Transformadores Eléctricos

UNIVERSIDAD SANTA MARIA

TRANSFORMADORES

INGENIERÍA ELÉCTRICA

Víctor Romero

[email protected]

Juan Ladera

[email protected]

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.

Normas de seguridad para un transformador de potencia

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.

6. 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.

Instalación y montaje

Normas de seguridad para un transformador de potencia, cont.

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.

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.

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.

Operación

Normas de seguridad para un transformador de potencia, cont.

Mantenimiento


Boquillas de baja y media

tensión

Cambiador de derivación

Recubrimiento

Revisión periódica

Fugas, sellos y empaques

Limpieza

Mantenimiento


Condiciones de servicio (condiciones normales)

Normas de calidad para una máquina eléctrica para puesta en servicio

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.

Condiciones de servicio (condiciones especiales)


1. Instalaciones a altitudes > 1000

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.

Condiciones de servicio (condiciones especiales)

Normas de calidad para una máquina eléctrica para puesta en servicio, cont.

8. Posibilidad de inmersión en agua.

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.

Condiciones de servicio (requisitos)


RENGLON TOLERANCIA

1.a) Perdidas totales

b) Perdidas parciales

+ 1/10 de las pérdidas totales

+ 1/7 de cada pérdida parcial siempre que no

exceda la tolerancia para las pérdidas totales

1.Relación de transformación en vació para

la toma principal (relación de transformación nominal).

NOTA: las tolerancias en las otras tomas

deben ser objeto de un acuerdo entre el

fabricante y el comprador.

El más bajo de los dos valores siguientes: ±

1/200 de la relación especificada o 1/10 de la

tensión de cortocircuito real a la carga

nominal expresada en tanto por ciento.

1.Tensión de cortocircuito

a)Para la toma principal (tensión de corto circuito a corriente nominal).

-Transformador de devanados.

-Transformador de devanados múltiples.

a)Para las tomas distintas de la toma principal.

± 1/10 de la tensión de cortocircuito

especificada para la toma correspondiente.


especificada para el par especificado de devanados.


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.

1.Corriente en vació. + 3/10 de la corriente en vacio especificada.

Tolerancias

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).



1. Tipo del transformador.

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).



13. Tipo de enfriamiento. Si un transformador, cuyo diseño

lo permite específicamente, tiene más de un conjunto

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.



21. Liquido aislante (si no es aceite mineral).

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).

Métodos de ensayos (clases de ensayos)


Ensayos de tipo

Ensayos de rutina

Ensayos especiales

Métodos de ensayos (ensayos de tipo)


Ensayos de tipo

1. 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.

Métodos de ensayos (ensayos de rutina)


1. Medición de resistencia de

devanados, determina el valor de

resistencia de los devanados

2. 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.

Ensayos de rutina

Métodos de ensayos (ensayos de rutina)


5. 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.

Ensayos de rutina

Métodos de ensayos (ensayos especiales)


1. 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.

Ensayos especiales



4. 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

cortocircuitos

6. Medición del nivel de ruido,

determinar el nivel de ruido producido

por un transformador.

Ensayos especiales



7. 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 eléctricas

9. Tensión de maniobra.

Ensayos especiales

Lista de verificación


Norma ExxonMobil Standards for Use in U.S.A.

[I] The following standards shall be

used for transformers purchased in

the 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

Sheets

ExxonMobil Data Sheet Home Page

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

Accessories - Metric Units

Normas, caso ExxonMobil

../../4_Tecnología/Normas/Global Practices/GP161001.doc

../../Mis documentos/Downloads/GP200101.doc





../../Mis documentos/Downloads/D161001C01.xls

../../Mis documentos/Downloads/I161001C01.xls

../../Mis documentos/Downloads/T161001C01.xls

../../Mis documentos/Downloads/T161001M01.xls



../../Mis documentos/Downloads/T161001M02.xls

Standards for Use in U.S.A.



the 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)

IEEE C57.12.91 Standard Test Code for Dry-Type Distribution and Power Transformers


Normas


Standards for Use in U.S.A.



the 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


Normas


Standards for Use Outside U.S.A.

[I] The following standards shall be used for

transformers purchased outside the U.S.A.

* [I] For other conditions of purchase and use,

additional or equivalent standards of

manufacture and test shall be specified by

Purchaser.

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


Normas


Gráfico de condición insegura de un transformador

Gráfico de condición insegura de un transformador

Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - Anzoátegui

Contacto

Juan Ladera

[email protected]

Víctor Romero

[email protected]

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