INSTITUTO TECNOLGICO

SUPERIOR DE POZA RICA

TEMA:

Transformadores de potencia

MATERIA:

Subestaciones elctricas

DOCENTE:

Luis Felipe Martinez Cisneros

ALUMNO:

Badillo Bautista Luis Ramon

TRANSFORMADORES ELCTRICOS

Como su nombre lo dice sirven para transformar laenerga que viaja por lneas de alta, media y bajatensin, por las subestaciones distribuyndola por lasciudades. Existen diversos tipos de trasformadores,varan segn su potencia, capacidad.

El transformador, es la parte ms importante de una subestacinelctrica, consta de un embobinado de cable que se utiliza para unira dos o ms circuitos, aprovechando el efecto de induccin entre lasbobinas.

La bobina conectada a la fuente de energa se llama bobinaprimaria, las dems bobinas reciben el nombre de bobinassecundarias. Un transformador cuyo voltaje secundario sea superioral primario se llama transformador elevador, si por el contrario, elvoltaje secundario es inferior al primario este dispositivo recibe elnombre de transformador reductor.

TIPOS DE TRANSFORMADORES

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE TT/CC

Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras decorriente de la lnea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamasnormalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos demedida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen alos instrumentos al ocurrir cortocircuitos.

Carga nominal: 2.5 a 200 VA, dependiendosu funcin.

Corriente nominal: 5 y 1A en su ladosecundario, se definen como relaciones decorriente primaria a corriente secundaria.Unas relaciones tpicas de un transformadorde corriente podran ser: 600/5, 800/5,1000/5.

TRANSFORMADOR DE POTENCIAL TT/PP

Es un transformador devanado especialmente, con un primario dealto voltaje y un secundario de baja tensin. Tiene una potencianominal muy baja y su nico objetivo es suministrar una muestra devoltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentosincorporados.

Se pueden conseguirtransformadores depotencial de variosniveles de precisin,dependiendo de que tanprecisas deban ser suslecturas, para cadaaplicacin especial.

TRANSFORMADOR DE POTENCIA

Se utilizan para substransmisin ytransmisin de energa elctrica en alta ymedia tensin. Son de aplicacin ensubestaciones transformadoras, centralesde generacin y en grandes usuarios.

Caractersticas Generales:

Se construyen en potencias normalizadas desde1.25 hasta 20 MVA

Tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV

Frecuencias de 50 y 60 Hz.

CLASIFICACIN DE LOS TRANSFORMADORES

1.DEPENDIENDO DE LA RED DE SUMINISTRO DE ENERGA

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIN

Se denomina transformadoresde distribucin, generalmentelos transformadores depotencias iguales o inferiores a500 kVA y de tensiones igualeso inferiores a 67 000 V, tantomonofsicos como trifsicos.

Las aplicaciones tpicas sonpara alimentar a granjas,residencias, edificios oalmacenes pblicos, talleres ycentros comerciales.

Se utilizan en intemperie o interior paradistribucin de energa elctrica en mediatensin. Son de aplicacin en zonas urbanas,industrias, minera, explotaciones petroleras,grandes centros comerciales y toda actividadque requiera la utilizacin intensiva de energaelctrica.

Caractersticas Generales:

Potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA

Tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV.

Se construyen en otras tensiones primarias segn especificaciones particulares del cliente.

Se proveen en frecuencias de 5060 Hz

La variacin de tensin, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Transformadores tipo subestacinPara montaje sobre el piso o en plataforma

especialmente construida, opera conpotencias de 225 a 2.000 kVA y tensioneshasta de 34.500 Voltios.

Transformadores de potenciaPara montaje sobre el piso o en

plataformas especiales, opera con potenciassuperiores a 2000 KVA y con tensiones hasta115.000 Voltios.

2. De pendiendo el nmero de bobinas

Transformador Monofsico

Los Transformadores Monofsicos son fabricados con ncleo enrolladode tipo acorazado, diseados para prdidas bajas en hierro y cobre. Eltanque es cilndrico y su tapa es asegurada con el sistema aro-tornillo,todos los contornos son redondeados y las superficies horizontalestienen ngulo de declive para evitar el represamiento de agua en suinterior.

Transformador Trifsico

Un sistema trifsico se puede transformar empleando 3 transformadoresmonofsicos, los circuitos magnticos son completamenteindependientes, sin que se produzca reaccin o interferencia algunaentre los flujos respectivos.

Otra posibilidad es la de utilizar un solo transformador trifsicocompuesto de un nico ncleo magntico en el que se han dispuesto trescolumnas sobre las que sitan los arrollamientos primario y secundariode cada una de las fases, constituyendo esto un transformador trifsico.

3. Con relacin al tipo de medio aislante y refrigerante

Transformadores sumergidos en aceite

Pueden ser con ventilacin natural o con ventilacin forzada, staltima aplicable por costos, a transformadores con potencias superioresa 2.000 kVA.

Cuando por especificaciones muy particulares en el diseo o empleo serequieran sistemas especiales se pueden construir transformadores enlos que por medio de bombas exteriores el aceite circula forzadamente atravs de radiadores ventilados adecuadamente.

PARTES CONSTRUCTIVAS Estas son las partes constructivas que forman parte

del transformador

Transformadores tipo seco

Son de fabricacin especial y se caracterizan porque el ncleo y losdevanados no estn sumergidos en un lquido aislante y refrigerante.Las bobinas estn fabricadas con arrollamientos de aluminio y elaislamiento est constituido por una mezcla de resina epxica y harinade cuarzo, siendo un material resistente a la humedad e ignfugo (nocombustible, es decir no incendiable).

