Transformador

Se denomina transformador a un dispositivo elctrico que permite aumentar o

disminuir la tensin en un circuito elctrico decorriente alterna, manteniendo

la potencia.

El transformador es un dispositivo que convierte la energa elctrica alterna de un

cierto nivel de tensin, en energa alterna de otro nivel de tensin, basndose en

el fenmeno de la induccin electromagntica. Est constituido por dos bobinas de

material conductor, devanadas sobre un ncleo cerrado de

material ferromagntico, pero aisladas entre s elctricamente. La nica conexin

entre las bobinas la constituye el flujo magntico comn que se establece en el

ncleo. El ncleo, generalmente, es fabricado bien sea de hierro o de lminas

apiladas de acero elctrico, aleacin apropiada para optimizar el flujo magntico.

Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario segn

correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestin, respectivamente.

Tambin existen transformadores con ms devanados; en este caso, puede existir

un devanado "terciario", de menor tensin que el secundario

Constan esencialmente de un circuito magntico cerrado sobre el que se arrollan

dos bobinados, de forma que ambos bobinados estn atravesados por el mismo

flujo magntico. El circuito magntico est constituido (para frecuencias

industriales de 50 Hz) por chapas de acero de poco espesor apiladas, para evitar

las corrientes parsitas

Funcionamiento

Representacin esquemtica del transformador.

Este elemento elctrico se basa en el fenmeno de la induccin electromagntica,

ya que si aplicamos una fuerza electromotriz alterna en el devanado primario,

debido a la variacin de la intensidad y sentido de la corriente alterna, se produce

la induccin de un flujo magntico variable en el ncleo de hierro.

Este flujo originar por induccin electromagntica, la aparicin de una fuerza

electromotriz en el devanado secundario. La tensin en el devanado secundario

depender directamente del nmero de espiras que tengan los devanados y de la

tensin del devanado primario

PARTES DEL TRANSFORMADOR Un transformador consta de numerosas partes, las principales son las siguientes: a) Ncleo magntico. El ncleo constituye el circuito magntico que transfiere energa de un circuito a otro. Y su funcin principal es la de conducir el flujo activo. Est sujeto por el herraje o bastidor, se construye de laminaciones de acero al silicio (4%) y sus, gruesos son del orden de 0.0014 de pulgada (0.355mm) con un aislante de 0.001 de pulgada (0.0254mm). b) Devanados, primario, secundario, terciario, etc.

Los devanados constituyen los circuitos de alimentacin y carga, pueden ser de

una, dos o tres fases y, por la corriente y numero de espiras, pueden ser de

alambre delgado o de barra. La funcin principal de los devanados es crear un

campo magntico (primario) con una perdida de energa muy pequea y utilizar el

flujo para inducir una fuerza electromotriz (secundario).

Las Partes auxiliares son: A) Tanque, recipiente o cubierta. El tanque o recipiente es un elemento indispensable en aquellos transformadores cuyo medio de refrigeracin no es el aire, sin embargo, puede prescindirse de l en casos especiales. Su funcin es la de radiar el calor producido en el transformador. B) Boquillas terminales. La boquilla permite el paso de la corriente a travs del transformador evita que haya un escape indebido de corriente y con la proteccin contra flameo. C) Medio refrigerante. El medio refrigerante debe ser un buen conductor del calor, puede ser liquido (como la mayora de transformadores de gran potencia) slido, o semislido D) Conmutadores auxiliares. Los conmutadores, cambiadores de derivaciones o taps, son rganos destinados a cambiar la relacin de voltajes de entrada y salida, con objeto de regular el potencial de un sistema o la transferencia de energa activa o reactiva entre los sistemas interconectados. Existen dos tipos de ellos: El Sencillo, de cambio sin carga, y el perfeccionado, de cambio con carga por medio de seal, o automtico.

E) Indicadores.

Los indicadores son aparatos que nos sealan el estado del transformador. Por

ejemplo marcan el nivel del lquido, la temperatura, la presin, etc.

El tipo shell son aquellos cuyo ncleo va colocado envolviendo las bobinas o

devanados. Este tipo se conocen como de circuito magntico envolvente.

