Configuracion de Centros de Transformacion

8/13/2019 Configuracion de Centros de Transformacion

1/32

En esta unidad aprenderemos a:

Y estudiaremos:

Unidad


2/32

1

8

1. El sistema elctrico

Subsistema de produccin (A).

-

Importante

-

-

-

Subsistema de transporte (B).

Subsistema de distribucin (C). Fig. 1.2. Sistemas de produccin, transporte y distribucin.

Simbologa

ST

Central

elica

Abonadomedia tensin

ET

Central

nuclear

Fig. 1.1. Sistema elctric

250MVA

10kV

10kV 66kV

66kV 6kV

66kV 6kV

66kV 10kV

66kV 6kV

66kV

100MVA

6kV

SUBSISTEMDE

PRODUCCIN

SUBSISTEMADE

PRODUCCIN

SUBSISTEMADE TRANSPORTE

SUBSISTEMADE DISTRIBUCIN

6kV 66kV

6kV

6kV

10kV

10kV

10kV

230V

400V

6kV

6kV

6kV

400V

230V

6kV

6kV

400V

230V

6kV 400V

10kV

10kV

230V

230V

10kV 230V

10kV 230V

Abonado

baja tensin

Central

hidrulica

Central

trmica

STD

ST

CT

A

ET

B

C

ET


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1

CE

A. Caractersticas del sistema elctrico

nmero de fases,

tensiones de servicio -

Tipo Tensin de servicio (V) Uso

Baja tensin

Media tensin

Alta tensin

Muy alta tensin

frecuencia de la red

B. Lneas elctricas

lneas elctricas areas de AT

-

1. categora. 2. categora. -

3. categora. -

20, 66, 132, 220, 400 kV.

Tabla 1.1. Tensiones de los sistemas elctricos.

Categora

de lalnea

Tensin

nominalde la red(Un ) kV

T

ed

3. * * * *

2. * * *

*

1. *

Tabla 1.2. Categoras de lneas

Vocabula

Tensin nominal.

Tensin ms elevada. U


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1

10

1.1. Redes elctricas

Redes elctricas de transporte

Redes elctricas de distribucin

red de distribucin

Instalaciones de la red de distribucin

Tipos Formadas por

red pblica de distribucin.

Tabla 1.3. Tipos de redes elctricas.

Tabla 1.4. Instalaciones de la red de distribucin.

1.

2. -

3. - -

4.

Actividades


5/32

1

A. Conexin a la red general de la compaa suministradoraexistente en la zona

Tabla 1.5. Formas de conexin de la red de distribucin.

Vocabula

Subestacin. Centro de reparto.

Simbolog

BT

Importan

Edificacin N. de vivieha

Tabla 1.6. Clasificacin edifin. viviendas.

Conexiones a la red Representacin

Conexin a una lnea con tensin superior a lade las lneas de distribucin de AT de la red dedistribucin prevista.

Conexin a una subestacin o a un centro dereparto.

Conexin con una lnea cuya tensin es igual a

la de las lneas de distribucin de AT de la redde distribucin prevista en la zona.

Conexin a un CT con potencia suficiente.

Fig. 1.3. Conexin a una lnea contensin superior de tipo A.

Fig. 1.4. Conexin a una subestacino a un centro de reparto de tipo B.

Fig. 1.5. Conexin a una lnea de igualtensin de tipo C.

Lmite de la zona

a alimentar

>30 kV

Lmite de la zona

a alimentar

BT

Lmite de la zona

a alimentar

>30 kV

BT

Lmite de la zonaa alimentar

BT

BT

Fig. 1.6. Conexin a un CT de tipo D.

BT


6/32

1

12

B. Estructura de las redes elctricas de distribucin

superficie de la zona, potencia mxma prevista tipo de conexin a la red

Representacin Red de distribucin Caractersticas

Fig. 1.7. Red en BT.

Red en BT -

Fig. 1.8. Red lineal.

Red lineal -

Fig. 1.9. Red en anillo.

Red en anillo

Fig. 1.10. Red de anillos mltiples.

Red en anillos mltiples

-

Fig. 1.11. Red en huso normal.

Red en huso normal - -

BT

BT

Lnea de BT

BT BT

BT BT

BT

BTBT

BT

BT

BTBT


7/32

1

Fig. 1.12. Red en huso normal mltiple.

