Subestaciones transformadoras

Presentación del tema: "Subestaciones transformadoras"— Transcripción de la presentación:

1 Subestaciones transformadoras

2 Según la construcción, las S/E pueden ser:
Tipo intemperie Tipo interior Tipo blindada Intemperie, para operación en el exterior, usualmente, en altura, o en un recinto aislado de las personas Interior, para operar bajo techo Blindada, para operar en interiores o exteriores El transformador ( Monofásico y trifásico) está formado por bobinas construidas sobre un núcleo ferromagnético (de columnas, o acorazado), y funciona por inducción. Sus ecuaciones básicas son las que se refieren a (Detallar cada una): - Tensiones inducidas en función del flujo magnético - Tensiones y razón de transformación - Corrientes y razón de transformación - Adaptación de impedancias - Potencias de entrada y salida - Rendimientos convencional, energético y cargas cíclicas - Regulación de tensión Los bornes de una S/E de intemperie no poséen protección contra contactos de personas, lo que es un factor en contra para su instalación en interiores.

3 De la figura, se destacan:
22) El relevador de gas Buchholz (por su costo, se emplea sobre unos 300 kVA) 21) El tanque conservador que, en los transformadores herméticos, no está presente (en estos, la dilatación del aceite es compensada por la forma “corrugada” del contenedor del transformador (como acordeón) Con respecto a la refrigeración, se clasifican en los siguientes tipos: OA, enfriado por aceite y aire. OA/FA, similar OA, pero para capacidades sobre 10MVA, con mayores pérdidas, y ventiladores agregados. FOA, se trata de un OA con adición de bombas externas para la circulación de aceite. OW, enfriado por aceite más agua que circula por serpentines, o en tubos concéntricos a los de aceite. El agua disipa el calor transmitido al aceite. AA, transformador seco, para tensiones y potencias bajas (hasta 1000 Volt y unos 10 kVA, la disipación de calor es por medio del aire ambiente. AFA, también es transformador seco, pero para ambientes de temperatura elevada (sobre 25 °C) por lo que incluye ventiladores para extraer el calor.

4 Tipos de refrigeración transformadores
OA, enfriado por aire y aceite OA/FA, similar OA, pero con ventiladores, para mayor capacidad

5 Tipos de refrigeración transformadores

6 Tipos de refrigeración transformadores
OW (oil - water ): enfriado por aceite, mas agua que circula por serpentines, o en tubos. El agua disipa el calor transmitido al aceite.

7 Transformador en resina

8 Transformador con estanque de expansión

9 Transformador hermético, sin estanque

10 Hasta 36 kV Hasta 15 MVA (a 50 Hertz)

11 Hay tres rangos de fabricación:
- Distribución - Sistemas (industriales y de servicios) - de potencia

12 Conexiones de los transformadores
Estrella - estrella Estrella - estrella - delta Delta - delta Delta - estrella Estrella - delta Otras conexiones La conexión a usar, depende de la función a desempeñar (o grupo en el cual se encuentran), y de la carga, como también, si están instaladas al comienzo de las líneas, o al final. Las S/E pueden clasificarse en tres grupos: - transmisión - distribución - industriales (esté último caso es el que nos interesa, y la conexión más común es en delta-estrella)

13 Estrella - estrella Aislación y cobre mínimos
Adecuado para corrientes de carga bajas y voltaje alto Neutros inestables si están flotantes Esfuerzos dieléctricos internos mínimos debido a la alta capacitancia entre espiras (Se traduce en aislación mínima) Se aplica en potencias muy altas, como banco trifásico de unidades monofásicas. Neutro flotante no es admisible.

14 Estrella - estrella - delta ( ó estrella - delta - estrella )
El terciario en delta proporciona un camino cerrado para terceros armónicos de corriente magnetizante El terciario puede utilizarse para alimentar servicios auxiliares pero, en caso de cortocircuito, las corrientes son elevadas El tamaño y costo del transformador, aumentan.

