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PROLEC GE Presenta:

Transformadores tipo pedestalAccesorios y proteccin

Para:Comisin Federal de Electricidad

Campeche, Marzo 2008

Caractersticas

Reduccin de costos Ventajas de instalacin y seguridad en su uso Sistema integrado en una sola unidad No requiere de implementacin de subestacin para generar energa en el aparato. Las cuchillas de conexin, los fusibles areos de proteccin y todos los herrajes no son necesarios instalarlos por separado. Las funciones que realizan estos componentes estn integradas dentro del mismo transformador.

Para tener un transformador tipo pedestal en operacin ptima, los fusibles de proteccin sean adecuadamente seleccionados, en los rangos de voltaje y corriente que se definen de acuerdo con la capacidad y voltaje nominales del aparato.

Definicin

De acuerdo a la Norma Mexicana, un transformador tipo pedestal se puede definir como el conjunto formado por un transformador integrado a un gabinete totalmente cerrado, en el cual se incluyen accesorios y terminales para conectarse a los circuitos de distribucin subterrnea. Normalmente este conjunto est destinado para ser montado en un pedestal, para servicio y operacin a la intemperie.Seguridad en los Transformadores

Las conexiones para las terminales de baja y de alta tensin se acceden por la parte inferior del aparato, a travs de aberturas en el pedestal. Todas las partes energizadas estn totalmente cerradas por el gabinete, lo cual impide que stas entren en contacto con objetos ajenos al funcionamiento del transformador. Realmente, esta ltima caracterstica es la que ha propiciado su uso ms generalizado pues , puede estar expuesto a la cercana de movimiento de gente, sin ofrecer ningn riesgo de accidente.

Esquema de conexin fsica de un transformador de pedestal.

Las caractersticas sobresalientes de instalacin y servicio que posee un transformador tipo pedestal son:

Requerimiento mnimo de espacioSeguridad de maniobras a su alrededorMantenimiento mnimo por contaminacinAutoprotegidoFacilidad de restablecimiento despus de fallaDeteccin de fallas, tanto de lado de la alimentacin (alto voltaje) como de la cargaDesconexin de la alimentacin en forma rpida y seguraAspecto esttico general agradableLos lugares ms comunes de instalacin son: fraccionamientos residenciales, tiendas de autoservicio, centros comerciales y espacios reducidos con proximidades de gente.Caractersticas

Caractersticas

Imgenes

Accidentes

ClasificacinExisten dos tipos de transformadores de acuerdo a sus sistema de conexin con la lnea de alimentacin:

Conexin radialConexin anillo

Tiene tres boquillas en la alta tensinPoseen un solo seccionador del tipo radial

Conexin RadialPARED DEL TANQUEFUSIBLESATERMINAL A.TALIMENTADORASECC.RADIALC/CARGACAMBIADOR DEDERIVACIONESSIN CARGAATERMINAL B.T.1234ALIMENTACIONDiagrama UnifilarDiagramas

Caractersticas

CaractersticasPara la conexin del tipo anillo, el transformador puede formar parte de un sistema de alimentacin que interconecte varios aparatos entre s.

La ventaja de este tipo de conexin es que si la alimentacin principal se ve interrumpida, puede accesarse una fuente de alimentacin alterna, la cual d la ventaja de tener energizado y funcionando el aparato, mientras es corregida la falla que interrumpi la alimentacin original. Los transformador tipo radial y los del tipo anillo tiene caractersticas:

Tiene seis boquillas en la alta tensinPoseen un seccionador del tipo anillo y, en ocasiones, en serie con uno radial , simplemente, dos seccionadores radiales.

Diagrama unifilar de la conexin anillo

Diagrama UnifilarConexin Anillo

Operacin anillo

Comparacin

Ejemplo:Sistema en anillo

Normas Aplicables El diseo y construccin de un transformador tipo pedestal vara en relacin con el fabricante:

La infraestructura de fabricacin que se tenga Los avances tecnolgicos que se incorporen.

Hay Normas aplicables que indican los requerimientos mnimos que se deben cumplir para poder tener un producto funcional, seguro y , a la vez, uniformizar, en cierto grado los criterios de construccin para poder tener, en un determinado momento, una conformacin geomtrica general parecida, sin importar el fabricante. En estas Normas, tambin se especifican los accesorios con los que debe contar el aparato y ciertos requerimientos particulares con una aplicacin especfica. Las Normas ms comunes de aplicacin relacionadas con la construccin de transformadores tipo pedestal se listan a continuacin:

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM 002-SEDE, NMX-J-285 ANCE: Productos elctricos. Transformadores tipo pedestal monofsicos y trifsicos para distribucin subterrnea.

ESPECIFIACIN CFE K0000-04: Transformadores monofsicos tipo pedestal para distribucin residencial subterrnea.

Normas ESPECIFICACION CFE K0000-07: Transformadores trifsicos tipo pedestal para distribucin comercial subterrnea.

ESPECIFICACIN CFE K0000-08: Transformadores trifsicos tipo pedestal para distribucin residencial subterrnea.

ESPECIFICACIN LYFGDD 173: Transformadores trifsicos DRS pedestal.

NORMA ANSI C57.12.25 Requerimientos para transformadores de distribucin monofsicos tipo pedestal.

NORMA ANSI C57.12.26. Requerimientos para transformadores de distribucin trifsicos tipo pedestal.