El tipo columna son aquellos cuyas bobinas o devanados van colocados

envolvindose el ncleo de hierro. Este tipo se conocen como de circuito elctrico

envolvente

Todo transformador necesita de un medio refrigerante siendo los principales el aire, el aceite y algunos lquidos inertes. Por el tipo de enfriamiento pueden ser: Clase AA. Tipo Seco, no contiene aceite ni otros lquidos para enfriamiento, son usados en voltajes nominales menores de 15 KVA. Clase AFA. Tipo Seco con enfriamiento por aire forzado. Clase OA. Sumergido en aceite o sumergido en lquido aislante con enfriamiento propio. Clase OA/FA. Sumergido en aceite con enfriamiento propio y por medio de aire forzado, para aumentar la capacidad de disipacin de calor. Clase OA/FA/FOA. Sumergido en aceite, con enfriamiento propio y por medio de aire forzado, con adicin de ventiladores y bombas para la circulacin del aceite. Clase OW. Tipo sumergido en aceite y enfriado con agua. El agua de enfriamiento

es conducida por serpentines, los cuales estn en contacto con el aceite aislante

del transformador que circula por conveccin natural

Grupos de Conexin

Las conexiones utilizadas en la prctica estn normalizadas en grupos de conexin. El grupo de conexin caracteriza las conexiones de los dos arrollamientos y el desfase entre las fuerzas electromotrices correspondientes a ambos arrollamientos. Cada grupo se identifica con una cifra o ndice de conexin que multiplicada por 30, da como resultado el desfase en retraso, que existe entre las tensiones del mismo genero(simples o compuestas) del secundario respecto al primario del transformador en cuestin. Estudio de la transformacin trifsica en conexin estrella-estrella (Yy) con arrollamiento terciario La conexin estrella estrella tiene la gran ventaja de disminuir la tensin por fase del transformador, pero presenta inconvenientes cuando las cargas no estn

equilibradas. Para eliminar estos inconvenientes se dispone de un arrollamiento terciario el cual esta conectado en tringulo y cerrado en cortocircuito sobre s mismo. Las fuerzas magnetomotrices, primaria y secundaria, debidas a esta sobrecarga, se compensan en cada columna, con lo que desaparecen los flujos adicionales y, con ellos, los inconvenientes que resultaban de las cargas desequilibradas. El devanado terciario puede utilizarse para suministrar cargas locales con la tensin ms conveniente. Puede alimentar los circuitos de control y las instalaciones auxiliares en las estaciones transformadoras.

Fig12. Transformador trifsico en conexin estrella-estrella con devanado terciario Estudio de la transformacin trifsica en conexin tringulo estrella (Dy) Existen cuatro formas de montaje con lo que respecta a la estrella secundaria:

Desfase de 30 (Dy1). Desfase de 150 (Dy5). Desfase de -30 (Dy11). Desfase de -150 (Dy7).

De estos grupos de conexin se utilizan en la prctica el Dy5 y el Dy11. Este sistema de conexin es el ms utilizado en los transformadores elevadores de principio de lnea, es decir en los transformadores de central. En el caso de cargas desequilibradas no provoca la circulacin de flujos magnticos por el aire, ya que el desequilibrio se compensa magnticamente en las tres columnas. Como se puede disponer de neutro en el secundario, es posible aplicar este sistema de conexin a transformadores de distribucin para alimentacin de redes de media y baja tensin con cuatro conductores.

Fig13- Transformador trifsico en conexin tringulo-estrella y desfase de 150

Fig14. Reparto de las corrientes en los arrollamientos de un transformador trifsico