15 Delta - delta No es muy usada Permite delta abierta
No hay neutros naturales, requiriéndose un banco de tierra, lo cual encarece el sistema

16 Delta -Estrella Se utiliza en conexiones elevadoras ó reductoras
Al aterrizar el neutro secundario, se aíslan corrientes de tierra de secuencia cero Se eliminan voltajes de tercer armónico, pues la corriente magnetizante de tercer armónico se queda circulando dentro de la delta En el lado de salida, existe dos niveles de tensión: en tre líneas, para alimentar cargas trifásicas, y de fase a neutro, para alimentar cargas de alumbrado. Se tiene tres transformadores monofásicos, de las siguientes características:

17 Ejemplo Se tiene tres transformadores monofásicos, de las siguientes características: T1: 30 kVA, 2300/127 V, 50 Hz T2: 50 kVA, 23000/127 V, 50 Hz T3: 20 kVA, 23000/127 V, 50 Hz se conectan en delta - estrella a) ¿Cuál es la potencia del banco? b) ¿Cuál es la relación de transformación del banco? c) ¿Cuáles son las tensiones primaria y secundaria? Solución: a) (En todo caso, lo normal, es que los tres transformadores tengan igual potencia)- La potencia del banco, es la suma de las potencias de cada transformador, = 1000 kVA b) La relación de transformación, es la relación de cada transformador, 23 000/127 = 181 c) En el primario, Voltaje fase = Voltaje entre líneas En el secundario: - Línea neutro = 127 Volt - Entre líneas = ( ?3 * 127 ) = 220 Volt

18 Estrella - delta Se utiliza en conexiones reductoras o elevadoras
El secundario no se puede conectar a tierra Se eliminan voltajes de tercer armónico porque en el secundario se “cortocircuitan”

19 Zig - zag Suele utilizarse como estrella zig-zag
Permite anular tensiones de tercer armónico entre fase y neutro del secundario Se utiliza para disponer de un punto a tierra en conjunto con transformadores en delta, permitiendo energizar protecciones de tierra Si, en un sistema de potencia con neutro flotante como es el caso de un circuito alimentado desde la delta de un transformador, ocurre un cortocircuito de fase a tierra, no hay camino de retorno para la corriente de cortocircuito. El sistema podrá seguir en operación, pero con las otras dos fases sometidas a una tensión mayor (1.73 veces la tensión nominal entre fases). Esto ocasiona una sobretensión permanente que ocurre a la frecuencia del sistema, lo cual afecta al transformador, como al sistema. Lo anterior se evita mediante un camino extra para la corriente de fuga a tierra. Este camino se obtiene mediante un transformador especial para dicho fin. Hay dos alternativas para lograr este camino, y sonmediante la utilización de un: 1) Transformador de tierra reductor, trifásico, en estrella - delta, cuyo secundario se utilice para alimentar los servicios auxiliares de la subestación primaria. La conexión del neutro, debe estar puesta, sólidamente, a la red de tierra de la S/E. 2) Transformador en Zig-zag, diseñado especialmente, para banco de tierra. Su impedancia de secuencia positiva es alta, en tanto que su impedancia de secuencia cero es baja. Esto se consigue con el zig-zag. El neutro del zig-zag se conecta, sólidamente, a la red de tierra de la S/E. El lado en zig-zag se conecta a la red alimentada por la delta de la S/E primaria (igual que la estrella, en el caso anterior)

20 Grupos de conexión según VDE

21 Grupos de conexión más comunes

22 Tensiones en transformadores de distribución (Normas alemanas)

23 Índices de protección (IP)

24 Capacidad de sobrecarga en S/E

25 Inrush Para especificar protecciones, es importante conocer el “punto Inrush”, que está determinado por la corriente de Inrush, o de conexión, del transformador. Este punto es variable dependiendo del fenómeno del Inrush. La corriente de Inrush depende de la magnitud y sentido del voltaje instantáneo en el momento de conexión, de la magnitud y sentido del flujo residual, de la impedancia total del circuito en dicho momento. Para fines prácticos, la corriente de magnetización se considera como un múltiplo de la corriente nominal, siendo este múltiplo una función de la potencia nominal del transformador. Ver tabla en próxima transparencia

