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UNA EMPRESA DE CLASE MUNDIAL

05/09/2020 1EL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION



MANTENER SIEMPRE UNA ACTITUD POSITIVA Y PARTICIPATIVA

“NADIE LO SABE TODO”,

SE APRENDE DIA A DIA,GANANDO CONOCIMIENTOSY EXPERIENCIAS.

Objetivo:

El participante obtendrá los conocimientosbásicos del funcionamiento y operación deltransformador de distribución, laidentificación de sus partes internas; lostipos, su clasificación, las conexiones yarreglos operativos para bancos; calculode los fusibles de protección yproblemáticas de operación.





TRANSFORMADORES AEREOS O TIPO POSTE:

Características típicas de Transformadores Aéreosestándar:▪ Cambiador de 5 posiciones, la nominal, 2 arriba y 2

debajo de la tensión nominal primaria; de operacióninterna o externa.

▪ Diseñados para operar a una altitud de 2,300 m.s.n.m.▪ Sobreelevación de temperatura de 65°C, sobre una

medida de 30°C para transformador tipo normal y unamáxima de 40°C en un período de 24 horas para el tipocosta.

▪ En media tensión, para transformadores monofásicos,conexión entre línea y línea (2 boquillas) y entre línea ytierra (YT o de una boquilla) y transformadorestrifásicos con conexión delta o estrella.

▪ En baja tensión, conexiones paralelo o serie 3 hilos,para transformadores monofásicos y estrella conneutro accesible fuera del tanque, paratransformadores trifásicos

▪ Para ambiente normal (30°C); Y Para climas cálidos(40°C). Tipo Costa

NORMAS DE FABRICACION: NOM-002-SEDE, NMX-J-116-ANCE, NMX-J-123-ANCE, NMX-J-169-ANCE, NRF-025-CFE (antes normas K de CFE).



TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS:Los transformadores monofásicos tipo postese utilizan en redes eléctricas dedistribución aérea públicas o privadas, seclasifican de acuerdo a su tipo deprotección:

1. Transformador Convencional:

Se conecta a 1 línea de alta tensión (tipounicornio YT) o a 2 líneas de alta tensión(bifásico), estos transformadores no incluyenelementos de protección adicionales, seprotege con cortacircuitos fusibles.2. Transformador Autoprotegido:Puede conectarse directamente a 1 línea dealta tensión (tipo unicornio YT) o a 2 líneas dealta tensión, incluye elementos internos deprotección adicionales. Esta configuraciónoperativa se recomienda para ramalesprotegidos con cortacircuitos fusible, aunqueno necesariamente.



I. Transformadores Convencionales:

a. Transformador Monofásico unicornioconexión Y-T: Se conecta a una fase enmedia tensión, cerrando a tierra o alneutro corrido, se protege mediantecortacircuitos fusibles y opcionalmentetermomagneticos, para protección desobrecargas o cortocircuitos en la red debaja tensión.



b. Transformador tipo postebifásico: Este transformador, sealimenta con 2 fases de mediatensión, se protege mediantecortacircuitos fusibles, yopcionalmente termomagneticos,para protección de sobrecargas ocortocircuitos en la red de bajatensión.



II. Transformador Autoprotegido:

Puede conectarse directamente a 1 línea de alta tensión (tipo unicornio YT)o a 2 líneas de alta tensión (se instala donde no existe neutro corrido y setiene alta resistencia de los sistemas de tierras). ambos incluyen elementosinternos de protección adicionales:▪ Para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-

circuitos en la red secundaria mediante interruptor termomagnetico.▪ Fusible expulsión contra fallas internas en el transformador (Instalado

internamente).

Esta configuración operativa se recomienda para ramales protegidoscon cortacircuitos fusible, aunque no necesariamente.



