jueves, 7 de junio de 2012

TRANSFORMADORES DE POTENCIA/ALEXANDER - RIGOBERTO

Sean analiticos, concisos, puntuales en: Constitución del transformador de potencia, conexiones y fallas de estos equipos.
nota: deben responder o interactuar según los comentarios que presentan sus compañeros.

8 comentarios:

  1. Constitucion del transformador de potencia y funcion de las partes principales.

    1: Núcleo:constituye el circuito magnético que transfiere la energía de un circuito a otro y su función principal es la de conducir el flujo magnético.

    2: Devanados:constituyen los circuitos de alimentación y carga. La función principal del devanado primario es crear un campo magnético con un a pérdida de energía muy pequeña.

    3: Cuba o tanque:es un depósito que contiene el líquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador.

    4: Aletas de refrigeración:su misión es disipar el calor que se pueda producir en las carcasas del transformador y evitar así que el aceite se caliente en exceso.

    5: Aceite:cumple múltiples funciones en los transformadores eléctricos: mejora del aislamiento entre componentes del Transformador, homogenización de la temperatura interna y refrigeración.

    6: Depósito de expansión:sirve de cámara de expansión del aceite, ante las variaciones se volumen que sufre ésta debido a la temperatura.

    7: Aisladores pasantes: permite el paso de la corriente a través del transformador y evita que haya un escape indebido de corriente y con la protección contra flameo.

    8: Junta
    9: Conexiones
    10: Nivel de aceite:permite observar desde el exterior el nivel de aceite del transformador.

    11: Termómetro

    12: Termómetro:mide la temperatura interna del transformador y emite alarmas en caso de que esta no sea la normal.

    13: Grifo de vaciado
    14: Grifo de vaciado y toma de muestras.
    15: Conmutador de tomas

    16: Relé Buchholz:este relé de protección reacciona cuando ocurre una anomalía interna en el transformador, mandándole una señal de apertura a los dispositivos de protección.

    17: Anillas de elevación

    18: Desecador de aire:su misión es secar el aire que entra en el transformador como consecuencia de la disminución del nivel de aceite.

    19: Tapón de llenado:permite introducir líquido refrigerante en la cuba del transformador.

    20: Puesta a tierra

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  2. Los bancos de transformadores monofásicos son utilizados en sistemas eléctricos trifásicos como sustitución de un transformador trifásico. Por ejemplo, en el transporte a largas distancias de la energía eléctrica. Asimismo, el banco de transformadores monofásicos también sirve para poder cambiar el número de fases del sistema, es decir, un sistema trifásico lo podemos convertir en un sistema bifásico, de 6 fases, de doce fases, etc.
    Por lo que respecta a las bobinas primarias y secundarias, las podemos conectar de varias formas, teniendo cuatro posibles casos: Y/Y, Y/Δ, Δ/Y, Δ/Δ. Es decir, podemos conectar las bobinas primarias en estrella o en triángulo al igual que las bobinas secundarias. Dependiendo como lo hagamos tendremos unas características técnicas u otras. De esta forma, la relación de las tensiones de entrada y de salida no solamente dependerá de la relación de vueltas (espiras) de las bobinas primarias y secundarias, sino que también dependerá de cómo estén conectadas las bobinas primarias y las bobinas secundarias.


    La conexión estrella/estrella (Y/Y).

    Con este tipo de conexión se tienen dos neutros, uno en las bobinas primarias y otro en las bobinas secundarias. El problema surge cuando no se conectan estos neutros a la masa o tierra, porque las señales u ondas senoidales salen por el secundario distorsionadas. Solamente no es necesario conectar los neutros a tierra cuando el sistema trifásico esta muy equilibrado. Asimismo, debemos indicar que no hay un desplazamiento de fase entre las tensiones de entrada y las tensiones de salida.

    La conexión estrella/triágulo (Y/Δ).

    Con este tipo de conexión la corriente en el devanado de las bobinas secundarias es de un 58% de la corriente carga. La distorsiones de las tensiones de salida no resultan tan severos como en una conexión Y/Y. También tenemos que señalar de que existe un desplazamiento de fase entre las tensiones de entrada y de salida de 30°. Este tipo de conexión se puede utilizar en aplicaciones de reducción.

    La conexión triángulo/triágulo (Δ/Δ).

    Este tipo de conexión tiene la desventaja de no disponer de ningún neutro, ni en el primario ni en el secundario. Otra desventaja es el aislamiento eléctrico que resulta más caro que otro de conexión (Y), para las mismas especificaciones técnicas.
    En este tipo de conexión las tensiones de entrada y salida se encuentran en fase.
    Este sistema de conexión es utilizado en sistemas trifásicos donde la tensión no es muy elevada.
    La principal ventaja de este modo de conexión es que aunque las cargas no esten bien equilibradas las tensiones mantienen un buen equilibrio.

