Objetivo General 4f3q2z

OBJETIVO GENERAL Investigar los tipos y clases de transformadores de potencial, transformadores de corriente, los tipos de enfriamiento y los tipos de conexiones que se puede realizar en los transformadores mediante fuentes de información y así conocer que tipos son los que tenemos y que tipos de enfriamientos son los más utilizados en la distribución de energía eléctrica. OBJETIVO ESPECIFICO Conocer cuales son los transformadores que se utiliza en distribución, subtransmisión y transmisión de la energía eléctrica. Investigar que tipos de refrigerantes son los que tenemos para trabajar con los transformadores y cual es el más utilizado. Estudiar los tipos de conexiones que podemos tener en los transformadores sean estos de distribución, subtransmisión y transmisión. MARCO TEORICO TRANSFORMADORES DE POTENCIAL DESCRIPCIÓN: Es un transformador devanado especialmente, con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensión. Tiene una potencia nominal muy baja y su único objetivo es suministrar una muestra de voltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentos incorporados. Los transformadores de potencial se comportan en forma similar a un transformador convencional de dos bobinas. Los transformadores de potencial, también conocidos como transformadores de voltaje, son transformadores de medida. Tienen un gran número de giros secundarios y un menor número de giros primarios. Los transformadores de potencial se utilizan para aumentar la gama de voltímetros

en

subestaciones

eléctricas

y

centrales.

El transformador de potencial convierte voltajes de mayor a menor. Llevará los miles de voltios detrás de los sistemas de transmisión de potencia y la tensión de paso a algo que los medidores pueden manejar. Estos transformadores trabajan para sistemas individuales y trifásicos, y se adjuntan en un punto donde es conveniente para medir el voltaje.

Transformador de Potencial

Los transformadores de potencial, también conocidos como transformadores de voltaje, son transformadores de medida. Tienen un gran número de giros secundarios y un menor número de giros primarios. Transformador de Potencial JDJJ2-12

Este transformador de potencial es de una fase, en baño de aceite y de uso interior. Cuenta con gran capacidad y de alta precisión. Cuenta con tres bobinados. La clase 0.2 de la bobina se utiliza para la medición, la clase 0.5 de bobina se utiliza para el control, y la tercera se utiliza para la protección de secuencia cero. Parámetros Técnicos Rated voltage ratio(V)

6000/√3/100/√3/100/3,1000/√3/100/√3/100/3

Rated output class

0.2/0.5/3P,20/40/50,20/50/50

Max. output (VA)

300,500

Rated insulated lever (KV)

7.2/32/60,12/42/75

Transformador de Potencial JDJ (J) 2-35/JD(X) N2-35

Este es un transformador de potencial tipo de una sola fase y llenado de aceite. Se utiliza para la medición de energía eléctrica, control de tensión y protección de relé en el sistema eléctrico a la frecuencia nominal 50/60HZ y tensión nominal de 35kV. Transformadores de Potencial JDZ10-3, 6, 12 (RZL-12)

Este es un transformador de potencial tipo de fase única, encapsulado de resina y totalmente cerrado. Se utiliza para la medición de electricidad, control de tensión y protección de relé en el sistema eléctrico no útil en tierra neutral a la frecuencia

nominal de 50/60HZ y la tensión nominal de 3, 6, 12 kV. Este transformador de potencial es de acuerdo con IEC186 y GB1207-1997. Transformador de Potencial JDZJ-3, 6, 12(Q)

Este transformador de potencial es de fase única, doble bobinado, encapsulado de resina y totalmente cerrado. Se utiliza para la medición de electricidad, control de tensión y protección de relés en el sistema eléctrico a la frecuencia nominal de 50/60HZ y la tensión nominal de 3, 6, 12 kV. Está de acuerdo con IEC186 y GB12071997. Tiene DZ-3 (W) y tres tipos de JDZJ-12 (W). Transformador de Potencial JDZX10-3, 6, 12

Este transformador de potencial es n tipo de fase única, encapsulado de resina y totalmente cubierto. Se utiliza para la medición de electricidad, control de tensión y protección de relés en el sistema eléctrico a la frecuencia nominal de 50/60HZ y la tensión nominal de 3, 6, 12 kV. Está de acuerdo con IEC186 y GB1207-1997. Transformador de Potencial JDZX6-6, 12

Este transformador de potencial es una fase, en resina y perfectamente cerrados. Se utiliza para la medición de electricidad, control de tensión y protección de relés en el sistema eléctrico a la frecuencia nominal 50/60HZ y tensión nominal de 6, 12 kV. Se ajusta a las normas IEC186 y GB1207-1997. Transformador de Potencial JSZV1-3R, 6R, 12R

Este transformador de potencial es en resina y perfectamente cerrados. Se utiliza para la medición de electricidad, control de tensión y protección de relés en el sistema eléctrico a la frecuencia nominal de 50/60HZ y la tensión nominal de 3, 6, 12 kV. Se ajusta a las normas IEC186 y GB1207-1997.

