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Grupo de Flujo de carga en los sistemas eléctricos de potencia SEP



CUBA Y ACCESORIOS DE LOS TRANSFORMADORES DE POTENCIA

Ing. María Neyda
Escrito por Ing. María Neyda
el 16/10/2013

1 TANQUE PRINCIPAL

1. 1 Materiales

* Cuba

* Empaques

* Pintura

* Apantallamiento

1 . 2Tipos de cubas

* Plana

* Campana

* Plana - Campana

* Ventajas y desventajas

1. 3 Pruebas

* Vacío

* Sobrepresión

1. 4 Compartimiento para cambiador de tomas

12

TRANSFOMADOR DE POTENCIA CAPITULOV CUBA Y ACCESORIOS

2 ACCESORIOS

2. 1 Conservador

* Requisitos básicos

* Tipos

2. 2 Aislador pasatapas ( bushings )

*Tipos

*Pruebas

- Rutina

- Tipo

- Especiales

2. 3 Rele buchholz/ Janen

*Criterio de diseño

*Pruebas

2. 4 Rele de sobrepresión /Válvula de alivio

2 ACCESORIOS

2. 5 Termómetros * Aceite * Imagen térmica *Ajustes

2. 6 Deshidratador *Contenido de silicagel

2. 7 Transformador de corriente

2. 8 Cambiador de tomas * Tipos - Lineal - Con inversor- Con escalón basto *Pruebas



Roxana Benitez
Trujillo, Venezuela
Escrito por Roxana Benitez
el 19/10/2013

Cuba y Accesorios:

a) Tanque Principal:

De acuerdo a su diseño hay tanques lisos, con aletas, con ondulaciones y con radiadores, dependen del tipo de aceite y medio de refrigeración para su selección. En general, consiste enuna caja rectangular dividida en dos compartimientos.

1. -Un compartimiento que contiene el conjunto convencion al de núcleo-bobinas.

2. -Un segundo compartimiento para terminaciones y conexiones de los cables. Los conductores decable primario están conectados por medio de conectores de enchufe para la conexión y desconexión de la carga. Los conductores del secundario van, por lo general, atornillados a terminales de buje.

3. -Tienen fusibles de varias clases que van en un porta fusibles colocado en un pozo que está allado del tanque, de manera que pueda secarse del mismo. Para eliminar sobrepresiones internas, el tanque deberá estar equipado con una válvula de alivio de presión. El tanque ha de estar bien sellado, de manera que pueda soportar las presiones estática y dinámica debida a fallas. En el interior del tanque existirá una marca que indique el nivel.

Descripción: https://htmlimg3.scribdassets.com/86iln31dkw1ori5t/images/7-a8fc192b86.jpg

MATERIALES:

a) Cuba:

Es un depósito que contiene el líquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador.

El transformador con cuba de aceite y depósito de expansión es el más utilizado en los centros de transformación. Para hacerlo más funcional, en el propio transformador se incorporan una serie de elementos de control , protección, etc. , que lo hacen más práctico y seguro . Estas son las partes constructivas que forman parte del transformador:

Descripción: Monografias.com



b) Empaques:

Los empaques por su función y ubicación, son elementos con alta probabilidad de permitir el ingreso de humedad (agua) al interior del transformador o fugas de aceite del tanque causadas por el deterioro del empaque o deficiencias en el diseño del sello.

Adicionalmente, el empaque puede convertirse en un elemento contaminador del aceite por descomposición y/o, en algunos casos, conductor ayudando a producir fallas o descargas a tierra. Este funcionamiento anómalo es causado por la calidad misma del empaque utilizado, la cual depende del proceso de fabricación y materiales empleados en su elaboración.

b) Pintura:

El proceso de pintado se realiza por medio de soplete o air less y se utilizan pintura y bases epoxi o Pinturas a base de poliuretanos.

C) Apantallamiento

Es el Efecto y técnica de aislar los campos eléctricos y magnéticos del exterior. Los campos electrostáticos y magnetostáticos quedan apantallados rodeándolos de unas envolturas metálicas y ferromagnéticas respectivamente.



Diego Jose Torres Viloria
Trujillo, Venezuela
Escrito por Diego Jose Torres Viloria
el 20/10/2013

Tanke tambien conocido como cuba, su finalidad es mantener el nivel de aceite, de acuerdo a su forma sera dimencionado para obtener entre el 10% y el 20% del volumen total de aceite con lo cual se puede hacer frente a cualquier variacion del nivel de aceite con respecto a la temperatura

Kennedy Lujano
Trujillo, Venezuela
Escrito por Kennedy Lujano
el 21/10/2013

Cambiador de tomas

Las tomas de un transformador son un conjunto de puntos de conexión a lo largo de un devanado, lo que permite seleccionar el número de espiras de éste. Así, se consigue un transformador con el número de espiras variable, permitiendo la regulación de voltaje en el devanado secundario. La selección de la toma en uso se hace por medio de un mecanismo cambiador de tomas.

Usualmente, las tomas son hechas en el devanado de alto voltaje , o baja corriente, del transformador para minimizar los requerimientos de los contactos en el manejo de niveles de corriente. Para minimizar el número de espiras y el tamaño del transformador se puede utilizar el devanado reverso (que es una porción del devanado principal pero enrollado en su dirección opuesta). Los requerimientos de aislamiento ubican a las tomas en el devanado de bajo voltaje. Es decir, cerca al punto de estrella en un devanado conectado en estrella, en el centro si se trata de uno conectado en delta, o entre los devanados serie y común en un autotransformador .

Diseños : Sin voltaje :

Para bajo voltaje , las tomas en los transformadores pueden tener la forma de una conexión de terminal, y requieren que se desconecte manualmente una punta energizada para ser conectada en la nueva terminal. Este procedimiento se puede llevar a cabo por medio de un interruptor conmutable.

