UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN MATERIA: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I GRUPO: 2801 PROFESORA: MARÍA.

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLAN MATERIA: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I GRUPO: 2801 PROFESORA: MARÍA DE LA LUZ GONZALEZ QUIJANO ALUMNO: RIOS BUENDIA JOSE JESUS NOMBRE DE LA ACTIVIDAD :”TRANSFORMADOR DE POTENCIA ” FECHA DE ENTREGA: 11/05/2022 SEMESTRE: 2022-2

2 Transformadores de potencia Los transformadores eléctricos de potencia sirven para variar los valores de tensión de un circuito de corriente alterna, manteniendo su potencia. Su funcionamiento se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética.

3 Como funciona un transformador El funcionamiento de un transformador se basa en el principio de inducción electromagnética. El transformador se compone de dos bobinas, con distintas cantidades de vueltas. Ambas bobinas están unidas por un material ferromagnético para disminuir las perdidas del transformador. Se aplica un voltaje de corriente alterna al devanado primario, lo que genera en este un campo magnético, que se traslada a través del material ferromagnético al devanado secundario. Al ser un campo magnético variable (debido a la corriente alterna) genera en el devanado secundario una fem (fuerza electromotriz).

4 Este voltaje va a depender de 3 factores: La cantidad de vueltas que tiene el devanado primario (N1) La cantidad de vueltas que tiene el devanado secundario (N2) El voltaje aplicado en el devanado primario El voltaje generado en el segundo devanado quedara dado por la siguiente formula: V2 = (N2/N1) * V1

5 Para que sirve un transformador Es muy probable que en todos lados donde encontremos energía eléctrica, haya previamente un transformador que este proveyendo la energía con el potencial justo. Es por eso que el uso de un transformador es prácticamente universal, de igual forma a continuación detallaremos alguno de los usos mas comunes de estos: Para distribución de energía. Es mucho mas eficiente transportar la energía con alto potencial y baja intensidad. Es por esto que se utilizan los transformadores para elevar el potencial a alta tensión. Sin embargo en nuestros hogares tenemos corriente de baja tensión. Por lo que también se necesitan transformadores para pasar de alta a media y baja tensión. Para protección de maquinaria eléctrica. En las industrias, los transformadores son muy utilizados para proteger y aislar los equipos eléctricos, controlando los pulsos de energía. Para general altos voltajes. Los transformadores son muy utilizados en el ámbito ferroviario para hacer mover las maquinarias que necesitan de un alto voltaje para funcionar.

6 PARTES DEL TRANSFORMADOR

7 1. BOQUILLAS DE ALTA TENSION 2. BOQUILLAS DE BAJA TENSION 3. RELEVADOR MECANICO DE SOBREPRESION 4. OREJAS CON OJO PARA LEVANTAR LA TAPA 5. REGISTRO 6. COPLE CON TAPON PARA RELLENADO AL VACIO 7. OREJAS DE GANCHO PARA IZAJE DEL CONJUNTO 8. MANOMETRO – VACUOMETRO 9. INDICADOR MAGNETICO DE NIVEL 10. INDICADOR DE TEMPERATURA DEL ACEITE 11. VALVULA SUPERIOR PARA CONEXIÓN A FILTRO PRENSA 12. MANERAL PARA OPERACIÓN SIN EXCITACIÓN DEL CAMBIADOR DE DERIVACIONES CON SEGURO PARA CANDADO E INDICADOR DE POSICIONES 13. PLACA DE CARACTERISTICAS 14. VALVULA PARA DRENAJE 15. VALVULA PARA MUESTREO 16. PLACAS PARA CONEXIÓN A TIERRA 17. REFUERZOS PARA PALANQUEO 18. BASE DESLIZABLE 19. RADIADORES FIJOS O DESMONTABLES C/S VALVULAS 20. CAJA 21. TANQUE CONSERVADOR 22. RELEVADOR DE GAS (BUCHOLZ)

8 BOQUILLAS DE ALTA TENSIÓN La boquilla en un transformador de potencia tiene la función de conectar las guías de los devanados hacia el exterior manteniendo la hermeticidad y aislamiento eléctrico. Por sus características intrínsecas las boquillas están sometidas a grandes esfuerzos dieléctricos al tener que soportar grandes diferencias de potencial en espacios físicos reducidos, esta característica los hace ser el elemento más susceptible de falla de un transformador.

9 BOQUILLAS DE BAJA TENSION Descripción general Dispositivo de protección usado para conducir una determinada corriente desde el devanado secundario del transformador proporcionando un aislamiento eficaz al exterior. Características Boquilla de porcelana, con perno ojo y brida. Para conexiones en doble relación o convencionales. Para tensiones secundarias monofásicas, bifásicas y trifásicas. Aplicaciones Son utilizadas en transformadores de distribución en el lado de baja tensión y en algunos equipos eléctricos. Ventajas Aislamiento y conducción eficiente.