Componentes del Transformador Autoprotegido:



Fusible de expulsión de protección interna del Transformador Autoprotegido:Este elementoopera cuando se presenta una falla interna en el transformador. Sirve para proteger tantoal sistema de distribución o alimentación, como al propio transformador de daños mayores.Cada transformador autoprotegido lleva un fusible de expulsión por cada boquilla de mediatensión, el cual se localiza entre las puntas de la bobina primaria y la boquilla (Dentro)correspondiente.

Al operar este fusible indica falla en los devanados o componentes internos deltransformador, esto se detecta al no existir tensión cuando el interruptortermomagnetico se encuentre cerrado; al realizar prueba a la lámpara indicadoraesta no encenderá.



Operación del interruptor termomagnetico, o Térmico:

Al presentarse un cortocircuito, o sobrecarga en la red de baja tensión deltransformador autoprotegido, opera el interruptor termomagnetico, abriendo yafectando el suministro de energía, para restablecerlo se procede de la siguientemanera:Por cortocircuito:1. Revisar la red de baja tensión para corregir daño.2. Subir suavemente la palanca del termomagnetico a la posición R para restablecerlo.3. Bajar suavemente la palanca a la posición de cierre C para cerrarlo.



Por sobrecarga:La luz roja se enciende y permanece después que abrió el termomagnetico.1. Revisar la red de baja tensión para descartar posible falla, así como los puentes y

boquillas del transformador para descartar punto caliente por falso contacto.2. Subir suavemente la palanca del termomagnetico a la posición R para restablecerlo.3. Bajar suavemente la palanca a la posición de cierre C para cerrarlo.



Vista del mecanismo del interruptor térmico y termomagnetico:

Los transformadores monofásicos para potencias hasta de 25 kVA son térmicos para laspotencias de 37.5 a 167 kVA son termomagnéticos.

Interruptor térmico



Incrementado la capacidad deinterruptor Térmico:1. Pasar la palanca pequeña

rompiendo el alambre que losasegura de la posición L a la C,para ajustar eltermomagnetico con un 10 %adicional de carga, la luz pilotose apagara una vez que secierra el interruptor.



Mecanismo del interruptor térmico:Este tipo de dispositivo es el utilizado en los transformadores autoprotegidos:

Es un dispositivo electromecánico contres elementos principales: (1) Detecciónde temperatura, (2) Enganche y disparo;(3) Interruptor de corriente.La función de detección de temperaturaes hecha a través del uso de cintas(cobretugnsteno) bimetálicas, deldispositivo dentro del interruptor de talmanera que la corriente de carga deltransformador pasa a través de ellas,ubicada dentro de la capa superior delaceite del transformador.De esta forma, el modelo térmico críticodel transformador seguido por elinterruptor es obtenido porque las cintasbimetálicas responde térmicamente a latemperatura del aceite deltransformador y también a los cambiosde temperatura creados por el flujo dela corriente de carga que pasa a travésde ellas.

El juego de contactos de la luz de señalestá conectado mecánicamente al sistemaprincipal de enganche y del bimetal delinterruptor. El mecanismo de la luz de señalse ajusta de tal manera que los contactosde la luz de señal se cerrarán en unacondición térmica predeterminada, la cualocurre antes de que el sistema principal deenganche abra los contactos principales.Esto da una indicación visual externa, deque una presente condición de carga ha sidoalcanzada por el transformador. Elmecanismo de la luz de señal no sereengancha por si mismo cuando la cargadisminuye; la luz de señal permaneceencendida una vez que los contactos de laluz de señal se cierran y solamente puedenser desconectados operando manualmente lamanija exterior del interruptor.



El control de emergencia: Este juego deenganches puede ser activado externamentepara aumentar la cantidad de carga que elinterruptor va a permitir que conduzca eltransformador. Esto se logra aumentando elacoplamiento de enganche principal y el dela luz de señal dentro del interruptor locual tiene el efecto de requerir mayormovimiento de la cinta bimetálica para abrirel interruptor ya que mayor movimiento delbimetal requiere una mayor temperatura.



Prueba de funcionamiento de la luz de señalización:

Se efectúa con el transformador energizado:

1. llevando la palanca de operación – por medio de una pértiga – hasta quela flecha o marca quede en la posición “L”, la luz debe encender.