Como cada toma está a un nivel de voltaje diferente, ambos procedimientos (conexión – desconexión) no pueden hacerse simultáneamente, pues se cortocircuitaría un número de espiras del devanado variable, permitiendo corrientes excesivas. Lo anterior demanda que el sistema se des energice para modificar su configuración. Éste diseño es utilizado también en transformadores de alto voltaje, pero es aplicable sólo en instalaciones en las que se tolere la interrupción del suministro eléctrico.

Con voltaje :

Como la interrupción de suministro usualmente es inaceptable, los transformadores comúnmente vienen equipados con un mecanismo más complejo y costoso que permite hacer los cambios en caliente. Existen dos clasificaciones de éstos: mecánico o electrónico; el segundo a su vez se divide en asistido o de estado sólido.

Mecánicos :

La nueva conexión se establece antes de desconectar la antigua, pero se evitan altas corrientes conectando una gran impedancia (resistiva o inductiva) en serie con las espiras cortocircuitadas antes de hacer la nueva conexión. Esta técnica supera los problemas de circuito abierto o corto circuito en las tomas, aunque el cambio debe ser hecho rápidamente para evitar el sobrecalentamiento del conmutador. Un motor de baja potencia usualmente contrae unos grandes resortes y luego los libera para efectuar la operación de cambio de toma. Para anular los arcos eléctricos en las tomas, el cambiador es llenado con aceite de transformador. Para evitar la contaminación del aceite del transformador, la operación normalmente toma lugar en un compartimento diferente al del tanque.

Electrónicos : Asistidos por Tiristor .

Los tiristores toman la corriente en caliente mientras que los contactos principales cambian de toma. Esto previene los arcos eléctricos en los contactos principales y aumenta la vida útil entre servicios de mantenimiento. Su desventaja es que esta tecnología es más compleja y requiere un suministro de baja potencia para la circuitería del tiristor; también puede ser más costosa.

De estado sólido (tiristor) .

Los tiristores interrumpen e interconectan la corriente en estado estable. Su desventaja es que todos los tiristores conectados a la toma no seleccionada, que no están conduciendo, continúan disipando potencia debido a su corriente de fuga. Esta potencia se agrega a las pérdidas del transformador. Por esta razón, esta tecnología es utilizada sólo en transformadores de poca potencia.

Deshidratador de aire para transformadores:

Durante el funcionamiento del transformador, el aceite aislante sufre variaciones en su volumen debida al cambio de temperatura . Esto produce la aspiración o expulsión de aire por el tanque de expansión , con la consiguiente humidificación del aceite .

El aceite en contacto con el aire húmedo , disminuye su rigidez dieléctrica y se acidifica, ocasionando el envejecimiento de la aislación . Asimismo el ingreso de humedad dentro del transformador favorece la formulación de barro y óxido en el tanque de expansión o en la cuba.

Para evitar estos inconvenientes, se hace circular el aire que penetra en el tanque de expansión a través de una sustancia higroscópica , que disminuye su contenido de humedad , evitando la contaminación del transformador y del conmutador (si es que la máquina lo tuviera).

https://3.bp.blogspot.com/_-r0T5JRNKRk/S3x47RmbxOI/AAAAAAAAAug/kgztQhSsnJQ/s1600/Deshidratador+2.JPG

El deshidratante a utilizar es un compuesto ( cristales de Silicagel ) formado por anhídrido sílico , impregnado con nitrato de cobalto. Este es casi químicamente neutro, se halla bajo la forma de granos duros como de vidrio y posee gran poder de absorción de agua (hasta 40 % de su peso).

Su coloración , que indica el grado de humidificación , es azul cristalino en su estado activo , exento de humedad, y cambia a rosa claro cuando de humedece . El secador de aire se compone de un cuerpo de material transparente que contiene Silicagel . Este recipiente esta cubierto por una tapa que a su vez permite conectar al conjunto con el tanque de expansión .

En la parte inferior del cuerpo, se encuentra un vaso de material transparente para el aceite . Este tiene un conjunto de orificios que permiten el pasaje de aire .

El cilindro de espiración , que forma parte del cuerpo, establece la comunicación entre el vaso y el recipiente con Silicagel .

A continuación, en la figura 2 , se presenta un esquema de las principales partes de un deshidratador de aire y sus dimensiones, con el código del modelo perteneciente a la empresa Proind i ngeniería .

https://2.bp.blogspot.com/_-r0T5JRNKRk/S3x4750ARJI/AAAAAAAAAuo/B0TG83CRFKs/s400/Deshidratador+1.JPG



Anthony Briceño
Trujillo, Venezuela
Escrito por Anthony Briceño
el 21/10/2013

Accesorios

Anthony Briceño
Trujillo, Venezuela
Escrito por Anthony Briceño
el 21/10/2013

La protección Buchholz (ver foto) protege al transformador contra todo efecto producido en el interior de la cuba del mismo. Se basa en el hecho de que las irregularidades en el funcionamiento de los transformadores dan lugar a calentamientos locales en los arrollamientos y consiguientemente a la producción de gases de aceite cuya cantidad y rapidez en su desarrollo crecen sensiblemente a medida que se extiende la avería.

Los gases que pueden producirse en el interior de la cuba suben por el caño
en el cual está instalado el relé Buchholz (esquema 1) quedando atrapado en este.

La disposición esquemática del relé aparece en la esquema 2. La caja del relé esta llena de aceite conteniendo éste los flotadores a1 y a2 móviles . Cuando por causa de un defecto se producen pequeñas burbujas de gas , éstos se elevan en la cuba hacia el tanque de expansión y son captadas por el relé y almacenados en la caja cuyo nivel de aceite baja progresivamente . El flotador superior se inclina y cuando la cantidad de gases es suficiente, cierra los contactos ( c1 ) que alimenta el circuito de alarma .

En el caso de no tomar medidas entre la aparición de una alarma o que por la importancia del defecto haya una formación tumultuosa de gas, cae el flotante a2 cerrándose c2 y produciéndose el desenganche del transformador . En caso de deterioro de gran magnitud que de lugar a un arco en el interior de la cuba, se producirá un flujo violento de aceite hacia el tanque de expansión que cerrará el contacto c2 sacando el transformador de servicio en acción rápida de manera tal de que el transformador no se averíe por la sobrecarga .

