TRANSFORMADORES editado

7/25/2019 TRANSFORMADORES editado

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TRANSFORMADORES

INTRODUCCIÓN.

La invención del transformador, data del año de 188 !ara ser a!licado en los sistemas detransmisión "#e en esa $!oca eran de corriente directa % !resenta&an limitaciones t$cnicas %económicas. 'l !rimer sistema comercial de corriente alterna con fines de distri&#ción de laener()a el$ctrica "#e #sa&a transformadores, se !#so en o!eración en los 'stados Unidos de*m$rica. 'n el año de 188+ en reat -arin(ton, ass., en ese mismo año, al !rotecciónel$ctrica se transmitió a /000 volts en corriente alterna a #na distancia de 0 2ilómetros, en#na l)nea constr#ida en Cerc3i, Italia. * !artir de esta !e"#eñas a!licaciones iniciales, laind#stria el$ctrica en el m#ndo, 3a recorrido en tal forma, "#e en la act#alidad es factor dedesarrollo de los !#e&los, formando !arte im!ortante en esta ind#stria el transformador.

'l transformador, es #n dis!ositivo "#e no tiene !artes móviles, el c#al transfiere la ener()ael$ctrica de #n circ#ito # otro &a4o el !rinci!io de ind#cción electroma(n$tica. Latransferencia de ener()a la 3ace !or lo (eneral con cam&ios en los valores de volta4es %corrientes.

La elección correcta de #n &anco de transformadores no es tarea "#e se !#eda tomar a lali(era, !or lo "#e el conocimiento a fondo de esta m5"#ina es indis!ensa&le !ara todo !ro%ectista el$ctrico, !or otra !arte, !oner f#era de servicio #n transformador re!resenta #nserio !ro&lema !ara las em!resas "#e se oc#!an de !restar servicio de electricidad a lascom#nidades, %a "#e ello siem!re trae consi(o #n a!a(ón m5s o menos !rolon(ado de #nsector !o&lacional.

6or lo tanto el tra&a4o dado a contin#ación trata de dar #na visión (eneral a cerca de lostransformadores, s# f#ncionamiento, s#s cone7iones, etc....

EL FUNDAMENTO DEL TRANSFORMADOR

Inducción mutua y autoinducción

'n s#s !rimeras e7!eriencias so&re el fenómeno de la ind#cción electroma(n$tica arada%no em!leó imanes, sino dos &o&inas arrolladas #na so&re la otra % aisladas el$ctricamente.C#ando varia&a la intensidad de corriente "#e circ#la&a !or #na de ellas, se (enera&a #nacorriente ind#cida en la otra. 'ste es, en esencia, el fenómeno de la ind#cción m#t#a, en elc#al el cam!o ma(n$tico es !rod#cido no !or #n im5n, sino !or #na corriente el$ctrica. Lavariación de la intensidad de corriente en #na &o&ina da l#(ar a #n cam!o ma(n$ticovaria&le. 'ste cam!o ma(n$tico ori(ina #n fl#4o ma(n$tico tam&i$n varia&le "#e atraviesala otra &o&ina e ind#ce en ella, de ac#erdo con la le% de arada%9:enr%, #na f#er;aelectromotri;. C#al"#iera de las &o&inas del !ar !#ede ser el elemento ind#ctor % c#al"#ierael elemento ind#cido, de a3) el calificativo de m#t#a "#e reci&e este fenómeno deind#cción.



'l fenómeno de la a#toind#cción, como s# nom&re indica, consiste en #na ind#cción de la !ro!ia corriente so&re s) misma. Una &o&ina aislada !or la "#e circ#la #na corrientevaria&le !#ede considerarse atravesada !or #n fl#4o tam&i$n varia&le de&ido a s# !ro!iocam!o ma(n$tico, lo "#e dar5 l#(ar a #na f#er;a electromotri; a#toind#cida. 'n tal caso a

la corriente inicial se le añadir5 #n t$rmino adicional corres!ondiente a la ind#cciónma(n$tica de la &o&ina so&re s) misma.

Todas las &o&inas en circ#itos de corriente alterna !resentan el fenómeno de laa#toind#cción, %a "#e so!ortan #n fl#4o ma(n$tico varia&le< !ero dic3o fenómeno, a#n"#ede forma transitoria, est5 !resente tam&i$n en los circ#itos de corriente contin#a. 'n losinstantes en los "#e se cierra o se a&re el interr#!tor, la intensidad de corriente var)a desdecero 3asta #n valor constante o viceversa. 'sta variación de intensidad da l#(ar a #nfenómeno de a#toind#cción de d#ración &reve, "#e es res!onsa&le de la c3is!a "#e seo&serva en el interr#!tor al a&rir el circ#ito< dic3a c3is!a es la manifestación de esacorriente adicional a#toind#cida.

Transformadores

6rimero "#e todo "#e es #n transformador=

'l Transformador es#n dis!ositivoel$ctrico "#e constade #na &o&ina deca&le sit#ada 4#nto a#na o varias &o&inasm5s, % "#e se #tili;a !ara #nir dos o m5s circ#itos de corriente alterna >C*? a!rovec3andoel efecto de ind#cción entre las &o&inas .La &o&ina conectada a la f#ente de ener()a sellama &o&ina !rimaria. Las dem5s &o&inas reci&en el nom&re de &o&inas sec#ndarias. Untransformador c#%o volta4e sec#ndario sea s#!erior al !rimario se llama transformador elevador. @i el volta4e sec#ndario es inferior al !rimario este dis!ositivo reci&e el nom&rede transformador red#ctor. 'l !rod#cto de intensidad de corriente !or volta4e es constanteen cada 4#e(o de &o&inas, de forma "#e en #n transformador elevador el a#mento de volta4ede la &o&ina sec#ndaria viene acom!añado !or la corres!ondiente dismin#ción de corriente.

Los tranformadores se #tli;an 3asta en casa, en donde es necesario !ara a#mentar odismin#ir el volta4e "#e esta im!artido !or la com!aña "#e esta distri&#%endo laelectricidad a estas, ademas sirve !ara resolver m#c3os !ro&lemas el$ctricos.



Relación de corriente.

@i se conecta #na car(a al sec#ndario del transformador, el volta4e ind#cido '( 3ace "#ecirc#le #na corriente I/ en el devanado sec#ndario.

De&ido a la circ#lación de corrientes, se tiene en el devanado sec#ndario #na f#er;ama(netomotri; >? N/ I/ o!#esta a la del !rimario N1 I1. 's conveniente recordar "#eel volta4e ind#cido en el !rimario '1 es siem!re directamente !ro!orcional al fl#4o 0 %tam&i$n es i(#al al volta4e a!licado A1, considerando como antes, todos estos valores comoeficaces. Dado "#e el volta4e a!licado no cam&ia, el fl#4o en el nBcleo de&e ser constante,c#al"#ier incremento en la corriente sec#ndaria, ser5 &alanceado !or #n incremento en lacorriente !rimaria, de manera "#e el fl#4o de ener(i;ación !rod#cido !or la corriente en el !rimario tendr5 #n valor efectivo constante d#rante la o!eración del transformador. 'n lostransformadores de !otencia de valor relativamente !e"#eño, se !#ede decir "#e !r5cticamente el fl#4o "#e esla&ona al devanado !rimario, es el mismo "#e esla&ona alsec#ndario % de a"#) "#e la corriente de vac)o o de ener(i;ación re!resenta sólo el / o

de la corriente !rimaria de !lena car(a %a se !#ede decir "#e los am!ere9es!ira del !rimarioson i(#ales a los am!ere9es!ira del sec#ndario, es decir

N1 I E N/ I/

I1E

N/

I/ N1

La alicación de los circuitos e!ui"alentes.

C#ando los transformadores se #san dentro de #na red com!le4a !ara est#diar elcom!rometido !or lo "#e se refiere a la distri&#ción de la car(a, las ca)das de tensión, elcorto circ#ito, etc. conviene, con relación 3asta lo a3ora e7!#esto so&re el f#ncionamientodel transformador, considerando con lo "#e se conoce como F'l circ#ito e"#ivalenteG "#een s# forma m5s com!leta est5 constit#ido !or #n transformador FidealG >de relación N1HN/? conectado a las resistencias R0, R1 % R/ % a las reactancias 0, 1 % /.

Dia#rama e!ui"alente de un transformador monof$sico.

La resistencia Ro re!resenta el efecto disi!ativo, de&ido a las !$rdidas en vac)o, R1 es laresistencia del devanado !rimario, R/ la del sec#ndario.

'n forma an5lo(a o re!resenta el efecto de a&sorción de la corriente de ma(neti;ación, entanto "#e 1 % / re!resentan los efectos de los fl#4os dis!ersos en los devanados !rimario% sec#ndario.



6ara al(#nos est#dios, no se re"#iere considerar los efectos de la sat#ración del nBcleo deltransformador % son des!recia&les, en cam&io en otros se re"#iere de ma%or !recisión %entonces a Ro % o se les atri&#%en !ro!iedades no lineales.

Como se mencionó antes, !ara al(#nos est#dios es conveniente 3acer referencia a los

valores de tensiones % corrientes referidos a #n devanado a #n lado del transformador, !or lo (eneral, el !rimario "#e es el de alimentación. 'n estos casos el es"#ema e"#ivalente sesim!lifica a #n circ#ito FTG.

%IR%UITO E&UI'ALENTE DEL TRANSFORMADOR REFERIDO AL LADO(RIMARIO.

La resistencia % reactancia sec#ndarias se refieren al devanado !rimario de ac#erdo con lasrelaciones

R/1 E R/ >N1?/

N/

/1 E / >N/?/

N/

'n forma an5lo(a la resistencia % reactancia !rimaria se !#eden referir al sec#ndario.

Determinación las constantes del transformador.

Los valores reales de resistencia % reactancia de los devanados de #n transformador, se !#eden o&tener de !r#e&as de la&oratorios mediante mediciones % al(#nos c5lc#losrelativamente sim!les % "#e son la &ase de los valores #sados en los circ#itos e"#ivalenteson la &ase de los valores #sados en los circ#itos e"#ivalentes. *l(#nos de estos valores o !ar5metros del transformador o&tenidos !ara el transformador !#eden no e7istir f)sicamente, !ero !#eden a%#dar a com!render la o!eración del transformador.

La rue)a de corto circuito en el transformador.

La !r#e&a de corto circ#ito consiste en cerrar o !oner en corto circ#ito, es decir, con #nacone7ión de resistencia des!recia&le, las terminales de #no de los devanados % alimentar elotro con #n volta4e red#cido >a!licado en forma re(#ladaJ de #n valor red#cido de tensión"#e re!resenta #n !e"#eño !orcenta4e del volta4e del devanado !or alimentar, de tal forma,"#e en los devanados circ#len las corrientes nominales. 'n esta condiciones se miden lascorrientes nominales % la !otencia a&sor&ida.



De&ido a "#e la tensión a!licada es !e"#eña en com!aración con la tensión nominal, las !$rdidas en vac)o o en el nBcleo se !#eden considerar como des!recia&les, de manera "#etoda la !otencia a&sor&ida es de&ida a las !$rdidas !or efecto 4o#le en los devanados !rimario % sec#ndario.

Dia#rama ara la rue)a de cortocircuito de un transformador monofasico.Kattmetor "#e indica la !otencia de !$rdidas !or efecto de circ#lación de las corrientes enlos devanados !rimario % sec#ndario.

Cone7ión de corto circ#ito entre las terminales del devanado.

Aolta4e de alimentación de valor red#cido, de manera "#e se 3a(an circ#lar las corrientesI1, I/ de valor nominal en cada devanado.

'l volta4e a!licado >Ac? es re(#lado % se var)a como se indicó antes, 3asta "#e circ#le la

corriente de !lena car(a en el !rimario. De los valores medidos se o&tiene Fla im!edanciatotalG del transformador como

( Acc

I1

Donde

I1 E Corriente nominal !rimaria.

Acc E Aolta4e de corto circ#ito a!licado en la

!r#e&a.

t E Im!edancia total interna referida a devanado

!rimario. 'sta im!edancia se conoce tam&i$n como im!edancia e"#ivalente deltransformador.