26 Múltiplos corriente de magnetización

27 Caídas de tensión internas, en S/E

28 Selección de S/E de distribución
Se requiere, al menos, los siguientes datos característicos: Potencia nominal Relación de transformación nominal y tensiones de entrada y salida Tensión nominal de cortocircuito Pérdidas internas (vacío y cortocircuito) Rendimiento Potencia, frecuencia, relación de transformación y tensión de cortocircuito nominal, vienen determinados por las condiciones de la red. Para calcular la potencia nominal, se toma como base el consumo máximo de potencia activa, determinado durante el proyecto, o por medición, más una reserva de potencia para el incremento anual que se esperaría. Con dicho dato, más el factor de potencia esperado, se obtiene la potencia aparente nominal del transformador. En redes de distribución, se acostumbra escoger S/E con una tensión nominal de cortocircuito de 4%. En redes de mayor potencia, se utiliza 6%, pues las solicitaciones en caso de cortocircuito son más intensas. Esto incide en el “aguante” de las protecciones. Las pérdidas internas son de dos tipos: magnéticas, y por efecto Joule. Las magnéticas, dependen del magnetismo máximo y la frecuencia (Ecs. de Steinmetz). Son independientes de la carga. Las del cobre (Joule) dependen del cuadrado de la carga. Conviene definir un" factor de carga" como fc= (kVA parciales/kVA nominales) = a El rendimiento queda así: rend. conv = 100% - ((P0+a2 * Pk)/(a*Sn*cos fi))*100 Pk = pérdidas del Cu a la carga plena P0 = pérdidas del Fe a tensión y frec. nominal

29 Ejemplo Calcular el rendimiento de un transformador a plena carga, con los siguientes datos: SN = 500 kVA, P0 = 1.1 kW, PCu = 5.5 kW cos  = 0.8, fc = 1.0 ( Solución: 98.36% ) Rendimiento máximo El factor de carga fc al que corresponde el rendimiento máximo de este transformador ( según sea la distribución relativa de pérdidas ), está dado por la expresión fc max =  ( P0/Pcu ) (o sea, para un transformador de potencia nominal dada, y pérdidas conocidas, el factor de carga permite determinar la carga parcial para la cual el rendimiento convencional será máximo) para el ejemplo anterior, se tiene fc max =  ( 1.1 kW / 5.5 kW) = 0.447 Entonces, para la carga parcial Sparcial = 500 kVA * = 224 kVA el rendimiento será máximo, y de valor rend conv = 100% - ((1.1 kW *5.5 kW)/(0.447*500 kVA * kW)) * 100 = %

30 Dimensiones máximas de las S/E de distribución (DIN)

31 S/E refrigerada por aceite, para uso en interior

32 Transformador autorefrigerado

33 Transformador de resina en gaveta

34 Circulación aire, transformador resina colada
Circulación aire, transformador resina colada. Ejemplo instalación interior

35 Dimensionamiento entrada de aire
La gráfica vale para aberturas sin rejilla, con ventilación natural, y con calentamiento del aire del recinto de 15 °C. Para cubiertas de rejilla sencilla, al valor de la gráfica se agrega 10% más. Para cubierta con rejilla y persiana, 50% más. El tamaño de la abertura de entrada puede ser, aproximadamente, un 10% menor que el de salida, incluyendo los suplementos correspondientes a la cubierta.

36 Ejemplo Determinar,para los datos siguientes, el tamaño de las aberturas de entrada y salida de aire, cubiertas con rejilla sencilla. Datos: Altura desde el suelo de la estación, hasta el centro de la abertura de salida del aire, 3100 mm Transformador de 400 kVA Altura desde el piso del transformador hasta el centro de éste, 600 mm Solución: Resulta una diferencia de alturas h = = 2500 mm Según la gráfica anterior, el tamaño necesario de la abertura de salida de aire es 0.90 m2, más un suplemento de 10% (reja sencilla), se obtiene una abertura de salida de aire de 0.99 m2. De acuerdo a lo planteado, el tamaño de la abertura de entrada de aire será de 0.90 m2.