10 RELEVADOR MECANICO DE SOBREPRESION El relevador mecánico de sobrepresión se utiliza para liberar la presión generada dentro de un transformador en el caso de ocurrir un cortocircuito interno. La liberación de presión se acompaña con la operación de un contacto eléctrico que envía la señal de disparo al interruptor, evitando así la ocurrencia de daños mayores (explosión del tanque e incendio). Los materiales utilizados en el RMS garantizan una alta resistencia a los rayos UV y ambientes corrosivos.

11 OREJAS CON OJO PARA LEVANTAR LA TAPA Estan diseñadas para ayudar a levantar el transformador por medio de cables. El levante del transformador es por medio de las orejas principales, utilizando cables suficientemente largos para obtener un angulo no mayor a 30 grados del eje vertical.

12 MANOMETRO – VACUOMETRO El Vacuómetro es un instrumento de medición, que mide la presión de vacío. Esta presión es inferior a la presión atmosférica. Estos medidores de vacío pueden usarse en receptores de bombas de aire o en condensadores de vapor. La presión de vacío es igual a la diferencia de la presión absoluta y la presión atmosférica. Los signos negativos se suelen omitir al medir la presión de vacío.

13 INDICADOR MAGNETICO DE NIVEL La función del indicador magnético de nivel de aceite (figura 1) es la de indicar y controlar el nivel del liquido aislante dentro del tanque de expansión del transformador. Se lo instala en la pared desmontable del tanque de expansión y esta constituido por una caja circular magnética cubierta por un frente de vidrio a través del cual se observa un cuadrante graduado y un índice que señala el nivel correspondiente al liquido aislante.

14 INDICADOR DE TEMPERATURA DEL ACEITE Un indicador digita de temperatura de devanados para transformador permite conocer la temperatura de cada devanado visualizando el valor localmente en la pantalla a LED, además ofrece la posibilidad de enviar variables (y muchos otros valores) de forma remota.

15 VALVULA SUPERIOR PARA CONEXIÓN A FILTRO PRENSA La valvula ayuda a conectar los filtros prensa desaguan y separan líquidos y sólidos en una amplia gama de aplicaciones. Debido a su versatilidad y fiabilidad, los filtros prensa se encuentran entre los equipos más utilizados para la separación de líquidos y sólidos. Desaguan materiales y separan líquidos y sólidos al bombear la pulpa hacia una serie de cámaras vacías formadas por las placas de los filtros prensa. Cada placa está revestida con medios filtrantes que determinan qué partículas se desaguan y se separan del líquido.

16 MANERAL PARA OPERACIÓN SIN EXCITACIÓN DEL CAMBIADOR DE DERIVACIONES CON SEGURO PARA CANDADO E INDICADOR DE POSICIONES Los cambiadores de derivaciones bajo carga (CDBC, en español ó OLTC, en inglés” On-Load TapChanger”) son indispensables para la regulación de tensión de transformadores de potencia utilizados en las redes de energía eléctrica. Estos están conectados en sus devanados. Los cambiadores de derivación son unos dispositivos que permiten seleccionar la derivación o toma de un devanado para cambiar la relación de espiras o relación de transformación ligeramente. Se fabrican de dos tipos Monofásicos y Trifásicos.

17 PLACA DE CARACTERISTICAS Para las personas que no están familiarizadas con el tema eléctrico o específicamente con los transformadores, entender o darle lectura a una placa de característica de un transformador se le hace un tanto tedioso, es por ello que hoy detallaremos de la forma más sencilla cada uno de estos puntos en las placas de características de los transformadores.

18 VALVULA PARA DRENAJE Son checks que permiten el paso en la salida, pero evitan el regreso del flujo por la misma vía. No son válvulas comunes ya que la mayoría de las válvulas de retención son piezas que están cerradas y no permiten su desmantelamiento, las diseñadas para drenaje son unas válvulas que cuentan con una tapa superior que se puede abrir. La intención con la que se puede desarmar esta pieza es con la finalidad de poder dar revisión a la clapeta o disco, ya que cuando se trabaja con drenajes, se puede dar el caso de que haya en el fluido algún sólido como plástico, ramas o piedras (sobre todo en inundaciones) que llegaran a obstruir el buen funcionamiento y cierre del columpio. Para esto es necesario abrirla periódicamente para limpiar y revisar que la válvula tenga el paso libre y un buen estado físico.

19 VALVULA PARA MUESTREO Las válvulas de muestreo son el mejor método para obtener muestras de aceite adecuadas y confiables. Estas hacen posible tomar muestras de aceite de manera segura, mientras el equipo está en funcionamiento, desde el mismo lugar cada vez. Esto significa que se pueden tomar muestras de aceite en cualquier momento ya que no es necesario apagar los equipos. Muestrear mientras el equipo está en funcionamiento, lejos del sedimento y los filtros, asegura que la muestra sea una representación precisa de la condición de lubricación del equipo. Además, la muestra de aceite proviene del mismo lugar de la zona activa cada vez. Esto significa que la muestra extraída contendrá aceite caliente, rica en información, que puede ser utilizada para comparar previas muestras de la condición del equipo.