El relé también actúa cuando el nivel de aceite desciende por debajo de un límite
determinado.

Sobre la tapa del relé se encuentra un grifo b1 que permite la salida de los gases acumulados en la caja. Otro grifo b2 , permite comprobar que los contactos flotadores y conexiones se hallan en buen estado.

El relé detecta cortocircuitos entre espiras, entre arrollamiento y núcleo y entre arrollamientos, interrupción de una fase, sobrecargas excesivas, pérdidas de aceite, etc . La gran ventaja de este relé es su elevada sensibilidad para advertir deterioros o fallas incipientes cuando los más sensibles sistemas de protección no serían capas de detectarlas.

Las características de los gases acumulados en el Buchholz puede dar una idea del tipo de desperfecto y en que parte del transformador se ha producido. El ensayo más simple es la verificación de la combustibilidad del gas. En caso de arco eléctrico el aceite se descompone produciendo acetileno que es combustible.

El color de los gases puede brindar también idea de la naturaleza del desperfecto, obteniéndose de acuerdo a ello:

  • Gases de color blanco provienen de la destrucción del papel
  • Gases amarillos de la destrucción de piezas de madera
  • Humos negros o grises provienen de la descomposición del aceite
  • Gases rojos de la aislamiento de los bobinados .

Una mirilla en el relé permite observar los gases debiéndose observar el color de los mismos a los pocos minutos de aparecida la avería, dado que luego desaparece.


Anthony Briceño
Trujillo, Venezuela
Escrito por Anthony Briceño
el 21/10/2013

Relé de Sobrepresión

El Relé de Presión es un dispositivo que detecta un aumento brusco de presión del gas dentro de un transformador de potencia y obliga a un microinterruptor a cambiar temporalmente de estado. Tal aumento de la presión es probable que se produzca cuando se generen arcos eléctricos dentro del transformador, estado éste que se considera crítico. El relé de presión brusca SPR no detecta los cambios ordinarios de presión debidos a la aplicación de la carga o provocados por las variaciones en las condiciones ambientales.

Para capturar y retener la señal del microinterruptor instantáneo para indicar un disparo del relé SPR puede utilizarse un Relé con Automantenimiento Opcional. Las regletas de bornas permiten conectar cables del relé a los equipos auxiliares. Un botón de rearme manual situado en el Relé con Automantenimiento despeja el estado de disparo

Juan Pedro Guevara Morales
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Juan Pedro Guevara Morales
el 23/10/2013
Aisladores para Transmisión y Distribución Aisladores de suspensión

Se emplean como suspensión y anclaje de terminales de líneas de distribución y en subestaciones aéreas de distribución. Se utilizan con resultados de excelente desempeño en zonas de alta contaminación industrial, niebla salina y polución. Poseen también un excelente control de corriente de fuga.

Existe una amplia variedad de modelos de aisladores de suspensión dependiendo de las necesidades del cliente:

Unidades Hi-F y unidades de fuerza estándar:

Son aisladores compactos que cumplen todos los requerimientos de las normas ANSI C. 52-3 y C. 52-4, gracias a su tamaño compacto entrega grandes ahorros

De espacio, peso y costo.

Unidades de alta fuerza:

Son aisladores de mayor tamaño y peso, disponibles en varios niveles de fuerza,

Para dar entregar una mejor aislación según los requerimientos de carga. Éstos son ampliamente usados en líneas grandes, con terminales de amplia envergadura, para factores de seguridad extra.


Aisladores tipo Fog-Pacer:

Especialmente utilizados en áreas muy contaminadas donde una línea está siendo intervenida para alguna mejora o recorte, que requieren de aisladores de suspensión con mayor distancia

De fuga. Los aisladores Fog-Pacer cumplen o exceden todos los requerimientos de un aislador de

Suspensión ANSI estándar.


Aisladores de cable a tierra:

Se utilizan ara soportar y aislar una tierra aérea o cable blindado Lapp entrega 2 tipos de aisladores de cables a tierra. Las cubiertas reducidas de estos aisladores son suficientes para aislar el cable a tierra para evitar pérdidas de energía por inducción. Éste también tiene un valor de impulso de descarga atmosférica para proteger las líneas de rayos.

Aisladores Dead End (Terminales)

Son utilizados para soportar un separador del cable como su estructura terminal. Estos aisladores están diseñados para conectarse con una amplia gama de métodos de terminales con varias fuentes.

• EPDM estándar/Opcional de silicona.

• Modelo inyectados en una sola pieza/unidades

Completamente acopladas.

• Accesorios terminales de fierro/bañados en fierro

Caliente galvanizado.

• Aprobado por la RUS.

• Los de porcelana cumplen con los requerimientos de

Norma ANSI C.29.2.

• Disponibles para niveles de voltaje de 7. 5 kV hasta

34. 5 kV.




Aisladores Pin Type (Montaje Rígido o Tipo Espiga)

Se emplean como aisladores soporte y alineamiento en líneas de distribución. Son excelentes para el control de corriente de fuga. Aplicado en tensiones secundarias de distribución y subtransmisión, para ambientes normales y contaminados.

• Con cobertura conductora aplicada a la cabeza, ranuras de cables laterales y agujeros de los pins de las unidades.

• Cumplen o exceden los requerimientos ANSI C29. 5 y

C29.6

• Tamaños de cuello “C” y “F” conformes a los estándares industriales.

• Tamaños de agujeros de pins estándares de 1” para 15 kV, 1. 38” y 23 kV y 35 kV.

• Disponibles para niveles de voltaje de 7. 5 kV hasta 34. 5 kV.


Aisladores Guy Strain (Tipo Rienda)

Se emplean como suspensión y anclaje de fines de líneas de distribución y en subestaciones aéreas de distribución. Excelente en zonas de alta contaminación industrial, niebla salina y polución. Excelente control de corriente de fuga.

