ti$o seco clase (
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./. Calentamiento $or efecto de./. Calentamiento $or efecto decorto circuitocorto circuito
a tem$eratura #nal se calcula su$oniendo uetodo el calor ueda almacenado en el conductor$or medio de la siguiente e$resi"n convencional:
1 4 > a.P . t . 1>J? donde:
1 4 Tem$eratura #nal en C
> 4 Tem$eratura inicial en C
? P 4 Densidad de Corriente de Cortocircuito en (6mm
? t 4 Tiem$o de duraci"n del cortocircuito seg