detalles constructivos transformadores

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109

-06-

01 -

Transformadores de distribuciónDetalles constructivos

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-3

Aisladores de alta tensión

Material: PorcelanaTensiónBILDistancia de fugaCorriente

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Cambiadores de tomas

Monofásico = un grupoTrifásico = tres gruposManilla como puntero

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-5

Cambiador de tomas externo

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-6

Instalación del cambiador de tomas

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-7

Tapa con correa metálica

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-8

Cierre de la Tapa

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-9

Operación de la Tapa

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-10

Curva de operación de la válvula

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-11

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

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-12

Prueba de Resistencia del tanque

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-13

Resistencia de la tapa

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Aislador de baja tensión

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Conector de doble ojo

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-16

Conectores de baja tensión

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Puesta a tierra del neutro y tanque

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Soporte de montaje

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Descargador de baja tensión

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Detalle de la parte inferior del tanque

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-21

Sistema de Fijación de 3 puntos

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-22

Placa de datos

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-23

Como seleccionar los transformadores

Tensión PrimariaTensión secundariaNúmero de faseskVA (Capacidad del transformador)

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-24

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

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Instalación de transformadores

Transformador

Cortacircuitos

o o Pararrayos

Interruptor de BT

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Transformador Autoprotegido

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-27

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

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-28

Componentes del autoprotegido

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Componentes del autoprotegido

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-30

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

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-31

Objetivos del CSP

Provee Electricidad Confiablemente

Optimiza la Vida del Transformador

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-32

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

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El Circuito CSP: Operación Normal

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Beneficios del CSP

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

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Operación de la Lampara de Señalización

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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

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-37

Luz de señalización

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-38

Dispara el Interruptor

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Interruptor Dispara Otra Vez

Existe una sobrecarga permanente

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Manija para Control de Emergencia

Aumenta temperatura de disparo del interruptorAdvertencia ...

hay menos Protección de sobrecarga para eltransformador

Establece programa de cambio del transformador

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Activar el Control de Emergencia y Cerrar el Interruptor

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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

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-43

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15

Duración

Car

ga c

ontin

ua

Luz de SeñalDisparo normalEmergencia

Curva de Carga vs. Tiempo

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Control de Emergencia ActivadoInterruptor Cerrado - Servicio Establecido

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La carga sigue creciendo

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Dispara el Interruptor Otra Vez

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Opciones:

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

Abre Interruptor con Control de Emergencia Activado

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-48

Protege Contra Fallas Secundarias

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

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-49

Fallas Externas en las Lineas Secundarias

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Acciones

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

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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

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La operación del fusible aisla eltransformador con falla

El Servicio se mantiene para todo los otros clientes

Fusible Primario - Falla Aislada

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Protección contra Fallas del CSP

Fallas externas en el circuito secundario Interruptor protege el transformador

Fallas internas al transformador fusible protege al sistema

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Pararrayos Montado en el Tanque

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

Conexión de tierra

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Va

Vs

Vw = Va + Vs

Va

Vw = Va

Tensión vista en el devanado durante una sobretensión

Sin - CSP CSP

VwVw

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

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Instalación CSP

Tiempo Requerido = solo

un aparato para instalar

Trabajo = solo una conexión

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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

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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

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Comparación de costos

Instalacion CSP InstalacionNormal

Transformador 1.00 0.84

Pararrayos 0.10

Cortacircuitos 0.20

Total 1.00 1.14

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01 -

Líquidos aislantes para

transformadoress

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Líquidos aislantes

Aceite mineralAceites de alta temperaturaFluídos de silíconaAceites vegetalesAceites sintéticos

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Aceites menos inflamables

Hidrocarburos de alta temperaturaFluídos de siliconaAceites vegetales

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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

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-67

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%

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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

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Grupo de fluídos dieléctricos

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3020

50

20

40

60

80

100

BIOTEMP Mineral Oil H.T.H Silicone

%Prueba de 21 días de

Biodegradabilidad

(CEC L-33-A-94)

Comparación de biodegrabilidad

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0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

Moisture (ppm)

Die

lect

ric B

reak

dow

n (k

V), D

877

BIOTEMPSilicone OilMineral Oil

Rotura del dieléctrico vs. humedad

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