en conexin tringulo estrella, con una carga desequilibrada

Leer ms: http://www.monografias.com/trabajos78/tipos-aplicaciones-conexiones-

transformadores-trifasicos/tipos-aplicaciones-conexiones-transformadores-

trifasicos2.shtml#ixzz34DGtUC3a

Fallas

TRANSFORMADOR CONTAMINADO

LOS TRANSFORMADORES REQUIEREN UN MANTENIMIENTO PREVENTIVO PORQUE? LAS CAUSAS DE FALLAS DE UN TRANSFORMADOR PROVIENE POR FALTA DE MANTENIMIENTO YA QUE ESTE EQUIPO ES MUY IMPORTANTE DENTRO DE LAS FUNCIONES QUE TIENE EL USO CONSTANTE SIN UN MANTENIMIENTO ADECUADO PRODUCE QUE LA CALIDAD DEL ACEITE PIERDA SUS CUALIDADES Y ESTO PROVOQUE FALLAS POSTERIORES ALGUNAS CAUSAS SON LAS SIGUIENTES: A.- HUMEDAD B.- FUGAS C.- CARGA DE VOLTAJE EXESIVA D.- UNA MALA PROTECCION ELECTRICA E.- UNA MALA INSTALACION F.- UN MAL MANEJO Y DESCONOCIMIENTO DEL EQUIPO RECOMENDACIONES: A.- HACER PERIDOCAMENTE ANALISIS FISICOS QUIMICOS DEL ACEITE DEL TRANFORMADOR PARA QUE EN BASE A LOS RESULTADOS DE LA PRUEBA DE ANILISIS SE DETERMINE SI ESTA EN CONDICIONES DE OPERACION O REQUIERA UN CAMBIO TOTAL DEL MISMO B.- VERIFICASION FISICA DE LAS PARTES EXTERIORES DEL TRANSFORMADO PARA EVITAR QUE TENGAN FUGAS EN LAS JUNTAS, EMPAQUES, VALVULAS Y ACOPLAMIENTO DE

SECCIONES C.- ACTUALIZACION DE CARGAS PARA VERIFICAR QUE EL TRANFORMADOR ESTE DENTRO DEL RANGO DE CARGAS A ALIMENTAR PARA EVITAR POSIBLES ECCESO Y CALENTYAMIENTOS Y UNA POSIBLE FALLA DE EXPLOCION QUE SERIA MUY RIESGOSA

TRANFORMADOR EN MAL ESTADO

ESTE TRANSFORMADOR SUFRIO UNA FALLA INTERNA POR FALTA DE MANTENIMIENTO LO QUE OCASIONO QUE DICHO PERIODO DEL MISMO PROVOCARA QUE EL ACEITE PERDIERA SUS CUALIDADES GENERANDOSE DENTRO DEL MISMO UNA HUMEDAD EXESIVA LO QUE OCASIONO UN FUERTE CORTO CIRCUITO DENTRO DEL MISMO Y ESTO OCASIONO UN PARO TOTAL DE FUNCIONES DENTRO DE LA EMPRESA. LO QUE OCASIONO PERDIDAS DE EQUIPOS Y LO MAS IMPORTANTE. PERDIDAS DE PRODUCCION LO QUE EN ESTOS CASO AFECTA LA ECONOMIA DE UNA EMPRESA. NOTA: A ESTA EMPRESA SE LE RECOMENDO QUE HICIERA SUS PRUEBAS DE ANALISIS DE LABORATORIO AL TRANSFORMADO PERO HICIERON CASO OMISO A LAS INDICACIONES QUE LES DIMOS. COMO PRESTAMOS APOYOS DE MERGENCIA A LAS EMPRESAS QUE LES DAMOS SERVICIO DURANTE LAS 24 HORAS DEL DIA FUIMOS LLAMADOS PARA DICHA EMERGENCIA Y DETERMINAMOS DEJAR FUERA LA ALIMNETACION DEL TRANFORMADO PARA QUE PERSONAL SIN CONOCIMIENTO ACCIONARA EL EQUIPO.

ACEITE DE TRANSFORMADOR CONTAMINADO CON HUMEDAD

ESTA MUESTRA DE FOTOS SON CAUSAS FEACIENTES QUE OCASIONA UNA FALLA MUY PELIGROSA DE UN TRANSFORMADOR 1.- ESTA FOTO MUESTRA LA CALIDAD DEL ACEITE CON CONTENIDO DE HUMEDAD 2.- ESTA FOTO DE LADO IZQUIERDO SE MUESTRA LA HUMEDAD QUE YA TENIA EL

