principales elementos de las subestaciones eléctricas i
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Principales Elementos de las
Subestaciones Eléctricas I
Curso: Diseño de Subestaciones Eléctricas
Generalidades
Siempre es conveniente tener una idea de cuales son los
principales componentes que constituyen una subestación
eléctrica así como la función que desempeñan dentro de los
sistemas con el objeto de analizar con mayor propiedad las
características mas importantes para una aplicación especifica.
Generalidades
Se puede mencionar que todos los elementos de una subestación
eléctrica tienen una función que desempeñar y cada uno es
importante de acuerdo a la ubicación que guardan dentro de la
instalación.
Generalidades
El Transformador:
Generalidades
Los transformadores desde el punto de vista del medio
refrigerante, se pueden dividir en dos grupos:
- Transformadores con aislamiento en seco.
- Transformadores con aislamiento en aceite.
Generalidades
Transformadores con aislamiento en seco
- Con enfriamiento por aire natural.
- Con circulación forzada del aire en el exterior por medio de
ventiladores.
- Con circulación forzada de aire en el núcleo y los devanados.
Generalidades
Transformadores con aislamiento en aceite
- Circulación natural del aceite y del aire.
- Circulación natural del aceite y aire auxiliado por circulación
forzada del aire con ventiladores en los tubos radiadores.
- Circulación forzada del aceite y circulación natural del aire.
- Circulación forzada del aceite y circulación forzada del aire.
- Circulación forzada del aceite y circulación forzada del agua
por medios externos.
- Conexión forzada del agua.
Generalidades
Partes constituyentes de un Transformador de Aceite:
Generalidades
Algunas características constructivas de los
transformadores:
- Las principales partes que constituyen un transformadores de
potencia son el núcleo magnético, los devanados, el conmutador
o cambiador de derivaciones, el tanque, los dispositivos de
enfriamiento, las boquillas así como algunos accesorios
adicionales (ganchos de sujeción, entre otros).
Generalidades
Cambiador de derivaciones: Cambia la relación de
transformación por variación del numero de espiras activas de
los devanados y se encuentran de dos tipos:
a) Cambiador de derivaciones en vacío, es decir, con el
transformador desconectado de la red.
b) Cambiador de derivación con carga, es decir, con el
transformador energizado y alimentando una carga.
Generalidades
Tanque: Tienen por lo general forma rectangular en las gran
potencia, pudiendo ser ovalados o cilíndricos en los
transformadores de potencias menores incluyendo los de
distribución.
Estos se construyen de lamina de acero rolada con soldadura en
las uniones y reforzada y dimensionada para resistir depresiones
hasta 2 a 3 mm de mercurio y sobrepresiones de orden de 1 a 2
kg/cm2, para transformadores de gran potencia (superiores a
100 MVA).
Generalidades
La base del tanque puede estar constituida por una armadura de
apoyo para el montaje de las ruedas o para facilitar el traslado
de la maquina, dependiendo de la capacidad del transformador
se le puede adaptar tubos radiadores y ventiladores para la
disipación de calor así como algún variante de intercambiador
de calor.
Generalidades
Algunos otros accesorios notables son:
- Terminal para conexión a tierra.
- Ganchos de sujeción para el movimiento de la maquina.
- Medios apropiados para la descarga rápida del aceite.
- Punto de conexión para el filtro-prensa en el tratamiento del
aceite.
- Placa de características.
Generalidades
Boquillas o Aisladores: Para los transformadores se construyen
generalmente de porcelana vidriada y aquellas para
transformadores con tensiones superiores a 34.5 kV por lo
general se construyen de tipo condensador con papel bakelizado
o de papel y aceite en el aislamiento interior.
Generalidades
Conexión en paralelo de los Transformadores:
- Para la conexión en paralelo de dos o mas transformadores se
deben cumplir las siguientes condiciones:
a) Igual tensión en vacío de los devanados correspondientes en
cada transformador.
b) La misma polaridad de los devanados.
c) Igualdad entre las tensiones de corto circuito y los
componentes activa y reactiva de la misma magnitud.
Generalidades
La instalación de los Transformadores:
Generalidades
La instalación de los Transformadores:
Generalidades
Transformadores de Potencial:
Generalidades
De tal forma que como especificaciones importantes a
considerar en un transformador de potencial, se tienen las
siguientes:
1. Relación de transformación v1/v2
2. Potencia de alimentación VA
3. Clase de precisión
4. Tipo de servicio
5. Número de devanados
6. Especificaciones dieléctricas
Generalidades
Transformadores de Corriente:
Generalidades
Utilización de los transformadores de potencial y de
corriente:
Los transformadores TP y TC tienen su utilización
principalmente en la alimentación de instrumentos de medición
y protección, por lo cual se tienen ya recomendaciones
establecidas por las normas y por los fabricantes en donde se
indican las aplicaciones mas adecuadas en función del topo de
servicio a prestar.
Generalidades
Las normas ANSI definen la clase de precisión como el error
máximo admisible en % que un transformador de instrumento
puede introducir en la medición de potencia, expresándose
como clases de precisión normales las siguientes:
Generalidades
Generalidades
Generalidades
Generalidades
Aspectos generales para la selección de transformadores de
instrumento (Potencial y Corriente).
a) Tipo de Instalación
b) Tipo de Aislamiento
c) Potencia
d) Clase de precisión
Generalidades
a) Tipo de Instalación
Los transformadores de instrumento se construyen para ser
instalados en interiores o exteriores, es decir, pueden ser de tipo
interior o de tipo intemperie.
Generalidades
b.3) Para alta tensión: Especificaciones Dieléctricas
- Tensión de impulso o de rayo con onda de 1.2/50 microseg.
- Tensión a la frecuencia del sistema (60 hz) durante un
minuto.
- Tensión a la frecuencia del sistema (60 hz) durante 10 seg. En
húmedo
Generalidades
c) Potencia
- Los transformadores de instrumentos alimentan a
instrumentos de protección o medición que de acuerdo con
las tablas indicadas, tiene bajo consumo de potencia.
- Los elementos que intervienen en la determinación de la
potencia son: La potencia de los instrumentos por la
alimentación / El consumo de potencia de los conductores
que conectan al transformador con los instrumentos.
Generalidades
d) Clase de Precisión
- La clase de precisión de los transformadores de instrumento
dependen del tipo de instrumento por alimentar (de medición
o de protección), de la potencia de consumo y su factor de
potencia.
Generalidades
Corrientes térmicas y dinámicas en los transformadores de
Corriente.
Generalidades
Conexiones de los Transformadores de Instrumento:
- Los transformadores de instrumentos empleados para la
alimentación de instrumentos de medición y/o protección en
los circuitos trifásicos generalmente están conectados en
cualquiera de la conexiones típicas de los circuitos trifásicos,
es decir, delta o estrella.
Generalidades
Conexiones de los Transformadores de Instrumento:
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Curso: Diseño de Subestaciones Eléctricas