I. HOJAS PRELIMINARES
1
FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
CONSTRUCCIÓN DEL TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN
MONOGRAFÍA DEL CURSO DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS ESTÁTICAS
DOCENTE: BRAVO DÍAZ, Bruno Alberto
INTEGRANTES: PEREZ VASQUEZ, Joel PEÑA ALVARADO, Raúl Ítalo URCIA REQUEJO, Juan Carlos VELÁSQUEZ TOLENTINO, José
Chimbote – 12 de mayo del 2018 2
El presente trabajo está dedicado, a nuestros padres, que gracias a su gran sacrificio que hacen podemos estudiar en una buena universidad, al profesor Bravo Bruno que nos brinda sus conocimientos del tema del curso, y agradecer a Dios por darnos salud día a día.
VELÁQUEZ TOLENTINO, José
3
Índice CAPÍTULO I ...................................................................................................................................... 8 Aspectos generales ................................................................................................................... 8 1.1.
Concepto del transformador de distribución ......................................................... 8
1.2.
Características generales ............................................................................................ 8
CAPÍTULO II ..................................................................................................................................... 9 Tipo de transformadores de distribución ............................................................................ 9 2.1.
Transformadores de distribución monofásicos ..................................................... 9
2.1.1.
Concepto .................................................................................................................. 9
2.1.2.
Transformador autoprotegido............................................................................. 9
2.1.3.
Características constructivas ........................................................................... 10
2.2.
Transformador de distribución trifásico ................................................................ 11
2.2.1.
Concepto ................................................................................................................ 11
2.2.2.
Características constructivas ........................................................................... 12
CAPITULO III .................................................................................................................................. 15 Construcción del transformador de distribución ............................................................ 15 3.1.
Proceso de manufactura de núcleos ...................................................................... 15
3.1.1.
El proceso es el siguiente:................................................................................. 15
3.2.
Bobinas ........................................................................................................................... 16
3.3.
Tubo de devanado o casquillo.................................................................................. 17
3.4.
Devanado de la bobina de B.T. ................................................................................ 17
3.5.
Barrera sólida ................................................................................................................ 17
3.6.
Dimensionado y compactado de las bobinas....................................................... 18
3.7.
Construcción del taque y bastidor .......................................................................... 18
3.8.
Ensamblaje núcleo – bobina ..................................................................................... 19
3.9. 19
Proceso de secado del conjunto núcleo – bobina y el ensamble del tanque ..
CAPÍTULO IV ................................................................................................................................. 21 Detalles de la construcción ................................................................................................... 21 4.1.
Bobinado de banda de baja tensión........................................................................ 21
4.2.
Bobinado de banda de alta tensión ......................................................................... 21
4.3.
Núcleo de hierro ........................................................................................................... 21 4
4.4.
Montaje de la parte activa .......................................................................................... 22
4.5.
Secado en vacío............................................................................................................ 22
4.6.
La caldera ....................................................................................................................... 22
4.7.
La tapa ............................................................................................................................. 22
4.8.
Protección anticorrosiva ............................................................................................ 22
4.9.
Accesorios ..................................................................................................................... 23
4.9.1.
Dispositivos de control ....................................................................................... 23
4.9.2
Variantes de los modelos ................................................................................... 23
4.9.3.
Líquidos aislantes ................................................................................................ 23
4.10.
Eficacia aprobada..................................................................................................... 23
4.10.1.
Pruebas pieza por pieza ................................................................................. 23
4.10.2.
Pruebas estándar y especiales ..................................................................... 24
4.10.3.