Red en huso normal mltiple

Fig. 1.13. Red en huso apoyado.

Red en huso apoyado -

Tabla 1.7. Formas de redes elctricas de distribucin.

Vocabula

Centro de reflexin.

BT

BT BT

BTBT

BT BT

1.2. Introduccin a los centros de transformacin

-

-

- -

5.

Actividades

Fig. 1.14. Centro de transformaci

AT

Central

hidrulica

Estacin

transformadora

C

hid

MT CT CT

Subestacin

CT

MTBT


8/32

1

14

2. Los centros de transformacin clasifican

Tabla 1.8. Clasificacin de los CT.

CT segn su alimentacin

CT alimentado en punta.

CT alimentado en paso.

Alimentacin

Propiedad

Emplazamiento

Acometida

Obra civil

Normativa

-

-

6. -

7.

Actividades

Fig. 1.15. CT alimentado en punta.

SAS630 A

AS630 A

DIN

EntradaAl transformador

Fig. 1.16. CT alimentado en paso.

SAS630 A

SAS630 A

SAS630 A

AS630 A

AS630 A

AS630 A

3-DIN

Entrada Salida aotro centro

Altransformador


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1

CT segn su propiedad

CT de empresa.

CT de abonado o cliente. -

- -

CT segn su emplazamiento

CT intemperie o areo. - -

Fig. 1.17. Esquema de CT de empresa.

SAS630 A

SAS630 A

SAS630 A

AS630 A

AS630 A

DIN

AS630 A

Entrada Salida A los transform

Fig. 1.18. Esquema de CT de cliente.

Empresa ClienteSeccionamiento

Altransformador

Cuadrocontadores

Entrada Salida

Fig. 1.19. Fotografa y esquema de un CT areo.

Transformador

Apoyo

Cuadro de BT


10/32

1

16

CT interior.

De superficie.

Subterrneo.

CT segn la acometida

CT con acometida area.

CT con acometida subterrnea.

Fig. 1.20. Acceso a CT subterrneo.

Centro detransformacinsubterrneo

Fig. 1.21. CT con acometida area.

Pasamuros

Acometida

Fig. 1.22. CT con acometida subterrnea.

Acometid

Proteccin

de malla

Acometidas MT

Acometidas BT

Acometidas BT

AcometidasMT

Cuadros BT

TrafoCldas

MT

5 900

23

00

22

00


11/32

1

CT segn obra civil

CT convencional. - -

CT compacto semienterrado. -

in situ

CT compacto de superficie. - - -

Fig. 1.23. CT convencional.

Tierra pa

Lnea

Lnea de AT

Seccionador

Protecciones

Transformador

Tierra aparatosTierra neu

Cuadro

Fig. 1.25. Esquema de un CT compacto con bajada de lnea areaa subterrnea.

Maniobray proteccin

Transformador Puentes de BT

Puentesde AT

Cuadro de BT

Puesta atierra deproteccin

Puesta a

tierra deproteccin

Acera perimetral

Puesta atierra deservicio

Fig. 1.24. CT compacto semienterrado.


12/32

1

18

CT de maniobra.

CT prefabricado.

CT prefabricado de superficie.

in s

Trabajos a realizar previosa la instalacin del CT

-

-

Trabajos a realizar posterioresa la instalacin del CT

-

Tabla 1.9. Trabajos a realizar parala instalacin de un CT.

Fig. 1.27. Excavacin y dimensiones de un CT prefabricado.

Fig. 1.26. CT prefabricado.

Lecho de arenacompactada

Canalizacincables de AT Canalizacin

cables de BT


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1

CT prefabricado subterrneo. - - -

Fig. 1.28. Instalacin de un Cprefabricado.

Fig. 1.29. Caractersticas de un CT prefabricado subterrneo.

Cable de tierra Placa de hormign

y capa de arena

Tapa

transformadorTapa

materiales

Tapaoperario

2 700

3 100 A A A

6 500

7 300

675

*

Su estructura monobloque,de gran resis-

tencia mecnica, est compuesta por hor-

mign vibrado y armaduras electrosoldadas

unidas al colector de tierra del CT.