Transformador de Potencial JDZ (J) W-12

Este transformador de potencial es multibobinado de una sola fase, sellado completo, transformador epóxico. Se usa en interiores para la medición de la tensión y la energía eléctrica, y protección de relés en el sistema eléctrico frecuencia nominal de 50 Hz y tensión nominal 12KV o por debajo. Transformador de Potencial JDZ(X) 8-12R

Este transformador de potencial de una sola fase, encapsulado en resina y totalmente cerrado. Se utiliza para la medición de electricidad, control de tensión y protección de relés en el sistema eléctrico a la frecuencia nominal 50/60HZ y tensión nominal de 12 kV. Este transformador de potencial se ajusta a IEC186 y GB1207-1997. Somos fabricantes y proveedores profesionales de transformadores de potencial en China. Además de los transformadores de potencia, también podemos producir generadores de turbina eólica (aerogenerador), disyuntores, interruptores de circuito y otros productos relacionados. Estos productos son fiables en la calidad y estable en el rendimiento, y pueden ser ampliamente utilizados en la generación de energía eólica, las redes rurales de alimentación, las actividades militares, la investigación, los lugares públicos, residencias, y otros campos. Damos la bienvenida a los clientes globales. TRANSFORMADOR DE POTENCIA Descripción: Se utilizan para substransmisión y transmisión de energía eléctrica en alta y media tensión. Son de aplicación en subestaciones transformadoras, centrales de generación y en grandes s. Características Generales: Se construyen en potencias normalizadas desde 1.25 hasta 20 MVA, en tensiones de 13.2, 33, 66 y 132 kV. y frecuencias de 50 y 60 Hz.

TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCION

Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. Las aplicaciones típicas son para alimentar a granjas, residencias, edificios o almacenes públicos, talleres y centros comerciales A continuación se detallan algunos tipos de transformadores de distribución. Descripción: Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales: Se fabrican en potencias normalizadas desde 25 hasta 1000 kVA y tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV. Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones particulares del cliente. Se proveen en frecuencias de 50-60 Hz. La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.

Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi Descripción: Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales: Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislación clase F, utilizándose resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

Transformadores Herméticos de Llenado Integral Descripción: Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Características Generales: Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz. Transformadores Rurales

Descripción: Están diseñados para instalación monoposte en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trifilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV. En redes trifilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

Transformadores Subterráneos Aplicaciones Transformador de construcción adecuada para ser instalado en cámaras, en cualquier nivel, pudiendo ser utilizado donde haya posibilidad de inmersión de cualquier naturaleza. Características Potencia: 150 a 2000KVA Alta Tensión: 15 o 24,2KV BajaTensión: 216,5/125;220/127;380/220;400/231V

Transformadores Auto Protegidos

Aplicaciones El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión. Para protección contra sobretensiones el transformador está provisto de dispositivo para fijación de pararrayos externos en el tanque. Características Potencia: 45 a 150KVA Alta Tensión: 15 o 24,2KV Baja Tensión: 380/220 o 220/127V

TRANSFORMADOR DE CORRIENTE TT/CC Los transformadores de corriente se utilizan para tomar muestras de corriente de la línea y reducirla a un nivel seguro y medible, para las gamas normalizadas de instrumentos, aparatos de medida, u otros dispositivos de medida y control. Ciertos tipos de transformadores de corriente protegen a los instrumentos al ocurrir cortocircuitos. Los valores de los transformadores de corriente son:} Carga nominal: 2.5 a 200 VA, dependiendo su función. Corriente nominal: 5 y 1A en su lado secundario. se definen como relaciones de corriente primaria a corriente secundaria. Unas relaciones típicas de un transformador de corriente podrían ser: 600/5, 800/5, 1000/5. Usualmente estos dispositivos vienen con un amperímetro adecuado con la razón de transformación de los transformadores de corriente, por ejemplo: un transformador de 600/5 está disponible con un amperímetro graduado de 0 - 600A.