Resistencia al cortocircuito ........................................................................... 24
5
Introducción
La elección correcta de un banco de transformadores de distribución no es tarea que se pueda tomar a la ligera, por lo que el conocimiento a fondo de esta máquina es indispensable para todo proyectista eléctrico, por otra parte, poner fuera de servicio un transformador de distribución representa un serio problema para las empresas que se ocupan de prestar servicio de electricidad a las comunidades, ya que ello siempre trae consigo un apagón más o menos prolongado de un sector poblacional. No obstante, el caso se vuelve más dramático cuando la interrupción de las operaciones del transformador es causada intempestivamente por un accidente del equipo, pues a los inconvenientes arriba mencionados tendríamos que añadir el costo de reparación o reposición del transformador.
6
II. CUERPO DE LA MONOGRAFÍA
7
CAPÍTULO I Aspectos generales 1.1.
Concepto del transformador de distribución Se denomina transformadores de distribución a los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de unidades están proyectadas para montaje en potes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas. La gran mayoría de estos transformadores son proyectados para trabajar montados sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superior, son construidos para trabajar en subestaciones o en plataformas. Su utilización generalmente es para proveer de energía a residencias, edificios, centros comerciales, fincas, almacenes públicos, talleres, etc.
1.2.
Características generales
Se fabrican en potencias normalizadas de 25 hasta 1000kVA y tensiones primarias desde 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV.
Se construyen en otras tensiones primarias según especificaciones.
La variación de tensión, se realiza mediante un conmutador exterior de accionamiento sin carga.
Se basa en la norma NMX – J – 116.
8
CAPÍTULO II Tipo de transformadores de distribución 2.1.
Transformadores de distribución monofásicos
2.1.1. Concepto Los Transformadores de Distribución Monofásicos, son fabricados para ser instalados en postes. Su aplicación principal es la distribución de energía eléctrica, reduciendo el voltaje de las líneas de distribución de media tensión a los niveles de baja tensión residencial o industrial. Estos Transformadores se utilizan en zonas urbanas o rurales, en la distribución de energía eléctrica para consumos pequeños preferentemente de uso residencial, alumbrado público o pequeños talleres. Su rango de fabricación va desde 5 kVA a 50 kVA, con nivel de tensión hasta 36 kV. 2.1.2. Transformador autoprotegido Los Transformadores de Distribución Monofásicos pueden ser del tipo autoprotegidos, cuyo objetivo es proteger al Transformador de una falla en el sistema (sobretensión excesiva) mediante el pararrayo y al sistema de una falla en el Transformador (sobrecorrientes) mediante el fusible y el circuito interruptor. Todos los Transformadores de Distribución Monofásicos son Diseñados, Fabricados y Probados de acuerdo a las prescripciones de las Normas Nacionales e Internacionales NTPITINTEC. lEC. ANSI, así como Especificaciones Técnicas requeridas por el cliente, y en base al sistema de Gestión de Calidad ISO 9001 : 2008.
9
2.1.3. Características constructivas a) Núcleo: Fabricado con láminas de acero al silicio de grano orientado de alta permeabilidad magnética con recubrimiento aislante (Carlyte), laminado en frío. Utilizamos dos tipos de núcleos: El Núcleo es del tipo Enrollado, conformada por láminas preformadas, con dobleces a 45° formando una sección sólida cuadrangular, esta particular solución favorece el flujo magnético, obteniéndose características constructivas más compactas en el Transformador. El sistema empleado en la construcción de los núcleos proporciona reducidos niveles de pérdidas, intensidad de vacío y ruido. b) Bobinas: Los bobinados Primarios y Secundarios son fabricados con cobre electrolítico de alta conductividad de sección circular, recubiertas con doble capa de esmalte clase térmica 180°C, resistentes a la exposición al aceite. Los aislamientos usados en las bobinas son de clase térmica 120°C consistentes en papel kraft, cartón y papel presspahn y papel crepé, estos se destacan por sus excelentes propiedades mecánicas y dieléctricas a los esfuerzos electrodinámicos y sobre tensiones transitorias que se presentan en la línea. c) Tanque: Los tanques son fabricados de acero laminado en frío de primera calidad y con espesores adecuados para evitar cualquier tipo de deformación o fisuras, las costuras de soldadura son verificadas presurizando el tanque y con un detector ultrasónico se descartan probables filtraciones. El proceso de pintado comprende; tratamiento de limpieza de las superficies con granalla, aplicación de una capa con pintura base (recubrimiento anticorrosivo) y otra con 10
pintura de acabado (recubrimiento epóxico) en color RAL 7032. Este proceso, nos permite obtener un Transformador protegido contra la corrosión, abrasión, humedad, rayos solares y atmósferas industriales severas. d) Flujo aislante: El interior del Transformador se encuentra sumergido en un fluido aislante, el que cumple la función de dar la rigidez dieléctrica y de refrigerar el Transformador. El sistema de refrigeración es ONAN (refrigeración interna en aceite a convección natural y externa en aire natural). En función a las características de seguridad ambiental requeridas, podemos suministrar inmersos con:
Aceites Dieléctricos Minerales: Con punto de inflamación aproximado de 155°C.