2. Después de esta operación, regrese la palanca a la posición “C”, con locual se apagará la luz indicadora.



TRANSFORMADOR TRIFASICO:

• Más barato que tres transformadores monofásicos.• La relación de tamaño del banco con un único transformador trifásico, siempre será más

pequeño que un banco de transformadores monofásicos.

• Se utiliza en fraccionamientos residenciales, pequeñas industrias, pozos de agua, zonasrecreativas, centros comerciales, hospitales, zonas rurales etc...

Sin embargo CFE actualmente deja de instalarlos en redes aéreas, excepto para aplicacionesespeciales.



Conexión de transformadores trifásicos:

▪ Por lo que respecta a las bobinas primarias y secundarias, en general lostransformadores se pueden conectar de varias formas, teniendo cuatro posibles casos:Y/Y, Y/Δ, Δ/Y, Δ/Δ.

▪ Se pueden conectar las bobinas primarias en estrella o en triángulo (delta) al igual quelas bobinas secundarias.

▪ Dependiendo como la aplicación se tendrán unas características técnicas u otras.

▪ De esta forma, la relación de las tensiones de entrada y de salida no solamentedependerá de la relación de vueltas (espiras) de las bobinas primarias y secundarias,sino que también dependerá de cómo estén conectadas las bobinas primarias y lasbobinas secundarias.

Generalmente los transformadores de distribución se conectan de 2 formas:• Conexión Δ/Y• Conexión Y/Y



La conexión Delta/estrella aterrizada (Δ/Y):

Tiene las siguientes características operativas:

▪ Donde el voltaje de línea de secundario es igual al voltaje de línea del primariomultiplicado por el factor y el inverso de la relación de transformación.

▪ En esta conexión el voltaje secundario se desplaza 30° en retraso con respecto alvoltaje primario del transformador, y no presenta problemas con las componentes ensus voltajes de terceros armónicos.

▪ Esta conexión se utiliza normalmente para elevar el voltaje a un valor alto, y entransformadores de potencia.

▪ En subestaciones de distribución, y para bajar el nivel de tensión.

▪ Utilizado en transformadores de distribución aéreos.



TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN SUBTERRÁNEA SE CLASIFICAN:

▪ Por su instalación: pedestal y sumergible.▪ Por su enfriamiento: autoenfriados en líquido aislante.▪ Monofásicos con capacidad nominal de 5 a 75 kva▪ Trifásicos con capacidad nominal de 15 a 500 kva,▪ Clase de aislamiento de 15, 25 y 34.5 kv.

EN CUANTO AL TIPO DE AISLAMIENTO DE SUS ACCESORIOS:

▪ Frente muerto: son aquellos que no tienen partes vivas expuestas en elcompartimiento de alta tensión, estando el transformador energizado.

▪ Frente vivo: son aquellos que tienen partes vivas expuestas en el compartimientode M.T.



EN CUANTO A SU OPERACIÓN:

Operación radial:1 (monofásicos), o 3boquillas A.T.

Operación en anillo:2 (monofásicos) o 6boquillas en A.T.



EN CUANTO A SU PROTECCION:

• En alta tensión: Cuenta con fusible limitador de corriente de rango parcial de operacióninterna, conectado en serie con un fusible de expulsión, de doble elemento tipo bayoneta, deoperación interna, removible desde el exterior por medio de pértiga. Para transformadorestrifásicos pedestal o sumergible utilizan fusibles limitadores de corriente de rango completo.

• En baja tensión: Puede contar con un interruptor térmico o termo magnético, según serequiera (opcional).



TRANSFORMADOR PEDESTAL:

Es el conjunto formado por un transformador convencional integrado a un gabinetecerrado, en el cual se incluyen accesorios y terminales para conectarse a unsistema de distribución subterránea, montado en un pedestal de concreto paraoperar a la intemperie. Por su conexión y aplicación se clasifican en:



TRANSFORMADOR PEDESTAL MONOFASICO: Utilizado en la alimentación decargas comerciales y residenciales.