37 Ensayos de interés en los transformadores (En fábrica, con presencia del cliente si es necesario. Para transformadores de distribución algunas pueden ser optativas) ) 1) Inspección visual 2) Verificar rigidez dieléctrica y acidez del aceite aislante **3) Resistencia de aislamiento 4) Inspección de circuitos de control y protección (Transf. de potencia) 5) Relación de transformación 6) Polaridad **7) Potencial aplicado (Transf. potencia) **8) Potencial inducido (Transf. de potencia) 9) % de corriente de excitación, y pérdidas magnéticas 10) Pérdidas del cobre y % de impedancia 11) Temperatura 12) Impulso (Transf. de potencia) 13) Ruido (opcional) 14) Descargas parciales (opcional) 15) Inspección previa al embarque (Si corresponde) Resistencia de aislación, con megger de, al menos, 1000 Volt, durante 1 minuto, y corrigiendo la lectura a 20° C (indicando la temperatura de referencia, en todo caso) Potencial aplicado, permite comprobar aislamiento de las bobinas c/r a tierra. Se aplica al devanado que se ensaya, el potencial de prueba (a frecuencia nominal) durante 1 minuto, sin que falle la aislación. Los otros devanados, y la estructura, están completamente puestos a tierra, en todos sus bornes. Potencial inducido, permite comprobar la aislación entre espiras y entre secciones de los devanados. Se induce entre los terminales de un devanado una tensión del doble de la nominal durante un minuto, y a una frecuencia doble de la nominal, para no saturar el núcleo. Con esto, el aislamiento queda sometido a gradientes de voltaje elevados. Si se mide las descargas parciales durante esta prueba, se pueden detectar los puntos débiles en la aislación. (Una descarga parcial, es una descarga intermitente, de alta frecuencia, localizada en una porción de un sistema aislante sometido a un gradiente de potencial, y que se manifiesta con una ionización gaseosa transitoria que ocurre cuando el gradiente de voltaje excede de un valor llamado gradiente crítico. Pueden ser: Internas, Superficiales,Externas). Influyen en la vida útil. Impulso, es una prueba opcional que simula las condiciones producidas por la descarga de un rayo, y consiste en aplicar sucesivamente, al aislamiento de un transformador, una onda de impulso completa a tensión reducida, dos ondas de impulso cortadas en la cola, y una onda de impulso completa a plena tensión. Permite verificar el comportamiento de la aislación ante los rayos

38 Protección de transformadores (Instalaciones de mas de 600 Volt)
Las S/E industriales, en general, ocupan protección de sobrecorriente: Elementos de protección, desconexión/conexión, otros Interruptor, su función es interrumpir, y restablecer la continuidad del circuito eléctrico. Cuando la operación es sin carga, se habla de desconectador (o cuchilla desconectadora). Cuando la operación puede ser con carga (incluyendo cortocircuitos), se habla de disyuntor, o interruptor de potencia (Éstos, se construyen en aceite, y neumáticos). Es esencial que un interruptor asegure el aislamiento eléctrico del circuito. Los interruptores de potencia poseen ciclos de trabajo Reconectador o Restaurador, interruptor de operación automática que no requiere de operación “manual” para acciones de cierre o apertura. Sus disparos y cierres están precalibrados siguiendo una secuencia lógica predeterminada y regulable de acuerdo a las necesidades de la red a proteger. Es un interruptor en aceite que, normalmente, tiene tres operaciones de cierre y cuatro de apertura (para fallas que se mantienen) Cuchilla fusible, Cuchilla desconectadora, En el lado AT: Por fusible (de capacidad aproximada, de un 150% de la corriente primaria de plena carga) Por interruptor cuya capacidad no debe ser superior a un 300% de la corriente nominal primaria

39 Aspecto reconectador (o restaurador)

40 Cuchilla desconectadora

41 Corrientes de cortocircuito

42 Límites de protección NEC

43 Curva ANSI (ó “de daño” )
Representa la máxima capacidad que puede soportar un transformador sin dañarse, cuando es sometido a esfuerzos mecánicos y térmicos causados por un cortocircuito Para calcular esta curva, se requiere clasificar a los transformadores en categorías La categoría del transformador determina la forma de la curva ANSI, y sus puntos requieren ser calculados