Fluidos Dieléctricos Ecológicos (Silicona ó Envirotemp FR3): Con punto de inflamación superior a los 350°C.
e) Aisladores pasa tapas: Los aisladores pasatapas de porcelana para baja tensión son de 1 kV - 250 A y en media tensión de 25kV-160A y 36kV-250A. con accesorios completos: espárragos, arandelas, juntas, etc. 2.2.
Transformador de distribución trifásico
2.2.1. Concepto Los Transformadores de Distribución Trifásicos son utilizados para reducir el voltaje de la red de media tensión a los niveles de las redes de distribución de baja tensión, aplicables en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.
11
Su rango de fabricación va desde 5 kVA a 5,000 kVA, con nivel de tensión hasta 36 kV. Son Diseñados, Fabricados y Probados de acuerdo a las prescripciones de las Normas Nacionales e Internacionales NTP-ITINTEC, lEC, ANSI, así como especificaciones técnicas requeridas por el cliente y en base al sistema de gestión de calidad ISO 9001 : 2008. 2.2.2. Características constructivas a) Núcleo: Fabricado con láminas de acero al silicio de grano orientado de alta permeabilidad magnética con recubrimiento aislante (Carlyte), laminado en frío. Utilizamos dos tipos de núcleos:
Núcleo tipo Columna, conformada por láminas cortadas en ángulo de 45° y apiladas formando escalones para obtener la sección circular más optimizada. Este tipo de núcleo se utiliza para transformadores trifásicos en todas las potencias.
Núcleo tipo Enrollado, conformada por láminas preformadas, con dobleces a 45° formando una sección sólida cuadrangular, esta particular solución favorece el flujo magnético, obteniéndose características constructivas más compactas en el Transformador. Este tipo de núcleo se utiliza para transformadores trifásicos hasta 350 KVA. Los sistemas empleados en la construcción de los núcleos proporciona reducidos niveles de pérdidas, intensidad de vacío y ruido.