(erdida en los de"anados a lena car#a.

De&ido a "#e el fl#4o es directamente !ro!orcional al volta4e, el fl#4o m#t#o en eltransformador &a4o las condiciones de !r#e&a de corto circ#ito es m#% !e"#eño, de manera"#e las !$rdidas en el nBcleo son des!recia&les. @in em&ar(o, la corriente "#e circ#la atrav$s de la resistencia de los devanados !rod#ce las mismas !$rdidas en estos, "#e c#andoo!era en condiciones de !lena car(a, esto se de&e a "#e en am&os devanados e 3ace circ#lar la corriente nominal.



'n el circ#ito !ara la !r#e&a de corto circ#ito, si el Mattmetor se conecta en el devanado !rimario o de alimentación, entonces se FmidenG las !$rdidas en los devanados %a "#e no3a otras !$rdidas consideradas, de este valor "#e se toma de las !$rdidas, se !#ede calc#lar Fla resistencia e"#ivalenteG del transformador como

RT 6cc

>I1?/

Donde

6cc E 6$rdidas en los devanados % "#e se o&tienen

de la lect#ra del Kattmetro.

@e de&en tener siem!re en mente, "#e el valor de la resistencia Rt, no es la s#ma aritm$ticade las resistencias en los devanados !rimario % sec#ndario. 's #n valor "#e se determina delcirc#ito e"#ivalente % !or tal motivo se le denomina Fla resistencia e"#ivalente deltransformadorG.

La im!edancia e"#ivalente de #n transformador se !#ede e7!resar en t$rminos de laresistencia % reactancia e"#ivalente como

de tal forma, "#e la reactancia e"#ivalente del transformador se calc#la como

'stos valores est5n !or lo (eneral referidos al devanado de alto volta4e, de&ido a "#e seacost#m&ra !oner en corto circ#ito el devanado de &a4o volta4e, es decir las mediciones se3acen en el devanado de alto volta4e. 'sto es !or lo (eneral el m$todo normal de !r#e&a.Las ra;ones !rinci!ales !ara esto

La corriente nominal en le devanado de alto volta4e es menor "#e la corriente nominalen el devanado de &a4o volta4e. 6or lo tanto, son menos !eli(rosas % !or otra !arte es m5sf5cil encontrar instr#mentos de medición dentro del ran(o.

De&ido a "#e el volta4e a!licado es !or lo (eneral menor "#e el del valor del volta4enominal del devanado alimentado, se o&tiene #na lect#ra del vóltimeto con #na de fle7ióna!ro!iada !ara el ran(o de volta4es "#e se miden.

Re#ulación del transformador.



La re(#lación de #n transformador se define como al diferencia entre los volta4essec#ndarios en vac)o % a !lena car(a, medidos en terminales, e7!resada esta diferenciacomo #n !orcenta4e del volta4e a !lena car(a. 6ara el c5lc#lo del volta4e en vac)o se de&etomar en consideración el factor de !otencia de la car(a.

(OTEN%IA * RENDIMIENTO DE LOS TRANSFORMADORES MONOFASI%OS* TRIFASI%OS.

La otencia de los transformadores.

Como se sa&e, la !otencia en corriente alterna monof5sica est5 dada como el !rod#cto de latensión !or la corriente % !or el factor de !otencia, de ac#erdo a la e7!resión.

6 E AI cos P

'sta fórm#la e7!resa la F!otencia realG "#e se mide en Matts, el !rod#cto del volta4e >solo? !or la corriente da la denominada !otencia a!arente.

6 E AI

Las normas !ara transformadores c#ando 3a&lan de !otencia nominal, se refieren a #na !otencia "#e es el !rod#cto de la corriente !or el volta4e en vac)o. La !otencia nominal es !or lo tanto #na F!otencia a!arenteG "#e es la misma, %a sea "#e se considere el devanado !rimario o el devanado sec#ndario. La ra;ón de esta definición "#e es sólo convencional, se

de&e al 3ec3o de "#e se caracteri;a a la m5"#ina desde el !#nto de vista deldimensionamiento. Las !restaciones de #na m5"#ina el$ctrica est5n limitadas !or elcalentamiento de s#s com!onentes, las c#ales est5 ca#sadas !or las !$rdidas "#e tiene. 'n !artic#lar, en #n transformador se tienen las !$rdidas en el nBcleo % al !$rdidas en losdevanados.

6ara el nBcleo ma(n$tico, las !$rdidas de!enden de la ind#cción ma(n$tica -, la c#al es !ro!orcional a la tensión ind#cida, en los devanados, las !$rdidas son !ro!orcionales alc#adrado de la corriente.

La !r#e&a de corto circ#ito del transformador, !ermite o&tener las !$rdidas a !lan car(a con

los devanados, a !arir de $stas se !#eden calc#lar !ara c#al"#ier otro valor de car(a.

La llamada !r#e&a de Fcirc#ito a&iertoG en el transformador, !ermite o&tener el valor de lasllamadas !$rdidas en vac)o o !$rdidas den el nBcleo, "#e como se mencionó, consisten dedos !artes, las !$rdidas !or 3ist$resis % las !$rdidas !or corriente circ#lantes.

'n la !r#e&a de circ#ito a&ierto, el devanado "#e se alimenta es !or lo (eneral el de &a4ovolta4e, de&ido a "#e res#lta el m5s conveniente !ar a la medición.



La eficiencia en los transformadores.

'n (eneral, la eficiencia de c#al"#ier m5"#ina el$ctrica, se calc#la como

'ficiente

6ot. @alida

E

6ot. @alida

6ot. 'ntrada6ot.@alida Q6$rdidas

'n virt#d de "#e la ca!acidad de #n transformador est5 &asada en s# !otencia de salida, estaec#ación se !#ede escri&ir como

'ficiente E

A* salida 7 6

A* salida !or 66erd. NBcleo Q !erd.devanados

Eficiencia diaria de los transformadores.

De!endiendo de la a!licación de los transformadores, con frec#encia se #san !ara o!erar las / 3oras !or d)a, aBn c#ando la car(a no sea cont)n#a en el !er)odo total de o!eración.'n estas condiciones #n transformador tiene dos conce!tos de eficiencia, #na (lo&al !aracondición de !lena car(a % otro !ara distintas car(as al d)a, es decir, la llamada eficienciadiaria. 'sta eficiencia diaria se e7!resa como la relación de la ener()a de salida a la ener()ade entrada d#rante el !er)odo de / 3oras.

Transformadores trifasicos.

La ma%or)a de las redes de distri&#ción son trif5sicas % tam&i$n #n &#en nBmero de

#s#arios de ti!o comercial e ind#strial 3acen #so de sistemas de alimentación tfif5sicos,esto 3ace "#e sea necesario considerar la im!ortancia "#e tienen los sistemas trif5sicos enlas instalaciones el$ctricas % en consec#encia los transformadores trif5sicos en estas.

La ener()a de #n sistema trif5sico se !#ede transformar, %a sea !or medio de trestransformadores monof5sicos >formando #n &anco trif5sico? o &ien mediante el #so de #ntransformador trif5sico. 6or ra;ones de ti!o económico, de es!acio en las instalaciones %confia&ilidad en los e"#i!os, se !#ede decir, "#e en (eneral, es !referida la sol#ción del #so



de transformadores trif5sicos en las instalaciones el$ctricas "#e re"#ieren de este ti!o dealimentación.

Los transformadores trif5sicos normalmente est5n constit#idos de #n nBcleo "#e tiene !iernas o col#mnas, so&re cada #na de las c#ales se enc#entra dis!#estas los devanados

!rimarios % sec#ndarios de la misma fase. 'stos devanados !ara cada #na de las fases ese !#eden conectar en estrella, delta a i(9a(.

La cone7iones entre los devanados sec#ndarios !#eden ser i(#ales o distintas de a"#ellas"#e se #sen entre las fases del !rimario !or lo "#e en teor)a !#ede 3a&er n#evecom&inaciones de cone7ión. 'n la !r5ctica se !#eden #sar las si(#ientes cone7iones entrelos devanados !rimario % sec#ndario 'strella9estrella, delta9estrella, estrellaH;i(9;a(,estrella9delta, delta9delta.

RELA%IONES ENTRE LAS ES(IRAS %ON RELA%ION AL TI(O DE %ONE+I,NDE LOS DE'ANADOS.

Criterios !ara la selección de cone7iones.

La selección de la com&inación de las cone7iones de!ende de consideraciones económicas% de las e7i(encias "#e im!one la o!eración. 6or e4em!lo, en las redes de distri&#ción "#e#san tres fases con ne#tro, es necesario el #so de devanados sec#ndarios en estrella, %a "#e$stos tienen #n !#nto daccesi&le !ara el ne#tro.

'n los transformadores con devanado !rimario en delta % sec#ndario en estrellaH o con !rimario en estrella % sec#ndario en i(9a( los dese"#ili&rios o des&alances en la car(a>c#ando las fases no se enc#entran i(#almente car(adas?, re!erc#ten menos so&re la l)neade alimentación !rimaria.

Con res!ecto a los efectos económicos, se !#ede decir como criterio (eneral "#e losdevanados en delta son m5s costosos "#e a"#ellos conectados en estrella, re"#iri$ndoseem!lear cond#ctores de di5metro menor o de&iendo em!lear #n ma%or nBmero de es!iras.

Defasamiento entre las fases.

'n los transformadores trif5sicos, tiene im!ortancia entre otra cosas, el event#aldefasamiento de fases de la tensión sec#ndaria res!ecto a la tensión !rimaria., "#e !#edeafectar a la cone7ión en !aralelo de los transformadores.

'n los transformadores monof5sicos en cone7ión trif5sica, a los transformadores trif5sicos,los devanados !rimario % sec#ndario "#e tienen la misma cone7ión >!or e4em!loestrellaHestrella, deltaHdelta? la tensión sec#dnria !#ede esta sólo en fase >* 00? o en !osición de fase, es decir, a 180o.



'n cam&io, los transformadores, trif5sicos con cone7ión mi7ta en los devanados >!or e4em!lo estrellaHdelta, deltaHestrella, estrellaH;i(9;a(?, este defasamiento an(#lar no !#edeser n#nca 0o o 180o !ero de&e ser mBlti!lo de 0o.

'7aminando vectorialmente todas las com&inaciones de cone7iones trif5sicas, res#lta "#e

incl#%endo el defasamiento de 0o, !#eden 3a&er 1/ distintos valores de defasamientoan(#lar de 0 a(rados en 0 (rados, los valores m5s #s#ales de defasamiento an(#lar se danen la ta&la.

-../%one0iones De Transformador Trif$sico.

-../ %one0ión Estrella1 2 22 Delta1 22'n esta cone7ión el volta4e !rimario de l)nea se relaciona con el volta4e !rimario de fasemediante AL6 ES A6, % el volta4e de l)nea sec#ndario es i(#al al volta4e de fasesec#ndario AL@ E A@. La relación de volta4e de cada fase es

A6 H A@ E a

De tal manera "#e la relación total entre el volta4e de l)nea en el lado !rimario del (r#!o %el volta4e de l)nea en el lado sec#ndario del (r#!o es

AL6 H AL@ E >S A6? H A@AL6 H AL@ E >S a?

La cone7ión no tiene !ro&lema con los com!onentes del tercer armónico en s#svolta4es, %a "#e ellos se cons#men en la corriente circ#latoria del lado delta>?. 'st5cone7ión tam&i$n es m5s esta&le con relación a las car(as des&alanceadas, !#esto "#e ladelta>? redistri&#%e !arcialmente c#al"#ier des&alance "#e se !resente.

'sta dis!osición tiene, sin em&ar(o, #n !ro&lema. 'n ra;ón de la cone7ión delta>, elvolta4e sec#ndario se des!la;a 0V con relación al volta4e !rimario del transformador. 'l3ec3o de "#e #n des!la;amiento de la fase 3a%a oc#rrido !#ede ca#sar !ro&lemas alconectar en !aralelo los sec#ndarios de dos (r#!os de transformadores. Los 5n(#los de fasede los transformadores sec#ndarios de&en ser i(#ales si se s#!one "#e se van a conectar en !aralelo, lo "#e si(nifica "#e se de&e !oner m#c3a atención a la dirección dedes!la;amiento de 0V de la fase, "#e s#cede en cada &anco de transformadores "#e van aser !#estos en !aralelo.