    La conexión triángulo/estrella (Δ/Y).

    Con una conexión de este tipo se consigue una adelanto de fase de 30° de las tensiones de salida respecto a las tensiones de entrada.
    La principal ventaja de este tipo de conexión es que se reduce considerablemente el gasto económico en el aislamiento interno del transformador.
    Sin embargo, la desventaja del desfase de 30° puede ser negativa, pues la conexión en paralelo con otra fuente de energía es imposible, por otro lado, en el caso de que este banco de transformadores tenga que alimentar a un grupo de cargas aisladas no representaría ningún inconveniente el desfase.
    Asimismo, podemos apreciar en el dibujo que el secundario tiene un neutro.
    Este tipo de conexión se utiliza en aplicaciones de elevación de tensiones.

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  3. generalmente el tipo de falla en los transformadores son las siguientes:

    Sobrecarga
    La sobrecarga eléctrica es el motivo principal de envejecimiento prematuro de una máquina. Desde un punto de vista térmico, la sobrecarga se produce cuando la condición de equilibrio térmico en la máquina se establece a una temperatura tal que provoca la degradación de los dieléctricos que aíslan los conductores o las chapas que forman el núcleo magnético del transformador.

    Cortocircuito
    El cortocircuito externo al transformador es la condición de explotación más grave a la que puede someterse. Desde el punto de vista eléctrico la intensidad de cortocircuito simétrico en una red está limitada únicamente por la potencia de cortocircuito de dicha red. Si dicho cortocircuito se produce en el secundario del transformador, la potencia de cortocircuito en dicho punto se obtendrá como combinación de la potencia de cortocircuito de la red en el primario y la propia potencia de cortocircuito del transformador. Cuando se produce un cortocircuito, además del efecto térmico que produce dicha intensidad en los devanados, aparece un elevado esfuerzo electrodinámico entre conductores que puede producir daños mecánicos en la máquina.

    POR FALLOS INTERNOS


    Cortocircuitos: entre espiras en la misma fase
    Se trata del tipo de fallo más difícil de detectar, ya que en sus fases iníciales, cuando el fallo involucra únicamente unas pocas espiras, resulta prácticamente imposible de detectar, especialmente en el caso de transformadores de alta tensión con un elevado número de espiras. Cuando el fallo se va extendiendo para abarcar un mayor número de espiras, es posible detectarlo a partir de la componente inversa de la intensidad.

    Defectos fase – carcasa:Los defectos de aislamiento entre fase y carcasa debido al deterioro de los dieléctricos provoca la circulación de una intensidad de defecto hacia tierra siempre que el sistema de distribución sea de tipo neutro rígido a tierra o impedante. En los sistemas de distribución con neutro aislado la circulación de intensidad está restringida a las capacidades parásitas existente.

    Defectos en el circuito magnético:Los defectos en el circuito magnético suelen producirse como resultado del deterioro del aislamiento entre chapas producido por un incremento excesivo de temperatura Estos incrementos pueden estar producidos por una condición de sobrecarga, por la presencia de armónicos en la intensidad, o por sobretensiones o disminuciones de frecuencia que den lugar a una saturación de flujo magnético.

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  4. Defectos en el conexionado / aisladores: Este tipo de defectos son producidos por conexiones defectuosas en la interfaz cable / aislador de entrada – salida del transformador. En muchos parques de intemperie se produce con cierta frecuencia la aparición de contorneos y descargas en los aisladores de entrada-salida debido a la suciedad acumulada, especialmente en ambientes costeros, donde existen grandes concentraciones salinas en las brumas y nieblas. Este tipo de fenómenos son típicos también de instalaciones con elevadas concentraciones de polvo en el ambiente, como acerías y cementeras. En muchos casos, la solución consiste en la limpieza periódica de los aisladores, y su protección mediante barnices dieléctricos que repelen la suciedad. En el caso de los defectos producidos por malas conexiones, que se caracterizan por incrementos de temperatura, es posible realizar su detección mediante termografía infrarroja. En algunas ocasiones, los defectos son producidos por animales que se electrocutan al acercase a la máquina buscando calor.

    Defectos en el sistema de refrigeración:Los defectos en el sistema de refrigeración comprenden todos aquellos fallos que afectan a la adecuada refrigeración de la máquina. Cabe destacar aquí,
    •Pérdida de refrigerante en la cuba, depósito de expansión o conducciones intermedias.
    •Deterioro de las características del refrigerante debido a procesos de envejecimiento o contaminación.
    • Avería de los termostatos, sondas térmicas o ventiladores.
    •Obstaculización de las canalizaciones de refrigeración, en el caso de transformadores que operan en centros de transformación.
    •Cálculo inadecuado de la refrigeración o modificación de las condiciones de explotación.

