Práctica 1 Lab. TecATe II

8/3/2019 Prctica 1 Lab. TecATe II

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Prctica 1: Introduccin al laboratorio de AltaTensin.

Lagunas Snchez Mara del Rosario, Zavala Gonzlez

Eduardo

Escuela Superior de Ingeniera Mecnica y Elctrica, Instituto Politcnico Nacional, Distrito Federal, Mxico.

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I. I NTRODUCCIN

En este reporte se encuentran lasobservaciones, as como los datos de placade los instrumentos que se tiene en ellaboratorio de las Altas Tensiones, adems deque se har mencin de las reglas y normasde seguridad en el laboratorio.

II. OBJETIVOConocer la utilidad del laboratorio de AT, para la prueba de los aislamientos de losequipos.

Conocer los equipos que componen ellaboratorio de AT, as como de sudistribucin.

Comprender las medidas de seguridad alingresar a un laboratorio de AT.

III.

DESARROLLOSe dieron las instrucciones necesarias pararealizar la prctica.

Se tomaron fotografas de los aparatos dellaboratorio, los cuales se muestran a

continuacin en las figuras siguientes:

Fig. 2 Vltmetro de Esferas


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Fig. 3 Transformador de distribucin de 45 kVA

Fig.4 Rectificador de onda completa.

Fig. 5

Fig. 6 Generador de impulso.

Fig. 7 TCs y TPs.


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Fig. 8 Transformador de AT

A continuacin se presenta el cuestionario,correspondiente a dicha prctica.

- Qu es el laboratorio de alta tensiny que pruebas se realizan?

Este tipo de laboratorio, es de granimportancia ya que se realizan las siguientes pruebas:

Caracterizaciones fractograficas y anlisismetalograficos

Evaluacin de materiales

Compatibilidad electromagntica.

Pruebas a relevadores de proteccin.

Temperatura y humedad.

Pruebas elctricas

Ciclos de calentamiento enfriamiento aconectadores para cables de hasta 1113 KCM

Diagnostico a apartarrayos, hasta 400 kV

Elevacin de temperatura (Equipo de pruebahasta 6000 A, monofsico y trifsico)

Medicin de corona, radio interferencia,descargas parciales, capacitancia, prdidasdielctricas y de humedad en gashexafluoruro de azufre (SF6)

Pruebas a cables (Equipo de prueba paracables hasta 230 kV)

Pruebas con tensin de 60 Hz, con una o dosfuentes simultneamente (Equipo de pruebahasta 1000 kV)

Pruebas con tensin de impulso (Equipo de pruebas hasta 3500 kV rayo; 2600 kVmaniobra)

Pruebas de aislamiento externo en ambientecontaminado (Equipo de prueba hasta 500kV)

Pruebas de corto circuito de alta potencia baja tensin. 150 MVA 1 segundo, 5 MVAcontinuos, 184 a 1700 volts.

Pruebas de corto circuito de alta potencia,2200 MVA 0.3 segundos

Pruebas de tensin de impulso y tensin de60 Hz simultneamente.

Pruebas de vida a aisladores polimricos yrecubrimientos.

Pruebas prototipo a transformadores dedistribucin

Pruebas prototipo a watthormetros

Pruebas mecnicas

Evaluacin y diagnostico de gras hidrulicasaisladas para trabajos en lneas energizadas.


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Los generadores de Marx son probablementela manera ms comn de generar los impulsosde alto voltaje para probar cuando el nivelvoltaico requerido es ms alto que eldisponible cargando voltajes de fuente,

consiste en un cierto grupo de capacitores quese cargan en paralelo por medio derectificadores de alta tensin, a travsderesistencias de carga. La descarga de loscapacitores se realiza a travs deespintermetros de esferas en un circuitoserie que incluye resistencias amortiguadorasde las oscilaciones. [4]

Generador de una etapaEs un circuito donde un capacitor se cargamediante una fuente de AT continua con polaridad positiva o negativa respecto a masa,y cuando su tensin alcanza el valor de latensin disruptiva del explosor de esferas, sedescarga repentinamente a travs de estesobre los resistores R1 y R2 y el segundocapacitor, el cual representa la capacitanciadel aparato que se ensaya, y, cuando su

tensin iguala a la del primer capacitor, sdescarga simultneamente con este sobre R2.Si C1 C2 y R2 R1, la tensin en C2 crecerpidamente hasta un valor casi igual al de laque adquiri C1 y luego decrece lentamente;es decir, evoluciona segn una onda completacon T1T2, como se muestra el siguienterazonamiento aproximado.