'n estados #nidos se acost#m&ra 3acer "#e el volta4e sec#ndario atrase al !rimario en 0V.*#n"#e esto es lo re(lamentario, no siem!re se 3a c#m!lido % las instalaciones m5santi(#as de&en revisarse m#% c#idadosamente antes de !oner en !aralelo con ellos #nn#evo transformador, !ara ase(#rarse "#e los 5n(#los de fase coincidan.

La cone7ión "#e se m#estra en la fi(#ra 3ar5 "#e el volta4e sec#ndario se atrase, si lasec#encia es a&c. @i la sec#encia del sistema fase es ac&, entonces la cone7ión "#e se ve enla fi(#ra 3ar5 "#e el volta4e sec#ndario se adelante al volta4e !rimario en 0V .

@e #sa en los sistemas de transmisión de las s#&estaciones rece!toras c#%a f#nción esred#cir el volta4e. 'n sistemas de distri&#ción es !oco #s#al >no tiene ne#tro? se em!lea enal(#nos ocasiones !ara distri&#ción r#ral a /0 A

-..-/ %one0ión Delta1 2 3/ Estrella1 2 3

'n #na cone7ión , el volta4e de l)nea !rimario es i(#al al volta4e de fase !rimario,AL6EA6, en tanto "#e los volta4es sec#ndarios se relacionan !or AL@ ES A@, !or tanto la relación de volta4e l)nea a l)nea de esta cone7ión es

AL6 H AL@ E A6 H >S A@?

AL6 H AL@ E a HS

'sta cone7ión tiene las mismas venta4as % el mismo des!la;amiento de fase "#e eltransformador La cone7ión "#e se il#stra en la fi(#ra, 3ace "#e el volta4e sec#ndarioatrase el !rimario en 0V,tal como s#cedió antes.

@e #sa en los sistemas de transmisión en los "#e es necesario elevar tensiones de(eneración. 'n sistemas de distri&#ción ind#strial, s# #so es conveniente de&ido a "#e setiene acceso a dos tensiones distintas, de fase % l)nea.



-..4./ %one0ión Delta1 2 3/ Delta1 2 3

'n #na cone7ión de estas,

AL6 E A6

AL@ E A@

*s) "#e la relación entre los volta4es de l)nea !rimario % sec#ndario es

AL6 H AL@ E A6 H A@ E a

'sta cone7ión se #tili;a frec#entemente !ara alimentar sistemas de al#m&rado monof5sicos% car(a de !otencia trif5sica sim#lt5neamente, !resenta la venta4a de !oder conectar losdevanados !rimario % sec#ndario sin desfasamiento, % no tiene !ro&lemas de car(asdes&alanceadas o armónicas. @in em&ar(o, circ#lan altas corrientes a menos "#e todos lostransformadores sean conectados con el mismo ta! de re(#lación % ten(an la misma ra;ónde tensión.

-.-./%one0ión En (aralelo.

Los transformadores se !#eden conectar en !aralelo !or distintas ra;ones, las !rinci!alesest5n relacionadas con !ro&lemas de confia&ilidad % de incremento en la demanda. C#andose e7cede o se est5 a !#nto de e7ceder la ca!acidad de #n transformador %a en o!eración.

6ara conectar los transformadores en !aralelo % (aranti;ar s# correcta o!eración, se de&enc#m!lir ciertas condiciones como son

De&en tener los mismos volta4es !rimarios % sec#ndarios.

De&en tener los mismo valor de im!edancia e7!resado en !orciento o en !or #nidad.



@e de&e verificar "#e la !olaridad de los transformadores sea la misma.

4./ %one0ión De Scott5 Transformaciones De - A Fases O De A - Fases.

C#al"#ier sistema !olif5sico se !#ede transformar, em!leando com&inaciones o

transformaciones adec#adas, a otro sistema !olif5sico.Dado #n s#ministro trif5sico, es !osi&le o&tener c#al"#ier sistema !olif5sico, desde con dosfase con / fases o m5s.

Ti!os de transformadores trif5sicos "#e se !#eden conectar en !aralelo .

Col#mna *.

>Des!la;amiento de faseE0V?

Col#mna &

>Des!la;amiento de faseE0V?

*/*

A/A

T/T

'/'

A/*

*/A

'l dia(rama fasorial "#e m#estra los volta4es de fase "#e se ind#ce en los sec#ndarios delos transformadores T9T, s#(iere "#e 3a% #na relación de c#adrat#ra entre los dosfactores.'s la misma relación "#e e7iste en el sistema de / % , am&as transformaciones selleva a ca&o em!leando la llamada cone7ión scott.

*l i(#al "#e la cone7ión T9T, se necesita dos transformadores con salidas es!eciales. 'ltransformador !rinci!al "#e se m#estra en la fi(#ra si(#iente. Tiene el !rimario con #nasalida al centro, o &ien dos devanados i(#ales conectados en series. 'l transformador dedesenredo tiene #na ca!acidad de volta4e a AH/. o sea 0.8++. del volta4e nominal deltransformador !rinci!al. Los sec#ndarios de am&os transformadores tienen i(#ales volta4esnominales % !#eden tener salidas centrales, solo !ara c#atro fases, como se m#estra en lafi(#ra si(#iente.



6./ Transformador Trif$sico 7e0af$sico.

'l f#ncionamiento de estos transformadores ofrece menos dific#ltades, % en caso de nonecesitarse #n cond#ctor ne#tro !ara el sistema 3e7af5sico, !#ede 3acerse con c#al"#ier transformador trif5sico c#%os devanados sec#ndarios est$n en cone7ión a&ierta.

Como a!licación !rinci!al de estos sistemas mencionaremos el servicio de conm#tatri; conne#tro, !ara la corriente contin#a, as) como el servicio de rectificadores< en am&os casosfl#%e corriente contin#a 3acia el !#nto ne#tro del sistema 3e7af5sico, !ero con la diferenciade "#e en la conm#tatri; se trata de corriente contin#a, la c#al se re!arte en cada momento#niformemente entre seis fases, mientras "#e #n rectificador la car(a se entre(ac)clicamente !or la diferencia de fases.

6or esta ra;ón el transformador !ara #na conm#tatri; !#ede constr#irse sin inconvenientecon cone7ión !rimaria.

'n estrella, !#esto "#e !ara com!ensar los *m!era4es9v#eltas de corriente contin#a de laconm#tatri; no se necesita sino dis!oner alternadamentes las mitades del devanadosec#ndario de cada col#mna. @i, como es cost#m&re, el lado sec#ndario se e"#i!a con &ornes !ara el arran"#e asincrónico de la conm#tatri;, el !#nto ne#tro se dis!one de talmodo "#e !#eda aislarse a fin de !oder limitar a tres $l n#mero de &ornes !ara el arran"#e,e4em!lo

A* de salida en /0 E A* de entrada en 0.< es decir /A aIa E A AL IL !ero la relaciónde transformación #nidad, Al HAa E 1,% /Ia E AIL

Dando cada #na de las corrientes &if5sicas>Ia, I&?. * la salida como, Ia E I& E A. Il H / < !ara relación de transformaciones #nidad.

De ac#erdo con la ec#ación, dado "#e los am!eres9v#eltas de la car(a de c#al"#ier sec#ndario de transformador de&en ser i(#ales a los am!eres v#eltas del !rimario,des!reciando la corriente de ma(neti;ación, !odemos escri&ir Ia N/ E AH/ . Il. N1 % %a"#e la relación de transformación es N1HN/ % la la eficiencia es n. 6odemos escri&ir IaE



AH/.Il an E I& !ara transformaciones de 0 a /0 % IaE AH/n.IlEI& !ara transformacionesde /0 a 0. 'n la c#ales Ia e I&, son las corrientes de l)neas &if5sicas< Il es la corrientetrif5sica &alanceada< es la relación de transformación del !rimario al sec#ndario< n es laeficiencia de los transformadores.

6.8./ Transformaciones Trif$sicas A Seis Fases.De&ido a "#e s# eficiencia es relativamente alta, los transformadores sirven comodis!ositivos e7celentes de transformación !olif5sica !ara s#ministro de sistema de masfases, a !artir, en (eneral, de s#ministros trif5sicos.

'sos sistemas de mas fases son es!ecialmente Btiles !ara la rectificación de medida ondacom!leta de&ido a los com!onentes fl#ct#antes relativamente &a4os.

'l ti!o de transformador "#e se necesita !ara !rod#cir #na transformación verdadera, de a+ fases es el "#e tiene dos se!arados !ero i(#ales, se necesitan transformadores

monof5sicos de ese ti!o, a#n"#e se !#eda #sar #n transformador !olif5sico Bnico con seissec#ndarios se!arados, !ara o&tener #na conversión verdadera a 1/ fases, se necesitantransformadores "#e ten(an c#atro sec#ndario se!arados< !ara / o, 8 sec#ndariose!arados, % as) s#cesivamente.

Transformadores "#e re"#ieren t)!icamente !ara #n transformación verdadera de a + fasescon cone7ión de !rimarios, direcciones fasoriales de volta4e sec#ndario % car(a de +.

Los tres transformadores est5n conectados en estrella, a#n"#e se !odr)a #sar #n delta, cons#ministros trif5sicos, o&servando las condiciones correcta de !olaridad instant5nea.>@em#estra en la fi(#ra si(#iente?.

6ara la a!licación se m#estra, se desea !rod#cir #n sistema de alto volta4e de seis fases, % !or lo tanto los !rimarios son de &a4o volta4e % los sec#ndarios son de altos. @e #sara lamisma cone7ión de !rimarios !ara todo los cinco ti!os de transformaciones de + "#e sedescri&en, % solo se m#estra cone7iones de sec#ndarios.

Wa "#e cada #na de ella es distinta, o&serve "#e la !olaridad instant5nea del sec#ndario % ladirección del fasor del volta4e ind#cido en cada #no de los sec#ndarios a!arece en la fi(#rac % d, res!ectivamente, esos volta4es est5n se!arados 1/0V, %a "#e est5n !rod#cidos !or, % a !artir de #n s#ministro trif5sico, como se es!era&a, as) las terminales instant5nea con !#ntos "#e se ven en la fi(#ra c, tiene la dirección fasorial instant5nea "#e se m#estra en lafi(#ra d.

'n la fi(#ra ', se m#estra #na car(a t)!ica de +, conectada en red, esa car(a con s#sterminales, del 1 al +, se #sara como car(a en los cinco ti!os de transformaciones de a +,"#e se mostraron, % c#%o o&4eto ser5 !rod#cir la misma corriente instant5nea "#e se ve enla fi(#ra ', la corriente fasorial identificada como *, se !rod#ce !or inversión de lacorriente fasorial -, % a s# ve; la corriente fasorial -, es la inversa de -< la C es la inversade C.



@i e7aminamos la fi(#ra C, !odemos casi adivinar como se de&en colocar las !olaridadesdel sec#ndario !ara !rod#cir esas corrientes fasoriales re"#eridas "#e se ven en la fi(#ra '.

6../ La Estrella De 9:5 Una Transformación 'erdadera De 9 Fases.

La !rimera transformación "#e se m#estra en la estrella de seis fases. 'n la cone7ión(en$rica en estrella, #n e7tremo de todas las &o&inas se conectan a #n devanado comBn,> !or ello, la cone7ión en W es #n caso es!ecial de la estrella? los e7tremos de :/ de todaslas &o&inas sec#ndarias, se conectan entre si, % tam&i$n los e7tremos de :, de todas las &o&inas sec#ndarias, a contin#ación se #nen am&os con4#ntos en #na #nión comBn >n?,como se ve en la fi(#ra *. Los eis e7tremos li&res se sacan con terminales, del 1 al +, lasc#ales a s# ve; se conectan con las terminales, del 1 al +, de la car(a de +, como se ve en lafi(#ra *< a#n se los e7tremos li&res no se conectan con la car(a de + fases, la estrella de +, !rod#ce #n sistema verdadero de + fases.