• Cumple con las normas estándar ANSI C29.4

• Aisladores diseñados con los más altos grados de proceso eléctrico de la porcelana.

• Entradas de cable diseñadas para minimizar estrés sobre el cable.

• Disponibles para niveles de voltajes de 2. 2 kV hasta 6. 6 kV.

Aisladores Spool (Tipo Roldada)

Son usados típicamente para aislar cables de teléfono o electricidad de la tierra. Fueron construidas para proteger los cables de afecciones galvánicas o de inductancias que pueden causar cargas en el alambre.

• Cumple con las normas estándar ANSI C29.3

• Aisladores diseñados con los más altos grados de proceso eléctrico de la porcelana.

• Disponibles para niveles de voltajes de 2. 2 kV hasta 6. 6 kV




Aislador de Línea Tipo Poste (Line Post)

Se emplea habitualmente como aislador soporte (PR) sobre crucetas de madera, hormigón o metal. Ocasionalmente se lo usa para fijar puentes al vuelo o bajadas en subestaciones bajas.

Los aisladores tipo Line Post están especialmente diseñados para las cargas de tensión, peladuras sobre la porcelana y los pines internos evitan los daños producidos por presión ejercida entre porcelanas. Cuenta además con:

• Corrugaciones tipo Fog: para entregar mayor distancia de fuga y que ésta sea uniforme, diseñada

Para que se limpie con fenómenos naturales como lluvia y viento.

• Cobertura fuerte y robusta: Para entregar protección bajo descargas atmosféricas e impactos.

• Hardware externo agregado: Las bases están cementadas sobre porcelana, dándole a la porcelana una baja intensidad de compresión sobre áreas extendidas

• Descargas de rayos “uniformes”: Los terminales de línea están bien separadas del aislador; las descargas recaen fuera de la unidad.

• Abrazaderas intercambiables: para facilitar la mantención sobre líneas calientes.

• Diámetro pequeño: Con esto se hacen fácil de instalar y fáciles para trabajar con herramientas

Para líneas calientes. Los terminales de líneas están bien separados del aislador.

• Diferentes tipos de cobertura conductora: Es posible elegir coberturas de color gris, gris oscuro, o

Color chocolate, según las especificaciones que se requieran.

Estos aisladores utilizados instalaciones en líneas de transmisión y distribución, se encuentran disponibles para ser montados de forma horizontal y vertical con o sin fijación del conductor con grampa de sujeción, en sistemas de hasta 345 kV. Además estos aisladores son inmunes a la interferencia producida por ondas de radio y TV

Aisladores de Alta Tensión Rodurflex

Aisladores de suspensión de goma siliconada con sistema Rodurflex para alta tensión hasta 1100 kV. Los aisladores con tecnología Roduxflex se diferencian principalmente de los aisladores tipo Line Post de cerámica porque estos últimos no pueden fabricarse en longitudes muy grandes y si se solicita tener un aislador de mayor tamaño, entonces hay que combinar varios aisladores en línea. Las características principales que los aisladores con tecnología Rodurflex entregan son:

• Impresionante resistencia contra factores medioambientales como rayos UV, ácido, ozono, humedad y contaminación.

• Aplicaciones para sistemas de transmisión en cualquier parte del mundo para niveles por sobre los 765 kV

• Costos de instalación reducidos debido a su menor peso y tamaño. No se requiere maquinaria pesada para su instalación.

• Tensión interna mayor que la del acero, con un 75% menos de peso.

• Alta resistencia contra descargas ambientales y corrientes de fuga.

• Corrientes de fuga drásticamente reducida debido a sus propiedades de resistencia al agua.

• Alta resistencia a la explosión de aisladores con agujeros, debido a que en su interior cuenta con una carcasa para aumentar la presión interna.

Los aisladores con tecnología Rodurflex son usados principalmente para espaciamientos de fases o para espaciar líneas. Además, son ampliamente usados en sistemas eléctricos para tracción de ferrocarriles, incluso para líneas de alta velocidad. No requieren lavado o limpieza por sus características de repelencia al agua y los contaminantes superficiales encapsulados.


Aisladores de polímero VOLT TEK para Media Tensión

Son aisladores de goma siliconada, fabricados, controlados y ensayados de acuerdo a las normas IEEE 1024. IEC1109. Y CEA LWIWG-01. Su construcción integral totalmente cohesionada elimina vacíos. Su envoltura es moldeada en una sola pieza directamente sobre una

Varilla de fibra de vidrio a alta presión. Han sido diseñados para tener vida útil de 50 años requiriendo niveles de mantenimiento tendientes a cero. Son ligeros y muy fáciles de instalar.

Los aisladores VOLT TEK para MT fabricados con goma siliconada de alta calidad son sometidos a duras pruebas para cumplir con los requerimientos de sus clientes. Su diseño rizado le otorga mayor fuerza y un mejor sellado para que el agua no penetre en su estructura. Estos aisladores se encuentran disponibles en niveles de voltaje que van desde 15 a 35kV, de 403 a 958 mm de

Distancia de fuga 15000lb.

Aisladores Pasantes para Transformadores (Bushing)

Son empleados como pasatapas en transformadores de distribución, transformadores de medida y interruptores de potencia. Son fáciles de instalar y poseen una alta resistencia mecánica. Entre las características de los aisladores pasantes para transformadores se pueden mencionar:

• Diseños que cumplen normas ANSI, CSA y EEMAC

• Niveles de voltaje hasta 500 kV

• Niveles de corriente de hasta 14000 A.

