Transformadores Eléctricos

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Normas de seguridad para transformadores de potencias, instalación y puesta en servicio, normas de calidad, planillas para control de calidad, situación insegura de transformadores eléctricos.

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Transformadores Eléctricos

  1. 1. UNIVERSIDAD SANTA MARIAINGENIERÍA ELÉCTRICATRANSFORMADORES Víctor Romero vjromero@gmail.com Juan Ladera juanladera@gmail.com
  2. 2. Contenido • Normas de seguridad para un transformador de potencia, instalación y puesta en servicio. • Normas de calidad para una máquina eléctrica, puesta en servicio. • Diseño de planillas para el control de calidad de un transformador. • Gráfica de situación insegura de un transformador.Page  2
  3. 3. Normas de seguridad para un transformador depotencia Instalación y montaje 1. Las características del transformador deben corresponder a las condiciones de operación requeridas (tensión de línea y capacidad solicitada). 2. Compruebe que la relación de transformación esté correcta. 3. Asegúrese que el transformador no esté en corto o que alguno de los devanados esté abierto. 4. Verifique la resistencia de los aislamientos 5. Verifique la resistencia a tierra y compruebe que el sistema de tierra sea el adecuado para el sitio de instalación del transformador.Page  3
  4. 4. Normas de seguridad para un transformador depotencia, cont. Instalación y montaje6. Asegúrese de conectar sólidamente a tierra el transformador.7. Verifique que el transformador no presente fugas ni boquillas o accesorios dañados.8. Verifique que las protecciones o accesorios no incluidos en su transformador sean los apropiados conforme a las especificaciones técnicas o de coordinación requeridas.9. En caso de que se instale el transformador en el interior de un local cerrado, haga las provisiones necesarias de entrada y salida de aire para una ventilación adecuada.Page  4
  5. 5. Normas de seguridad para un transformador depotencia Instalación y montaje NOTA: Los transformadores se envían con las conexiones internas establecidas en la norma NMX- J-116 o bien, conforme a las especificadas por el cliente, mismas que se encuentran indicadas en la placa de datos. Si se requiere cambiar la conexión del transformador, solicítelo a fábrica y evite que personal no calificado o talleres no autorizados hagan el cambio de conexión ya que corre el riesgo de una condición insegura e invalidación de su garantía.Page  5
  6. 6. Normas de seguridad para un transformador depotencia Operación 1. Instale apropiadamente el transformador conforme a lo indicado en el punto de instalación y montaje, y demás prácticas que el personal técnico considere pertinentes. 2. Opere el transformador siempre bajo condiciones normales y con las protecciones adecuadas. No lo sobrecargue ya que si lo hace frecuentemente y/o por periodos prolongados, el sobrecalentamiento ocasionará una disminución de las propiedades de sus aislamientos (envejecimiento acelerado), lo cual puede provocar una falla por corto circuito.Page  6
  7. 7. Normas de seguridad para un transformador depotencia, cont. Operación 3. Efectúe un mantenimiento preventivo eficaz a su transformador, protecciones y sitio de instalación. 4. Al ponerlo en servicio, manténgalo siempre bajo condiciones normales de operación sin exceder su capacidad ni operarlo sin las protecciones adecuadas. 5. Por último, a fin de detectar o evitar fallas o daños mayores a su equipo, sométalo a un riguroso programa de mantenimiento preventivo.Page  7
  8. 8. Normas de seguridad para un transformador depotencia Mantenimiento Revisión periódica Boquillas de baja y media tensión Cambiador de derivación Recubrimiento Fugas, sellos y empaques LimpiezaPage  8
  9. 9. Normas de seguridad para un transformador depotencia MantenimientoPage  9
  10. 10. Normas de seguridad para un transformador depotencia MantenimientoPage  10
  11. 11. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Condiciones de servicio (condiciones normales)1. Altura de instalación < 1.000 metros sobre el nivel del mar.2. Temperatura del medio de enfriamiento: enfriados por agua < 25 ºC en la entrada. enfriados por aire, temperatura ambiente (TA), 5 ºC > TA < 40 ºC, y nunca excederá de los valores promedios, 30 ºC promedio diario y 20 ºC promedio anual.3. Una tensión de alimentación cuya forma de onda será sinusoidal.Page  11
