Compensación Paralelo de Reactivos Durante la Prueba de Aptitud al Cortocircuito en Transformadores de Distribución

Compensación Paralelo de Reactivos Durante la Prueba de Aptitud al Cortocircuito en Transformadores de Distribución
 
Reactive Parallel Compensation During a Withstand Short-circuit Test in Distribution Transformers
 
Iván F. Orduña, Guillermo Aponte y Diego F. Echeverry
Universidad del Valle, Grupo de Investigación en Alta Tensión GRALTA, Ciudad Universitaria Meléndez, Calle 13 N° 100-00,Cali-Colombia. (e-mail:guillermo.aponte@correounivalle.edu.co).

Resumen
En este artículo se plantea una estrategia de compensación de reactivos paralelo con capacitores, para aumentar la capacidad del campo de prueba de cortocircuito de la Universidad del Valle. Los transformadores son elementos esenciales para mantener el suministro de energía eléctrica. Por esta razón deben tener una capacidadadecuada para soportar las exigencias mecánicas, térmicas y eléctricas que se presentan durante un cortocircuito. En el laboratorio de ensayos de Alta Tensión de la Universidad del Valle (Cali. Colombia), se cuenta con un campo de prueba de cortocircuito para transformadores de distribución, el cual tiene capacidad de probar transformadores monofásicos hasta 100kVA y trifásicos hasta 300kVA. Este campoestá limitado por la capacidad de corriente en la red y la prueba sólo se puede hacer a un voltaje fijo, definido por el circuito de alimentación. Los resultados muestran que la compensación paralela es una alternativa viable para reducir los requerimientos de capacidad de corriente de un campo de pruebas de cortocircuito.
Palabras clave: transformadores, cortocircuito, compensación de reactivos,capacitores, laboratorio de ensayos

Abstract
This article presents a strategy for using parallel reactive compensation with capacitors to increase the capacity of the short circuit test field at the Universidad del Valle. Transformers are key elements to maintain the electrical supply service. For that reason they must have an adequate capacity to withstand the mechanical, thermal and electricalstresses that occur during a short circuit. The High Voltage testing laboratory of the Universidad del Valle ( Cali, Colombia) , carries out short circuit tests for single phase distribution transformers up to 100kVA and for three phase transformers up to 300kVA . The short circuit withstand test at the laboratory is limited by the distribution network current capacity and the test can only bedone at a fixed voltage , defined by the electrical network. The results show that parallel reactive compensation is a good alternative to reduce capacity requirements in short circuit tests.
Keywords: transformers, short-circuit, reactive compensation, capacitors, testing laboratory

 
INTRODUCCIÓN
La prueba de cortocircuito franco o aptitud al cortocircuito se realiza con el propósito de verificarla capacidad de los transformadores de distribución para soportar las exigencias mecánicas, térmicas y eléctricas que se presentan durante un cortocircuito franco ( Fogelberg, 2008 ) . Desde el año 1994 esta prueba es requisito para la certificación de los transformadores que se instalan en las redes de distribución de las empresas de servicio eléctrico en Colombia.
La prueba requiere lacirculación de corrientes muy elevadas estando el transformador energizado al voltaje nominal, lo que implica tener una fuente de potencia adecuada. Tradicionalmente, la prueba se realiza en laboratorios de alta potencia, con generadores que garantizan el suministro de una gran corriente a la tensión nominal del transformador ( Fogelberg et al., 2009) .
Durante el cortocircuito de un transformador dedistribución, se pueden alcanzar corrientes del orden de los miles de ampers en el lado de baja tensión; sin embargo en el lado de alta tensión la corriente puede ser del orden de los cientos de ampers, estando estos valores limitados básicamente por la impedancia de cortocircuito (Zcc) de los transformadores. Durante el cortocircuito de un transformador monofásico de 13200/240V–100kVA con una Zcc...