• Bushings de recambio

• Bushings de reparación

• Terminales de prueba Lapp

Aisladores para subestaciones
Aislador de Soporte Exterior (Station Post)

Este tipo de aislador es utilizado como soporte de equipos eléctricos en una subestación, tales como desconectadores, barras conductoras, etc. De esta manera estos aisladores son utilizados en columnas donde el voltaje varía según las exigencias de sus elementos. Estos aisladores cumplen de manera satisfactoria con los requerimientos de fuga según las normas ANSI, sin problemas de servicio y de forma económica para una gran variedad de niveles de voltaje y resistencia. Los productos disponibles varían desde niveles de 95 kV BIL hasta 2050 kV BIL para voltajes de operación de 7. 5 kV hasta los 1100 kV. Entre las características de diseño se puede indicar:

• Hardware: Los aisladores Station Post de Lapp tienen incorporados externamente bases y/o chapas para transferir la carga uniformemente desde el Hardware al cuerpo completo de porcelana.

• Cuerpo de Porcelana: Fabricados con los materiales de mejor calidad que han sido procesados para entregar una porcelana totalmente vitrificada. El cuerpo es cubierto para aumentar la fuerza, mejorar la superficie y lograr una fácil limpieza.

• Descargas de rayos “uniformes”: Los terminales de línea están bien separadas del aislador; las descargas recaen fuera de la unidad. Además está diseñada para que se limpie con fenómenos naturales como lluvia y viento.

• Cobertura fuerte y robusta: Para entregar protección bajo descargas atmosféricas e impactos. Éstos pueden soportar severos ataques mecánicos. Si se instalan los aisladores en forma invertida, la fuerza que éstos soportan es la misma que si se instalan en forma normal, incluso si son montados en forma oblicua u horizontal se pueden obtener mejores características eléctricas o mecánicas. Además esta característica hace que pueda potegerse de la formación de arcos eléctricos.

En el campo de la distribución y transmisión de la energía eléctrica , el relé de Buchholz, también llamado relé a gas o relé de presión repentina, es un dispositivo de seguridad montado sobre algunos transformadores y reactores que tengan una refrigeración mediante aceite, equipado con una reserva superior llamada "conservador". El relé de Buchholz es usado como un dispositivo de protección sensible al efecto de fallas dieléctricas o térmicas dentro del equipo.

El relé tiene dos formas de detección. En caso de una pequeña sobrecarga, el gas producido por la descomposición química del aceite se acumula en la parte de arriba del relé y fuerza al nivel de aceite a que baje. Un switch flotante en el relé es usado para disparar una señal de alarma. Este mismo switch también opera cuando el nivel de aceite es bajo, como en el caso de una pequeña fuga del refrigerante.

En caso de producirse un arco , la acumulación de gas es repentina, y el aceite fluye rápidamente hacia el conservador. Este flujo de aceite opera sobre el switch adjunto a una veleta ubicada en la trayectoria del aceite en movimiento. Este switch normalmente activa un circuito interruptor automático que aisla el aparato antes de que la falla cause un daño adicional.

El relé de Buchholz tiene una compuerta de pruebas, que permite que el gas acumulado sea retirado para realizar ensayos (habitualmente por cromatografía de gases). Las proporciones relativas de gases permite diagnosticar el tipo de falla que produjo la descomposición del aceite. En caso de que se encuentre aire, significa que el nivel de aceite es bajo, o bien que existe una pequeña pérdida.

Los relés de Buchholz han sido aplicados a lo largo de la historia en la fabricación de grandes transformadores desde la década del 40’. Este dispositivo fue desarrollado por Max Buchholz (1875-1956) en 1921, el era un ingeniero alemán e inventor del siglo XX cuyos antecesores emigraron a los Estados Unidos desde Alemania en los 1800.

Luzmary Gomez
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Luzmary Gomez
el 25/10/2013

Se denomina transformador a un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna , manteniendo la potencia . La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño y tamaño, entre otros factores.

El transformador de corriente: es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, basándose en el fenómeno de la inducción electromagnética . Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, devanadas sobre un núcleo cerrado de material ferromagnético , pero aisladas entre sí eléctricamente. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. El núcleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de láminas apiladas de acero eléctrico , aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

FUNCIONAMIENTO

Este elemento eléctrico se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética, ya que si aplicamos una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario, debido a la variación de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce la inducción de un flujo magnético variable en el núcleo de hierro.

Este flujo originará por inducción electromagnética, la aparición de una fuerza electromotriz en el devanado secundario. La tensión en el devanado secundario dependerá directamente del número de espiras que tengan los devanados y de la tensión del devanado primario.

Jesus Bracamonte
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Jesus Bracamonte
el 25/10/2013

PARTES DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA
1-BOQUILLAS DE ALTA TENSION: se ha determinado que el origen de las fallas es por deficiencias en el proceso de manufactura de las boquillas, al devanar el papel capacitivo que forma la parte interna.
2-BOQUILLAS DE BAJA TENSION: Este sistema es un desarrollo conjunto de LAPEM-IIE, el cual ya ha sido probado durante tres meses en forma experimental y ha demostrado su efectividad.
3-TANQUE CONSERVADOR: Generalmente es cilíndrico, su finalidad es mantener el nivel del aceite en el tanque principal del transformador; de acuerdo con su forma será dimensionado para contener entre 10%y 20%del volumen total de aceite con lo cual se puede hacer frente a cualquier variación del nivel de aceite debido a variación de temperatura.
4-BUCHHOLZ: es un dispositivo de seguridad montado sobre algunos transformadores y reactores que tengan una refrigeración mediante aceite, equipado con una reserva superior llamada "conservador".
5-VALVULA DE ENTRADA DE ACEITE: Generalmente tiene un contacto disponible para alarma por bajo nivel, encontrándose otros tipos como son: el de columna y el prismático.
6-BRIDA PARA SELLO DE NITROGENO: Estos resortes proporcionan mucha fuerza con compactos perfiles y diámetros reducidos de 19 mm hasta 195 mm.
7-INDICADOR DE NIVEL DE ACEITE: Suelen fijarse al tanque de expansión de transformadores de distribución y potencia para medir el nivel de aceite.
8-VALVULA DE ALIVIO: Este dispositivo tiene como función aliviar cualquier sobrepresión que se presente dentro del transformador, para evitar daños o deformaciones permanentes en sus componentes.
9-RELEVADOR DE PRESION SUBITA: se monta normalmente en la pared lateral del tanque o en la tapa del transformador, arriba del nivel máximo de líquido aislante.
10-CAJA DE TERMINALES DE TRANSFORMADORES DE CORRIENTE: Su finalidad es localizar en forma fácil y concentrada todas las terminales de los dispositivos, alarmas, control de ventiladores.