b) Bobinas: Los bobinados de M.T. y B.T. son fabricados con cobre electrolítico de alta conductividad y están provistos de canales de refrigeración. Las bobinas de M.T. están fabricadas con conductores eléctricos de sección circular recubiertas con doble capa de esmalte clase térmica 12
180°C, y las bobinas de B.T. son fabricadas con platina de Cu de sección rectangular forradas con papel Kraft. Los aislamientos usados en las bobinas son de clase térmica 120°C consistentes en papel kraft, cartón y papel presspahn y papel crepé, estos se destacan por sus excelentes propiedades mecánicas y dieléctricas a los esfuerzos electrodinámicos y sobre tensiones transitorias que se presentan en la línea. c) Tanque Los tanques son fabricados de acero laminado en frío de primera calidad y con espesores adecuados para evitar cualquier tipo de deformación o fisuras, las costuras de soldadura son verificadas presurizando el tanque y con un detector ultrasónico se descartan probables filtraciones. La refrigeración del Transformador se realiza por medio de radiadores por cuyo interior circula el fluido aislante. El proceso de pintado comprende; tratamiento de limpieza de las superficies con granalla, aplicación de una capa con pintura base (recubrimiento anticorrosivo) y otra con pintura de acabado (recubrimiento epóxico) en color RAL 7032. Este proceso, nos permite obtener un Transformador protegido contra la corrosión, abrasión, humedad, rayos solares y atmósferas industriales severas. d) Flujo aislante El interior del Transformador se encuentra sumergido en un fluido aislante, el que cumple la función de dar la rigidez dieléctrica y de refrigerar el Transformador. El sistema de refrigeración puede ser ONAN (refrigeración externa Aire Natural) ó ONAF (refrigeración externa Aire Forzada, con instalación de ventiladores). En función a las 13
características de seguridad ambiental podemos suministrar inmersos con:
requeridas,
Aceites Dieléctricos Minerales: Con punto de inflamación aproximado de 150°C.
Fluidos Dieléctricos Ecológicos (Silicona ó Envirotemp FR3): Con punto de inflamación superior a los 350°C.
e) Aisladores pasa tapas Los aisladores pasa tapas de porcelana para baja tensión son de 1 kV hasta 3150A y en media tensión de 12, 24 y 36 kV de 250A ó 630A. Con accesorios completos; espárragos, arandelas, juntas, etc. Opcionalmente los Transformadores se pueden fabricar con aisladores de resina epóxica; en baja tensión con terminal tipo bandera y en media tensión del tipo enchufe, para ser conectados con conectores enchufables de material elastómero tipo codo o recto según lo requerido, con la finalidad de ofrecer hermeticidad y protección.
14
CAPITULO III Construcción del transformador de distribución Una vez que se tiene la información técnica del cálculo del diseño del transformador el ingeniero de manufactura planea la adquisición de los materiales a usar, en cantidad suficiente, que depende del número de transformadores a fabricar. La fabricación de los elementos constituidos se procesa simultáneamente en diferentes líneas de producción, para finalmente integrarlos en una unidad. 3.1.
Proceso de manufactura de núcleos A diferencia de los núcleos apilados, que para su fabricación se necesita una o varias cizallas para el corte de la laminación según la producción diaria, el núcleo arrollado, también conocido como tipo “wescor”, requiere para su construcción de una mayor infraestructura de equipo de producción, pero con esto se consigue una mayor producción de transformadores, un ahorro considerable de material (acero eléctrico) y bajas pérdidas de hierro. Un transformador monofásico, generalmente está constituido por un núcleo formado por dos arcadas, y un transformador trifásico, como ya se ha descrito, se compone de cuatro arcadas: dos arcadas chicas y dos arcadas grandes. La limitación que tiene este tipo de núcleo es que sólo resulta práctico su manejo para el ensamble del conjunto núcleobobina en los transformadores de distribución (de 5 kVA has1n500 kVA).
3.1.1. El proceso es el siguiente: a) De uno de los rollos surtidos por el proveedor se corta la tira de lámina al ancho especificado y la cantidad requerida. Se emplea para esto "una máquina" "sliter'" automatizada b) Con una máquina devanadora se forma el toroide: de antemano se ajusta el mandril al perímetro requerido -según perímetros internos de las arcadas. También se programa en la máquina el número de vueltas necesarias para dar el espesor especificado por diseño.
15
c) El tercer paso es, pesar el toroide que debe coincidir con el peso calculado de cada arcada. El proceso de recocido de núcleos es indispensable, ya que es aquí donde se liberan los esfuerzos mecánicos internos del material; esfuerzos que fueron inferidos durante el proceso normal de manufactura del núcleo 3.2.