TRANSFORMADORES DE CORRIENTE CONSTANTE Un transformador de corriente constante es un transformador que automáticamente mantiene una corriente aproximadamente constante en su circuito secundario, bajo condiciones variables de impedancia de carga, cuando su primario se alimenta de una fuente de tensión aproximadamente constante. El tipo más usual, la disposición de «bobina móvil», tiene separadas las bobinas del primario y secundario, que tienen libertad para moverse entre sí, variando por tanto la reactancia de dispersión magnética del transformador. Los transformadores de corriente constante de tipo estático no tienen partes móviles y funcionan según el principio de una red resonante. Esta red normalmente consta de dos reactancias inductivas y dos capacitivas, cada una de igual reactancia para la frecuencia de alimentación. Con tal red, la corriente secundaria es independiente de la impedancia de la carga conectada, pero es directamente proporcional a la tensión del primario. TRANSFORMADORES PARA RADIO Transformadores de energía. La finalidad del transformador de energía en las aplicaciones de los radiorreceptores consiste en variar la tensión de la red doméstica a un nivel tal que, cuando se aplique a una válvula de vacío o a un rectificador de semiconductores (ya sea de media onda o de onda completa) y esté adecuadamente filtrada, pueda usarse para alimentar las tensiones y corrientes de polarización para los dispositivos activos (válvulas, transistores, etc.) de la radio. El transformador de energía también puede usarse para cambiar la tensión de la red a un valor adecuado para los filamentos de las válvulas o lámparas que pueda haber en la radio. Los transformadores de control son transformadores de aislamiento de tensión constante y tipo seco. Generalmente se usan con los devanados primarios conectados a circuitos de distribución de baja tensión de 600 V o menos. La elección adecuada de un transformador de control facilitará la alimentación con la potencia correcta a tensión reducida para cargas de alumbrado y de control hasta 250 VA.

Los transformadores para máquinas herramientas son similares a los transformadores de control con capacidades de hasta 1500 VA para alumbrado localizado y para dispositivos de control de máquinas tales como solenoides, ores, relés, tanto sobre herramientas portátiles como fijas. Principalmente se usan para proporcionar salidas de 120 V a partir de relés de 240 a 480 V a 60 Hz. También existen para funcionamiento a distintas tensiones con 25 y 50 Hz. Transformador electrónico Está compuesto por un circuito electrónico que eleva la frecuencia de la corriente eléctrica que alimenta al transformador, de esta manera es posible reducir drásticamente su tamaño. También pueden formar parte de circuitos más complejos que mantienen la tensión de salida en un valor prefijado sin importar la variación en la entrada, llamados fuente conmutada.

Transformador de frecuencia variable Son pequeños transformadores de núcleo de hierro, que funcionan en la banda de audiofrecuencias. Se utilizan a menudo como dispositivos de acoplamiento en circuitos electrónicos para comunicaciones, medidas y control. Transformadores de medida Entre los transformadores con fines especiales, los más importantes son los transformadores de medida para instalar instrumentos, contadores y relés protectores en circuitos de alta tensión o de elevada corriente. Los transformadores de medida aíslan los circuitos de medida o de relés, permitiendo una mayor normalización en la construcción de contadores, instrumentos y relés. TIPOS DE REFRIGERANTES El calor producido por las pérdidas se transmite a través de un medio al exterior, este medio puede ser aire o bien líquido. La transmisión de calor se hace por un medio en forma más o menos eficiente, dependiendo de los siguientes valores: La masa volumétrica. El coeficiente de dilatación térmica. La viscosidad. El calor especificó. La conductividad térmica. Los transformadores están por lo general enfriados por aire o aceite capaz de mantener una temperatura de operación suficiente baja y prevenir “puntos calientes” en cualquier parte del transformador. El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeración que tiene además buenas propiedades dieléctricas y que cumple con las siguientes funciones: Actúa como aislante eléctrico. Actúa como refrigerante. Protege a los aisladores solidos contra la humedad y el aire. La transferencia de calor en un transformador son las siguientes: 1 Convección. 2 Radiación. 3 Conducción. CONVECCION La transferencia de calor por convección se puede hacer en dos formas: a) Por convección natural. b) Por convección forzada. CONDUCCION Es un proceso lento por el cual se transmite el calor a través de una sustancia por actividad molecular. La capacidad que tiene una sustancia para conducir calor se mide por su “conductividad térmica”.