Cuba de aceite como refrigerante del Transformador

En la actualidad, los transformadores más sobresalientes son los de aceite en los cuales el propio transformador, o la así llamada parte desmontable, es decir, su núcleo con los devanados instalados en él, está sumergido en una cuba llena de aceite. El aceite se calienta y circula dentro de la cuba efectuando de este modo la refrigeración natural del transformador.

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:


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 sólidos 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.

La construcción de la cuba está relacionada estrechamente con el cálculo calorífico del transformador.

Las cubas ordinarias de los transformadores de potencia son ovaladas. En sentido mecánico la cuba debe resistir una sobre presión interior de 0,5 at. La cuba se instala sobre un carro de rodillos que deben estar calculados para resistir el peso total del transformador.

Las condiciones de refrigeración del transformador son tanto más duras, cuanto mayor es su potencia. En correspondencia con esto varía la construcción de la cuba del transformador, al saber:

Los transformadores de muy pequeña potencia (aproximadamente hasta 30 kv) tienen cuba lisa, que se consideran como el tipo de cuba más simple.

En los transformadores de mayor potencia (3000kva) se utilizan cubas tubulares en cuya paredes están soldadas de tubos de aproximadamente 50 mm de diámetro dispuesto en una, dos, o tres filas. Las cubas de hierro ondulado que se utilizaban antes ahora no se usan, puesto que en comparación con las tubulares son mecánicamente menos resistentes y enfría peor al transformador

Los transformadores de aproximadamente hasta 10000 kVA de potencia tienen refrigeradores-radiadores con enfriamiento natural incorporados en las paredes de la cuba.

La tapa de la cuba es un elemento esencial en la construcción de estas. En la tapa esta alojada una serie de piezas entre las cuales las más importantes son:

Los aisladores de la salida de los devanados de alta y baja tensión

El expansor de aceite para los transformadores de 100 Kva. Y más de potencia.

El tubo de escape (de seguridad) para transformadores de 1000kva y más de potencia.

Orangelis Bencomo
Trujillo, Venezuela
Escrito por Orangelis Bencomo
el 25/10/2013

CUBA Y TAPA

La parte activa de los transformadores estará contenida en una cuba cerrada en su parte superior por una tapa abulonada a la misma.

La cuba deberá estar sólidamente construida, siendo capaz de soportar sin deformaciones permanentes la sobrepresión y el vacío que puedan producirse en las condiciones extremas de servicio del transformador, y que se indican en el apartado 11 de esta Norma, y los efectos del transporte por caminos en malas condiciones.

La base y los elementos de refrigeración estarán diseñados para que pueda moverse fácilmente el transformador empleando una palanca y sin que se produzcan daños.

Sobre la tapa se dispondrán ganchos o cáncamos que permitan el desencubado del transformador y la suspensión total del mismo con el aceite aislante incluido y de modo que en tiro vertical no sea necesario desmontar ninguna parte ni accesorio del transformador.

Los cáncamos para elevación del transformador tendrán un agujero de 40 mm de diámetro como mínimo

La tapa de la cuba será horizontal y deberá sobresalir suficientemente del contorno de la cuba para evitar que el agua de lluvia se deposite en el borde de la junta de estanqueidad.

La cuba dispondrá en su parte inferior de algún tipo de guías que eviten el contacto directo con el suelo mientras el transformador está en depósito.

Entre núcleo y fondo debe dejarse espacio suficiente para recoger los sedimentos

ACCESORIOS

· Indicador de Nivel de Aceite

· Dispositivo de Llenado

· Dispositivo de Vaciado y Toma de Muestras

· Válvulas de Alivio de Sobrepresión

· Dispositivo Sensor De Temperatura

· Dispositivo de Alojamiento del Sensor de Temperatura

· Terminales de Puesta a Tierra

· Ruedas para el Desplazamiento

· Placa de Características

· Terminales de Cables AT

Roxer Fajardo
Ingenieria electrica iutet drb sede be...
Escrito por Roxer Fajardo
el 25/10/2013

Cuba

Para transformadores de potencia de 5 MVA a 40 MVA, la cuba es de chapa de acero reforzada con perfiles y con bocas para el montaje de los radiadores disipadores de calor y en la tapa lleva el elemento expansor denominado Deposito de expansión.

El sistema de pintado en el caso de las cubas de llenado integral se realiza mediante tratamiento de fosfatado y dos capas de pintura, en el caso de las máquinas de potencia se realiza un granallado y posteriormente dos o más capas de pintura en función del espesor de capa especificado.

Accesorios de la cuba

· Indicador de Nivel de Aceite

· Dispositivo de Llenado

· Dispositivo de Vaciado y Toma de Muestras

· Válvulas de Alivio de Sobrepresión

· Dispositivo Sensor De Temperatura

· Dispositivo de Alojamiento del Sensor de Temperatura

· Terminales de Puesta a Tierra

· Ruedas para el Desplazamiento

· Placa de Características

· Terminales de Cables AT

Tapa de la cuba

La tapa de la cuba es un elemento esencial en la construcción de estas. En la tapa está alojada una serie de piezas entre las cuales las más importantes son:

Los aisladores de la salida de los devanados de alta y baja tensión

El expansor de aceite para los transformadores de 100 Kva. Y más de potencia.

El tubo de escape (de seguridad) para transformadores de 1000kva y más de potencia.



Karla Andreina Peña Milla
Electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Karla Andreina Peña Milla
el 25/10/2013

Cuba:Es un depósito que contiene el líquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador. Las dimensiones y características de la cuba están regidas por la reglamentación de electricidad para transformadores tipo intemperie.