6.-./ %one0ión Do)le Estrella De 9 Fases.

La cone7ión diametral es "#i;5s la m5s sencillas de todas las cone7iones de a +, !or"#eno se necesita intercone7ión entre los sec#ndarios, % no se necesita transformadoreses!eciales, se !#ede em!lear tres transformadores monof5sicos de aislamiento id$ntico.

@in em&ar(o no se !rod#ce #n verdadero sistema de seis fases, % si se a&re #na l)nea decar(a de +, o si se a!arece #n circ#ito a&ierto en la red de la car(a de +, se v#elve #nsistema sim!le trif5sico.

'n las fi(#ras * % -, se m#estra dos sistemas, de do&le estrella % la do&le delta, necesitan

tam&i$n intercone7ión con la car(a !ara !rod#cir volta4e de l)neas de +, de&ido a "#e sonal(o mas com!licada, en la cone7iones "#e se necesita en los transformadores, rara ve; seem!lean, en com!aración con las cone7iones diametral, e7ce!to si se desea #n cam&io en elvolta4e sec#ndario de l)nea, como en le caso de do&le delta. O&servese en las fi(#ras *, -,C.

6.4./ %one0ión De Do)le Delta De Seis Fases.



L a cone7ión do&le delta es el an5lo(o de malla a la do&le estrella. @e se 3acen doscone7iones trif5sicas en deltas se!aradas, con !olaridad instant5nea o!#esta.

'l con4#nto de la !rimera del #sa las &o&ina :1 % :/ , mientras "#e el de la se(#nda delta#sa &o&inas : % :, como en caso de c#al"#ier sistema de malla, se necesita #n

volt)metro antes de cerrar la delta.6.6./ La Malla De 9 Fases5 Una Transformación 'erdadera De 9 Fases.

Las cone7iones del sec#ndario !ara la malla de +, se m#estran en la fi(#ra *, advi$rtase "#eantes de cerrar la malla, como en el caso de #n sec#ndario en delta, es necesario #nvolt)metro, !ara ase(#rar "#e la s#ma fasorial de todos los volta4es en series conectados a lamalla sean cero.

La fi(#ra -, se m#estra #na ta&la de cone7iones !ara sim!lificar estas % tam&i$n, !aracom!ro&ar el dia(rama fasorial de la fi(#ra C, se 3a identificado con letras los e7tremos de

las &o&inas !ara sim!lificar la referencia de las cone7iones.6.9./%one0ión Diametral De 9 Fases.

*l e7aminar las cone7iones !ara la estrella % lass mallas de + fases se sacan a la car(a ensec#encia !artic#lar >1999/99+?. Los e7tremos o!#esto del !rimer transformador conectados en estrella se sacan a las terminales 1 %, de la car(a, los e7tremos o!#esto delse(#ndo transformador conectados en estrella se llevan a los terminales % /, de la car(a,los e7tremos o!#estos del tercer transformador conectado en estrella se llevan a losterminales % +, de la car(a. Lo anterior s#(iere #na transformación de fases a + fases,sin #sar transformadores es!eciales ni cone7iones centrales de nin(#na es!ecie.

LA %ONSTRU%%ION DEL TRANSFORMADOR.

%onsideraciones #enerales.

Un transformador consta de dos !artes esenciales 'l nBcleo ma(n$tico % los devanados,estos est5n relacionados con otros elementos destinados a las cone7iones mec5nicas %



el$ctrica entre las distintas !artes al sistema de enfriamiento, al medio de trans!orte % a la !rotección de la m5"#ina en (eneral. en c#anto a las dis!osiciones constr#ctivas, el nBcleodetermina caracter)stica relevantes, de manera "#e se esta&lece #na diferencia f#ndamentalen la constr#cción de transformadores, de!endiendo de la forma del nBcleo, !#diendo ser elllamado NUCL'O TI6O COLUN*@ % el NUCL'O TI6O *COR**DO, e7isten otros

as!ectos "#e esta&lecen diferencias entre ti!os de transformadores, como es !or e4em!lo elsistema de enfriamiento, "#e esta&lece la forma de disi!ación del calor !rod#cido en losmismos, o &ien en t$rminos de s# !otencia % volta4e !ara a!licaciones, como !or e4em!lo

e "#e re"#iere de cond#ctores de menor di5metro e"#ivalente al otro ti!o, da ma%or facilidad constr#ctiva. Tiene la desventa4a de ser m5s tardado en s# constr#cción.

Las &o&inas discoidales se conocen tam&i$n como Fti!o (alletaG en al(#nos casos, seforman cada #na, de #n cierto nBmero de cond#ctores dis!#estos en ca!as % aisladas estasca!as entre s) !or !a!el aislante, cada &o&ina al terminar se FamarraG con cinta de lino oal(odón !ara darle consistencia mec5nica % !osteriormente se les da #n &año de &arni; % se

3ornean a #na cierta tem!erat#ra, con lo c#al ad"#iere la ri(ide; mec5nica necesaria. Cada &o&ina, est5 diseñada !ara tener #na tensión no s#!erior a 10009100 volts, !or lo "#e !aradar la tensión necesaria !ara #na fase, se de&en colocar varias &o&inas en serie.

(osición de los de"anados.

La dis!osición de los devanados en los transformadores, de&e ser 3ec3a de tal forma, "#e seconcilien en la me4or forma las dos e7i(encias "#e son contrastentes entre s), delaislamiento % de la menor dis!ersión del fl#4o. La !rimera re"#iere de la ma%or se!araciónentre devanados, en tanto "#e la se(#nda, re"#iere "#e el !rimario s enc#entra los m5scercano !osi&le del sec#ndario,. 'n la !r5ctica, se alcan;a #na sol#ción conveniente del !ro&lema con la dis!osición de los devanados dentro e los si(#ientes ti!os

• Conc$ntrico.

• Conc$ntrico do&le.

• *lternado.

'n el ti!o conc$ntrico, cada #no de los devanados est5 distri&#ido a lo lar(o de toda lacol#mna el devanado de tensión m5s &a4a se enc#entra en al !arte interna >m5s cercan alnBcleo? % aislado del nBcleo, % del de tensión m5s elevada, !or medio de t#&os aislantes

>cartón &a"#eli;ado, &a"#elita, etc.?.'n la dis!osición de conc$ntrico do&le, el devanado de tensión m5s de &a4a se divide en dosmitades dis!#estas res!ectivamente al interior % al e7terior #no de otro.

'n el llamado ti!o alternado, los dos devanados est5n s#&divididos cada #no en #na cintanBmero de &o&inas "#e est5n dis!#estas en las col#mnas en forma alternada.



La consideraciones "#e orientan desde el !#nto de vista de diseño, la dis!osición de losdevanados, son a"#ellos referentes al enfriamiento, el aislamiento, la reactancia dedis!ersión % a los esf#er;os mec5nicos.

Con relación a los aislamientos, la sol#ción m5s conveniente la re!resenta el ti!o

conc$ntrico sim!le, !or"#e re"#iere de #na sola ca!a aislante entre los dos devanados, !or lo "#e esta dis!osición es venta4osa en el caso de tensiones elevadas.

'l llamado conc$ntrico do&le tiene la !rerro(ativa de dar l#(ar a la reactancia de dis!ersióncon valor de alrededor de la mitad de a"#el relativo al conc$ntrico sim!le. 'l ti!o alternado,en cam&io, !ermite variar tales reactancias, re!artiendo en forma distinta las !osiciones delas &o&inas de los dos devanados.. !ara los esf#er;o mec5nicos son me4or las dis!osicionesde ti!o alternado, !#es !ermite "#e el transformador so!orte me4or los esf#er;osmec5nicos.

%onstrucción de los de"anados.

Como se indicó anteriormente, los cond#ctores #sados !ara la constr#cción de losdevanados, !#eden ser de alam&re circ#lar >como #n di5metro com!rendida entre 0./ % 0.mm? o &ien solera de distintas medidas.

@e(Bn sea el ti!o de las es!iras de las &o&inas, se !#eden constr#ir en dos formas.

• :elicoidadl cont)n#a.

• Con &o&inas se!aradas >discoidales?.

Las &o&inas 3elicoidales se 3acen, !or lo (eneral, c#ando el cond#ctor em!leado es desolera, lo Bnico "#e se de&e tener c#idado es en la forma del aislamiento con res!ecto alnBcleo % event#almente s# constit#ción mec5nica. 'ste ti!o de constr#cción tiene ciertoti!o de limitaciones, en c#anto al aislamiento se refiere, aBn c#ando se !#ede constr#ir envarias ca!as, !or lo "#e s# !r5ctica se limita a los devanados de &a4a tensión.

La constr#cción de &o&inas discoidales >!ara devanados con &o&inas se!aradas?,(eneralmente se 3ace con el mismo nBmero de es!iras !or &o&inas % de ca!as se 3ace demanera "#e se limite la tensión m57ima entre es!iras de ca!as ad%acentes a #na valor entre/00 % 00 volts, con esto se es!era "#e en (eneral, % sólo en casos e7ce!cionales, el volta4e !or &o&ina sea c#ando m#c3o 1000 volts entre ca!as se!aradas !or !a!el aislante.

Con relación a al !osición de los devanados, los transformadores son de dos ti!os dedevanados conc$ntricos % devanados alternados.

'n el caso de los transformadores con devanados conc$ntricos, estos, los devanados !rimario % sec#ndario, son com!letamente distintos % se enc#entran montados #no dentrodel otro sa&or el nBcleo, estando, !or ra;ones de aislamiento, !rinci!almente el devanadode menor volta4e m5s cerca del nBcleo.



'n transformadores de ma%or !otencia % sólo e7ce!cionalmente, se !#ede dividir eldevanado de &a4o volta4e en dos !artes, de manera "#e #no "#ede cercano al nBcleo % laotra se colo"#e so&re el devanado de lata tensión, es decir, es #n do&le conc$ntrico.

La dis!osición de los devanados conc$ntrica, es la "#e tiene #n ma%or cam!o de a!licación.

C#al"#iera "#e sea el ti!o de devanado, la constr#cción de las &o&inas se 3acenormalmente so&re moldes de madera o met5licos montados so&re &o&inadoras odevanadoras c#%o ti!o es distinto, de!endiendo !rinci!almente del tamaño de &o&inas !or constr#ir. 'n el caso de &o&inas !ara transformadores !e"#eños, "#e se !#eden 3acer entalleres de &o&inado, estas &o&inas son de ti!o man#al, % event#almente se !#eden lle(ar a#sar tornos.

C#ando se termina de devanar #na &o&ina, antes s# monta4e se le de&e dar #n tratamientocomo secarla en vac)o !ara "#itar !osi&les restos de 3#medad, % tam&i$n #n !roceso deim!re(nación de &arni; aislante % 3orneado a #na tem!erat#ra "#e de!ende del ti!o de

&arni; % c#%o o&4etivo es dar consistencia mec5nica.Aislamiento e0terno de los de"anados.

Los devanados !rimario % sec#ndario, de&en estar aislados entere s), (eneralmente esteaislamientos de !or medio de se!aradores de madera, &a"#elita o materiales aislantessimilares "#e adem5s c#m!lan con f#nciones refri(erantes.

SISTEMA DE AMARRE A+IAL DE LOS DE'ANADOS MEDIANTE TORNILLOSO(UESTOS DE (RESION.

'l aislamiento entre las fase de los transformadores trif5sicos se efectBa se!arandoconvenientemente las col#mnas, entre las c#ales se inter!onen al(#nas veces se!aradores odiafra(mas de cartón tratado o &ien de &a"#elita.

'l aislamiento e7terno entre las fases, se lo(ra !or medio de las &o"#illas a las "#e seconectan las terminales de los devanados.

%one0iones de los de"anados.