Datos de Placa

La placa caracterstica ser metlica e inoxidable fijada al fondo del compartimiento de conexiones. Tendr la siguiente informacin en espaol:

-Nombre del fabricante.-Nmero de serie.-Ao de fabricacin.-Nmero de fases.-Frecuencia.-Capacidad (KVA).-Voltaje nominal primario(Voltios).-Voltaje nominal secundario(Voltios).-Voltaje nominal en cada derivacin (Voltios).-Nivel bsico de aislamiento-BIL(KV)-Aumento promedio de temperatura en devanados(C).-Temperatura ambiente promedio diaria (40C).-Impedancia (%)-Peso total aproximado (Kg)-Diagrama de conexin (Unifilar)-Identificacin del lquido aislante.-Litros aproximados del lquido aislante.

CONEXIONES DE LOS TRANSFORMADORES

Designacin simblica de las conexiones.

La conexin de los devanados se designa con:

Las letras Y, D y Z para los devanados de alta tensin

Las letras e y, d, z para los devanados de baja tensin

Tipos de Enfriamiento en Transformadores

Los transformadores estn por lo general enfriados por aire o aceite capaz de

mantener una temperatura de operacin suficiente baja y prevenir puntos calientes en cualquier parte del transformador.

El aceite se considera uno de los mejores

medios de refrigeracin que tiene adems buenas propiedades dielctricas y

que cumple con las siguientes funciones:

Acta como aislante elctrico.

Acta como refrigerante.

Protege a los aisladores solidos contra la humedad y el aire.

Tipo OA

Sumergido en aceite, con enfriamiento natural.

Este es el enfriamiento ms comnmente usado y es el que frecuentemente resulta el ms econmico y adaptable a la generalidad de las aplicaciones.

Tipo OA/FA

Sumergido en aceite con enfriamiento propio y con enfriamiento de aire forzado.

Este tipo de transformadores es bsicamente una unidad OA a la cual se le han agregado ventiladores para aumentar la disipacin del calor en las superficies de enfriamiento y por lo tanto, aumenta los KVA de salida.

Tipo OA / FOA

Sumergido en aceite con enfriamiento propio, con enfriamiento de aceite forzado-aire forzado, con enfriamiento aceite forzado-aire forzado.

El rgimen del transformador tipo OA, sumergido en aceite puede ser aumentado por el empleo combinado de bombas y ventiladores

TIPO OW

Sumergidos en aceite, con enfriamiento por agua.

Este tipo de transformador est equipado con un cambiador de calor tubular colocado fuera del tanque, el agua de enfriamiento circula en el interior de los tubos y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente.

TIPO FOA

Sumergidos en aceite, con enfriamiento por aceite forzado con enfriadores de aire forzado.

El aceite de estos transformadores es enfriado al hacerlo pasar por cambiadores de calor o radiadores de aire y aceite colocados fuera del tanque. Su diseo est destinado a usarse nicamente con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando continuamente.

TIPO AA

Tipo seco, con enfriamiento propio.

La caracterstica primordial es que no contienen aceite u otro liquido para efectuar las funciones de aislamiento y enfriamiento, y es el aire el nico medio aislante que rodea el ncleo y las bobinas menos de 15KV y hasta 2 000 KVA.

TIPO AFA

Tipo seco, con enfriamiento por aire forzado.

Para aumentar la potencia del transformador AA, se usa el enfriamiento con aire forzado. El diseo comprende un ventilador que empuja el aire en un ducto colocado en la parte inferior del transformador.

TIPO FOW

Sumergido en aceite, con enfriamiento de aceite forzado con enfriadores de agua forzada.

El transformador es prcticamente igual que el FOA, excepto que el cambiador de calor es del modelo agua-aceite

TIPO AA/AFA

Tipo seco, con enfriamiento natural con enfriamiento por aire forzado.

La denominacin de estos transformadores indica que tienen dos rgimen, uno por enfriamiento natural y el otro contando con la circulacin forzada por medio de ventiladores, cuyo control es automtico y opera mediante un relevador trmico.

Autoevaluacin QUE ES UN TRANSFORMADOR DE POTENCIAL?Es un transformador devanado especialmente, con un primario de altovoltaje y un secundario de baja tensin. Tiene una potencia nominalmuy baja y su nico objetivo es suministrar una muestra de voltaje delsistema de potencia, para que se mida con instrumentos incorporados.

CUALES SON LOS TIPOS DE ENFRIAMIENTO EN TRANSFORMADORES?

TIPO OATIPO OA/FA

TIPO OA /FOATIPO FOATIPO OWTIPO FOWTIPO AATIPO AFA

TIPO AA/AFA

QUE INFORMACIN CONTIENE LA PLACA DE DATOS DE LOS TRANSFORMADORES ?

-Nmero de serie.

-Nombre del fabricante.-Ao de fabricacin.-Nmero de fases.-Frecuencia.-Capacidad (KVA).-Voltaje nominal primario(Voltios).-Voltaje nominal secundario(Voltios).-Voltaje nominal en cada derivacin (Voltios).-Nivel bsico de aislamiento-BIL(KV)-Aumento promedio de temperatura en devanados(C).-Temperatura ambiente promedio diaria (40C).-Impedancia (%)-Peso total aproximado (Kg)-Diagrama de conexin (Unifilar)-Identificacin del lquido aislante.-Litros aproximados del lquido aislante.