Bobinas No es relativamente fácil de determinar que arreglo de bobina es mejor para una capacidad y tensión dada. No hay dos fabricantes que usen la misma disposición. La meta final es, por supuesto, producir bobinas de costos mínimos que satisfagan todas las características requeridas para hacerlas útiles y eficientes. Al diseñar un tipo de bobina, el diseñador debe escoger la mejor combinación de arreglos posibles, para obtener:
Resistencia dieléctrica adecuada y efectiva contra varios tipos de tensiones: de funcionamiento, falla del sistema, sobre cargas repentinas de conmutación, sobre cargas por rayos y tensiones de prueba.
Adecuada ventilación de la bobina para una buena refrigeración.
Adecuada resistencia mecánica para soportar los esfuerzos electrodinámicos y termomecánicos producidos por corrientes de falla de cortocircuito.
Las bobinas deben fabricarse a un costo mínimo.
La construcción debe permitir que salgan en forma adecuada las terminales y las derivaciones. Debe, además permitir arreglos de devanado múltiple y esquemas prácticos para reducir el mínimo de pérdidas por corrientes parásitas. En términos generales, sólo hay dos tipos de disposiciones de bobinas: bobinas concéntricos y bobinas dispuestas alternativamente cruzadas entre sí (bobina tipo dona, también conocida como de anillo). 16
3.3.
Tubo de devanado o casquillo
El tubo de devanado es, mecánicamente, el soporte de la bobina y el aislamiento entre la primera vuelta del conductor y el núcleo. El corte del material será hecho considerando la dimensión "E" indicada en la figura 5.22, en la dirección de la fibra del material (cartón comprimido: presspan o pressboard). Para conformar el tubo de devanado es conveniente hacerlo en una máquina dobladora y así lograr sus dimensiones dentro de las especificaciones requeridas. Antes de hacer los dobleces en el cartón, es conveniente humedecer con un paño mojado las zonas donde están trazadas las líneas del doblez, en ambas caras del material. Hecho el doblez se pegan los extremos con resistol de acetato, y enseguida se mete al secado en un horno eléctrico a una temperatura de 80 a 90ºC por un tiempo aproximado de una hora, para eliminar la humedad en el cartón. 3.4.
Devanado de la bobina de B.T. El formado de guías se efectúa según se indica en el dibujo de la figura 5.23. Cuando el conductor está formado por más de una hoja de aluminio, en cada una de ellas se hace la misma operación descrita, aplanando el material en los dobleces, lo cual permite alinear las láminas y guías, fijándolas firmemente para iniciar el devanado.
3.5.
Barrera sólida Esta barrera forma el aislamiento entre la bobina de B.T. y la bobina de A.T. Se forma de varias vueltas de papel y un dueto periférico, según se indica en la especificación eléctrica y se procede como a continuación se indica: Terminada la última vuelta del conductor de la bobina de B.T., se continúa arrollando el papel entre capas y al terminar la penúltima vuelta de dicho papel se coloca "la celda" en un número de capas que se indica en la especificación eléctrica. La celda se coloca en el área que el núcleo cubre exteriormente a la bobina. Hecha la operación anterior se continúa con la última vuelta de la barrera sólida y, a continuación se posicionan los formaductos perimetralmente, con una separación entre éstos de 2 cm a 2,5 cm aproximadamente uno de otro.
17
3.6.
Dimensionado y compactado de las bobinas Las bobinas se compactan por medio de dos placas metálicas o de madera, intercalando entre bobina y placa una capa de papel, hasta dar las dimensiones requeridas de diseño. En estas condiciones se comete a un proceso de horneado a una temperatura de 90°C durante 24 horas, con lo cual se logra la polimerización de la resina epóxica estampada en el papel aislante; de esta manera quedan fijados firmemente los conductores al papel, logrando en esta forma incrementar la resistencia mecánica de la bobina, asimismo, se hace más resistente a los esfuerzos del cortocircuito.
3.7.