La tapa de acceso de mate-

rialesdispone de un hueco de

900 1 550 mm y presenta

tambin cuatro insertos en elexterior para su manipulacin.

La entrada del personal se realiza por un hueco de 1 200 850 mm. Este acceso est cubierto por

una tapa equilibrada, que permite su apertura por un solo operario; al abrirse despliega una protec-

cin perimetral metlica alrededor del hueco de acceso. El descenso al CT se realiza por una esca-

lera, con un ngulo de inclinacin inferior a 68. El pasillo de maniobra est alejado de la entrada; deeste modo se evita que se moje con el agua de lluvia.

La impermeabilizacin de la superficiede hormign, que es resistente a la pre-

sencia de sulfatos en el terreno, y la existencia dejuntas estancasen los accesos

laterales de cables y en las tapas superiores, permiten su instalacin en terrenos

con nivel fretico alto e incluso en aquellos con riesgo de inundacin.

8. -

Actividades

La tapa de acceso al transformadorpresen-

ta un hueco de 1 250 2 200 mm y dispone en

su parte exterior de cuatro insertos roscados

para su manipulacin. Dentro del centro, el

transformador se encuentra separado por me-

dio de una malla y situado sobre el foso de re-

cogida de aceite.

250

+5

0


14/32

1

20

Caractersticas de los locales Normativa contra incendios

-

- -

Tabla 1.10. Caractersticas de los locales para CT.

2.1. Constitucin bsica de un centro de transformacin

Fig. 1.30. CT con equipo transformador doble.

Lneas puente de conexinen AT

Lneas puente de conexinen BT

Lnea de distribucin en AT

400 kW 400 kW

Lneas dedistribucin

en BT


15/32

1

A.

CE

Ms dat

Seccin

Pozosde aceite

Transformadores

Lnea depuesta a tierra

Planta Cotas en cm

IET-4IET-4

IET-8

Fig. 1.31. Planta y alzado de un CT convencional con equipo doble.

Lnea depuesta a tierra

Lneasde llegaday salida

Celdasde lnea

Cables aisladosde proteccin

Celdas deproteccin


16/32


17/32

1

Celda de transformador

Embarrados de MT

Cuadro de BT

N

N

Tabla 1.11. Componentes de un CT convencional.

Fig. 1.34. Celdade transformador deun CT convencional.

Proteccinde malla

Alzado Planta

Fig. 1.35. Embarrados de MT de un CT convencional.

Fig. 1.36. Cuadro de BT de un CT convencional.

9.

Actividades

1 140

120

10

00


18/32

1

24

3.Centro de transformacin prefabricadocon celdas modulares

sistem

de celdas modulares

Tensin nominal (kV) Intensidad nominal (A) Intensidad de cortaduracin (kA)

Tabla 1.12. Tensiones nominales para celdas modulares.

Fig. 1.37. CT prefabricado.

Celdas

y conectores

Envolvente

Puentes de BT

Puentes de AT

Transformado

Cuadros de BT

Protecciones y

equipos de telemando


19/32

1

3.1. Funciones y componentes de las celdas modulares

funcin -

Denominacin Funciones

Celda de remonte

Celda de lnea

Celda de proteccin con fusibles

Celda de interruptor automtico

Celda de interruptor pasante

Celda de medida

Tabla 1.13. Tipos de celdas modulares.

elementos

Base y frente. -

-

Ms dat

corrosin


20/32

1

26

Cuba.

Interruptor/seccionador/seccionador de puesta a tierra.

Interruptor automtico.

a)

b)

La actuacin de este interruptor se realiza mediante palanca de accionamiento sobre dos ejes distin

tos: uno para el interruptor (conmutacin entre las posiciones de interruptor conectado e interrupto

seccionado) y otro para el seccionador de puesta a tierra de los cables de acometida (que conmut

entre las posiciones de seccionado y puesta a tierra).

-

Ten cuidado

Fig. 1.38. Cuba de una celda modular(zona sombreada).

Fig. 1.39. Interruptor/seccionador/seccionador de puesta a tierra de unacelda modular (zona sombreada).