  12. 12. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Condiciones de servicio 1. Instalaciones a altitudes > 1000 (condiciones especiales) msn. 2. Instalaciones donde la temperatura del medio de enfriamiento esté fuera de los límites especificados como condiciones normales. 3. Exposición a humedad excesiva, aire muy salino, vapores, gases o humos perjudiciales. 4. Exposición a polvos (transformadores secos). 5. Exposición a atmósferas peligrosas. 6. Vibraciones anormales. 7. Limitaciones de espacio.Page  12
  13. 13. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio, cont. Condiciones de servicio 8. Posibilidad de inmersión en agua. (condiciones especiales) 9. Exigencia especial de aislamiento. 10. Exigencia de reducción de niveles de ruido o de radio-interferencias o ambas. 11. Necesidad de protección especial contra contactos accidentales con partes energizadas. 12. Dificultades de mantenimiento. 13. Alimentación con ondas distorsionadas. 14. Alimentación con tensiones desequilibradas.Page  13
  14. 14. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Condiciones de servicio Tolerancias (requisitos) RENGLON TOLERANCIA 1.a) Perdidas totales + 1/10 de las pérdidas totales b) Perdidas parciales + 1/7 de cada pérdida parcial siempre que no exceda la tolerancia para las pérdidas totales 1.Relación de transformación en vació para El más bajo de los dos valores siguientes: ± la toma principal (relación de transformación 1/200 de la relación especificada o 1/10 de la nominal). tensión de cortocircuito real a la carga NOTA: las tolerancias en las otras tomas nominal expresada en tanto por ciento. deben ser objeto de un acuerdo entre el fabricante y el comprador. 1.Tensión de cortocircuito ± 1/10 de la tensión de cortocircuito a)Para la toma principal (tensión de especificada para la toma correspondiente. corto circuito a corriente nominal). ± 1/10 de la tensión de cortocircuito -Transformador de devanados. especificada para el par especificado de -Transformador de devanados múltiples. devanados. a)Para las tomas distintas de la toma ± 1/7 de la tensión de cortocircuito principal. especificada para el segundo par de devanados. En pares adicionales de devanados, la tolerancia debe ser especificada según acuerdo entre el fabricante y el comprador. ± 1/7 del valor indicado para cada una de las tomas en las cuales la tensión no difiere en ± 5% de la tensión de la toma principal. Para otras tomas, las tolerancias deben ser convenidas entre el fabricante y el comprador.Page  14 1.Corriente en vació. + 3/10 de la corriente en vacio especificada.
  15. 15. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Condiciones de servicio (marcación y rotulación) Marcación: el transformador deberá llevar marcada la potencia nominal y la marca comercial o logotipo del fabricante visibles y legibles a una distancia no me nos de 15m. Rotulación: el transformador deberá estar provisto de una placa de características de material a prueba de intemperie, fijada en una posición visible e indicando los datos enumerados a continuación que se marcaran en forma indeleble y legible en la misma (por grabado, estampado o similar).Page  15
  16. 16. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio 1. Tipo del transformador. Condiciones de servicio (marcación y rotulación) 2. Numero de la Norma Venezolana COVENIN para los que son fabricados en el país. 3. Nombre del fabricante y lugar de fabricación. 4. Numero de serie del fabricante. 5. Fecha de Fabricación. 6. Numero de fases. 7. Potencia nominal. 8. Frecuencia nominal. 9. Tensiones nominales. 10. Corrientes nominales. 11. Símbolo del grupo vectorial. 12. Impedancia de cortocircuito a corriente nominal (valor obtenido en prueba de tensión de cortocircuito para la toma principal).Page  16
  17. 17. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio13. Tipo de enfriamiento. Si un transformador, cuyo diseño Condiciones de servicio lo permite específicamente, tiene más de un conjunto (marcación y rotulación) de valores nominales dependiendo del tipo de enfriamiento o de las conexiones del devanado, estos valores nominales adicionales deben indicarse en la placa de valores nominales.14. Clase de temperatura.15. Diagrama de conexiones (en los casos en que los símbolos del grupo vectorial no dan una información completa con respecto a las conexiones internas).16. Nivel de aislamiento (aplicable a los devanados diseñados para tensión de 3 kV o más al terminal neutro de todos los devanados de aislamiento escalonado).17. Peso total.18. Peso del transporte.19. Peso del núcleo y devanado.20. Peso del aceite aislante.Page  17