C#ando se constr#%e #n devanado, se !#ede &o&inar en el sentido a la derec3a o a lai;"#ierda >con res!ecto al sentido de las manecillas del relo4?, se 3a o&servado "#e #nacorriente "#e tiene #n determinado sentido, !rod#ce #n fl#4o ma(n$tico en sentido o!#esto,se tiene #n devanado constr#ido 3acia la i;"#ierda o #n devanado 3acia la derec3a, esto sede&e tomar en consideración, !ara evitar "#e con la cone7iones "#e se realicen, se ten(anfl#4os o!#estos o volta4es ind#cidos o!#estos. 'n (eneral, cada fa&ricante ado!ta #n sentidoBnico de devanado !ara todas las &o&inas, tanto sec#ndarias como !rimarias.

'n los transformadores monof5sicos de dos col#mnas, el fl#4o es directo % en sentidoo!#esto en las dos col#mnas, esto si(nifica "#e de&e 3a&er #na forma de cone7ión.



%am)io en al relación de transformación.

'n #na red de distri&#ción, la tensión no es e7actamente la misma en todos los !#ntos,de&ido a "#e la ca)da de tensión de!ende de la distancia del !#nto de alimentación % de lama(nit#d de la car(a. 6ara !oder em!lear los transformadores de distri&#ción en los

distintos !#ntos de la red % ada!tarlos a las variaciones tensión, se !rovee #no de losdevanados de #n cam&iador de derivaciones >'l de alta tensión? de tal forma "#e se !#edana#mentar o dismin#ir el nBmero de es!iras % en consec#encia, variar la relación detransformación dentro de l)mites esta&lecidos, estos l)mites, normalmente son del .

MATERIALES ELE%TRI%OS USADOS EN LA %ONSTRU%%ION DETRANSFORMADORES.

%onductores el;ctricos.

Los materiales #sado como cond#ctores en los transformadores, al i(#al "#e los #sados en

otras m5"#inas el$ctrica, de&en ser de alta cond#ctividad, %a "#e con ellos se fa&rican las &o&inas. Los re"#isitos f#ndamentales "#e de&en c#m!lir los materiales cond#ctores, sonlos si(#ientes

La m5s alta cond#ctividad !osi&le.

'l menor coeficiente !osi&le de tem!erat#ra !or resistencia el$ctrica.

Una adec#ada resistencia mec5nica.

De&en ser d#cti&les % malea&les.

De&en ser f5cilmente solda&les.

Tener #na adec#ada resistencia a la corrosión.

La resistividad o resistencia es!ec)fica, al tensión disr#!tiva, la !ermitividad % la 3ist$resisdiel$ctrica en adición a las !ro!iedades diel$ctricas se de&en considerar tam&i$n las !ro!iedades mec5nicas % s# ca!acidad !ara so!ortar la acción de a(entes "#)micos, el calor % otros elementos !resentes d#rante s# o!eración.

La temeratura y los materiales aislantes.

Uno de los factores "#e m5s afectan la vida de los aislamientos, es la tem!erat#ra deo!eración de las m5"#inas el$ctricas, esta tem!erat#ra est5 !rod#cida !rinci!almente !or las !$rdidas % en el caso es!ec)fico de los transformadores, d#rante s# o!eración, estas !$rdidas est5n locali;adas en los si(#ientes elementos !rinci!ales



'l nBcleo o circ#ito ma(n$tico, a"#) las !$rdidas son !rod#cidas !or el efecto de 3ist$resis% las corrientes circ#lantes en las laminaciones, son de!endientes de la ind#cción, es decir,"#e infl#%e el volta4e de o!eración.

Los devanados, a"#) las !$rdidas se de&en !rinci!almente al efecto 4o#le % en menos

medida !or corrientes de o#ca#lt, estas !$rdidas en los devanados son de!endientes de lacar(a en el transformador.

@e !resentan tam&i$n !$rdidas en las #niones o cone7iones "#e se conocen tam&i$n comoF!#ntos calientesG as) como en los cam&iadores de derivaciones.

Todas estas !$rdidas !rod#cen calentamiento en los transformadores, % se de&e elimina estecalentamiento a valores "#e no res#ltan !eli(rosos !ar also aislamientos, !or medio de laa!licación de distintos medios de enfriamiento.

Con el !ro!ósito de mantener en forma confia&le % satisfactoria la o!eración de las

ma"#inas el$ctricas, el calentamiento de cada #na de s#s !artes, se de&e controlar dentro deciertos l)mites !reviamente definidos. Las !erdidas en #na m5"#ina el$ctrica sonim!ortantes no tanto !or"#e constit#%an #na f#ente de ineficiencia, sino !or"#e !#edenre!resentar #na f#ente im!ortante de elevación de tem!erat#ra !ara los devanado, estaelevación de tem!erat#ra !#ede !rod#cir efectos en los aislamientos de los !ro!iosdevanados, o &ien en los aislamientos entre devanados % el nBcleo, !or esta ra;ón, essiem!re im!ortante "#e todos los aislamientos entre devanados % el nBcleo, !or esta ra;ón,es siem!re im!ortante "#e todos los aislamientos ese manten(an dentro de los l)mites detem!erat#ra "#e (aranticen s# correcta o!eración, sin !erder s# efectividad.

Como la elevación en la tem!erat#ra de!ende tam&i$n de la car(a en las m5"#inas dentrode s#s l)mites de car(a o Fcar(a&ilidadG esta&lecidos, !ara as) res!etar los l)mites detem!erat#ra de s# aislamientos.

'n s# r$(imen nominal de o!eración, #n transformador tiene estrec3amente, li(ado s#volta4e % !otencia a los l)mites im!#estos !or los aislamientos #sados % en menor (rado !or las !$rdidas !or efecto 4o#le.

%alificación de los materiales aislantes.

La clasificación de los materiales aislantes !ara m5"#inas el$ctricas con relación a s#esta&ilidad terminal, c#&re &5sicamente siete clases de materiales aislantes "#e se #san !or lo (eneral % "#e son los si(#ientes

%LASE TEM(ERATURA

W

*

P0 oC

10 oC



'

-

:

C

1/0 oC

10 oC

1 oC

180 oC

a%or a 180 oC

Una descri!ción &reve de estos materiales se dan a contin#ación

%lase *.

'ste aislmiento consiste de materiales o com&inaciones de materiales, tales como al(odón,

seda % !a!el sin im!re(nar.

%lase A.

'ste aislamiento consiste de materiales o com&inaciones de materiales tales como elal(odón, sed %a !a!el con al(#na im!re(nación o rec#&rimiento o c#ando se s#mer(en endial$cticos l)"#idos tales como aceite. Otros materiales o com&inación de materiales "#ecai(an dentro de estos l)mites de tem!erat#ra, !#eden caer dentro de esta cate(or)a.

%lase E.

'ste aislamiento consiste de materiales o com&inaciones de materiales "#e !or e7!erienciao !or !r#e&as, !#eden o!erar a tem!erat#ras 3asta de oC, so&re el tem!erat#ra de losaislamientos Clase *.

%lase <.

'ste aislamiento consiste de materiales o com&inaciones de materiales tales como la Bnica,fi&ra de vidrio, as&estos, etc. con al(#nas s#&stancias a(l#tinantes, !#eden 3a&er otrosmateriales inor(5nicos.

%lase F.

'ste aislamiento consiste en materiales o com&inaciones de materiales tales como mica,fi&ra de vidrio, as&esto, etc., con s#stancias a(l#tina&les, as) como otros materiales ocom&inaciones de materiales no necesariamente inor(5nicos.

%lase 7.



'ste aislamiento consiste de materiales tales como el silicón, elastómetros % com&inacionesde materiales tales como la mica, la fi&ra de vidrio, as&estos, etc., con s#stanciasa(l#tina&les como son las resinas % silicones a!ro!iados.

%lase %.

'ste aislamiento consiste de materiales o com&inaciones de materiales tales como la mica,la !orcelana, vidrio, c#al;o con o sin a(l#tinantes.

METODOS DE ENFRIAMIENTO DEL TRANSFORMADOR

La selección del m$todo de enfriamiento de #n transformador es m#% im!ortante, %a "#e ladisi!ación del calor, como %a se mencionó antes, infl#%e m#c3o en s# tiem!o de vida %ca!acidad de car(a, as) como en el 5rea de s# instalación % s# costo,. De ac#erdo a lasnormas americanas >*@* CX91P8? se 3an normali;ado definido al(#nos m$todos &5sicos

de enfriamiento, mismos "#e se #san con la misma desi(nación en $7ico % son lossi(#ientes

Tio AA.

Transformadores ti!o seco con enfriamiento !ro!io, estos transformadores no contienenaceite ni otros l)"#idos !ara enfriamiento, el aire es tam&i$n el medio aislante "#e rodea elnBcleo % las &o&inas, !or lo (eneral se fa&rican con ca!acidades inferiores a /000 2A* %volta4es menores de 1 2A.

Tio AFA.

Transformadores ti!o seco con enfriamiento !or aire for;ado, se em!lea !ara a#mentar la !otencia dis!oni&le de los ti!o ** % s# ca!acidad se &asa en la !osi&ilidad de disi!ación decalor !or medio de ventiladores o so!ladores.

Tio AA=FA.

Transformadores ti!o seco con enfriamiento nat#ral % con enfriamiento !or aire for;ado, es &5sicamente #n transformador ti!o ** al "#e se le adicionan ventiladores !ara a#mentar s#ca!acidad de disi!ación de calor.

Tio OA

Transformador s#mer(ido en aceite con enfriamiento nat#ral, en estos transformadores elaceite aislante circ#la !or convección nat#ral dentro de #na tan"#e "#e tiene !aredes lisas ocor#(adas o &ien !rovistos con t#&os radiadores. 'sta sol#ción se ado!ta !aratransformadores de m5s de 0 2A* con volta4es s#!eriores a 1 2A.

Tio OA=FA



Transformador s#mer(ido en l)"#ido aislante con enfriamiento !ro!io % con enfriamiento !or aire for;ado, es &5sicamente #n transformador O* con la adición de ventiladores !araa#mentar la ca!acidad de disi!ación de calor en las s#!erficies de enfriamiento.

Tio OA=FOA=FOA.

Transformador s#mer(ido en l)"#ido aislante con enfriamiento !ro!ioHcon aceite for;ado 9aire for;adoHcon aceite for;adoHaire for;ado.

Con este ti!o de enfriamiento se trata de incrementar el r$(imen de o!eración >car(a? detransformador ti!o O* !or medio del em!leo com&inado de &om&as % ventiladores. 'la#mento de la ca!acidad se 3ace en dos !asos en el !rimero se #san la mitad de losradiadores % la mitad de las &om&as con lo "#e se lo(ra a#mentar en 1. veces laca!acidad del ti!o O*, con el se(#ndo !aso se 3ace tra&a4ar la totalidad de los radiadores % &om&as con lo "#e se lo(ra #n a#mento de 1.++X veces la ca!acidad del O*. @e fa&rican enca!acidades de 10000 2A* monof5sicos 1000 2A* trif5sicos.

Tio FOA.

@#mer(ido en l)"#ido aislante con enfriamiento !or aceite for;ado % de aire for;ado. 'stostransformadores !#eden a&sor&er c#al"#ier car(a de !ico a !lena ca!acidad %a "#e se #sacon los ventiladores % las &om&as de aceite tra&a4ando al mismo tiem!o.

Tio O>.

@#mer(ido en l)"#ido aislante con enfriamiento !or a(#a, en estos transformadores el a(#ade enfriamiento es cond#cida !or ser!entines, los c#ales est5n en contacto con el aceite

aislante del transformador % se drena !or (ravedad o !or medio de #na &om&ainde!endiente, el aceite circ#la alrededor de los ser!entines !or convección nat#ral.

Tio FO>.

Transformador s#mer(ido en l)"#ido aislante con enfriamiento de aceite for;ado % conenfriadores de a(#a for;ada. 'ste ti!o de transformadores es !r5cticamente i(#al "#e el O,sólo "#e el cam&iador de calor es del ti!o a(#a 9 aceite % se 3ace el enfriamiento !or a(#asin tener ventiladores

(RUE<AS A TRANSFORMADORES.

Introducción.

Las !r#e&as se 3acen en los transformadores % s#s accesorios !or distintas ra;ones, d#rantes# fa&ricación, !ara verificar la condición de s#s com!onentes, d#rante la entre(a, d#rantes# o!eración como !arte del mantenimiento, des!#$s de s# re!aración, etc.



