detalles constructivos transformadores

Transformadores de distribuciónDetalles constructivos

Aisladores de alta tensión

Material: PorcelanaTensiónBILDistancia de fugaCorriente

Cambiadores de tomas

Monofásico = un grupoTrifásico = tres gruposManilla como puntero

Cambiador de tomas externo

Instalación del cambiador de tomas

Tapa con correa metálica

Cierre de la Tapa

Operación de la Tapa

Curva de operación de la válvula

Prueba de resistencia del tanque

Descrita en la norma ANSI C37.12.20Prueba 1 – falla dentro del tanque sin fusibleLa fuente debe generar 7.2 kV y 8000 amperiosTiempo de aclarar la falla ½ a 1 cicloLa falla es un gap de 1 pulgada localizado 1 pulgada sobre las grapas del núcleo puenteado con un alambre de cobre de diametro 0.0605 de pulgada Prueba 2 se repite la prueba 1 Para pasar la prueba no debe haber rotura del tanqueMenos de ¼ de aceite se debe perder en la pruebaNo se debe perder aceite despues de la fallaEl transformador no se puede soltar de su montura

Prueba de Resistencia del tanque

Resistencia de la tapa

Aislador de baja tensión

Conector de doble ojo

Conectores de baja tensión

Puesta a tierra del neutro y tanque

Soporte de montaje

Descargador de baja tensión

Detalle de la parte inferior del tanque

Sistema de Fijación de 3 puntos

Placa de datos

Como seleccionar los transformadores

Tensión PrimariaTensión secundariaNúmero de faseskVA (Capacidad del transformador)

Criterios para seleccionar la capacidad

kVAs inicialesPolíticas de diseño de la empresaCrecimiento de demandaCuántos años para que el transformador alcance su capacidad nominalPolíticas de la empresa para sobrecargar los transformadoresPolíticas en la topología del sistema

Instalación de transformadores

Transformador

Cortacircuitos

o o Pararrayos

Interruptor de BT

Transformador Autoprotegido

Protección totalSe Suministra con:

Pararrayos en la A. T.Fusible en la A. T.Interruptor en la B. T.Luz de Señalización

La Coordinación de la Protección es Responsabilidad del Fabricante

Componentes del autoprotegido

Filosofía de la protección CSP

El transformador de distribución debe estar protegido contra fallas y sobrecargas que disminuyen su vida.El sistema eléctrico debe estar protegido contra transformadores con fallas, de tal manera que las fallas solo afecten al transformador y no al restodel sistemaNo es económico operar un transformador dedistribución que esté sobrecargadoLa protección contra descargas atmosféricas es mas efectiva cuando el pararrayos se coloca directamente sobre el tanque

Objetivos del CSP

Provee Electricidad Confiablemente

Optimiza la Vida del Transformador

CSP Suministra

Aviso de Sobrecarga en el TransformadorProtección de Sobrecarga en el TransformadorProtección de Falla Secundaria en el TransformadorProtección del Sistema Contra Transformadores FalladosProtección contra Sobretensiones

El Circuito CSP: Operación Normal

Beneficios del CSP

Confianza en el Servicio EléctricoCostos Iniciales BajosInstalación Simple y FácilCostos de Operación MenoresApariencia Limpia

Operación de la Lampara de Señalización

Luz de Señalización

Cuando se enciende indica que el transformador está sobrecargado Opera en un devanado auxiliar sencillo diferente e independiente del devanado del transformadorVoltaje requerido es de 2.7 a 5.5 voltiosTiene un contacto térmico que opera con elcalentamiento del aceiteCuando el interruptor dispara por sobrecargacontinua encendida

Luz de señalización

Dispara el Interruptor

Interruptor Dispara Otra Vez

Existe una sobrecarga permanente

Manija para Control de Emergencia

Aumenta temperatura de disparo del interruptorAdvertencia ...

hay menos Protección de sobrecarga para eltransformador

Establece programa de cambio del transformador

Activar el Control de Emergencia y Cerrar el Interruptor

Control de Emergencia

Eleva la temperatura de operación del bimetálicode 20 a 40º C.En la posición de control de emergencia aumenta la corriente que necesita el interruptor para dispararseProlonga el uso del transformador en el sitio de instalación, no se recomienda dejarlo permanentementeEl funcionamiento normal puede restaurarse al regresar la palanca a la posición normal

0 5 10 15

Duración

Luz de SeñalDisparo normalEmergencia

Curva de Carga vs. Tiempo

Control de Emergencia ActivadoInterruptor Cerrado - Servicio Establecido

La carga sigue creciendo

Dispara el Interruptor Otra Vez

Opciones:

No Hay - Existe un condición Extremamente Severa de Sobrecarga¡ Cambio Inmediato del Transformador !