  18. 18. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Condiciones de servicio21. Liquido aislante (si no es aceite mineral). (marcación y rotulación)22. Detalles de las tomas distintas de la toma principal:23. Potencia de toma (únicamente si difiere de la potencia nominal y en caso que el alcance de toma sea mayor de 15%. Debe indicarse la toma correspondiente).24. Valores extremos de las tensiones (en vacío) en ambos lados (estás tensiones son los valores extremos de las tensiones apropiadas. En el caso de flujo variable o regulación mixta, los valores distintos de los valores nominales de tensión en los devanados sin toma se colocan entre paréntesis).25. Corriente correspondiente. Tensiones de cortocircuito correspondiente (únicamente si el alcance de toma es mayor de 15% y si la potencia nominal excede de 1.000 kVA. Los valores son medidos para las corrientes correspondientes y expresados como porcentaje de las correspondientes tensiones apropiadas).Page  18
  19. 19. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (clases de ensayos) Ensayos de tipo Ensayos de rutina Ensayos especialesPage  19
  20. 20. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (ensayos de tipo) Ensayos de tipo1. Incremento de temperatura, determina el aumento de temperatura a valores nominales de potencia.2. Onda de choque completo, verificar aislamiento entre espiras, devanados tanque y elementos puesto a tierra.Page  20
  21. 21. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (ensayos de rutina) Ensayos de rutina1. Medición de resistencia de devanados, determina el valor de resistencia de los devanados2. Relación de transformación, determina numero de vueltas o espiras entre bobinas de alta y baja tensión.3. Comprobación de polaridad, determina la dirección de la tensión secundaria.4. Tensiones en cortocircuito, determina la tensión en corto circuito y las perdidas en los devanados.Page  21
  22. 22. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (ensayos de rutina) Ensayos de rutina5. Tensión inducida, comprobar aislamiento entre espiras de un mismo devanado, entre devanados, tanque, elemento a tierra.6. Tensión aplicada, verifica aislamiento de bobinas alta y baja tensión, entre estas, tanque y elemento a tierra.7. Hermeticidad, determinar inexistencias de fugas, gas, líquidos aislantes, ni entrada de humedad al tanque.Page  22
  23. 23. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (ensayos especiales) Ensayos especiales1. Onda de choque cortado, comprobar aislamiento entre espiras de un mismo devanado, entre devanados, tanque, elemento a tierra.2. Medición de la resistencia del aislamiento, determinar la tendencia al deterioro del aislamiento (baja resistencia con respecto a tierra o entre devanados del transformador).3. Factor de potencia del aislamiento, proporcionar indicación de la calidad del aislamiento del equipo.Page  23
  24. 24. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (ensayos especiales) Ensayos especiales4. Medición de descargas parciales, homogeneidad en el aislamiento sólido, Uniformidad en el campo eléctrico, Pureza en el medio dieléctrico, ausencia de defectos de diseño.5. Cortocircuito, comprobar la capacidad mecánica de un transformador de soportar los esfuerzos originados por cortocircuitos6. Medición del nivel de ruido, determinar el nivel de ruido producido por un transformador.Page  24
  25. 25. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Métodos de ensayos (ensayos especiales) Ensayos especiales7. Medición de impedancia de secuencia cero, tensión, impedancia, perdidas de cortocircuito a secuencia cero de los devanados.8. Aislamiento del circuito magnético, Comprobar el aislamiento del núcleo magnético, en las empacaduras metálicas y las eventuales pantallas magnéticas y eléctricas9. Tensión de maniobra.Page  25
  26. 26. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Lista de verificaciónPage  26
  27. 27. Normas de calidad para una máquina eléctrica parapuesta en servicio Lista de verificaciónPage  27