*l(#nas de las !r#e&as "#e se 3acen en los transformadores e consideran como &5sicas %al(#nas otras var)an de ac#erdo a la condición individ#al de los transformadores % !#edencam&iar de ac#erdo al ti!o de transformador, !or lo "#e e7isten distintas formas declasificación de las !r#e&as a transformadores, !or e4em!lo al(#nos las clasifican en !r#e&ade &a4a tensión % !r#e&a de alta tensión. Tam&i$n se !#eden a(r#!ar como !r#e&as

!reliminares, intermedias % de verificación >inales?.Las !r#e&as !reliminares se reali;an c#ando #n transformador se 3a !#esto f#era deservicio !ara mantenimiento !ro(ramado o !ara revisión !ro(ramada o &ien 3a tenido al#nafalla. Las !r#e&as se reali;an antes de Fa&rirG el transformador % tienen el !ro!ósito (eneralde encontrar el ti!o % nat#rale;a de la falla. Las llamadas !r#e&as !reliminares incl#%en

6r#e&a al aceite del transformador.

edición de la resistencia de aislamiento de los devanados.

edición de la resistencia o3mica de los devanados. Determinación de las caracter)sticas del aislamiento.

Las llamadas !r#e&as intermedias, como s# nom&re lo indican se reali;an d#rante eltransc#rso de #na re!aración o &ien en las eta!as intermedias de la fa&ricación, c#ando eltransformador est5 en !roceso de armado o &ien desarmado >se(Bn sea el caso? % el ti!o de !r#e&as de!ende del !ro!ósito de la re!aración o la eta!a de fa&ricación, !or lo (eneral se3acen c#ando las &o&inas Yno 3an sido montadas o desmontadas >se(Bn sea el caso? % son !rinci!almente las si(#ientes

edición de la resistencia de aislamiento de tornillos % 3erra4es contra el nBcleo. 6r#e&a de la resistencia de aislamiento de tornillos % 3erra4es !or volta4e a!licado.

6r#e&a de las &o"#illas !or medio de volta4es a!licado.

C#ando se 3an desmontado las &o&inas d#rante #n tra&a4o de re!aración, entonces las !r#e&as se incrementan.

Las !r#e&as finales se 3acen so&re transformadores terminados de fa&ricación o armadostotalmente des!#$s de #na re!aración e incl#%en las si(#ientes

6r#e&a al aceite del transformador.

edición de la resistencia de aislamiento.

6r#e&a de relación de transformación.

Determinación del des!la;amiento de fase de los (r#!os de &o&inas.



Determinación de las caracter)sticas del aislamiento.

6r#e&a del aislamiento !or volta4e a!licado.

6r#e&a !ara la determinación de las !$rdidas en vac)o % en corto circ#ito

>determinación de im!edancia?. 6r#e&a del aislamiento entre es!iras !or volta4e ind#cido.

edición de la corriente de vac)o % la corriente de e7citación.

'l orden de las !r#e&as no es necesariamente el mencionado anteriormente,. W de 3ec3oe7isten normas nacionales e internacionales "#e recomiendan "#e !r#e&as % en "#e ordense de&en reali;ar, as) como c#ando se de&en efect#ar.

(rue)as al aceite del transformador.

'l aceite de los transformadores se somete !or lo (eneral a !r#e&as de ri(ide; diel$ctrica, !r#e&a de !$rdidas diel$tricas % event#almente an5lisis "#)mico.

C#ando se trata de !r#e&as de cam!o, la condición del aceite se !#ede determinar !or dos !r#e&as relativamente sim!les. Una "#e com!ra el color de #na m#estra de aceite deltransformador &a4o !r#e&a, con #n con4#nto o !anel de colores de referencia "#e dan #nindicación de la em#lsificación "#e !#ede tener l#(ar. 'l reci!iente en "#e se toma lam#estra de&e en4#a(ar !rimero con el !ro!io aceite de la m#estra %a de&e ser tomado de la !arte inferior del transformador de la v5lv#la de drena4e.

C#ando se #sa #n !ro&ador de color, al m#estra de aceite se de&e colocar en t#&o de vidriotrans!arente "#e se introd#ce en #na !are del !ro&ador diseñada a3ora tal fin. @e tiene #n !e"#eño disco "#e (ira % "#e tiene distintos colores de referencia, c#ando el color le discoes similar al de la m#estra, a!arece la desi(nación n#m$rica del color de la m#estra deaceite. De 3ec3o esta !r#e&a sirve !ara verificar el (rado de o7idación de la aceite % de&emarcar 0. !ara aceites n#evos % m57imo !ara aceites #sados.

'n el ran(o de color amarillo, naran4a % ro4o indican "#e el transformador !#ede tener daños severos.

(rue)a de ri#ide? diel;ctrica del aceite.

'sta !r#e&a se 3ace en #n !ro&ador es!ecial denominado F!ro&ador de ri(ide; diel$ctricadel aceiteG. 'n este caso, la m#estra de aceite tam&i$n se toma de la !arte inferior deltransformador, !or medio de la llamada v5lv#la de drena4e % se vac)a en #n reci!ientedenominado Fco!a est5ndarG "#e !#ede ser de !orcelana o de vidrio % "#e tiene #naca!acidad del orden de Z litro. 'n ocasiones el aceite se toma en #n reci!iente de vidrio %des!#$s se vac)a a la co!a est5ndar "#e tiene dos electrodos "#e !#eden ser !lanos oesf$ricos % c#%o di5metro % se!aración est5 normali;ado de ac#erdo al ti!o de !r#e&a. 'l



volta4e a!licado entre electrodos se 3ace !or medio de #n transformador re(#lador inte(rado al !ro!io a!arato !ro&ador. Des!#$s de llenada la co!a est5ndar se de&e es!erar alrededor de /0 min#tos !ara !ermitir "#e se eliminen las &#r&#4as de aire del aceite antesde a!licar el volta4e< el volta4e se a!lica ener(i;ando el a!arato !or medio de #n sMitc3 "#e !reviamente se 3a conectado %a #n contacto o f#ente de alimentación comBn % corriente. 'l

volta4e se eleva (rad#almente !or medio de la !erilla o mani4a del re(#lador de volta4e, latensión o volta4e se r#!t#ra se mide !or medio de #n voltmeto (rad#ado en 2ilovolts.

'7isten de c#erdo distintos criterios de !r#e&a, !ero en (eneral se !#ede afirmar "#e se !#eden a!licar seis r#!t#ras diel$ctricas con intervalos de 10 min#tos., la !rimero no setoma en c#enta, % el !romedio de las otras cinco se toma como la tensión de r#!t#ra ori(ide; diel$ctrica. Normalmente la ri(ide; diel$ctrica en los aceites aislantes se de&ecom!ortar en la forma si(#iente

*ceites de(radados % contaminados De 10 a /8 2A

*ceites car&oni;ados no de(radados De /8 a 2A*ceites N#evo sin des(asificar De a 2A

*ceite N#evo des(asificado De 0 a 0 2A

*ceite re(enerado De 0 a +0 2A

(rue)a de resistencia de aislamiento.

La !r#e&a de resistencia de aislamiento en transformadores sirve no solo ara verificar la

calidad del aislamiento en transformadores, tam&i$n !ermite verificar el (rado de 3#medad% en ocasiones defectos severos en el aislamiento.

La resistencia de aislamiento se mide !or medio de #n a!arato conocido comoF''RG. 'l me((er consiste de #na f#ente de alimentación en corriente directa % #nsistema de medición. La f#ente es #n !e"#eño (enerador "#e se !#ede accionar en formaman#al o el$ctricamente. 'l volta4e en terminales de #n me((er var)a de ac#erdo alfa&ricante % a si se trata de accionamiento man#al o el$ctrico, !ero en (eneral se !#edenencontrar en forma comercial me((er de /0 votls, 1000 volts % /00 volts. La escala delinstr#mento est5 (rad#ada !ara leer resistencias de aislamiento en el ran(o de 0 a 10,000me(o3ms.

La resistencia de aislamiento de #n transformador se mide entre los devanados conectadostodos entre s), contra el tan"#e conectado a tierra % entre cada devanado % el tan"#e, con elresto de los devanados conectados a tierra.

6ara #n transformador de dos devanados se de&en tomar las si(#ientes medidas



• 'ntre el devanado de alto volta4e % el tan"#e con el devanado de &a4o volta4econectado a tierra.

• 'ntre los devanados de lato volta4e % &a4o volta4e conectado entre si, contra eltan"#e.

'stas mediciones se !#eden e7!resar en forma sinteti;ada como

*lto Aolta4e As. Tan"#e Q &a4o volta4e a tierra.

-a4o volta4e As. Tan"#e Q alto volta4e a tierra.

*lto volta4e Q &a4o volta4e As. Tan"#e a tierra.

C#ando se trata de transformadores con tres devanados las mediciones "#e se de&enefect#ar son las si(#ientes

• *lto volta4e >!rimario? As. Tan"#e con los devanados de &a4o volta4e >sec#ndario? %medio volta4e >terciario? a tierra.

• edio volta4e >terciario? As. Tan"#e con los devanados e alto volta4e % &a4o volta4ea tierra.

• -a4o volta4e >sec#ndario? As. Tan"#e, con los devanados de alto volta4e % mediovolta4e a tierra.

• *lto volta4e % medio volta4e 4#ntos As. Tan"#e, con el devanado de &a4o volta4e a

tierra.

• *lto volta4e Q medio volta4e Q &a4o volta4e As. Tan"#e.

%LASIFI%A%ION DE LOS TRANSFORMADORES

Transformadores de (otencia



Dis!ositivos de (ran tamaños #tili;ados !ara la (eneración de ener(ia % tam&ien eltrans!orte de la electricidad a diferentes escalas, tanto (randes como !ara !e"#eñosdis!ositvos. Los transformadores de !otencia ind#striales % dom$sticos, "#e o!eran a lafrec#encia de la red el$ctrica, !#eden ser monof5sicos o trif5sicos % est5n diseñados !aratra&a4ar con volta4es % corrientes elevados. 6ara "#e el trans!orte de ener()a res#lte renta&lees necesario "#e en la !lanta !rod#ctora de electricidad #n transformador eleve los volta4es,

red#ciendo con ello la intensidad. Las !$rdidas ocasionadas !or la l)nea de alta tensión son !ro!orcionales al c#adrado de la intensidad de corriente !or la resistencia del cond#ctor.6or tanto, !ara la transmisión de ener()a el$ctrica a lar(a distancia se #tili;an volta4eselevados con intensidades de corriente red#cidas. 'n el e7tremo rece!tor lostransformadores red#ctores red#cen el volta4e, a#mentando la intensidad, % ada!tan lacorriente a los niveles re"#eridos !or las ind#strias % las viviendas, normalmente alrededor de los /0 voltios. Los transformadores de !otencia de&en ser m#% eficientes % de&endisi!ar la menor cantidad !osi&le de ener()a en forma de calor d#rante el !roceso detransformación. Las tasas de eficacia se enc#entran normalmente !or encima del PP % seo&tienen #tili;ando aleaciones es!eciales de acero !ara aco!lar los cam!os ma(n$ticosind#cidos entre las &o&inas !rimaria % sec#ndaria. Una disi!ación de tan sólo #n 0, de la

!otencia de #n (ran transformador (enera enormes cantidades de calor, lo "#e 3acenecesario el #so de dis!ositivos de refri(eración. Los transformadores de !otenciaconvencionales se instalan en contenedores sellados "#e dis!onen de #n circ#ito derefri(eración "#e contiene aceite # otra s#stancia. 'l aceite circ#la !or el transformador %disi!a el calor mediante radiadores e7teriores.