Construcción del taque y bastidor
Los transformadores que emplean para su auto enfriamiento un fluido líquido, deben estar sus núcleos y bobinas necesariamente sumergidos en tanques que eviten las pérdidas del refrigerante; estos tanques se construyen de acero soldado y pueden tener forma redonda, ovalada, elíptica o rectangular. En los transformadores de distribución, es práctica común utilizar un tanque estanco al medio ambiente, con una cámara de aire suficiente entre la tapa y el nivel de aceite para permitir que éste comprima o dilate el aire encerrado. En algunos transformadores grandes, la cámara sobre el aceite se llena de nitrógeno de alta pureza y es mantenido a una presión ligeramente superior a la atmosférica por medio de una válvula automática accionada por la presión, que admite nitrógeno seco de un cilindro que lo contiene comprimido, también hay una válvula de seguridad. Otro elemento importante es el bastidor, o sea, la estructura metálica con que se soporta el conjunto núcleo-bobina, para que éste pueda sujetarse al tanque. Este bastidor se construye con acero estructural (ángulos, canales, soleras, etc.). Otros accesorios no menos importantes son los herrajes -sopones para colgar, ganchos de sujección, aditamentos para palanqueo y deslizamiento, etc.-; así como los empaques, retenes, bridas y placa de datos. Todo esto, en función de la norma de referencia vigente que, necesariamente habrá que apegarse a ésta.
18
3.8.
Ensamblaje núcleo – bobina
En este paso del proceso de manufactura del transformador que consiste, esencialmente, en ensamblar el núcleo a las bobinas, así como, aislar y acondicionar las guías de salida de la B.T. y A.T. El ensamble del núcleo a la bobina, en forma literal, se hace de la siguiente manera: del interior del núcleo se toma la primera lámina, se abre en sus extremos y se abraza el costado de la bobina o bobinas hasta ajustarse a tope, sujetando los extremos de la lámina con cinta adhesiva dieléctrica; se repite el paso anterior con las dos siguientes laminaciones, para luego, tomar el paquete de laminación y repetir la operación, respetando la posición original; así sucesivamente hasta terminar el paquete de laminación . Finalmente, se flejan los núcleos perímetralmente. Después de ensamblar el núcleo a las bobinas, se hace la sujeción mecánica del conjunto con el bastidor y, de ahí, se procede a aislar las salidas o guías terminales. Las guías de B.T. se aíslan con cinta de papel crepé, las de A.T. también se aíslan con tubos de papel crepé o con mangas de vinil, PVC o vinil fibra de vidrio. Finalmente se soldan los conectores a las guías de A.T. y se hacen las conexiones al cambiador de derivaciones. 3.9.
Proceso de secado del conjunto núcleo – bobina y el ensamble del tanque
Un paso determinante para la confiabilidad del transformador es, el secado del conjunto núcleo-bobina, ya que, cualquier indicio de contenido de humedad en los aislamientos es un posible riesgo de falla del transformador. El secado consiste en someter al conjunto o conjuntos núcleo-bobina a un proceso de horneado a la temperatura de 105ºC, durante un lapso de tiempo que puede ir de 8 a 14 horas, dependiendo del tamaño de la bobina o capacidad del transformador. Inmediatamente después del horneado, se procede a ensamblar el conjunto núcleo-bobina al tanque y, estando éste todavía con temperatura elevada, se procede a hacerle un vacío a una presión negativa de menos de 2 mm de Hg, durante unos 30 minutos; 19
transcurrido este lapso y sin romper el vacío, se inyecta el aceite al tanque hasta cubrir completamente las bobinas y guías, o sea, llegar a la marca del nivel del aceite; después de esto se rompe el vacío inyectando nitrógeno de alta pureza, o aire seco. Es recomendable que el aceite sea nuevo y que se reacondicione y pruebe su calidad antes de ser inyectado a los transformadores. Otra forma de secar las bobinas del transformador es cortocircuitando las terminales de B.T. y aplicando una tensión de impedancia a las terminales del primario, de manera que se haga circular una corriente en el devanado secundario de 10 a 15% mayor a la nominal; de esta forma se calienta la bobina. Y aplicando un vacío se elimina la humedad. El tiempo de aplicación del vacío depende del tamaño y forma de la bobina, de la clase de aislamiento y del nivel de tensión a la cual fue diseñado el transformador.