  28. 28. Normas, caso ExxonMobil Standards for Use in U.S.A.[I] The following standards shall be Norma ExxonMobilused for transformers purchased inthe U.S.A. for use in the U.S.A. 1.Global Practices–ExxonMobil Engineering Practices GP 20-01-01 Inspection of Equipment and Materials 1.ExxonMobil Data Sheets ExxonMobil Data ExxonMobil Data Sheet Home Page Sheets D161001C01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Documentation Requirements Sheet I161001C01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Inspection and Testing Requirements Sheet T161001C01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Basic Data and Specifications - Customary Units T161001M01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Basic Data & Specifications - Metric Units T161001C02 Electric - Liquid-Filled Transformers - Transformer Elements and Accessories - Customary Units T161001C03 Electric - Liquid-Filled Transformers - Vendor Supplied Data - Customary Units T161001M02 Electric - Liquid-Filled Transformers - Transformer Elements and Page  28 Accessories - Metric Units
  29. 29. Normas, caso ExxonMobil Standards for Use in U.S.A.[I] The following standards shall be Normasused for transformers purchased inthe U.S.A. for use in the U.S.A. 1.ANSI–American National Standards Institute ANSI C57.12.13 Conformance Requirements for Liquid-Filled Transformers Used in Unit Installations, Including Unit Substations 1.ASTM–American Society for Testing & Materials ASTM D 3487 Standard Specification for Mineral Insulating Oil Used in Electrical Apparatus 1.IEEE–Institute of Electrical & Electronics Engineers IEEE C57.12.00 Standard General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers (ANSI/IEEE) IEEE C57.12.01 Standard General Requirements for Dry-Type Distribution and Power Transformers Including Those with Solid-Cast and/or Resin- Encapsulated Windings (ANSI/IEEE) IEEE C57.12.90 Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers (ANSI/IEEE) Page  29 IEEE C57.12.91 Standard Test Code for Dry-Type Distribution and Power Transformers
  30. 30. Normas, caso ExxonMobil Standards for Use in U.S.A.[I] The following standards shall be Normasused for transformers purchased inthe U.S.A. for use in the U.S.A. 1.NEMA–National Electrical Manufacturers Association NEMA C57.12.10 Transformers - 230 kV and Below 833 / 958 - 8333 / 10 417 kVA, Single-Phase, and 750 / 862 - 60 000 / 80 000 / 100 000 kVA, Three- Phase Without Load Tap Changing; and 3750 / 4687 - 60 000 / 80 000 / 100 000 kVA with Load Tap Changing - Safety Req. NEMA C57.12.20 Transformers - Standard for Overhead Type Distribution Transformers, 500 kVA and Smaller: High Voltage, 34500 Volts and Below; Low Voltage, 7970/13800Y Volts and Below NEMA C57.12.22 Transformers - Pad-Mounted, Compartmental-Type, Self-Cooled, Three- Phase Distribution Transformers with High-Voltage Bushings, 2500 kVA and Smaller High Voltage, 34 500 Grd Y/19 920 Volts and Below Low Voltage, 480 Volts and Below Page  30
  31. 31. Normas, caso ExxonMobil Standards for Use Outside U.S.A.[I] The following standards shall be used for Normastransformers purchased outside the U.S.A.* [I] For other conditions of purchase and use,additional or equivalent standards ofmanufacture and test shall be specified byPurchaser. 1.IEC–International Electrotechnical Commission IEC 60071-1 Insulation Co-Ordination Part 1: Definitions, Principles and Rules IEC 60071-2 Insulation Co-Ordination - Part 2: Application Guide IEC 60076-10 Power Transformers - Part 10: Determination of Sound Levels IEC 60076-8 Power Transformers - Application Guide IEC 60137 Insulated Bushings for Alternating Voltages Above 1000 V IEC 60289 Reactors IEC 60296 Specification for Unused Mineral Insulating Oils for Transformers and Switchgear IEC 60354 Loading Guide for Oil-Immersed Power Transformers IEC 60529 Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code) IEC 60616 Terminal and Tapping Markings for Power Transformers IEC 60726 Dry-Type Power Transformers Page  31
  32. 32. Gráfico de condición insegura de un transformadorPage  32
  33. 33. Gráfico de condición insegura de un transformadorPage  33
  34. 34. Gráfico de condición insegura de un transformadorPage  34
  35. 35. Gráfico de condición insegura de un transformador Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - AnzoáteguiPage  35
  36. 36. Gráfico de condición insegura de un transformadorPage  36 Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - Anzoátegui
  37. 37. Gráfico de condición insegura de un transformador Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - AnzoáteguiPage  37
  38. 38. Contacto Víctor Romero vjromero@gmail.com Juan Ladera juanladera@gmail.comPage  38

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