Fusibles tipo bayoneta

Seccionador

Boquillas de alta tensión tipo pozo B

Boquilla de alta tensión tipo pozo A

Cambiador de derivaciones Válvula de drenaje y muestreo

Boquillas de baja tensión con terminal tipo espada

Tapa del transformador

Placa de datos

Válvula de alivio de sobrepresión



TRANSFORMADOR PEDESTAL TRIFASICO:



TRANSFORMADOR SUMERGIBLE:

Este tipo de transformadores se construyen para operar satisfactoriamente ensistemas de redes subterráneas y son instalados en bóvedas o fosas debajo delnivel del terreno.

Debido a que están expuestos a estar sumergidos totalmente en agua o lodo, la tapa,accesorios, boquillas, registros de mano y manijas de operación estánherméticamente selladas.



TRANSFORMADOR MONOFASICO SUMERGIBLE: Su aplicación generalmente enredes residenciales.

http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=xvvgGGexe8E7kM&tbnid=2HYuQud0BewVrM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.transformadoresiessa.com.mx/INICIO_archivos/TransformadorS.htm&ei=e9-wUvH9H8uY2gXBlYDQBA&psig=AFQjCNGjERFnOb5UBbEAhMHaEmdG4ZH4Iw&ust=1387409554068456



TRANSFORMADOR TRIFASICO SUMERGIBLE: Su aplicación en redes residenciales Ycomerciales.

Seccionador radial

Boquillas de alta tensión B

Cambiador de derivaciones (taps)

Placa de tierra

Válvula de alivio de sobrepresión

Indicador de temperatura del Aceite

Indicador de nivel de líquido

Tanque

Fusibles limitadores rango completo

Válvula de drenaje y muestreo

Seccionador de anillo

Boquillas de alta tensión A

Boquilla baja tensión tipo espada



CONEXIÓN DE LOS DEVANADOS DE LOS TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIONSUBTERRANEA:

Conexión estrella/estrella aterrizado (Y/Y):

▪ Con este tipo de conexión se tienen dos neutros, uno en las bobinas primarias y otro en lasbobinas secundarias conectados al sistema de tierras.

▪ Solamente no es necesario conectar los neutros a tierra cuando el sistema trifásico está muyequilibrado.

▪ Esta conexión se utilizan en los transformadores trifásicos de distribución subterránea.

N

X1

X2

X3

N

H1

H2

H3

VOLTAJES PRESENTES:

LADO PRIMARIO:

H1-H2 = VL

H1-H3 = VL

H2-H3 = VL

H1-N = VL/√3

H2-N = VL/√3

H3-N = VL/√3

LADO SECUNDARIO O BAJA

TENSION:

X1-X2 = 220 V.

X1-X3 = 220 V.

X2-X3 = 220 V.

X1-N = 127 V.

X2-N = 127 V.

X3-N = 127 V.



CONEXIÓN DE BANCOS TRIFASICOS CON TRANSFORMADORESMONOFASICOS:

La normatividad y políticas de CFE, establece la configuración de redes de bajatensión en 3 fases 4 hilos (3F-4H), para alimentar redes de baja tensióntrifásicas, o suministros comerciales, o industriales trifásicos, mediante lainstalación de 2 o 3 unidades monofásicas

NIVELES DE VOLTAJE EN LA RED DE BAJA TENSION:VA-N = 127 V. V AB = 220 V.VB-N = 127 V. V BC = 220 V.VC-N = 127 V. V CA = 220 V

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H1 H2

X1 X2X0

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H1 H2

X1 X2X0

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H1 H2

X1 X2X0

N

A

B

C

Conexión delta-estrella aterrizada: Únicamente con transformadores a 2 fases(bifásicos). En desuso actual.

http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=T7rjM-C3iTrEBM&tbnid=Qu_4UYeVQsZ-7M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.pegsacomercial.com/productos.php&ei=lhayUpqgHpPS2wXVoIG4Cw&bvm=bv.58187178,d.b2I&psig=AFQjCNHubv6aVXb3nZmItR1McpCAgtsadw&ust=1387489236073067



Conexión con 3 transformadores monofásicos Y-T: Uso intensivo actual para redes trifásicas.