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  5. Un transformador esta constituido por:

    1)BOBINADO DE ALTA TENSIÓN.
    2)BOBINADO DE BAJA TENSIÓN.
    3) NÚCLEO.

    1.R) Es un bobinado de alambre de cobre aislado, de poca sección transversal (es más delgado), construido para recibir o entregar la tensión mayor nominal del transformador.

    2.R)Es un bobinado de alambre de cobre aislado, de mayor sección transversal (es más grueso), construido para recibir o entregar la tensión menor nominal del transformador.

    3.R)Construido con chapas magnéticas con alta proporción de silicio (4%), grano orientado y pérdidas por histéresis muy bajas, las cuales tienen por un lado un aislamiento impregnado en el proceso metalúrgico.

    Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la potencia.
    los transformadores los hay de infinidad de tipos y para diferentes aplicaciones siendo el objetivo principal,transformar una tensión en otra de diferente tipo de ondas.

    TIPOS DE CONEXIONES EN TRANSFORMADORES:
    1) Delta – Delta(D - D)
    2) Delta – Ye (D - Y)
    3) Ye – Delta (Y - D)
    4) Ye – Ye (Y – Y)

    1.R)Esta conexión no tiene desplazamiento de fase, y tiene la ventaja que no tiene problemas con cargas desequilibrada o armónicos, además se puede quitar un transformador para mantenimiento o reparaciones y queda funcionando con dos transformadores pero como banco trifásico, este tipo de configuración se llama triangulo abierto.

    2.R)Donde el voltaje de línea de secundario es igual al voltaje de línea del primario multiplicado por el factor y el inverso de la relación de transformación.En esta conexión el voltaje secundario se desplaza 30° en retraso con respecto al voltaje primario del transformador, y no presenta problemas con las componentes en sus voltajes de terceros armónicos.

    3.R)La conexión estrella – delta o estrella – triangulo, se usa generalmente para bajar de un voltaje alto a uno medio o bajo. Una razón de ello es que se tiene un neutro para aterrizar el lado de alto voltaje lo cual es conveniente y tiene grandes ventajas.

    4.R)La conexión ye – ye o estrella – estrella al igual que la triangulo – triangulo el voltaje de línea secundario es igual al voltaje de línea primario multiplicado por el inverso de la relación de transformación.
    Esta conexión es poco usada debido a las dificultades que presenta:
    1. Si las cargas en el circuito del transformador no están equilibradas (es lo que comúnmente ocurre), entonces los voltajes en las fases del transformador pueden llegar a desequilibrarse severamente.

    2. Los voltajes de terceros armónicos son grandes.


    FALLAS EN LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA

    1. Entrada de humedad debido a la rotura de membrana.
    2. Ingreso de aire debido a la falla del sellado.
    3. corto circuito
    4. Perforación de los fuelles metálicos debido a la oxidación.
    5. Perdida de aceite debido a las roturas de la membrana.
    6. corto circuito entre espirales.
    7. defecto fase
    8. Perdida a través de los bulones de cierre superior.
    9. Perdida por la oxidación del fuelle y de bulonería metálica.
    10. sobre carga.
    11. defecto en el circuito magnético.
    12. obstruccion en el sistema de enfriamiento por forse (aire)

    1.R)corto ccto: fallas en el aislamiento, resultando corrientes de falla o corto circuito con valores muchas veces mayores que la corriente nominal.

    2.) Sobre carga: causa de falla es el envejecimiento del aislamiento el cual puede producir ruptura aun al valor del
    voltaje nominal

    3.) ruptura de membrana;Fugas de aceite en palanca de potencial y perdida del mismo en unión de capacitores TPCS. Mayores: Explosión debida a la perdida excesiva de aceite y fallas transitorias

    4.) obstrucción en sistema de enfriamiento por forse: la falla viene dado ya que el polvo, basuras, residuos de aceites y otros sólidos se acumulan el las rejillas,sin permitir el flujo de aire por la misma,lo que trae como consecuencia un sobre calentamiento del equipo.

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  6. buenas noches profesor, estoy enviando mi respuesta ahorita porque estoy de guardia.... es ALEXANDER CALZADILLA IDENTIFICADO COMO alecmantenimientoII.blogspot.com

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  7. Cerrada la sesion señores, no vi el refuerzo de parte y parte como lo indique en la publicación.

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