Transformador de poder.

Transformador de poder.
Los transformadores de potencia cumplen con una función muy
importante en los sistemas eléctricos de potencia. Transforman el voltaje del sistema de
nivel nominal a otro y deben ser capaces de transportar el flujo de potencia en forma
continua hacia una parte particular del sistema o hacia la carga (en su caso). Para
cumplir con este requerimiento específico, resultaque el transformador de potencia es el
equipo más grande, pesado, complejo y también más costoso de los equipos usados en
una subestación eléctrica.
Figura Nº 15: Partes interruptor de vacío.
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a) Características generales para transformadores de potencia.
• Tensión nominal: las tensiones nominales de un transformador son
aquellas a las que se refieren sus características de operación yfuncionamiento. La tensión nominal de un devanado es la tensión que
debe ser aplicada o inducida en vació, entre las terminales de un
transformador.
• Relación de transformación y su tolerancia: la relación de
transformación esta basada en la relación de las tensiones y sujeta al
efecto de la regulación a diferentes cargas y factores de potencia. La
tolerancia para la relación detransformación, medida cuando el
transformador esta sin carga, debe ser de ± 0.5% en todas las
derivaciones. Si la tensión por vuelta excede de 0.5% de la tensión
deseada, las tensiones de las derivaciones deben corresponder a la
tensión de la vuelta próxima.
• Impedancia nominal: la impedancia se expresa generalmente en
porcentaje de la tensión de impedancia (caída de voltaje) con
respecto a la tensiónnominal, lo que se denomina como valor
referido al valor base.
La tolerancia de la impedancia deberá ser la siguiente:
• La impedancia de un transformador de 2 devanados con un valor en
porcentaje de impedancia superior al 2.5%, debe tener una tolerancia
de ±7.5% del valor especificado. Cuando se especifiquen
transformadores de dos devanados con un valor en porcentaje de
impedancia menor a2.5%, debe tener una tolerancia de ±10% del
valor especificado.
• La impedancia de un transformador de 3 o más devanados, o bien,
con devanados en zigzag, debe tener una tolerancia de ± 10% del
valor especificado.
• La tolerancia en la impedancia de un autotransformador debe ser
±10% del valor especificado.
Los transformadores más utilizados en distribución de energía eléctrica en
FiguraNº 16: Partes principales
de un transformador de poder.
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minera Collahuasi son del tipo dos devanados, con tensiones nominales de 23 kV en alta
tensión y 0.4, 3.45 y 7.2 kV en baja tensión. Sus impedancias base están en el orden del
6% cuando se trata de tensiones nominales de 23/3.45 kV y en el orden del 2.5% con
voltajes nominales de 23/0.4 kV. El grupo de conexión más utilizado es Dyn1.b) Conexiones principales.
Las conexiones utilizadas en la práctica están normalizadas en grupos de
conexión. El grupo de conexión caracteriza las conexiones de los dos enrollados y el
desfase entre las fuerzas electromotrices correspondientes a ambos devanados. Cada
grupo se identifica con una cifra o índice de conexión que multiplicada por 30º, da como
resultado el desfase en retraso, queexiste entre las tensiones del mismo genero (simples
o compuestas) del secundario respecto al primario del transformador en cuestión.
Los devanados de un transformador pueden conectarse en estrella-estrella
(Y-Y), delta-delta (Δ-Δ) y delta estrella (Δ-Y), siendo esta ultima la más común debido a
que puede manejar de major manera los desbalances y los armónicos a elevados niveles
de tension.b.1) Conexión delta-estrella.
Esta conexión se emplea usualmente para elevar el voltaje, como por
ejemplo al principio de un sistema de transmisión de alta tensión. En el lado de alta
tensión, el aislamiento trabaja a solamente el 58% del voltaje de línea a línea; otra de sus
ventajas es que el punto neutro es estable y no flota cuando la carga es desbalanceada.
Esta conexión también es...