Alicación

'sto !#ede ser #tili;ados !ara los elevadores, !rimero 3a% "#e sa&er como se fa&rica esto.-#eno !rimero se consi(#e "#e se #&i"#e el nBcleo del 3ierro 3a%a dos &o&inas oarrollamiento, el !rimario % el sec#ndario, tales "#e 3a(an s# tra&a4o "#e a#mente o

dismin#%a s# tensión asi !ara ad"#irir la tensión deseada.Transformadores el;ctricos



La ind#cción oc#rre solamente c#ando el cond#ctor se m#eve en 5n(#lo recto con res!ectoa la dirección del cam!o ma(n$tico. 'ste movimiento es necesario !ara "#e se !rod#;ca laind#cción, !ero es #n movimiento relativo entre el cond#ctor % el cam!o ma(n$tico. De

esta forma, #n cam!o ma(n$tico en e7!ansión % com!resión !#ede crearse con #nacorriente a trav$s de #n ca&le o #n electroim5n. Dado "#e la corriente del electroim5na#menta % se red#ce, s# cam!o ma(n$tico se e7!ande % se com!rime >las l)neas de f#er;ase m#even 3acia adelante % 3acia atr5s?. 'l cam!o en movimiento !#ede ind#cir #nacorriente en #n 3ilo fi4o cercano. 'sta ind#cción sin movimiento mec5nico es la &ase de lostransformadores el$ctricos.

Un transformador consta normalmente de dos &o&inas de 3ilo cond#ctor ad%acentes,enrolladas alrededor de #n solo nBcleo de material ma(n$tico. @e #tili;a !ara aco!lar dos om5s circ#itos de corriente alterna em!leando la ind#cción e7istente entre las &o&inas.

Diferentes tios de Transformadores

*"#) 3a% varios di&#4os de diferentes transformadores "#e f#eron 3ec3os !or los 3#manos,ademas de "#e 3a% !ara diferentes ca!acidades, de!endiendo de la necesidad entonces seesco(eran diferentes transformadores, a"#) tam&ien escri&iremos tam&ien "#e tanto !#edetirar cada transformador.

Tio (oste



• 10 A* 9 00 A*

• N#evos, reconstr#idos, % reacondicionados

Tio (edestal

• 10 A* en adelante

•

N#evos, reconstr#idos, % reacondicionados

Tio Estacion

• 00 A* 9100 A*

• N#evos, reconstr#idos, % reacondicionados



Tio Transformadores Secos

• N#evos % reacondicionados

TRANSFORMADORES TI(O (OSTE

Ti!o convencional de !oste Los transformadores de este ti!o >fi(. 1? constan de nBcleo % &o&inas montados, de manera se(#ra, en #n tan"#e car(ado con aceite< llevan 3acia f#eralas terminales necesarias "#e !asan a trav$s de &#4es a!ro!iados.

Los &#4es de alto volta4e !#eden ser dos, !ero lo m5s comBn es #sar #n solo &#4e adem5s de#na terminal de tierra en la !ared del tan"#e conectada al e7tremo de tierra del devanado de

alto volta4e !ara #sarse en circ#itos de varias tierras. 'l ti!o convencional incl#%e solo laestr#ct#ra &5sica del transformador sin e"#i!o de !rotección al(#na. La !rotección deseada !or so&re volta4e, so&recar(a % cortocirc#ito se o&tiene #sando a!artarra%os einterr#!ciones !rimarias de f#si&les montados se!aradamente en el !oste o en la cr#cetam#% cerca del transformador. La interr#!ción !rimaria del f#si&le !ro!orciona #n medio !ara detectar a sim!le vista los f#si&les "#emados en el sistema !rimario, % sirve tam&i$n !ara sacar el transformador de la l)nea de alto volta4e, %a sea man#al, c#ando as) se desee, oa#tom5ticamente en el caso de falla interna de las &o&inas.

Transformador a#to!rote(ido el transformador a#to!rote(ido >fi(./? tiene #n cortocirc#itosec#ndario de !rotección !or so&recar(a % cortocirc#ito, controlado t$rmicamente %

montado en s# interior< #n esla&ón !rotector de monta4e interno conectado en serie con eldevanado de alto volta4e !ara desconectar el transformador de la l)nea en caso de fallainterna de las &o&inas, % #no o m5s a!artarra%os montados en forma inte(ral en el e7terior del tan"#e !ara !rotección !or so&revolta4e. 'n caso todos estos transformadores, e7ce!toal(#nos con ca!acidad de A*, el cortocirc#ito o!era #na l5m!ara de señal c#ando selle(a a #na tem!erat#ra de devanado !redeterminada, a manera de advertencia antes deldis!aro. @i no se atiende la señal % el cortocirc#ito dis!ara, !#ede resta&lecerse este %resta#rarse la, car(a !or medio de #na asa e7terna . 's comBn "#e esto se lo(re con el a4#ste



normal del cortocirc#ito, !ero si la car(a se a sostenido !or #n tiem!o !rolon(ado tal "#e3a%a !ermitido al aceite alcan;ar #na tem!erat#ra elevada, el cortacirc#ito !odr5 dis!ararsede n#evo en &reve o !odr5 ser im!osi&le resta&lecerlo !ar "#e !ermane;ca cerrado. 'n talescasos, !#ede a4#starse la tem!erat#ra de dis!aro !or medio de #na asa e7terna a#7iliar decontrol !ara "#e !#eda volverse a cerrar el cortocirc#ito !or la emer(encia 3asta "#e !#eda

instalarse #n transformador m5s (rande.Instalación de los transformadores en los ostes.

Los transformadores se instalan en los !ostes en la forma si(#iente los de 100A* %menores se s#4etan directamente con !ernos al !oste % los de tamaño de 1+X a 00A*tienen ;a!atas de so!orte s#4etas al transformador diseñadas !ara atornillarse a !lacasada!tadoras !ara s# monta4e directo en los !ostes o !ara col(arse de cr#cetas !or medio des#s!ensores de acero "#e est5n s#4etos con firme;a al !ro!io transformador.Los &ancos de tres transformadores monof5sicos se c#el(an 4#ntos de f#ertes &ra;os do&les, !or lo comBn #&icados en #na !osición &a4a en el !oste o &ien, de #n so!orte a(r#!ador

"#e los es!acia entorno al !oste.Tres o m5s transformadores de 1+XA* % ma%ores se instalan en #na !lataforma so!ortada !or dos 4#e(os de !ostes "#e se enc#entran se!arados !or #na distancia de 10 a 1 !ies.. *men#do la estr#ct#ra de la !lataforma de los transformadores se coloca so&re las !ro!iedades de los cons#midores, !ara red#cir la distancia "#e de&en recorrer los circ#itossec#ndarios % evitar la con(estión de !ostes en la v)a !B&lica.Transformadores !ara sistemas de distri&#ción s#&terr5neos. Como est5n instalando m5scirc#itos de distri&#ción s#&terr5neo, se 3an desarrollado transformadores es!eciales !aradic3os sistemas. 'l ti!o de #so m5s e7tendido es el transformador montado en &ase, as)llamado !or estar diseñado !ara instalarse so&re la s#!erficie de #na lo;a de concreto oso&re #na &ase.'n la fi(. se m#estra #n transformador t)!ico. Las diferencias esenciales res!ecto a lostransformadores del ti!o de !oste de las fi(#ras 1 % / se tienen Bnicamente en la dis!osiciónmec5nicas.

http://www.monografias.com/trabajos10/hidra/hidra.shtml#fa


http://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtml


http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/metodos-creativos/metodos-creativos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml






fi(.

1.9 Una ca4a rectan(#lar dividida en dos com!artimientos./.JUn com!artimiento "#e contiene el con4#nto convencional de nBcleo9&o&inas..9Un se(#ndo com!artimiento !ara terminaciones % cone7iones de los ca&les. Los

cond#ctores de ca&le !rimario est5n conectados !or medio de conectores de enc3#fe !ara lacone7ión % descone7ión de la car(a. Los cond#ctores del sec#ndario van, !or lo (eneral,atornillados a terminales de &#4e..9Tienen f#si&les de varias clases "#e van en #n !ortaf#si&les colocado en #n !o;o "#eest5 al lado del tan"#e, de manera "#e !#eda secarse del mismo.Otro arre(lo de transformador est5 diseñado !ara f#ncionar en #n &óveda s#&terr5nea >fi( % +?.

fi(. +



'ste se !arece m5s a #n transformador del ti!o de !oste, !ero normalmente se fa&rica con#n tan"#e de acero resistente a la corrosión, conectores de enc3#fe en el !rimario % #naelevación de la tem!erat#ra en aire li&re de solo [C % de4ar mar(en !ara la tem!erat#raam&iente m5s alta "#e !#eda realmente e7istir dentro de #na &óveda.Otros ti!os de instalaciones de transformadores. Los transformadores se instalan en &óveda

de&a4o de las calles, en ca4as de re(istro en !lataformas al nivel del s#elo, de&a4o de las#!erficie del !iso, dentro de edificios o se entierran directamente c#ando se em!lea laconstr#cción s#&terr5nea.C#ando se instalan dentro de edificios, en donde la !osi&ilidad de "#e "#eden s#mer(idosen a(#a es remota, se #san transformadores % cortacirc#itos del ti!o a$reo o !ara interiores.La s &óvedas !ara transformadores dentro de #n edificio se constr#%en a !r#e&a deincendio, e7ce!to c#ando esos transformadores son del ti!o seco o est5n llenos con l)"#idono inflama&le.

Transformadores so&re &ase de concreto-5sicamente, es transformador de distri&#ción, con la diferencia "#e va encerrado en #n(a&inete % montado so&re #na &ase de concreto con facilidad !ara la entrada % la salida decond#ctores. 'ste ti!o de instalaciones 3a variado en el tamaño del (a&inete, es decir, losfa&ricantes en com!etencia 3an red#cido el vol#men de los transformadores con el !ro!ósito de 3acerlo m5s atractivo a la vista.Un transformador !ara instalaciones s#&terr5neas residenciales se diferencia de #no a$reo,entre otras cosas, en "#e el e"#i!o de !rotección % los desconectores forman !arte inte(raldel con4#nto de transformadores % e"#i!os.'s decir los f#si&les % desconectores de entrada % salida son !arte del transformador, estoc#m!le tanto en los !ad mo#nted como los s#mer(i&les.Los transformadores !ad mo#nted !resentan s#s !artes de alto volta4e accesi&le al o!erador, !ero e7isten #nidades con las !artes de alto volta4e &lindadas % con cone7ión a tierra. La !rotección el$ctrica de estos transformadores consisten en !ararra%os % f#si&les.Un aditamento m#% im!ortante son los indicadores de fallas. :a% varios ti!os !ero s# !rinci!al o!eración es el mismo. *ctBan c#ando circ#la !or el ca&le en el c#al est5ninstalados #na corriente s#!erior a s# a4#ste. 'sta corriente, &astante (rande, solo es !osi&le"#e se !rod#;ca &a4o condiciones de cortocirc#ito en el ca&le !rimario. La indicación !#edeconsistir en el encendido de #na señal l#minosa "#e indica "#e 3a 3a&ido #n cortocirc#ito.