Contacto jo Contacto jo Contacto jo

Contactopuestaa tierra



Contactomvil

Contactomvil

Contactomvil

INTERRUPTORCONECTADO

INTERRUPTORSECCIONADO

INTERRUPTOR DE PUESTAA TIERRA CERRADO

Fig. 1.40. Funcionamiento del interruptor.

Fig. 1.41. Interruptor automticodel sistema de celdas modulares(zona sombreada).

Palancade transformacin

Borna delcontacto mvil

Borna delcontacto jo

Contacto jo

Contacto mvil

Aislador

Biela aislante

Fig. 1.42. Funcionamiento del interruptor automtico.


21/32

1

Mando.

Tabla 1.14. Tipos de mandos.

Tipologade mandos Clasificacin Caractersticas

Del interruptorautomtico

Del interruptorde tres posiciones

Fusibles. -

a) - b)

3.2. Conexiones entre celdas

adaptadores

conjunto de unin

Fig. 1.43. Funcionamientodel portafusibles.

Al mando del interruptor

Presin interior

Percutor del fus

Membranas Aislador

Fig. 1.44. Salida de embarrad(con un adaptador enchufable


22/32

1

28

3.3. Operaciones de maniobra en celdas

operaciones de maniobra

Importante

seguridad -

sistema de enclavamiento -

Ms datos

-

A

B

C

A

B

10.

11. -

Actividades

Fig. 1.45. Operaciones de maniobra en celdas modulares.

Cierre/apertura del seccionador de puesta

a tierra.

Cierre/apertura del interruptor

(mandos B o BM).

Sealizacin de posicin del interruptor.

Cierre/apertura del seccionador de puesta

a tierra.

Cierre del interruptor/carga de muelles

(mando BR).


Liberacin de muelles apertura del

interruptor.

Sealizacin de la fusin de fusibles.

Carga de resortes.

Apertura del interruptor automtico.

Cierre del interruptor automtico.

Sealizacin de posicin del interruptor

automtico.

Indicacin de tensado de resortes.

Contador de maniobras (opcional).

Apertura/cierre del interruptor.


A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

F

CML

A B

C

CMIP

B A

CMP-F

A

C

B

D

E

CMP-A

E

B

D

C

F

A


23/32

1

3.4. Funciones de proteccin

a) Fusibles asociados.

b) Fusibles combinados.

Tabla 1.15. Seleccin de fusibles para celdas de proteccin.

Unred(kV)

Uncelda(kV)

Potencia del transformador (kW)

50 100 160 200 250 315 400 500 630 800 1 000 1 250 1 600

1

12.

Actividades

13.

Actividad

Fig. 1.46. a) Fusibles asociados; b) Fusibles combinados.

A B


24/32

1

30

3.5. Transformador de distribucin

A. Constitucin externa del transformador de distribucin

Pasatapas de MT.

Tabla 1.16. Transformacin de MT a BT.

MT BT

Importante

Fig. 1.47. Transformadoresde distribucin.

Fig. 1.48. Partes de un transformador de distribucin.

1. Aislador de porcelana

2. Perno de unin.

3. Caperuza.

4. Descargador superio

5. Descargador inferior. 6. Junta anular.

7. Arandela de junta.

8. Tuerca.

9. Junta anular.

10. Junta hexagonal

protegida contra

corrosin.

11. Tuerca hexagonal.

12. Tornillo de conexin.

Depsito de expans

Indicador de nivel

Cuba

Ruedas de soporte

Pasatapas

Placa de

caractersticas

1

7

8

12

4

5

9

11

10

2

Fig. 1.49. Pasatapas de MT.

6

3

12 3

12


25/32

1

Pasatapas de BT. -

Cuba. - -

Depsito de expansin.

Indicador del nivel de aceite.

Desecador. - - -

Termostatos. -

Placa de caractersticas. - -

Designacin de bornes.

Fig. 1.50. Pasatapas de BT.Fig. 1.51. Desecador.

Fig. 1.52. Termostatos.

Fig. 1.53. Designacin de bor

1. Pieza superior del aislador

de porcelana.

2. Pieza inferior del aislador

de porcelana.