44 Categorías de transformadores

45 Formas de curvas ANSI

46 Puntos de curvas ANSI

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51 Ejemplo

52 Tabla de sobrecargas admisibles en S/E (DIN)

53 Gráficas de sobrecarga para transformadores secos (DIN)

54 Rigidez dieléctrica Es el máximo gradiente de potencial que puede resistir un aislante sin producirse una descarga disruptiva Prácticamente, se obtiene dividiendo la tensión disruptiva por el espesor del material aislante Este valor, depende de variadas condiciones, las cuales deben ser especificadas La rigidez dieléctrica determina el comportamiento del transformador frente a una descarga atmosférica Las tensiones entre una nube (cargada negativamente)y el suelo, están en el orden de 100 megaVoltios hasta unos mil megaVoltios. Las corrientes causadas por las descargas están en el orden de Amperes hasta unos Amperes, en torres de transmisión

55 Construcción bobinas AT en transformador de resina

56 Ventiladores en transformadores de resina

57 Intensidad de corrientes de rayos, en líneas de transmisión

58 Tipos de onda de impulso

59 Nivel de aislamiento Fija la resistencia del aislamiento que debe tener un equipo eléctrico, para soportar sobretensiones. Las sobretensiones pueden ser: 1) Externas (descargas atmosféricas) 2) Internas (maniobras de interruptores) Las sobretensiones adquieren mayor importancia en instalaciones sobre 300 kV. El nivel de aislamiento de una S/E se fija en función del voltaje nominal de operación, de las normas que correspondan, y de los niveles de sobretensiones existentes en el sistema. A esto se conoce como nivel básico de impulso (NBI, o BIL), y se expresa en kV

60 Impulsos de tensión en los transformadores
Cuando los transformadores convencionales reciben un impacto de tensión entre sus bornes, ésta no se reparte uniformemente entre sus devanados y espiras. La distribución de tensión inicial es tal, que los devanados y espiras situados más cerca de la conexión a la línea toman una tensión mayor que la que les correspondería. La concentración de tensión (gradiente) será mayor, cuanto más recto o brusco sea el frente de la onda de tensión aplicada. Las sobretensiones de maniobra, a pesar de ser de menor amplitud que las atmosféricas, pueden causar grandes esfuerzos dieléctricos internos debido a la condición de resonancia que puede aparecer entre la frecuencia de la sobretensión y alguno de los períodos naturales del transformador. Lo anterior se minimiza agregando pantallas electrostáticas, o placas estáticas, en combinación con una distribución adecuada de los devanados y sus aislamientos

61 Nivel básico de impulso (BIL)
El nivel de aislamiento de una S/E se fija en función del voltaje nominal de operación, de las normas que correspondan, y de los niveles de sobretensiones existentes en el sistema. A esto se conoce como nivel básico de impulso (NBI, o BIL), y se expresa en kV

62 Los autotransformadores...
Se utilizan como medio de empalme entre dos líneas, normalmente, cuando la razón de transformación es inferior a dos Su costo es inferior al de un transformador Su tamaño es inferior también Aparte de mencionar a los autotransformadores, es importante referirse al cálculo con valores expresados en °/1, ya que es de uso cotidiano en la terminología de los sistemas eléctricos industriales. A continuación, hablamos en detalle de ésto.

63 El cálculo en tanto por unidad
Las ventajas principales del cálculo en °/1 son: - Las magnitudes tienen una interpretación más general - Los números son más sencillos de manipular - Los cálculos son más simples - Se elimina la razón de transformación asociada a los transformadores - Al escoger como base a los valores nominales del componente de mayor potencia del sistema, los valores en °/1 son, normalmente, menores que 1 (excepto situaciones anormales como cortocircuitos)