Instalaciones.De&ido al r5!ido crecimiento de las instalaciones s#&terr5neas, es ló(ico "#e de&en est#diar % eval#ar m$todos a!ro!iados !ara servir este ti!o de car(as, con el fin de determinar el olos m$todos m5s económicos, desde el !#nto de vista tanto del cons#midor como de laem!resa.Como res#ltado de estas investi(aciones reali;adas en los Bltimos años en ''.UU., se 3aconcl#ido "#e las instalaciones m5s económicas !ara servir car(as trif5sicas !or medio desistemas s#&terr5neos de distri&#ción son1.9 @istemas com!letamente s#&terr5neos @e #tili;an transformadores comerciales !ara instalaciones s#&terr5neas en #na tan"#illa !oco !rof#nda, de &a4o costo, % de concreto !revaciado, % #n transformador>monof5sico otrif5sico?en tBneles, con interr#!tores % f#si&les en tan"#illas similares./.9 @istemas !arcialmente s#&terr5neos

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/regi/regi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/kaizen-construccion/kaizen-construccion.shtml#CARATER

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


http://www.monografias.com/trabajos7/compro/compro.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/valoracion/valoracion.shtml#TEORICA

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/comco/comco.shtml#aspe

http://www.monografias.com/trabajos11/empre/empre.shtml


http://www.monografias.com/trabajos11/norma/norma.shtml

http://www.monografias.com/trabajos3/corrosion/corrosion.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/medio-ambiente-venezuela/medio-ambiente-venezuela.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/regi/regi.shtml

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos16/kaizen-construccion/kaizen-construccion.shtml#CARATER


http://www.monografias.com/trabajos7/compro/compro.shtml


http://www.monografias.com/trabajos15/valoracion/valoracion.shtml#TEORICA

http://www.monografias.com/trabajos11/metods/metods.shtml

http://www.monografias.com/trabajos5/comco/comco.shtml#aspe



http://www.monografias.com/trabajos11/norma/norma.shtml



'n este ti!o de instalaciones los transformadores montado en la s#!erficie o #na &ase deconcreto, los f#si&les e interr#!tores s#&terr5neos o montados con el transformador..9Descri!ción de varios m$todos alternativos* contin#ación descri&iremos c#atro>? m$todos de servicio considerados como !osi&lesalternativas !ara servir car(as trif5sicas s#&terr5neas % estas son

'l !rimer sistema recomendado es #na instalación com!letamente s#&terr5nea "#e #tili;atransformadores comerciales s#&terr5neos>TC@?. 'l TC@ es #n &anco de transformadoresmonof5sicos con seccionadores % f#si&les limitadores de corriente e7ternamentereem!la;a&les, todo esto en el mismo sótano. Los seccionadores % f#si&les estar5ninstalados en las !aredes del sótano % m#% cerca de la !#erta de acceso. 'sto se 3ace con elfin de "#e el o!erador !#eda reali;ar las o!eraciones del sMitc3eo, o!eraciones dedescone7ión de terminales % reem!la;ó de f#si&les limitadores de corriente sin !enetrar alsótano. Los TC@ son fa&ricados !ara ser #sados en sótanos !e"#eños % !ermite #naeconómica instalación.:asta a3ora lo TC@ no son fa&ricados !ara ca!acidades ma%ores de 1000A* % tensionesde 1/ a 1+ 2ilovoltios de&ido a las limitaciones "#e im!onen los f#si&les limitadores decorriente.La se(#nda instalación a considerar es &5sicamente la misma "#e la anterior, e7ce!to "#ea"#) se #sa #n transformador trif5sico en ve; de #n &anco de tres transformadoresmonof5sicos. 'l (a&inete !ara los interr#!tores en aceite los f#si&les limitadores decorriente es similar al caso anterior.'ste ti!o de instalación en com!aración con la !rimera se red#ce en los costos deltransformador trif5sico %a "#e es mas !e"#eño % re"#iere menos es!acio.'l tercer ti!o de instalaciones a considerar #tili;a #n interr#!tor de /00 am!erios, trif5sicos,e instalado s#&terr5neamente % #n transformador montado en la s#!erficie so&re #na &asede concreto, adem5s de f#si&les limitadores de corriente montados en #n (a&inete einstalado de forma similar al transformador.'l interr#!tor es com!letamente s#&terr5neo % de&e ser instalado en #na tan"#illa ad%acentea la &ase de concreto del transformador. 'l transformador llevara f#si&les limitadores decorriente en el com!artimiento !rimario. De&ido a las limitaciones e7istentes !ara losf#si&les limitadores de corriente, este ti!o de instalaciones no !#eden #sarse !araca!acidades ma%ores de 1000A*.La Bltima instalación a considerar es la de transformadores trif5sicos montados so&re las#!erficie so&re #na &ase de concreto % #n (a&inete de metal donde se instalan los f#si&lesinterr#!tores de corriente. 'sta instalación es la m5s !referida de&ido a s# &a4o costo, !ocomantenimiento % s# se(#ridad de !ersonal % est$tica.Los f#si&les de interr#!ción son de 00 am!erios % son #sados !ara car(as s#!eriores a los00A*. La &ase de concreto !ara #na ins+talación sim!le> #n interr#!tor con f#si&le % #ntransformador? es de 1/\71\7+ de concreto refor;ado.La e7!eriencia 3a llevado a las com!añ)as de servicio el$ctrico a ado!tar el monta4e so&rela rasante del terreno, no e7istiendo en este ti!o de monta4e !ro&lemas de diseño, adem5s,f5cil o!eración % &a4o costo. @in em&ar(o, este diseño no es recomenda&le desde el !#ntode vista est$tico o donde e7ista !oco es!acio !ara los e"#i!os.inalmente !odemos citar al(#nas venta4as de los transformadores comerciales >TC@?frente los monta4es en tBneles, a sa&er*.9 @e re"#ieren tan"#illas de menor dimensión.-.9 Unidades m5s com!actas.

http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtml



http://www.monografias.com/trabajos11/fuper/fuper.shtml


http://www.monografias.com/trabajos16/perreo/perreo.shtml#estet

http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT

http://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtml

http://monografias.com/trabajos10/anali/anali.shtml

http://www.monografias.com/trabajos4/costos/costos.shtml

http://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtml



http://www.monografias.com/trabajos16/perreo/perreo.shtml#estet

http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT

http://www.monografias.com/trabajos13/diseprod/diseprod.shtml



C.9 -a4o mantenimiento.D.9 R5!ida instalación.'.9 a%or se(#ridad.

@e(Bn normas C*D*' los transformadores de distri&#ción monof5sicos ti!o !edestal

de&e c#m!lir las si(#ientes normas.9Los transformadores con ca!acidad nominal cont)n#as en A*, &asadas en #na elevaciónm57ima de +[C !romedio en los devanados, !lena car(a1,/ % 0A*..9Clase de aislamiento de 1A*..9Im!edancia no ma%or del ..96olaridad *ditiva..9Derivaciones ]/. % ] del volta4e nominal !rimario..9Los f#si&les de&er5n estar coordinados entre si !ara &rindar el ran(o com!leto de !rotección. 'l f#si&le limitador o!erar5 solo en caso de fallas internas en el transformador..9La c#&ierta de los transformadores ti!o !edestal est5 inte(rada !or #n mód#lo donde seenc#entra el tan"#e del transformador % el otro mód#lo donde de enc#entran lascone7iones, los c#ales formar5n #n con4#nto inte(rado..9La #nidad no !resentar5 &ordes, salientes ni aristas a(#das o cortantes. No tendr5 t#ercasni elementos de fi4ación "#e sean removi&les e7ternamente..9@er5 constr#ida a !r#e&a de intr#sos..9'l fa&ricante de&er5 !resentar certificados de !r#e&as de la menos del 10 de lostransformadores a ad"#irir..9 La !laca caracter )stica ser5 met5lica e ino7ida&le fi4ada al fondo del com!artimiento decone7iones. Tendr5 la si(#iente información en es!añol9Ti!o de transformador>!edestal?9Nom&re del fa&ricante.9NBmero de serial.9*ño de fa&ricación.9NBmero de fases.9rec#encia.9Ca!acidad >A*?.9Aolta4e nominal !rimario>Aoltios?.9Aolta4e nominal sec#ndario>Aoltios?.9Aolta4e nominal en cada derivación >Aoltios?.9Nivel &5sico de aislamiento9-IL>A?9*#mento !romedio de tem!erat#ra en devanados>[C?.9Tem!erat#ra am&iente !romedio diaria >0[C?.9Im!edancia >?96eso total a!ro7imado >(?9Dia(rama de cone7ión >Unifilar?9Identificación del l)"#ido aislante.9Litros a!ro7imados del l)"#ido aislante.

@e(Bn normas C*D*' los transformadores de distri&#ción trif5sicos ti!o !edestal de&ec#m!lir las si(#ientes normas.9Los transformadores con ca!acidad nominal contin#as en A*, &asadas en #na elevaciónm57ima de +[C !romedio en los devanados, !lena car(aX, 10, 00, 00 % X0 A*

http://www.monografias.com/trabajos4/leyes/leyes.shtml


http://www.monografias.com/trabajos12/romandos/romandos.shtml#PRUEBAS


http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/sisinf/sisinf.shtml


http://www.monografias.com/trabajos5/oriespa/oriespa.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/flujograma/flujograma.shtml



http://www.monografias.com/trabajos10/carso/carso.shtml


http://www.monografias.com/trabajos5/oriespa/oriespa.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/flujograma/flujograma.shtml



.9Clase de aislamiento de 1A*.

.9Im!edancia se(Bn ca!acidad del transformador.

Tolerancia ]X..9Ti!o de nBcleo col#mnas..9Ti!o de cone7ión6rimario estrella con el terminal comBn !#esto a tierra.@ec#ndario estrella con el terminal comBn !#esto a tierra..9Derivaciones ]/. % ] del volta4e nominal !rimario..9Los f#si&les de&er5n estar coordinados entre si !ara &rindar el ran(o com!leto de

!rotección. 'l f#si&le limitador o!erar5 solo en caso de fallas internas en el transformador..9La c#&ierta de los transformadores ti!o !edestal est5 inte(rada !or #n mód#lo donde seenc#entra el tan"#e del transformador % el otro mód#lo donde de enc#entran lascone7iones, los c#ales formar5n #n con4#nto inte(rado..9La #nidad no !resentar5 &ordes, salientes ni aristas a(#das o cortantes. No tendr5 t#ercasni elementos de fi4ación "#e sean removi&les e7ternamente..9@er5 constr#ida a !r#e&a de intr#sos..9'l fa&ricante de&er5 !resentar certificados de !r#e&as de la menos del 10 de lostransformadores a ad"#irir..9 La !laca caracter)stica ser5 met5lica e ino7ida&le fi4ada al fondo del com!artimiento decone7iones. Tendr5 la si(#iente información en es!añol

9Ti!o de transformador>!edestal?9Nom&re del fa&ricante.9NBmero de serial.9*ño de fa&ricación.9NBmero de fases.9rec#encia.9Ca!acidad >A*?.9Aolta4e nominal !rimario>Aoltios?.9Aolta4e nominal sec#ndario>Aoltios?.9Aolta4e nominal en cada derivación >Aoltios?.9Nivel &5sico de aislamiento9-IL>A?

9*#mento !romedio de tem!erat#ra en devanados>[C?.9Tem!erat#ra am&iente !romedio diaria >0[C?.9Im!edancia >?96eso total a!ro7imado >(?9Dia(rama de cone7ión >Unifilar?9Identificación del l)"#ido aislante.9Litros a!ro7imados del l)"#ido aislante.



ilosof)a de distri&#ción.'n la constr#cción o re!aración de transformadores de distri&#ción, al concl#ir el !rocesode monta4e se efectBa #n !rotocolo de !r#e&as antes de entre(arlo. 'stas !r#e&as sonconocidas como !r#e&as de control de calidad de la fa&ricación o re!aración. Las !r#e&asen cam!o se 3acen !osteriormente !ara cerciorarse "#e el e"#i!o reci$n instalado no 3a

sido dañado en el trans!orte o en s# instalación. Con estas !r#e&as !odemos e7i(ir de ser necesario, #n mantenimiento correctivo o devolver la m5"#ina a la f5&rica si el des!erfectoes (rave.Tam&i$n con estas !r#e&as !odemos sentar el !#nto de !artida de #n &#en mantenimiento,em!e;ando #n 3istorial de !r#e&as con el fin de constatar en el f#t#ro, el !ro(resivoenve4ecimiento del e"#i!o %a en #so % !re!ararle #na !arada correctiva, o cerciorarnos de"#e el e"#i!o c#m!le con todas s#s f#nciones de #na manera se(#ra % eficiente.

6rotocolo de !r#e&as de rece!ción.'sta !r#e&a se efectBa normalmente en los e"#i!os n#evos o re!arados. 'stas !r#e&as se3acen !ara determinar lo si(#ientea?@i el e"#i!o c#m!le con las es!ecificaciones % !ara esta&lecer los !ar5metros de !r#e&asf#t#ras. &?6ara ase(#rarse "#e el e"#i!o f#e instalado correctamente % sin s#frir daños.

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE

http://www.monografias.com/trabajos12/mncerem/mncerem.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/herba/herba.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml

http://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE

http://www.monografias.com/trabajos12/mncerem/mncerem.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/herba/herba.shtml

http://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtml

http://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtml

TRANSFORMADORES editado

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