El transformador con cuba de aceite y depósito de expansión es el más utilizado en las estaciones y subestaciones transformadoras. Para hacerlo más funcional, en el propio transformador se incorporan una serie de elementos de control, protección, etc. ; que lo hacen más práctico y seguro.

La cuba de los transformadores de distribución son tipo elástica para absorber, sin deformación permanente, el aumento del volumen del líquido aislante debido a las variaciones de temperatura provocadas por la carga del transformador.

Está formada por los siguientes componentes:

Bastidores de apoyo

· Fondo

· Aletas

· Marco


Los bastidores de apoyo están fijados al fondo mediante soldadura continua y estaca para evitar oxidaciones.


El fondo tiene tipo de bañera y en sus laterales se alojan las conexiones de P.A.T. Asi como el dispositivo de vaciado-

Las aletas son la parte fundamental de la cuba. Forman las paredes laterales y le dan la elasticidad necesaria.

El marco de la caja esta realizado con el perfil de acero en forma de “L” y soldado en la parte superior de las aletas.


Rogers Rojo
Pnf electricidad iutet drb sede beatriz
Escrito por Rogers Rojo
el 27/10/2013

CUBA:

Es un depósito que contiene el líquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador. Las dimensiones y características de la cuba están regidas por la reglamentación de electricidad para transformadores tipo intemperie.

PÉRDIDAS EN LA CUBA DE UN TRANSFORMADOR

Las pérdidas en la cuba forman una parte importante de las pérdidas en los transformadores de gran potencia. Pueden existir corrientes parásitas en las paredes del tanque del transformador. Aunque la densidad de flujo de dispersión en la pared del tanque es baja, las pérdidas de todo el depósito pueden ser altas debido a su gran área.

Sin embargo, rara vez se desarrollan puntos calientes en el tanque, ya que el calor es evacuado fácilmente por el aceite. La buena conductividad térmica del material del depósito también ayuda a mitigar los puntos calientes.

En los transformadores hay fundamentalmente dos tipos de excitación de la superficie metálica, pérdidas en las paredes de la cuba y pérdidas en las tapas de la cuba que surgen por las altas corrientes producidas tanto en conductores como en arrollamientos.

A continuación se detallan estas diferentes pérdidas según su zona de localización.

PÉRDIDAS EN LAS TAPAS DE LA CUBA

Las pérdidas en las tapas de la cuba se producen en aquellas zonas del tanque que son atravesadas perpendicularmente por los conductores, dado que en algún punto tendrán que traspasar la tapa superior para conectar el transformador con el resto del sistema eléctrico, externo a la cuba. La corriente del conductor crea un campo magnético tangencial, directamente proporcional a esa intensidad de corriente, que circula por la tapa de la cuba alrededor de estas zonas generando pérdidas. La intensidad de campo magnético en la superficie de la placa se puede determinar aproximadamente por el principio de superposición.

Así mismo, los bornes de entrada y salida del transformador deberán estar diseñados para soportar cambios bruscos de intensidad aguantando los esfuerzos y para disipar el calor asociado a las pérdidas del conductor.

PÉRDIDAS EN LAS PAREDES DE LA CUBA

En las paredes de la cuba también se produce la circulación de flujo magnético, ya que el flujo de dispersión creado por el arrollamiento más externo al núcleo magnético tiende a buscar el camino de menor reluctancia. Debido a que la cuba está formada por un material cuyas propiedades magnéticas no son muy buenas, y el área del ciclo de histéresis es elevada, se generarán pérdidas de gran importancia, y deben ser estudiadas debidamente.

La componente del flujo magnético perpendicular a la cuba puede ser considerada como proporcional a la intensidad de corriente del arrollamiento. Sin embargo, cuando el flujo disperso penetra en la pared de la cuba su distribución no es uniforme, debido al apantallamiento producido por las corrientes de Foucault que se engendran en la cuba. En algunas formulaciones de cálculo de pérdidas, la pérdidas se calculan en base a la componente tangencial de la inducción, que deben ser obtenida a partir de la componente normal del flujo magnético con la ayuda de las ecuaciones de Maxwell.

Las pérdidas en la cuba serán más grandes cuanto más próximos estén los arrollamientos de la cuba, dado que en estos casos la reluctancia que se opone al paso del flujo es menor. En los transformadores pequeños los arrollamientos están suficientemente separados de la cuba. A medida que crece la potencia de un transformador crece su tamaño, pero las proporciones se mantienen. No obstante, a partir de una determinada potencia (que de manera estimada se puede cifrar en 100 o

150 MVA) las restricciones impuestas por el transporte de los transformadores desde la fábrica al lugar de utilización hacen que los transformadores ya no sean geométricamente semejantes y que las distancias entre los arrollamientos y las paredes de la cuba sean proporcionalmente menores. Además, los transformadores de grandes potencias tienen corrientes nominales elevadas, por lo que el número de amperios-vuelta de los arrollamientos es elevado. Todo ello hace que en los transformadores de grandes potencias las pérdidas en la cuba sean tan importantes.

Enmanuel988 Artigas Villa
Ingenieria electrica iutet drb sede be...
Escrito por Enmanuel988 Artigas Villa
el 27/10/2013

Cuba de aceite.

Es la estructura donde van a estar inmersos las bobinas y el núcleo. Este elemento da una protección contra elemento contaminante y también sirve para contener el aceite dieléctrico. En la actualidad, los transformadores más sobresalientes son los de aceite en los cuales el propio transformador, o la así llamada parte desmontable, es decir, su núcleo con los devanados instalados en él, está sumergido en una cuba llena de aceite. El aceite se calienta y circula dentro de la cuba efectuando de este modo la refrigeración natural del transformador.