TRANSFORMADOR EN SUS PAREDES INTERNAS 3.- ESTA FOTO DE LADO DERECHO MUESTRA EL EMPAQUE DAADO POR DONDE POSIBLEMENTE SE PENETRO LA HUMEDAD ESTA CESION DE FOTOS SON PRUEBAS QUE UN TRANSFORMADOR COMPLETAMENTE DAADO Y MUY DESCUIDADO EN MANTENIMIENTO PREVENTIVO POR PARTE DEL PERSONAL DE MANTENIMIENTO ELECTRICO ES MUY RECOMENDABLE QUE SI EL PERSONAL NO TIENE LOS CONOCIMIENTOS CONTACTEN A PERSONAL QUE LOS PUEDA ASESORAR PARA BIEN DEL BUEN FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO

SALIDA DE ALIMENTACION DE UN TRANSFORMADOR DE 500 KVA SIN MANTENIMIENTO

POR FALTA DE MATENIMIENTO EL TRASFORMADOR SUFRIO UN DAO INRREPARABLE POR LO CONSIGUIENTE SE HICIERON PRUEBAS PARA EL CLIENTE PARA DEMOSTRARLE QUE YA NO SERVIA YA QUE EL INDICABA QUE SI ESTABA BIEN SE ALIMENTO EL TRANSFORMADOR PARA QUE VIERA QUE LA SALIDA DE ALIMENTACION DE LADO SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR YA NO ERA LA CORECTA LE TOMAMOS LECTURAS DE LADO DE LA SUBESTACION PRINCIPAL EN

INTERRUPTOR PRINCIPAL DE DISTRIBUCION Y SE VERIFICO QUE YA ESTABA DESFASADO EL TRANSFORMADOR

EXPLOSIN DE UN TRANSFROMADOR

POR EXCESO DE CARGAS, MAL MANTENIMIENTO, NULA SUPERVICION, CALENTAMIENTO Y FUGAS DE ACEITE ESTE TRANSFORMADOR EXPLOTO

PROCESO DE VEIFICACION DE UN TRANSFORMADOR DAADO POR CALENTAMIENTO CAUSADO POR HUMEDAD

SE DESTAPA TRANSFORMADOR PARA VERIFICAR LA MAGNITUD DEL DAO CAUSADO DENTRO DEL MISMO Y QUE EL CLIENTE VERIFIQUE QUE ESTA COMPLETAMENTE DAADO EL TRANSFORMADOR CON CAPACIDAD DE 500KVA CON RELACION DE 23000-440/254VOLTS.

ENFRIAMIENTO FORZADO A TRANSFORMADOR DE 20MVA

SE INSTALAN VENTILADORES PARTE EXTERNA PARA AYUDAR EN EL ENFRIAMIENTO A TRANSFORMADOR DE 20 MVA PARA EVITAR CALENTAMIENTOS EN HORAS PICOS DE TRABAJO Y TEMPERATURA AMBIENTE.

INSPECCIN DURANTE LA RECEPCIN.-

8.1 Caractersticas de los Equipos

Se comprobar las caractersticas de todos y cada uno de los equipos

suministrados, tomando como referencia las caractersticas anotadas en las

placas de los mismos, para comprobarlas a las especificadas y ofrecidas.

8.2 Montaje de los Equipos

Se realizar una inspeccin ocular sobre el montaje de todos los equipos y

materiales utilizados para determinar posibles errores u omisiones ocurridos

durante la ejecucin de la obra.

8.3 Distancia Mnima de Seguridad

Se realizarn mediciones de las distancias entre los siguientes puntos

correspondientes a cada nivel de tensin existente, siempre y cuando la

Empresa, Autoproductor o el representante de la Direccin General de

Electricidad lo considere necesario, para comprobar el cumplimiento de las

especificaciones:

- Entre fases.

- De fases a masa.

- De los conductores activos a nivel de piso, techo, paredes y divisiones.

9. PROTOCOLO DE PRUEBAS.-

El siguiente protocolo de pruebas rene las pruebas que pueden realizarse

durante la

recepcin, contiene slo la relacin de ellas para considerar con las mnimas

exigencias la aceptacin de las instalaciones; la Empresa o Autoproductor

seleccionar las pruebas de acuerdo al tipo de instalaciones que recepciona,

pudiendo

ampliar el numero de ellas segn lo considere necesario.