AccesoriosCambiador de derivacin

Funcin: compensar las variaciones de voltaje permanentes provocadas por cadas de tensin o bancos de capacitores cercanos al punto de instalacin del aparato. Normalmente, tiene cinco posiciones (dos arriba y dos abajo), siendo la tres la posicin nominal.

Caractersticas: debe tener la capacidad adecuada para manejar la magnitud de la corriente mxima nominal y ser de una clase de voltaje igual o superior a la clase de voltaje del devanado de alta tensin.

Usos: los dos tipos de transformadores lo llevan

Boquillas de alta tensinPara aparatos de distribucin residencial subterrnea, 150 KVA y menores, las Normas generalmente requieren que se coloquen boquillas tipo pozo con una capacidad de corriente mxima de 200 amperes.

Para los aparatos de distribucin comercial subterrnea, 225 kva y mayores, se piden boquillas tipo perno de 600 amperes, o mayores si se requiere.

El hecho de tener cualquiera de estos dos tipos de boquilla, implica que el transformador se le llame de frente muerto, ya que las conexiones para la alimentacin, deben realizarse con conectores tipo codo, adecuadamente aislados para la clase de voltaje que se est manejando.Funcin: Sirve como acceso para energizar el transformador a travs de las lneas de alimentacin. Para aparatos trifsicos se pueden tener tres o seis boquillas, dependiendo si el transformador va a estar en conexin radial o anillo.

Caractersticas: Generalmente son de resina epxica de alta rigidez dielctrica y deben tener la capacidad de corriente adecuada para la potencia nominal del aparato.

Uso: Los transformadores de 150 KVA y menores utilizan la tipo pozo; los de 225 KVA y mayores, utilizan la tipo perno.

Tipos de Boquillas

Tipo Pozo

Tipo Perno

Tipos de Boquillas

Tipo PozoTipo Perno

Soporte tipo codoAl lado de cada boquilla del transformador, se debe colocar un soporte tipo codo, que sirve para fijar los conectores cuando stos son desconectados para dar mantenimiento o algn servicio al aparato.

En la siguiente imagen se muestra a detalle este accesorio.

Accesorios

Boquillas tipo Espada

SeccionadoresExisten dos tipos de seccionadores: Radial o de dos posiciones Anillo o de cuatro posiciones. Su mismo nombre se relaciona con el tipo de transformador pedestal en el que se va a usar.Funcin: el principal objetivo de ambos es el de poder desconectar el transformador de su alimentacin primaria. Adems, el seccionador de cuatro posiciones tiene la caracterstica de ser operado para cambiar de fuente de alimentacin o para servir slo como punto de interconexin entre dos aparatos conectados a uno en comn.

Caractersticas: su operacin puede ser llevada a cabo por medio de una prtiga. La clase de voltaje deber ser mayor o igual a la del aparato en el que se va a utilizar. Los rangos de capacidad de corriente varan con respecto a la clase de voltaje.

Uso: el seccionador de dos posiciones se utiliza en los transformadores del tipo radial. El seccionador de cuatro posiciones es utilizado en los transformadores del tipo anillo y, cuando stos estn equipados con fusibles limitadores de corriente de rango completo, se agrega el seccionador de dos posiciones

Seccionadores

Fusibles Protege adems contra sobrecargas en transformadoresEs sensible tanto a las sobrecorrientes como a la temperatura del aceitePor su operacin se clasifican en: de expulsin, de aislamiento, y limitador de corrientePueden ser montados accesibles o no desde el exterior va portafusilesEl esquema ptimo de proteccin depende de balancear nivel de proteccin con inversin requeridaF. de Expulsin: protege contra cortocircuitos y sobrecargas en el secundario; baja capacidad interruptiva, y bajo costoF. Lim. de Corriente: protege contra daos internos en la unidad, es de alta capacidad interruptiva y alto costo de reemplazoFusible de aislamiento: protege al sistema de un transformador daado; bajo costo y limitada capacidad interruptiva

Fusibles de Expulsin para Transformadores de Distribucin Subterrnea: Para montaje en bayoneta

Para montaje en el interior del transformador

Fusible de un elemento (current sensing link)

Fusible de dos elementos (dual element weak link)

Fusibles de Expulsin

Diagrama

Fusibles Limitadores de Corriente Fusible limitador de rango completo montado en bayoneta

Ventajas de la limitacin de corrienteFacilidad de cambio de fusibleMejoramiento de la calidad de la energaNo diferenciacin de fallas

Fusible limitador de corriente con otros montajes

Portafusibles externo (clip mounted)Montaje interno (drywell canister mounte)

FusiblesMtodo de coordinacin:Trazar sobre una grfica logartmica las curvas de comportamiento de los elementosDeterminar la curva de Magnetizacin (Inrush)Determinar la curva de cortocircuito (Dao)Trazar las curvas de mnima fusin de despeje total de los fusibles involucradosCorregir por temperatura la curva de mn. fusin del F. de ExpulsinClculo de la magnitud y duracin de la sobrecarga permisible.

Interruptor SecundarioProteccin contra sobrecarga y cortocircuitos secundariosPuede re-establecerse mecnicamente desde el exteriorElementos trmico (bimetlico) y magntico (Opcional)Sealizacin lumnica de sobrecargaOpcin para control de emergencia en sobrecargas

Fusibles Limitadores de Corriente

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