GUIA TRANSFORMADOR DE POTENCIA

UNIVERSIDAD TECNOLGICA NACIONAL Facultad Regional Bs As GUIA PARA EL CALCULO DEL DIMENSIONAMIENTO DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA Departamento de Ingeniera Elctrica Curso Mquinas Elctricas I Docente Ing Lemozi Norberto Autores Ing. Pionetti Osvaldo Ing. Refusta Rodolfo  CLCULO DE TRANSFORMADORES DE POTENCIA En la presente gua se describe un clculo simplificado de lospasos a seguir para el dimensionamiento de un transformador de potencia trifsico de media tensin (13.2 kV y 33 kV) entre 25kVA a 5 MVA. Las distintas partes a desarrollar son bobinados, ncleo, aislaciones y cuba de disipacin, conformando los circuitos elctrico, magntico, dielctrico y trmico. Los datos principales para el clculo son Potencia trifsica S kVA Tensin de lnea primaria U1 kV Tensin de lneasecundaria U2 kV Frecuencia f Hz Tensin de corto circuito Ucc Perdidas en el cobre Pcu W Perdidas en el hierro Pfe W Grupo de conexin Tomas de regulacin 0 /- 2.5 /- 5 Tipo de refrigeracin Clase de aislacin Ncleo de 3 columnas coplanares Normas IRAM a aplicar N 2099 Condiciones generales. N 2106 Ensayo en vaco y corto circuito. N 2105 Ensayo dielctricos. N 2018 Ensayo de calentamiento.N 2069 Ensayo de impulso. 2- Determinacin de la carga lineal especfica Afc . Entrando con el dato de potencia S del transformador en abscisa se obtiene en el grfico N 2, el valor de Afc en ordenada. Este valor puede seleccionarse en base a dos posibles criterios el primero por el criterio de altura de columna de ncleo (parte inferior del grfico, Liwschtz) y el otro por el criterio de alturade bobinado (parte superior del grfico, Someda), obtenindose en ambos casos el Afc. Este parmetro interviene en forma directa en el dimensionamiento del transformador representando la densidad lineal de corriente por columna. Afc N1 . I1 / h N2 . I2 / h A esp/cm Grfico N 2 3- Determinacin de la relacin b/h de la bobina. EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3siendo fap factor de apilado Se eligen los escalones de la laminacin del ncleo en base a la potencia del transformador segn lo descripto a continuacin . EMBED Equation.3 siendo D dimetro circunscripto Grfico N 5 1 escaln hasta 5 kVA 4 escalones hasta 200 kVA 2 escalones hasta 15 kVA 5 escalones hasta 500 kVA 3 escalones hasta 50 kVA6 escalones hasta 750 kVA Con el tipo de seccin de ncleo elegido (escalones) y la seccin real calculada se obtiene el dimetro circunscripto que sirve como base para los clculos elctricos del transformador. 6- Clculo de la corriente primaria y secundaria. De acuerdo a la potencia S y las tensiones de lnea primaria U1 y secundaria U2 elegidas se determinan las corrientes I1 e I2correspondientes. EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 7- Secciones de cobre. Las secciones de cobre resultan de la densidad de corriente ya elegida y de la corriente calculada en el punto anterior. EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 8- Clculo del nmero de espiras EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 La fem inducida en una bobina por fase es EMBED Equation.3despejando el N de espiras para cada uno de los bobinados resulta EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 se adoptan valores de EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 enteros para mantener la relacin de transformacin a EMBED Equation.3 tolerancia por norma /- 0.5 9- Espiras para la regulacin Las tomas para la regulacin de tensin se realiza en el bobinado demedia tensin, por circulacin de corrientes mas bajas y para esta tensin en el medio del mismo, (ver figura siguiente) Si se adopta puntos de regulacin 5, 2.5, 0, -2.5, -5 en valores se debe aumentar el N de espiras en 5 del lado de alta tensin, a los efectos de contar con los puntos de regulacin (taps) mencionados. a EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 Cuando...