9.1 Transformadores de Potencia

9.1.1 Control Mecnico.

9.1.1.1 Control de placa segn protocolo de fbrica.

DGE 014-PS-1

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9.1.1.2 Revisin de los sitios provistos con empaquetaduras, para

comprobar el buen estado de stas.

9.1.1.3 Control de montaje y conexionado; fijacin del transformador.

9.1.1.4 Control de accesorios

a) Conexin del neutro en el lado de mayor tensin.

b) Conexin del neutro en el lado de menor tensin.

c) Conexin a tierra.

d) Vlvulas de drenaje.

e) Tanque conservador de aceite.

f) Resistencia de puesta a tierra.

g) Todos los bulbos para indicacin de la temperatura del

aceite; incluyendo los de la imagen trmica sern sacados de

su posicin y comparados con un termmetro de mercurio

mediante el calentamiento forzado en agua caliente.

h) Caja terminal de menor tensin y de servicios auxiliares.

i) Refrigeracin.

j) Elemento de entrada de aire seco para el tanque del

conservador.

9.1.1.5 Las tomas de derivaciones para las regulacin de tensin tanto

sin carga como bajo carga sern operadas por cada uno de los

medios previstos en cada una de las posiciones, comprobando

sus bloqueos, para el caso de que se presentase una inadecuada

operacin.

9.1.1.6 Rel buchholz del transformador y del commutador.

9.1.1.7 Control del nivel de aceite, as como de la posicin de todas las

vlvulas de cierre en los ductos del aceite y radiadores de

refrigeracin.

9.1.1.8 Puesta a tierra del tanque del transformador.

9.1.2 Pruebas elctricas.

9.1.2.1 Se harn operar mediante excitacin directa todas las alarmas y

disparos para la proteccin del transformador o se har por

simulacin de las protecciones, alarmas y sealizacin.

DGE 014-PS-1

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9.1.2.2 Se realizarn pruebas de medicin de aislamiento para

comprobar que el transformador no ha sufrido dao durante el

transporte y montaje. Estas pruebas sern realizadas con un

megmetro de tensin no menor de 2,500 V c.c. para equipos

con tensin hasta de 30 kV, y 5,000 V c.c. para equipos con

tensin mayor de 30 kV, aplicndolo entre cada fase y masa y

entre una fase y otra.

9.1.2.3 En el caso de transformadores previstos para operar en

paralelo, se har una prueba del grupo vectorial de cada uno, o

en su defecto, se har una prueba de paridad de fases para

determinar cualquier diferencia angular entre las tensiones

correspondientes a cada fase.

9.1.2.4 Se someter el aceite a una prueba de rigidez dielctrica.

9.1.2.5 Verificacin del funcionamiento del conmutador, en todos sus

escalones, para prever falsos fines de carrera o bloques

mecnicos.

9.1.2.6 Control de la coincidencia de la posicin del mando mecnico

del conmutador con las derivaciones correspondientes.

9.1.2.7 Para reguladores bajo carga se har el control del bloqueo entre

mando remoto-local y elctrico-manual del conmutador as como

el bloqueo en las posiciones extremas.

9.1.2.8 Control de funcionamiento de los componentes del sistema de

refrigeracin forzada.

9.1.2.9 Prueba de continuidad para todas las posiciones del regulador sin

carga.

9.1.2.10 Prueba de tensin gradual con transformador en vaco para

comprobar la variacin de tensin en los diferentes puntos de

regulacin bajo carga y el comportamiento del rel diferencial,

alimentando el transformador en plena tensin y en vaco.

9.1.2.11 Verificacin de la estabilidad de la proteccin diferencial

contra fallas extremas, cuando menos desde el punto de vista de

las conexiones; adems contra influencia de la corriente

magnetizante al energizar el transformador en vaco. DGE 014-PS-1

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9.1.2.12 Prueba de corto circuito trfico aislado de la tierra fuera de la

zona de proteccin diferencial para verificar la estabilidad del

rel respectivo, cuando existe proteccin diferencial.