64 Un ejemplo de °/1: Se tiene una S/E de 500 kVA cuyas pérdidas en cortocircuito son de 5.5 kW. La tensión nominal de cortocircuito es 4%. La carga es de 400 kVA. Se solicita calcular la caída de tensión óhmica, la tensión de dispersión y la tensión de cortocircuito correspondientes a la carga actual Se presenta este ejemplo porque las magnitudes que se consultan son útiles en el trabajo con transformadores y, normalmente, estas se utilizan como valores relativos. Los resultados, se obtienen así: Caída de tensión óhmica uR = (5.5 kW / 500 kVA)*100 = 1.1 % Tensión de dispersión ux =  (uz2 - ur2) =  ( ) = 3.85 % Tensión de cortocircuito (para la carga parcial) uza = uz*( Sa / SN ) = 4 % * ( 400 kVA / 500 kVA ) Nota: La regulación de tensión en un transformador (VDE), es la diferencia entre la tensión nominal y la tensión de plena carga, que se establece en el lado de salida durante el servicio nominal, y para un determinado factor de potencia (cos  ) Eso sí, este ejemplo no entra en detalles sobre si el transformador es trifásico o monofásico...

65 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD (Es muy semejante a hablar en %)
Ventajas: Las magnitudes tienen un valor mas general La razón de transformación de los transformadores, no se involucra en los cálculos Bajo condiciones nominales, un solo valor en °/1 puede representar potencia, impedancia, o voltaje Los cálculos suelen simplificarse - Correspondencia entre funciones sinusoidales y fasores (flechas giratorias) - Esta correspondencia permite facilitar los cálculos en régimen permanente sinusoidal, transformando ecuaciones diferenciales en ecuaciones algebraicas con cantidades complejas (módulo y ángulo). - Ejemplos de cálculo con fasores

66 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
Se expresan en °/1: Potencias complejas, aparentes, activas y reactivas Voltajes Corrientes Impedancias Admitancias

67 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
Para expresar en °/1, se requiere magnitudes que se toman como referencia, llamadas valores “base” Un conjunto de magnitudes de referencia puede obtenerse a partir de una potencia aparente base, y un voltaje base: Sb y Vb En un sistema completo, suele tomarse como valores base a la potencia aparente nominal y el voltaje nominal (ambos, por fase), del componente de mayor potencia del sistema Estos valores base, son por fase, incluyendo potencia base. Generalmente, los datos que se dan son la potencia aparente (kVA) trifásica y los kV entre líneas. Por lo anterior, podría surgir alguna incertidumbre al momento de considerar la relación entre el voltaje en °/1 del voltaje de línea y del voltaje de fase. Aunque se puede especificar un voltaje de línea como base, el voltaje que se requiere para la resolución del circuito por fase, es el voltaje fase-neutro, cuyo valor es 3 veces inferior al voltaje entre líneas. En sistemas balanceados, los valores en °/1del voltaje fase-neutro es igual al valor en °/1 de la tensión entre líneas c/r a la tensión base entre líneas, en el mismo punto. Con respecto a las potencias, la potencia base trifásica es tres veces la potencia base monofásica, y se repite la misma idea que para los voltajes. Reiterando, el trabajo en tanto por unidad, se hace sobre la base de circuito equivalente por fase (o sea, con valores por fase). Los resultados de potencia son entonces, por fase, y deberán multiplicarse por tres.

68 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
Sb y Vb pueden ser cualquier par de valores que deben mantenerse. Cuando Sb y Vb corresponden con los valores nominales de algún componente del sistema, se dice que son la base propia del componente Las magnitudes que se expresan en °/1, son adimensionales Sb y Vb son los valores escogidos como base. Los valores en °/1 se utilizan en cálculos de un equipo aislado (Generador, motor, transformador), o de un sistema completo. Si se ha escogido como valores base a los nominales de un equipo, se habla de base propia del equipo. En un sistema completo, se suele escoger como base a aquellos correspondientes al componente de mayor potencia nominal. Cuando ciertos valores en °/1 están en una base diferente a la del sistema completo, es necesario llevarlos a la base del sistema completo antes de utilizarlos en los cálculos. De ahí la necesidad del cambio de base.