20
CAPÍTULO IV Detalles de la construcción 4.1.
Bobinado de banda de baja tensión
Distribución axial de la corriente de modo autónomo
Fuerzas de empuje reducidas Mediante un proceso de maleabilización recocido, el Prepreg se adhiere después del bobinado a una plancha conductora para formar un tubo compacto. Los controles de calidad mecánicos de los bobinados de banda adheridos se realizan mediante una comprobación de la rigidez del tubo en una instalación de prueba especial con la ayuda del diagrama del circuito de electricidad.
4.2.
4.3.
Bobinado de banda de alta tensión
Bobinadoras totalmente automáticas o semi-automáticas
Hilo de bobinado laqueado con un tren de bobinado constante sobre el cilindro de soporte o directamente sobre el bobinado de baja tensión
Aislamiento entre capas con papel para cables de primera calidad
Vendaje de recubrimiento con banda elástica para un bobinado compacto con una reacción positiva ante los cortocircuitos y una distribución óptima de la tensión de impulsos
Núcleo de hierro
Chapas de laminado en frío de grano orientado
Estratificación en capas aisladas
21
Estas medidas disminuyen no sólo las pérdidas en vacío y las corrientes de vacío, sino también la emisión de ruidos. 4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
Montaje de la parte activa
Montaje a prueba de cortocircuitos con perfil de acero y apuntalado de las bobinas
Fijación segura de la conexión eléctrica La parte activa está unida a la tapa de manera segura y apuntalada a la base de la caldera.
Secado en vacío
Baja frecuencia o secado con disolvente y al vapor
Relleno de aceite mineral secado y desgasificado
La caldera
Caldera de paredes onduladas de hasta 4 MVA de fabricación propia
Moderna disposición plegada de las ondas elaborada con chapa de acero mediante embutición profunda
Una vez finalizada la soldadura de la caldera en las máquinas de soldar, ésta se somete a la prueba de hermeticidad con un control de la fluidez bajo una lámpara ultravioleta
La tapa Al igual que en la caldera, se utiliza un acero de calidad sin dobladuras. La tapa se atornilla a la caldera y, si el cliente lo desea, se puede soldar. Sobre la tapa, y junto a los pasatapas y los corchetes de elevación, se encuentran los dispositivos de control.
4.8.
Protección anticorrosiva
Color de dos componentes con un espesor de la capa mínimo de 125 µm
22
4.9.
Proceso de pintado mediante el método de inmersión (Norma RAL 7033)
A petición del cliente, la caldera puede fabricarse cincada al fuego Accesorios 4.9.1.
Dispositivos de control
4.9.2
Termómetro indicador Avisador de peligro en caso de sobretemperatura Indicador del nivel de aceite magnético Válvula de descarga de presión Protección del relé Buchholz Bloque protector hermético Deshumectador de aire A petición del cliente se puede instalar un transformador de intensidad, o bien una aplicación térmica. Variantes de los modelos
4.9.3.
Inversor Pasatapa de cono exterior o interior Bornes de conexión y tapas de protección del transformador Cajas de conexión Caja de bornes
Líquidos aislantes
Aceite mineral según IEC 1181 Éster sintético orgánico (Midel 7131) según IEC 1099
4.10. Eficacia aprobada 4.10.1.
Pruebas pieza por pieza Según IEC 76
Prueba con tensión aplicada (prueba del bobinado) Prueba con tensión inducida (prueba de las espiras) Medición de las resistencias del bobinado 23
4.10.2.