RADIACION Es la emisión o absorción de ondas electromagnéticas que se desplazan a la velocidad de la luz representan en temperaturas elevadas un mecanismo de pérdidas de calor. En el caso de los transformadores, la transferencia de calor a través del tanque y los tubos radiadores hacia la atmósfera es por radiación. El enfriamiento de los transformadores se clasifica en los siguientes grupos: TIPO OA Sumergido en aceite, con enfriamiento natural. Este es el enfriamiento mas comúnmente usado y el que frecuentemente resulta el mas económico y adaptable a la generalidad de las aplicaciones. En estos transformadores, el aceite aislante circula por convección natural dentro de un tanque con paredes lisas, corrugadas o bien previstos de enfriadores tubulares o radiadores separables. TIPO OA/FA Sumergido en aceite con enfriamiento propio y con enfriamiento de aire forzado. Este tipo de transformadores es básicamente una unidad OA a la cual se le han agregado ventiladores para aumentar la disipación del calor en las superficies de enfriamiento y por lo tanto, aumentar los KVA de salida. TIPO OA/FOA/FOA Sumergido en aceite con enfriamiento propio, con enfriamiento de aceite forzado-aire forzado, con enfriamiento aceite forzado-aire forzado. El régimen del transformador tipo OA, sumergido en aceite puede ser aumentado por el empleo combinado de bombas y ventiladores. En la construccion se usan los radiadores desprendibles normales con la adición de ventiladores montados sobre dichos radiadores y bombas de aceite conectados a los cabezales de los radiadores. El aumento de capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas para lograr un aumento de 1.333 veces sobre diseño OA; en el segundo se hace trabajar a la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se consigue un aumento de 1.667 veces el régimen OA. 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 diseño esta destinado a usarse únicamente con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando continuamente. TIPO OW Sumergidos en aceite, con enfriamiento por agua. Este tipo de transformador esta 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. El aceite fluye, estando en o con la superficie exterior de los tubos.

TIPO FOW Sumergido en aceite, con enfriamiento de aceite forzado con enfriadores de agua forzada. El transformador es prácticamente igual que el FOA, excepto que el cambiador de calor es del modelo agua-aceite y por lo tanto el enfriamiento del aceite se hace por medio de agua sin tener ventiladores. TIPO AA Tipo seco, con enfriamiento propio. La característica primordial es que no contienen aceite u otro liquido para efectuar las funciones de aislamiento y enfriamiento, y es el aire el único medio aislante que rodea el núcleo 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 diseño comprende un ventilador que empuja el aire en un ducto colocado en la parte inferior del transformador. TIPO AA/AFA Tipo sedo, con enfriamiento natural con enfriamiento por aire forzado. La denominación de estos transformadores indica que tienen dos régimen, uno por enfriamiento natural y el otro contando con la circulación forzada por medio de ventiladores, cuyo control es automático y opera mediante un relevador térmico. TIPOS DE CONEXIONES DE LOS TRANSFORMADORES TRANSFORNMADORES TRAIFASICOS Si la transformación se hace mediante un transformador trifásico, con un núcleo común, podemos ver que la columna central (fig. A) está recorrida por un flujo F que, en cada instante, es la suma de tres flujos sinusoidales, iguales y desfasados 120º. El flujo F será pues siempre nulo. En consecuencia, se puede suprimir la columna central (fig. B). Como esta disposición (fig. b) hace difícil su construcción, los transformadores se construyen con las tres columnas en un mismo plano (fig. C). Esta disposición crea cierta asimetría en los flujos y por lo tanto en las corrientes en vació. En carga la desigualdad de la corriente es insignificante, y además se hace más pequeña aumentando la sección de las culatas con relación al núcleo central

CONEXIONES Para relacionar las tensiones y las corrientes primarias con las secundarias, no basta en los sistemas trifásicos con la relación de transformación, sino que se debe indicar los desfases relativos entre las tensiones de una misma fase entre el lado de Alta Tensión y el de Baja Tensión. Una manera de establecer estos desfases consiste en construir los diagramas fasoriales de tensiones y corrientes, conociendo: la conexión en baja y alta tensión (estrella, triángulo o zig-zag), las polaridades de los enrollados en un mismo circuito magnético o fase, y las designaciones de los bornes.