20 PLACAS PARA CONEXIÓN A TIERRA Las resistencias de puesta a tierra (RPTs) se utilizan para limitar la corriente de falla para la seguridad de los equipos y el personal en sistemas industriales. En un sistema con neutro sólidamente conectado a tierra la corriente de falla está limitada únicamente por la resistencia del suelo. La corriente de falla puede ser muy alta y puede dañar los transformadores, generadores, motores, cableado y otros equipos del sistema. Las RPTs se conectan entre el neutro y la conexión a tierra para aumentar la resistencia neta en caso de falla a tierra y así limitar la corriente a un nivel seguro.

21 REFUERZOS PARA PALANQUEO Deben proporcionarse refuerzos de palanqueo apropiados a la masa completa de la unidad. Dichos refuerzos deben tener un espacio vertical libre de 40 mm como mínimo y de 90 mm como máximo (accesorio 12, tablas 22 y 24 de la NORMA Oficial Mexicana NOMO-J- 116-1989 Productos Eléctricos- Transformadores de distribución tipo poste y tipo subestación.)

22 BASE DESLIZABLE La base del transformador debe ser construida de manera que permita deslizarlo en dos direcciones: paralelo y en ángulo recto a la línea del centro de las boquillas de alta tensión. La base debe ser autoventilada (accesorio 13, tablas 22 y 23 de la NORMA Oficial Mexicana NOMO-J-116-1989 Productos Eléctricos- Transformadores de distribución tipo poste y tipo subestación.).

23 RADIADORES FIJOS O DESMONTABLES C/S VALVULAS Los radiadores son embarcados por separado con sus bridas ciegas y perfectamente sellados. Las válvulas de bloqueo montadas en el tanque principal se colocan en la posición “CERRADO“ para el embarque y al igual que los radiadores, tapadas con bridas ciegas perfectamente selladas. Las bridas ciegas y los empaques colocados, son únicamente para el embarque y deberán de ser reemplazados por empaques nuevos suministrados para la operación permanente del transformador. El radiador posee unas orejas (con ojillo) para su levantamiento en forma vertical. Levántelo colocando una cuerda o un gancho en la oreja o en la brida y usando cualquiera de los métodos mencionados anteriormente.

24 CAJA Es la armadura que protege las partes internas del transformador de potencia lo cual hace que esté trabaje de manera más eficiente y protegido.

25 TANQUE CONSERVADOR Es un recipiente de aceite de forma cilíndrica cerrado por ambos extremos. Se proporciona una gran tapa de inspección a cada lado del recipiente para facilitar el mantenimiento y la limpieza en el interior del conservador. La tubería del conservador, es decir, la tubería que viene del tanque transformador principal, se proyecta dentro del conservador desde la parte inferior. La cabeza del tubo conservador dentro del conservador está provista de una tapa. Este tubo se proyecta así como provisto de un tapón porque este diseño evita que los lodos y sedimentos de petróleo entren en el tanque principal desde el conservador. Generalmente el tubo de fijación del respiradero de gel de sílice entra en el conservador por la parte superior. Si entra por abajo, debe ser proyectado muy por encima del nivel de petróleo dentro del conservador. Este arreglo asegura que el petróleo no entre en el respirador de gel de sílice incluso en el nivel operativo más alto.

26 RELEVADOR DE GAS (BUCHOLZ) Buchholz relé es un dispositivo de seguridad que se utiliza normalmente en grandes transformadores absorbidos por aceite. Es una especie de relé de seguridad activado por petróleo y gas. El propósito del relé Buchholz es proteger a un transformador de las diferentes fallas que ocurren en el transformador como Cortocircuito, entre vueltas, núcleo, incipiente, etc. Este relé detectará estas fallas y cerrará el circuito de alarma. El diagrama de relés de Buchholz se muestra a continuación.

27 BIBLIOGRAFIA https://www.iusa.com.mx/imagenes/Energia/Boqui llas_Baja_Tension.pdf https://www.iusa.com.mx/imagenes/Energia/Boqui llas_Baja_Tension.pdf https://grupoig.com.mx/pdf/manuales/Instructivo_ tipo_poste_subestacion.pdf https://grupoig.com.mx/pdf/manuales/Instructivo_ tipo_poste_subestacion.pdf https://www.fundacionendesa.org/es/educacion/en desa-educa/recursos/corrientes-alternas-con-un- transformador- electrico#:~:text=y%20de%20medida.-,Transformadores%20de%20potencia,fen%C3%B3m eno%20de%20la%20inducci%C3%B3n%20electrom agn%C3%A9tica https://www.fundacionendesa.org/es/educacion/en desa-educa/recursos/corrientes-alternas-con-un- transformador- electrico#:~:text=y%20de%20medida.-,Transformadores%20de%20potencia,fen%C3%B3m eno%20de%20la%20inducci%C3%B3n%20electrom agn%C3%A9tica