3. Perno de unin.

4. Tuerca.

5. Arandela.

6. Arandela.

7. Tuerca hexagonal.

8. Tuerca cilndrica.

9. Terminal de unin.

10. Junta anular en el perno.

11. Junta anular.

12. Junta anular en la tapa.

13. Junta anular.

250 y 630 A

Soldado

Soldado

1

2

3

4

5

6

7

8

11

1

12

10

13

2

34

5

6

7 9

1011

12

13

1

2

8 9

3

4


26/32

1

32

B. Constitucin interna de un transformador

(ncleo) (arrollamientos bobinas)

C. Caractersticas generales de los transformadores de distribucin

Tabla 1.17. Esquema de la constitucin interna de un transformador.

Elementos Caractersticas Representacin

Ncleomagntico

a) b) Fig. 1.54. Ncleo magntico.

Yugo

Culata

Culata

Columnas

Arrollamientos

o bobinas

a)Arrollamiento alternado: b)Arrollamiento concntrico:

14.

15.

Actividades

Fig. 1.55. Arrollamientos.


27/32

1

Tensin primaria.

Tensin mxima de servicio.

Tensin nominal primaria(kV) Tensin mxima de servicio(kV)

Tensin nominal secundaria. -

Clase Tensin nominalsecundariaNivel de tensin

de la red

Potencia nominal. - -

SUI

=

3

1000

S U I

Calentamientos.

Potencias nominales normalizadas. -

Sobre poste En caseta

Tabla 1.18. Relacin de tensiones nominales y de servicio.

Tabla 1.19. Tensin nominal secundaria-tensin de red.

16.

Actividad

Vocabula

Tensin primaria. Tensin mxima de se

Tabla 1.20. Potencias nominales normalizadas.


28/32

1

34

Intensidad nominal primaria.

IS

U=

I S U

Potencia (kW)Intensidades (A)

En 11 kV En 13,2 kV En 15 kV En 20 kV En 30 kV

11

Tensin de cortocircuito.

Disposicin interna del transformador monofsico. U1 U N1 N

mU

U

N

N= =

1

2

1

2

Tabla 1.21. Intensidades nominales primarias.

Vocabulario

Intensidad nominal primaria. Tensin de cortocircuito.

Fig. 1.56. Tensin de cortocircuito.

Fig. 1.57. Transformador monofsico.

1

3

1

2

2

3

Ncleo magntico

Arrollamiento primario (conectado a fuente alterna)

Arrollamiento secundario

A

2 N

2 U

2 V

2 W

1 U

1 V

1 W

Vcc

IN (BT)


29/32

1

Transformador trifsico. -

Denominacin E Smbolo

Intensidad nominal secundaria.

Potencia (kW)Intensidades (A)

En B1 (230/133 V) En B2 (398/230 V)

1

1

1

1

1

IS

U=

1000

3

I S U

Tabla 1.23. Intensidades nominales secundarias.

Vocabula

Intensidad nominal secun

17.

18.

19.

20.

Actividad

Tabla 1.22. Conexiones de los transformadores trifsicos.


30/32

1

36

D. Transformadores especiales y designacin

bitensi

E. Acoplamiento de transformadores en paralelo

ndice del transformador I

11

ndice deltransformador

II

S

S

S

11 S

Tabla 1.24. Transformadores bitensin.

Tabla 1.25. Designacin de un transformador de distribucin.

Tabla 1.26. Toleranciasde acoplamiento.

Tabla 1.27. Acoplamiento segn ndices horarios.

Transformador bitensin en el primario

Transformador bitensin en el secundario

Transformador bitensin en el primarioy en el secundario

Caractersticas de designacin Ejemplo

a)

b)

c) d)

e)

f)

g)

250/24/20B2 O-PE UNESA 5201 D

Condicin Tolerancia

1

a b c d e f g

21.

Actividades


31/32

1

Comprueba tu aprendizaje

1.

2.

3.

4.

Identificar los diferentes tipos y partes de un CT.

5.

6.

7.

8.

Asociar la funcin de un transformador en el CT.

9.

10.

11.

12. N1

13.

1

2

3

45

1 2

3

4

5

1

3

4

5

2

A B

C D

2

3

4

1

6

5

7

9

10

Centrales generadoras

(subsistema

de .....................)

...........................

(subsistema

de transporte)

Redes de ............

(subsistema

de .....................)


32/32

1

Sntesis

Sistema elctrico

Centros de transformacin

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Configuracion de Centros de Transformacion