Los tres arrollamientos, tanto del primario como del secundario, se pueden conectar de diversas formas, siendo las siguientes algunas de las más frecuentes: FORMAS DE CONEXIÓN

Conexiones en Zig-zag (Z)

La tensión Van tiene un valor de:

Conexión

Relación de transformación

VFP = Tensión fase primario; VFS = tensión fase secundario; VLP = Tensión línea primario; VLS = tensión línea secundario

VFP / VFS = m

VLP / VLS = (3 * VFP) / (3 * VFS) = m VFP / VFS = m

VLP / VLS = (3 * VFP) / (3 * VFS) = m

VFP / VFS = m VLP = VFP VLS = VFS VLP / VLS = VFP / VFS = m

VFP / VFS = m VLP / VLS = (3 * VFP) / VFS VLP / VLS = (3 * m)

VFP / VFS = m

VLP / VLS = VFP / (3 * VFS) VLP / VLS = m /3

El gráfico siguiente demuestra la justificación del índice horario para esta

conexión DY11

VFP / VFS = m

VLP / VLS = 3 VFP / (3 3 VFS/2) VLP / VLS = 2 m /3

ANALICIS Del tema estudiado se tiene que los transformadores de potencial son transformadores de medida tienen un mayor numero de espiras en el primario con relación al secundario estos transformadores convierten voltajes altos a voltajes bajos los transformadores de potencial trabajan en sistemas en individuales trifásicos, la potencia de estos transformadores es baja y solo suministran muestras de voltaje son también transformadores de medida en la transmisión de la energía eléctrica. Los transformadores de potencia son los mas utilizados en subestaciones y centrales de generación en alto voltaje, la potencia en relación con los transformadores de potencial es mayor se utiliza también en lo que es distribución de energía eléctrica donde podemos encontrar transformadores rurales y subterráneos , en los transformadores de corriente o TC son mas utilizados en medición que toma muestra de las líneas y reducen a un nivel seguro para poder medir, estos transformadores se encuentran en sub estaciones estos también protegen a los instrumentos de corto circuitos. Los refrigerantes son utilizados cuando se produce calor y por las perdidas que son transmitidas por un medio exterior sean el aire o liquido, los transformadores por lo general están enfriados por aire capas de mantener una temperatura de operación baja para prevenir puntos calientes, el aceite como refrigerante es uno de los medios refrigerantes mas utilizados por sus buenas propiedades dieléctricas que actúan como refrigerante y aislante.

CONCLUCIONES  Los transformadores de potencial son los utilizados en lo que es transmisión ya que estos convierten voltajes altos en bajos voltajes estos transformadores son los que trabajan para sistemas trifásicos.  Los transformadores de potencia son mas utilizados en lo que es subtransmisión de energía eléctrica para disminuir el voltaje de transmisión se construyen en potencias normalizadas de potencias bajas menores a los 20MVA.  En los transformadores son más utilizados en lo que es para tomar muestras de corriente de las líneas y reducirlas para que puedan ser medidas, estos transformadores de corriente son protegen a los aparatos cuando ocurre un cortocircuito.  Los refrigerantes son utilizadas cuando los transformadores tienen un sobrecalentamiento ya que se tiene una gran variedad de enfriamientos pero el más utilizado es el tipo OA puesto que es más económico. RECOMENDACIONES  Cuando se trabaje con transformadores tener en cuenta mucho de que área es la que se va a utilizar ya que tenemos para lo que es transmisión, subtransmisión y distribución de energía eléctrica.  En la utilización de los refrigerantes de los transformadores se debe utilizar el que tenga las propiedades químicas mas apropiadas para el aislamiento.  En las conexiones de los transformadores se debe tener en cuenta siempre el sentido de las agujas del reloj y para que transformadores se va a utilizar sean estos monofásicos o trifásicos.

BIBLIOGRAFIA http://www.mitecnologico.com/iem/Main/TransformadoresDePotencial http://www.heag.es/2-potential-transformer-10b.html http://ciecfie.epn.edu.ec/Automatizacion/ConversionEnergia/transformadores/Tipos%2 0y%20Aplicaciones%20de%20Transformadores.htm http://www.buenastareas.com/materias/tipos-de-refrigerantes-en-los-transformadores/