Medición de la relación de transmisión y determinación del grupo de conexiones Medición de la tensión de cortocircuito y de las pérdidas por cortocircuito Medición de la corriente de vacío y de las pérdidas en vacío
Pruebas estándar y especiales Según IEC 76, IEC 551
4.10.3.
Medición del calentamiento Prueba de la tensión de impulsos Medición del ruido Medición de la descarga por pieza
Resistencia al cortocircuito La prueba se realiza a petición del cliente dentro del marco de las pruebas estándar en prestigiosos laboratorios de prueba. Tras prácticas de prueba de largos años y a través de las experiencias adquiridas en el servicio a los clientes, se ha comprobado la ausencia de problemas en los bobinados de A.T., adheridos a un bloque de cilindros, en combinación con el bobinado de capas de B.T.
24
III. HOJAS FINALES
25
CONCLUSIONES Capítulo l
La función de un transformador es cambiar el voltaje o corriente en un sistema eléctrico, es decir se puede aumentar o disminuir voltaje.
Existen varios tipos de transformadores, como por ejemplo: el tipo poste, tipo pedestal, tipo subestación, tipo sumergible.
El transformador autoprotegido, tiene una lámpara de señal que opera cuando se llega a una temperatura de sobrecarga de manera que advierte la falla antes del disparo.
Capítulo ll
Los transformadores de distribución monofásicos, su aplicación principal es la distribución de energía eléctrica, reduciendo el voltaje de las líneas de distribución de media tensión a los niveles de baja tensión residencial o industrial.
Los transformadores de distribución monofásicas, son utilizados para reducir el voltaje de la red de media tensión a los niveles de las redes de distribución de baja tensión, aplicables en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.
Capítulo lll
Después de hacer el diseño, cálculos y mediciones del transformador de distribución, se procede a construirlo de acuerdo a los datos obtenidos o a las especificaciones del cliente.
Son varios procesos para la construcción, ya que la electricidad no es un juego y tiene hacerse muy bien todo el proceso, como por ejemplo el aislamiento, los bobinados, un pequeño error implica la muerte.
Capítulo IV
El transformador de distribución antes de instalarlo tiene que tener ciertas características, como accesorios para que muestre su medición o alguna indicación si presenta alguna falla.
26
LINKGRAFÍA
Ingenio Solo. (1-06-2012). Transformadores de distribución. 08-05-2018, de Monografías.com Sitio web: http://www.monografias.com/trabajos11/tradi/tradi.shtml#in
Irais Salazar. (28-09-2012). Transformadores de distribución. 08-05-2018, de SliderShare Sitio web: https://es.slideshare.net/iraissalazar/transformadores-de-distribucin
SGB STARKSTROM. (09-02-2012). Transformadores de distribución información técnica. 08-05-2012, de Verteil Sitio web: http://www.sgbsmit.pl/Broszury/Verteil-12S-span-9-02.pdf
BIBLIOGRAFÍA
Pedro Avelino Pérez. (10-5-2015). Capítulo IV: Construcción de transformadores de distribución. En Transformador de distribución, teoría, cálculo, construcción y pruebas (133-200). Google: Editorial, Reverte S.A.
Promelsa. (octubre 2010). Transformadores. Transformadores de distribución, 1, 1-13.
27
Anexo N°1
Transformador tipo poste
28
Anexo N°2
Transformador tipo plataforma
29
Anexo N° 3
Modelo del transformador trifásico, usados para empresas que consumen grandes cantidad de energía
30
Anexo N° 4
Partes del transformador trifásico
31
Anexo N° 5
Modelo del transformador monofásico
32
Anexo N°6
33
Anexo N° 7
34
Anexo N°8
35
Anexo N°9
36
Anexo N°10
37
Anexo N°11
38
Anexo N° 12
39
Anexo N° 13
40
Anexo N° 14
Montaje de la parte activa
41