Generador de multietapas

El generador ms utilizado se compone de netapas similares a la descripta que se carganen paralelo y se descargan en serie, segn laconexin propuesta por Marx. Con el puedenobtenerse impulsos con crestas de 3600 kV yan mayores.

La Figura 1.1 muestra el circuito de estegenerador, pudindose observar que cada unade las etapas (n-3 en este caso) estconstituida por un capacitor C1, en la prcticaseparado del siguiente por un aislador de

porcelana u otros aislantes, una resistencia decarga Rc un resistor de frente R1 y otro decola R2, que se utilizan tambin durante lacarga y un explosor de esferas E.

La distancia entre esferas de las diversasetapas se regula simultneamente por lageneral mediante un servomotor que accionaun eje roscado, el cual desplaza los soportesde las mismas; y el conjunto se alimenta conuna fuente de AT continua, regulable desde el

primario del transformador elevador con unode los medios indicados oportunamente, atravs de un resistor R de algunas decenas dekW. [5]

El funcionamiento de tal disposicin es elsiguiente:

Fig. 1.1 Generador de multietapas


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T ransformadores de Alta T ensin

Aplicacin.

Transformadores de tensin capacitivos seusan para separar dispositivos medidores y protectores de tas fuentes de alta tensin, paratransformar tensiones medidas a los valoresapropiados para dispositivos de medicin y proteccin y para transmitir seales de altafrecuencia.

Normas.

Transformadores de tensin capacitivos sefabrican de conformidad con las normas IEC,VDE, ANSI, BS u otras normas convenidas.

Descripcin de las partes principales.

Transformador de tensin capacitivo es unacombinacin del divisor capacitivo y unidadelectromagntica

Divisor capacitivo.

Divisor capacitivo consiste de un juego decapacitores en forma de placas conectados enserie, hechos de dielctrico compuesto. En elinterior del aislador de porcelana se halla unamembrana metlica elstica para lacompensacin de la dilatacin delimpregnante sinttico.

Juego de capacitores es un conjuntocompuesto de una o ms unidadesindependientes hermticamente cerradas, lascuales se colocan una sobre otra segn latensin nominal de la red.Aislador es hecho de la porcelana paraaislante de alta calidad, en forma cilndrica ycon esmalte de color marrn o se puede usar un otro color de esmalte a solicitud delcliente.

La distancia de fuga del aislador esdeterminada segn la contaminacin de la

atmsfera en el lugar de instalacin. Losvalores estandarizados de la distancia de fugason: 20, 25 o 31 mm/kV de la ms elevadatensin del equipo, segn la solicitud delcliente.

Terminales primarios son hechos de cobreelectroltico 030 x 80 mm o de aluminio. Losterminales de cobre son protegidos contra lacorrosin por medio de estaadura por inmersin en caliente.

Unidad electromagntica.

Unidad electromagntica consiste de una bobina de reactancia, un transformador intermedio y un dispositivo para supresin delas oscilaciones ferroresonantes en eltransformador.

En la cuba del transformador se halla unaislante, el cual protege el capacitor de mediatensin y la unidad electromagntica contralas sobretensiones.

Unidad electromagntica est llena de aceitede alta calidad con adicin del inhibidor quemejora la resistencia del aceite alenvejecimiento. La desgasificacin ydeshidratacin del aceite se realizan bajo altovaco hasta obtener el contenido de lahumedad de 10 microgramos por gramo y conesto se consiguen las excelentes propiedadesdielctricas.