69 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
Sean S (VA), P(Watt), Q(Var), V(Volt), I(A), Z(Ώ ), Y(S) magnitudes de cualquier componente del sistema, a expresar en °/1. Sus respectivos valores en °/1 serán: S°/1 = S (VA) / Sb, P°/1 = P(Watt) / Sb, Q°/1 = Q(Var) / Sb V°/1 = V(Volt ) / Vb , I°/1 = I(A) / Ib I °/1 = I(A) / Ib(A) Z°/1 = Z( Ω) / Zb Y°/1 = Y(S) / Yb Los valores base, son únicos para todo el sistema. Las fórmulas muestran como se expresa en °/1 cualquier magnitud dentro del sistema (Ya sea en una línea, generador, motor, transformador) Obsérvese que las potencias activa y reactiva se expresan en °/1 utilizando la misma potencia aparente base, y el resultado es también, adimensional. Lo anterior es porque la unidad básica de potencia aparente, activa y reactiva, es la misma: Joule / segundo

70 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
Por ejemplo, si en un sistema la base de voltaje escogida es de 15 kV, entonces otros voltajes del sistema tales como 14.8 kV, 15 kV y 15.6 kV, expresados en °/1 se transforman según muestra la tabla siguiente:

71 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
En sistemas trifásicos, o monofásicos, la potencia aparente base, es por fase, la corriente base, es la de línea, y el voltaje base es de fase a neutro. Las siguientes fórmulas se aplican:

72 CANTIDADES EN TANTO POR UNIDAD
Siendo Sb(VA) y Vb(Volt), los valores de referencia escogidos, o valores base, entonces, los otros valores base ( o de referencia ) se obtienen así: Ib = Sb /Vb (A) Zb = Vb/Ib = (Vb)2 / Sb (Ώ) Yb = 1/ Zb (S) Se han definido en total, cinco valores base Las fórmulas mostradas, son para obtener los tres restantes valores base, a partir del voltaje y potencia aparente base.

73 ¿Es lo mismo trabajar en °/1 que en %?
Hay una pequeña diferencia….: uno de ellos requiere un cálculo extra, que alarga la operatoria…, es el %. La diferencia está en que, el producto de dos magnitudes expresadas en °/1 da como resultado otra magnitud, también en °/1, en cambio, si las magnitudes anteriores están expresadas en %, al multiplicarlas entre sí, el resultado deberá ser dividido por 100 para que quede expresado en %. Esto significa que el método de cálculos usando °/1 es más ventajoso que si se usa %.

74 kVA base trifásicos = 30 000 kVA kV base entre líneas = 120 kV
Ejemplo: Sean: kVA base trifásicos = kVA kV base entre líneas = 120 kV Calcular las magnitudes, en °/1, de los siguientes valores en un sistema balanceado: - 108 kV entre líneas kW trifásicos Con respecto a la corriente base y la impedancia base, pueden calcularse, directamente, de los valores base trifásicos de potencia y voltaje: Corriente base, en A = (kVA trifásicos base / (?3 * kVlíneas base)) y, para la impedancia base, Zbase = (voltaje base entre líneas/ ?3 )2 * 1000 / (VA base trifásicos)/3) = (voltaje base entre líneas, en kVolt) / (MVA base trifásicos)

75 Cambio de base de cantidades en °/1
En algunos casos, la impedancia en °/1 de un componente del sistema, se expresa sobre una base diferente de la seleccionada en el lugar donde se localiza tal componente. Por esto, es necesario poder disponer de un sistema para el cambio de bases Sean 1) Z°/1 = Z(Ohm) / ((Vbase1)2 / Sbase1) y 2) Znueva°/1 = Z(Ohm) / ((Vbasenueva)2 / Sbase nueva) De 1) y 2): Znueva°/1 = Z°/1 * ( Sbase nueva / Sbase1 ) * ((Vbase1) / (Vbasenueva))2

76 Ejemplo: La reactancia subtransitoria de un generador de 18 kV, 500MVA tiene el valor 0.25°/1 sobre la base propia. Hallar el valor en °/1 de esta reactancia, sobre la base de 20 kV y 100 MVA. De acuerdo a la ecuación anterior, X”nuevo = 0.25 * ( 100 / 500 ) * (18 / 20 )2 X”nuevo = en °/1 En líneas generales, las resistencias y reactancias de un dispositivo, en % o en °/1, son dadas por el fabricante, con respecto a la base propia del dispositivo. A continuación, se suministra tablas con valores de reactancias para transformadores y generadores

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