La construcción de la cuba está relacionada estrechamente con el cálculo calorífico del transformador. Las cubas ordinarias de los transformadores de potencia son ovaladas. En sentido mecánico la cuba debe resistir una sobrepresión interior de 0,5 atm. La cuba se instala sobre un carro de rodillos que deben estar calculados para resistir el peso total del transformador. Las condiciones de refrigeración del transformador son tanto más duras, cuanto mayor es su potencia. En correspondencia con esto varía la construcción de la cuba del transformador, al saber que:

A) Los transformadores de muy pequeña potencia (aproximadamente hasta 30 KV) tienen cuba lisa, que se consideran como el tipo de cuba más simple.

B) En los transformadores de mayor potencia (3000 KVA) se utilizan cubas tubulares en cuya paredes están soldadas de tubos de aproximadamente 50 mm de diámetro dispuesto en una, dos, o tres filas. Las cubas de hierro ondulado que se utilizaban antes ahora no se usan, puesto que en comparación con las tubulares son mecánicamente menos resistentes y enfría peor al transformador

C) Los transformadores de aproximadamente hasta 10000 KVA de potencia tienen refrigeradores-radiadores con enfriamiento natural incorporados en las paredes de la cuba. La tapa de la cuba es un elemento esencial en la construcción de estas. En la tapa está alojada una serie de piezas entre las cuales las más importantes son:

1. Los aisladores de las salidas de los devanados de alta y baja tensión.

2. El expansor de aceite para los transformadores de 100 KVA y de más potencia.

3. El tubo de escape (de seguridad) para transformadores de 1000KVA y de más potencia.

Francisco Antequera
Trujillo, Venezuela
Escrito por Francisco Antequera
el 28/10/2013

La Cuba es un depósito que contiene el líquido refrigerante (aceite), y en el cual se sumergen los bobinados y el núcleo metálico del transformador. Las dimensiones y características de la cuba están regidas por la reglamentación de electricidad para transformadores tipo intemperie.

El transformador con cuba de aceite y depósito de expansión es el más utilizado en las estaciones y subestaciones transformadoras. Para hacerlo más funcional, en el propio transformador se incorporan una serie de elementos de control, protección, etc; que lo hacen más práctico y seguro.

La cuba de los transformadores de distribución son tipo elástica para absorber, sin deformación permanente, el aumento del volumen del líquido aislante debido a las variaciones de temperatura provocadas por la carga del transformador.

Pintura Es un esquema de pintura para brindar una protección acorde a la importancia de las máquinas a las que está destinado

La atmósfera tiene una salinidad particular ente agresiva y característica de zonas costeras. Pueden existir condiciones ambientales que provoquen condensación en superficies.

El procedimiento de aplicación de la pintura se ajustará a las instrucciones actualizadas del fabricante de la pintura en todos los aspectos.

La superficie a tratar debe estar como mínimo a una temperatura de 3oC por encima del punto de rocío, durante la preparación mecánica, la aplicación, secado y curado.

Para la preparación mecánica se agrega que la humedad ambiente deberá ser menor de HR 85 %.

Para la preparación mecánica se debe verificar también la ausencia de humedad y rastros de aceite tanto en el aire comprimido como en el abrasivo utilizado.

Para el pintado la temperatura de la pintura y de la superficie a pintar deben mantenerse próximas. Estando la temperatura de la pintura siempre dentro del rango especificado por el fabricante de la pintura.

El recubrimiento exterior cumplirá las siguientes condiciones: ausencia de grietas, burbujas y porosidades, estabilidad del color y del brillo, resistencia a los golpes y al rayado e insolubilidad en el aceite caliente.

El color de las sucesivas manos de pintura diferirá lo suficiente como para permitir una clara identificación de la secuencia de pintado a efectos de su control.





Josmer Brito
Trujillo, Venezuela
Escrito por Josmer Brito
el 28/10/2013

Cuba de los transformadores de potencia

La cuba de los transformadores se realiza en función de las características de la máquina, para transformadores de distribución de 50 a 2. 500 kVA, la cuba es de tipo Hermético-Integral, es decir va hermética y totalmente lleno el transformador de aceite, actuando las aletas como elementos compensadores de la dilatación o contracción del aceite.

Para transformadores de gran potencia los de 5 MVA a 40 MVA, la cuba es de chapa de acero reforzada con perfiles y con bocas para el montaje de los radiadores disipadores de calor y en la tapa lleva el elemento expansor denominado Deposito de expansión.

El sistema de pintado en el caso de las cubas de llenado integral se realiza mediante tratamiento de fosfatado y dos capas de pintura, en el caso de las máquinas de potencia se realizan un granallado y posteriormente dos o más capas de pintura en función del espesor de capa especificado.

Aisladores pasantes (bushings) y conectores

Las conexiones externas de los terminales de las bobinas de los transformadores deberán disponer de aisladores pasantes para permitir conectarse a conductores aéreos. Los aisladores pasantes deberán cumplir con la norma IEC – 60137.

Los aisladores pasantes deberán ser apropiados para atmósfera con nivel de polución según lo indicado en el cuadro de características de cada compañía.

El diseño de los aisladores pasantes debe asegurar que se puedan montar desde el exterior del transformador, sin levantar la tapa del estanque.

Los aisladores pasantes deberán tener el tamaño adecuado de tal forma que permitan instalar a lo menos dos transformadores de corriente en cada uno de ellos. El fabricante deberá presentar al Cliente el plano de diseño de los aisladores pasantes, para verificar el espacio destinado a los T/C’s.

Los aisladores pasantes deben ser de porcelana vitrificada o de polímero. El color de la porcelana será marrón.

Los terminales externos de los aisladores pasantes deberán ser de cobre plateado.

Las bases o torretas de los aisladores pasantes deberán tener una placa identificando con “U” la alta tensión, “u” la baja tensión y “n” el neutro, indicando cada una de las fases.

Prueba de Aisladores pasantes:

El fabricante deberá enviar copias de los protocolos de las pruebas del fabricante original y además deberá realizar a los aisladores pasantes pruebas de medida de capacitancia, factor de aislación, resistencia de aislación e inspección visual a todos los aisladores antes de su instalación.