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H1 H2

X

0

X

1

UUUUUUUUU

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X

2

X

0

UUUUUUUUU

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H3

X

3

X

0N

A

B

C

NEUTRO CORRIDO

NIVELES DE VOLTAJE

EN LA RED DE BAJA

TENSION:

VA-N = 127 V.

VB-N = 127 V.

VC-N = 127 V.

V AB = 220 V.

V BC = 220 V.

V CA = 220 V.

BANCOCONVENCIONALPROTEGIDOMEDIANTECORTACIRCUITOSFUSIBLES.

BANCO CON TRANSFORMADORES AUTOPROTEGIDOS (CONECTADOS DIRECTO A LA LINEA)



BANCO Δ –ABIERTA + NEUTRO (Delta abierta): En este arreglo el neutro deconecta a un borne Xo de uno de los transformadores monofásicos.

➢ La conexión delta-delta la más flexible de las conexiones trifásicas.

➢ Una de las ventajas de esta conexión, es que si uno de los transformadores sedaña o se retira de servicio, los otros dos pueden continuar operando en lallamada conexión “delta-abierta” o “V”.

➢ Con esta conexión se suministra aproximadamente el 58% de la potencia que entrega un banco en conexión delta-delta.

http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=rMYUTYVXhpm6RM&tbnid=Ee-DzGZ4xaow8M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.flickr.com/photos/85555530@N07/sets/72157631475719258/detail/&ei=DTWxUoSHH6P52QX_zoGoCw&bvm=bv.58187178,d.b2I&psig=AFQjCNFTqYXrxkLIn5Rvaw3oBj1F0RMIkw&ust=1387431541903472



TIPO DE ENFRIAMIENTO DE LOSTRANSFORMADORES:El calor es producido por las corrientes debido a:

▪ Las perdidas propias.▪ La carga normal y sobrecargas.

Debe transmitirse al medio exterior mediante:

▪ Aire▪ Liquido (aceite)

La transmisión de calor se hace por un medio enforma más o menos eficiente, dependiendo de lossiguientes valores:

▪ La masa volumétrica.▪ Coeficiente de dilatación térmica.▪ Viscosidad.▪ Calor especifico.▪ Conductividad térmica.



LA TRANSFERENCIA DE CALOR AL EXTERIOR EN UN TRANSFORMADORSON LAS SIGUIENTES:

1. CONVECCION

La transferencia de calor por convección se puede hacer en dos formas:

a) Por convección natural.

b) Por convección forzada.

2. CONDUCCION: Es un proceso lento por el cual se transmite el calor a través de una sustanciapor actividad molecular. La capacidad que tiene una sustancia para conducir calor se mide por su“conductividad térmica”.

3. RADIACION: Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se desplazan a lavelocidad de la luz representan en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdidas de calor. En elcaso de los transformadores, la transferencia de calor a través del tanque y los tubos radiadoreshacia la atmósfera es por radiación (Observado mediante la termografía).



EL ENFRIAMIENTO TIPICOS MAYORMENTE UTILIZADOS EN LOS TRANSFORMADORES DEPOTENCIA Y DISTRIBUCION SON:

➢ TIPO OA: Esta configuración de el enfriamiento más comúnmente usado en transformadoresde distribución. En estos transformadores, el aceite aislante circula por convección naturaldentro de un tanque con paredes lisas, corrugadas o bien previstas de enfriadores tubulares oradiadores separables para transformadores mayores a 37. 5 KVA.