Abre Interruptor con Control de Emergencia Activado

Protege Contra Fallas Secundarias

El transformador CSP protege contra fallas externasdel transformador en las lineas secundarias.

Fallas Externas en las Lineas Secundarias

Acciones

Interruptor dispara para abrir el circuito Inspeccionar y reparar las lineas, si es necesario Cerrar el interruptor Restablecer servicio

Falla Interna - Opera el Fusible Primario

Fallas internas del transformador

Se coloca en serie con el devanado primarioFusible Primario abre y protege la sistema Falla aislada al transformador individual Fusible opera unicamente cuando falla el transformador

Opera en forma coordinada con el interruptor de baja tensión

Fusible Primario

La operación del fusible aisla eltransformador con falla

El Servicio se mantiene para todo los otros clientes

Fusible Primario - Falla Aislada

Protección contra Fallas del CSP

Fallas externas en el circuito secundario Interruptor protege el transformador

Fallas internas al transformador fusible protege al sistema

Pararrayos Montado en el Tanque

CSP - sobretensión mínima a travezdel devanado del transformador Sin-CSP

Conexión de tierra

Vw = Va + Vs

Vw = Va

Tensión vista en el devanado durante una sobretensión

Sin - CSP CSP

Acción del pararrayos

Instalación Sin-CSPPaso 1 Paso 3 Paso 4Paso 2 Paso 5

Instalación CSP

Tiempo Requerido = solo

un aparato para instalar

Trabajo = solo una conexión

Costos Iniciales Bajos

Una sola orden de compra contra ... Varias ordenes de compraInstalación de solo un transformador CSP contra ...Instalación del transformador y otros componentes

Costos de Operación Menores

Interruptor previene transformadores quemados reemplazo y uso de transformador antiguoaplicación y vida máxima del transformador fallas secundarias... cierra el interruptor y nonecesitas cambiar fusibles

Fusible Internoevite “Cierre” de Lineas

Pararrayo Montado en el Tanquereduce la probabilidad de daños por sobretension

Comparación de costos

Instalacion CSP InstalacionNormal

Transformador 1.00 0.84

Pararrayos 0.10

Cortacircuitos 0.20

Total 1.00 1.14

Líquidos aislantes para

transformadoress

Líquidos aislantes

Aceite mineralAceites de alta temperaturaFluídos de silíconaAceites vegetalesAceites sintéticos

Aceites menos inflamables

Hidrocarburos de alta temperaturaFluídos de siliconaAceites vegetales

Pruebas de especificaciones

ASTM D3487- Aceite mineral en aparatos eléctricosGuía de fluídos de alta temperaturaD5222-(GUIDE) Guía de mantenimiento de aceite en transformadores IEEE C57-106Norma IEC 1099 Aceites orgánicos sintéticos

Propiedades de los fluídosPropiedades de los fluídos

Typical Properties of Insulating Fluids

Property Mineral Oil H.T.H. Silicone Ag. Fluid Sp. Gravity 0.91 0.87 0.96 0.91Flash pt. OC 145* 285 300 343Fire pt. OC 160* 308 330 360 Viscosity, cSt.

100oC 3 11.5 16 10 40oC 12 110* 38 45 0oC 76 2200* 90 300

Pour pt. OC -40 -24 -55 -15 to -25 Diel. Str., KV 30* 40 43 49 (ASTM D877)

Diss. Factor, % 25oC .05 0.01 0.01 0.025 to 0.05

Permittivity 2.2 2.2 2.7 3.1 Resistivity, 1013 1014 1014 1013

Oxid. Inhibitor Optional Desirable No Required Biodegradability <30% 20% 0% 97%

Prueba de vida

Verificación del FluídosVerificado de acuercon las normas ASTM/IEEE.Prueba de vida acelerada

Unidad monofásica de 25kVA Punto caliente de 200ºCdurante 720 HorasVida simulada de 35-40 años

Grupo de fluídos dieléctricos

BIOTEMP Mineral Oil H.T.H Silicone

%Prueba de 21 días de

Biodegradabilidad

(CEC L-33-A-94)

Comparación de biodegrabilidad

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Moisture (ppm)

BIOTEMPSilicone OilMineral Oil

Rotura del dieléctrico vs. humedad

Instalación de transformador

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