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Fig. 1 Partes del Transformador de AltaTensin

Las partes que componen al Transformador de Alta Tensin son las siguientes:

1. Terminal primario.2. Membrana metlica.3. Juego de capacitores.4. Brida del aislador.5. Terminal para telefona de alta

frecuencia.6. Aislante para chispas.7. Filtro.8. Transformador intermedio.9. Reactor.10. Aislador.11. Agarradera para levantar.12. Indicador de nivel de aceite.13. Caja de terminales.14. Entrada de cable terminales

secundarios.15. Vlvula para aceite.16. Cuba. [6]

D ivisores de tensin resistivos y capacitivos

- Qu medidas de seguridad se debende cumplir para la realizacin de las pruebas en el laboratorio?

Algunas normas para trabajar en ellaboratorio de AT:

1. Si se encuentra solo no realizar experimentos que requieran de altatensin.

2. Asegurarse que la fuente y el circuitode alta tensin estn adecuadamente puestos a tierra (verificar la tierrausada y que las conexiones seanfirmes).

3. Nunca tocar un cable de alta tensino cualquier parte que haya sidoconectada a una fuente de alta tensinsin haber antes cortocircuitado atierra al menos dos veces dichoelemento, con una barra a tierra .

4. Se debe proponer siempre que todoslos capacitores estn cargados.Siempre hay que cortocircuitar con la barra de tierra todos los

condensadores antes de tocarlos.5. L a descarga de un condensador de

alta tensin puede ser letal aun si noha estado conectado a una fuente dealta tensin por varios das .

6. Utilizar la barra de tierra antes detocar la salida de la fuente.

7. Cubrir todas las conexiones de altatensin para evitar contactosaccidentales con las mismas.

8. Colocar carteles PELIGRO, ALTATENSIN , en todo experimento oconexin que lo requiera.


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9. Asegurarse que el piso o la mesa detrabajo no estn mojados cuando seest trabajando con alta tensin.

10. Usar cables de especificaciones

adecuadas para la alta tensin. [7]

- Qu es la jaula de Faraday y cual essu funcin?

La jaula de Faraday provoca que el campoelectromagntico en el interior de unconductor en equilibrio sea nulo, anulando elefecto de los campos externos. Esto se debe aque, cuando el conductor est sujeto a uncampo electromagntico externo, se polariza,de manera que queda cargado positivamenteen la direccin en que va el campoelectromagntico, y cargado negativamenteen el sentido contrario. Puesto que elconductor se ha polarizado, este genera uncampo elctrico igual en magnitud peroopuesto en sentido al campoelectromagntico, luego la suma de amboscampos dentro del conductor ser igual a 0.

[8]De esta manera se tiene protegido allaboratorio y alas personas que se encuentrendentro y fuera del laboratorio.

IV. CONCLUSIONESZavala Gonzlez Eduardo.

En esta prctica se conocieron los equiposcon los que cuenta el laboratorio de AT, ascomo las medidas de seguridad, ya que deesta forma podremos minimizar losaccidentes que puedan ocurrir en ellaboratorio.

De esta forma, adems de que tenemos ya unanocin de los equipos, para que cuando losvallamos ya sepamos un poco de ellos y losmanejaremos con mayor conciencia.

Lagunas Snchez Mara del Rosario.

La realizacin de esta practica nos sirve paraentender de que forma un laboratorio como elde Altas Tensiones debe ser utilizado, haymuchas cosas que se deben tener en cuentacomo la seguridad, estar seguro de saber yquerer usar el equipo que se tenga, as comotambin la confianza al realizar las pruebasque se realicen.

Es importante tomar en cuenta estos puntosya que cualquier clase de error por muy tontoque parezca puede perjudicar al equipo y a la prueba pero principalmente la vida deloperador.

Saber como se constituye un laboratorio deeste tipo, el equipo que se maneja y que clasede pruebas se hacen son importantes paraevitar accidentes ya que un descuido al noaterrizar a tierra el equipo valga la

redundancia, puede provocar daos serios eirreversibles.


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