EL ENFRIAMIENTO TIPICOS MAYORMENTE UTILIZADOS EN LOS TRANSFORMADORES DEPOTENCIA Y DISTRIBUCION SON:

➢ TIPO OA/FA: Sumergido en aceite con enfriamiento propio y con enfriamiento de aireforzado. Este tipo de transformadores es básicamente una unidad OA a la cual se le hanagregado ventiladores para aumentar la disipación del calor en las superficies deenfriamiento y por lo tanto, aumentar los KVA de salida.

➢ TIPO OA/FOA/FOA: Sumergido en aceite con enfriamiento propio, con enfriamiento deaceite forzado-aire forzado, con enfriamiento aceite forzado-aire forzado. El régimen deltransformador tipo OA, sumergido en aceite puede ser aumentado por el empleo combinadode bombas y ventiladores.

GENERALMENTE ESTE TIPO DE ENFRIAMIENTO ES PARA TRANSFORMADORES TIPOESTACION Y SUBESTACION.


CÁLCULO DE LA CARGA DE UN TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION:

Se utilizan 2 métodos para calcularla:

▪ PARA REDES SECUNDARIAS BALANCEADAS: Misma magnitud de corriente entodas las fases.

▪ PARA REDES SECUNDARIAS DESBALANCEADAS: Diferente magnitud decorriente en las fases.

1. REDES BALANCEADAS: calculando la carga total del transformador mediantelas siguientes formulas matemáticas:

a. Transformadores Monofásicos:

S = I corriente de fase X Voltaje de Fase a Fase. : VA o KVA

b. Transformadores Trifásicos:

S = I corriente de fase X Voltaje de Fase a Fase X √3 : VA o KVA

05/09/2020 EL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 39


2. REDES DESBALANCEADAS: Se calcula de carga por fase, sumándolas paradeterminar la carga total del transformador:

a. Transformadores Monofásicos:

Carga fase A = I corriente de la fase A X Voltaje de la Fase A a neutro.

Carga fase B = I corriente de la fase B X Voltaje de la Fase B a neutro.

Carga Total = Carga fase A + Carga fase B. en VA o KVA

b. Transformadores Trifásicos:

Carga fase A = I corriente de la fase A X Voltaje de la Fase A a neutro.

Carga fase B = I corriente de la fase B X Voltaje de la Fase B a neutro.

Carga fase C = I corriente de la fase C X Voltaje de la Fase C a neutro.

Carga Total = Carga fase A + Carga fase B + Carga fase C. en VA o KVA



EJEMPLO DE CALCULO DE LA CARGA DE UN TRANSFORMADOR CON CARGA BALANCEADA:

I. Para un transformador monofásico: Capacidad de: 25 KVA, Relación de13,200/120-240

Amperaje Medido:Fase A = 80 amp. Voltaje de Fase A a Neutro = 120 V.Fase B = 80 amp. Voltaje de Fase B a Neutro = 120 V.

Voltaje entre Fases A y B = 240 V.S = I corriente X Voltaje Fase-Fase = 80 X 240 = 19,200 VA = 19.2 KVA.

% de carga del transformador = carga / capacidad = 19.2/25 = 76.8

II. Para un Transformador Trifásico: Capacidad de: 75 KVA Relación de13,200/220-127Amperaje Medido:Fase A = 180 amp. Voltaje de Fase A a Neutro = 127 V.Fase B = 180 amp. Voltaje de Fase B a Neutro = 127 V.Fase C = 180 amp. Voltaje de Fase C a Neutro = 127 V.Voltaje entre Fases A y B, B y C, C y A = 220 V.

S = I corriente de fase X Voltaje de Fase a Fase X √3 : VA o KVA

S = 180 X 220 X 1.732 = 68,587 VA = 68.58 KVA.

% de carga del transformador = carga / capacidad = 68.58/75 = 91.44 %05/09/2020 EL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION 41


EJEMPLO DE CÁLCULO DE LA CARGA DE UN TRANSFORMADOR CON CARGADESBALANCEADA:

I. Para un transformador monofásico:S = Voltaje x Corriente = Volts-ampere = En VA, o KVA.Capacidad del transformador: 25 KVA, Relación de 13,200/120-240

Amperaje medido en la hora Pico:Fase A = 80 amp. Voltaje de Fase A a Neutro = 120 V.Fase B = 70 amp. Voltaje de Fase B a Neutro = 120 V.

Voltaje entre Fases A y B = 240 V.La carga que lleva el transformador será:Carga Fase A = 80 x 120 = 9,600 Volts-ampere = 9.6 KVACarga Fase B = 70 x 120 = 8,400 Volts-ampere = 8.4 KVACarga total = Carga Fase A + Carga Fase B = 18 KVA

% de carga del transformador = carga / capacidad = 18/25 = 72 %



Todos los transformadores en condiciones de emergencia se pueden sobrecargarpor periodos cortos y no continuos hasta un 20 % de su capacidad nominal.

II. Para un transformador trifásico:

S = Volts-ampere = Voltaje x Corriente: En VA, o KVA.Capacidad del transformador: 75 KVA Relación de 13,200/220-127 V.Amperaje medido en la hora Pico:Fase A = 150 amp. Voltaje de Fase A a Neutro = 127 V.Fase B = 170 amp. Voltaje de Fase B a Neutro = 126 V.Fase C = 180 amp. Voltaje de Fase C a Neutro = 125 V.Voltaje entre Fases: A y B= 220 V. B y C = 218 V. C y A = 218 V.Calculo de la carga por fase:Carga Fase A = 150 x 127 = 19,050 Volts-ampere = 19.05 KVACarga Fase B = 170 x 126 = 21,420 Volts-ampere = 21.42 KVACarga Fase C = 180 x 125 = 22,500 Volts-ampere = 22.5 KVA

Carga total = Carga Fase A + Carga Fase B + Carga Fase C = 62.97 KVA% de carga del transformador = carga / capacidad = 62.97/75 = 83.9 %

No obstante la carga máxima a la que podemos mantener un transformador vadepender del punto donde se encuentre instalado ya que el medio ambiente puedeayudar a mantenerlo enfriado, permitiendo llevar la carga hasta arriba del 90 % de sucapacidad, sin detrimento de su nivel de voltaje secundario. En climas muy calurosos noes recomendable mantenerlo en cargas mayores al 90 % , por largos periodos.




CALCULO DEL % DE DESBALANCEO DE UN TRANSFORMADOR

Para calcular el porcentaje del desequilibrio de corrientes de un transformador :

A. Sumar los valores del amperaje de las tres líneas.B. Dividir la suma entre tres, dando como resultado la corriente promedio.C. Tomar el valor de amperaje que esté más alejado de la corriente promedio (alto o bajo).D. Determinar la diferencia entre este valor de amperaje (el más alejado del promedio) y el promedio.E. Dividir la diferencia entre el promedio. Multiplicar el resultado por 100 para determinar el porcentaje de desequilibrio.

Ejemplo del ejercicio anterior:

Fase A = 150 amp. PROMEDIO = 500 = 167 Fase B = 170 amp. 3Fase C = 180 amp. La diferencia con el menor valor (167- 150 ) = 17 Total = 500 amp.

El Porcentaje de desbalanceo es igual a : 17 x 100 = 10 %167

Siendo un valor en limite aceptable, sin embargo es recomendable implementar acciones correctivas.


CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LOSFUSIBLES DE PROTECCION.

El criterio general para sudeterminación es que el eslabón fusibleque se instalara en el cortacircuitofusible:

Debe ser de la capacidad máspróxima a la corriente nominal en ellado de media tensión del banco detransformación de acuerdo a la normade referencia 08 TR 03, paraproteger al transformador contrasobrecargas y fallos en la red debaja tensión. El tipo de fusible deacuerdo a normas será K.

Se denomina fusible a un dispositivo, constituido porun soporte adecuado, un hilo o lámina de un metal oaleación de bajo punto de fusión que se intercala enun punto determinado de una instalación eléctricapara que se funda, por Efecto Joule, cuando laintensidad de corriente supere, por un cortocircuitoo un exceso de carga.


http://es.wikipedia.org/wiki/Metal

http://es.wikipedia.org/wiki/Aleaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joule

http://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_corriente_el%C3%A9ctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Cortocircuito



CORRIENTE DE MAGNETIZACION:

La corriente de magnetización o Inrush es unacondición transitoria que ocurre cuando seenergiza un transformador.

❑ Esta corriente es que puede llegar a ser de100 veces la corriente de vacío de régimenpermanente del transformador.

❑ Se considera que esta corriente es del 5 al8% de la corriente nominal, esto es, sealcanzarán corrientes instantáneas de 5, 812, o 15 veces la nominal.

❑ Debido al valor no nulo de la resistencia deldevanado primario, la corriente transitoriade conexión se amortigua rápidamente alcabo de unos pocos ciclos.

❑ Al tratarse de corrientes de corta duraciónel fusible debe tener la capacidad desoportar por un numero determinado deciclos esta corriente.

La corriente de magnetización de untransformador depende de lossiguientes factores y su duración seconsidera típicamente de 0.1segundos.▪ Capacidad del transformador▪ Magnetismo residual o remanente

del núcleo.▪ Punto sobre la onda de tensión

cuando ocurre la energización▪ Ubicación del transformador

dentro del sistema eléctrico.



Nota: los fabricantes proporcionan esta tabla de operación continua y de emergenciade los fusibles, estableciendo que por cada grado centígrado arriba de sutemperatura ambiente nominal, esa capacidad e disminuye en un 0.4 % y viceversacuando la temperatura esta debajo de ese nivel aumenta en un 0.4 %. Recomiendanque las sobrecargas de emergencia no sea mayor a 10 veces durante su vida útil.


CALCULO DE LA CORRIENTE NOMINAL (In) EN MEDIA TENSION PARA SELECCIÓN DEL FUSIBLE DE PROTECCION:

I. Para transformadores monofásicos:

a. Transformadores monofásicos Y-T(unicornios):In = KVA/VOLTAJE DE FASE A TIERRA.

Ejemplo de un transformador de 25 KVA con relación de 13,200/120-240 V.


In = 25000/(13,200/ ) = 25,000/7,621 = 3.28 amperes.

Como en el mercado no existe un listón fusible de 3.28amperes, por tanto se selecciona un fusible de la capacidadmas cercana a este valor, un fusible tipo K de 3 amperes esel adecuado.

3


b. Transformador Bifásico:2 Boquillas

In = KVA/VOLTAJE DE FASE.

Ejemplo de un transformador de 25 KVA conrelación de 13,200/120-240 V.

In =25000/(13,200) = 25,000/13,200 = 1.89 amp.

Como en el mercado no existe un listón fusible de1.89 amperes, por tanto se selecciona un fusiblede la capacidad mas cercana a este valor, seinstalara un fusible tipo K de 2 amperes en los 2cortacircuitos del transformador.



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II. PARA TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS:

In = KVA/ * KV.

Ejemplo de un transformador de 75 KVA con relación de 13,200/220-127 V.

In = 75000/ ( *13,200 ) =75,000/ 22,860 = 3.28 amperes.

Como en el mercado no existe un listón fusible de 3.28 amperes, por tanto se selecciona unfusible de la capacidad mas cercana a este valor, un fusible tipo K de 3 amperes es eladecuado.

Los fusibles actuales están diseñados para operar continuamente sin problemas a la corrientenominal si se localizan en lugares donde no se sobrepasen su temperatura ambiente deoperación, especificada en las normas:

25 ⁰ para fusibles universales30 ⁰ para fusibles de potencia




TABLAS NORMATIVAS DE CAPACIDADES DE LOS ESLABONES FUSIBLES PARA PROTECCION DE LOS TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION:



TABLA SELECTIVA DE CONDUCTORES DE COBRE PARA PUENTES DE CONEXIÓNDEL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN A LA RED DE BAJA TENSIÓN.

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