República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Instituto Universitario de Tecnología del Oeste “Mariscal Sucre”
Programa Nacional de Formación en Ingeniería Eléctrica
Cátedra: Sistemas Eléctricos de Potencia II
Profesor: Juan Almirail
Sección: 5021
SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA REFINERÍA PDVSA PUERTO LA CRUZ (PROYECTO VALCOR)
Integrantes:
Alejandro Girón C.I.: V- 11.414.164
León Bocanegra C.I.: V-14.500.736
Ronels Méndez C.I.: V- 12.377.854
Trino Flores C.I.: V- 9.488.368
Vicente Martínez C.I.: V- 12.640.950
Williams Cottua C.I.: V- 6.948.823
Caracas, 04 de Febrero de 2.011.
SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIAREFINERÍA PDVSA PUERTO LA CRUZ
(PROYECTO VALCOR)
En la subestación eléctrica de la refinería de Puerto La Cruz se
tienen a la entrada dos (02) transformadores de potencia, identificados
como XFR-53-7A01 y XFR-53-7A02 con las siguientes características,
230KV/34.5KV, OA, FA, FOA, con 55/73/88 MVA y Z=10%, conexión
estrella - estrella con delta terciario; diga:
1. ¿Qué significan OA, FA, FOA, con relación a las potencias 55/73/88
MVA?
OA, FA, FOA, significa el tipo de enfriamiento del transformador:
OA: Es la llamada refrigeración natural. El calor es transportado por
radiación y convección por el aire que rodea las superficies externas
de la cuba. Esta puede estar lisa u ondulada para aumentar la
refrigeración, o bien provista de radiadores para alcanzar un efecto
refrigerante mayor.
FA: En este tipo de transformador la convección se hace más eficaz
por medio de aire forzado, a través de la adicción de ventiladores.
FOA: Transformador sumergidos en aceite, con enfriamiento por
aceite forzado con enfriadores de aire forzado. El aceite de estos
transformadores es enfriado al hacerlo pasar por cambiadores de
calor o radiadores de aire y aceite colocados fuera del tanque. Su
diseño está destinado a usarse únicamente con los ventiladores y
las bombas de aceite trabajando continuamente.
Es de hacer notar que el tipo de enfriamiento, esta estrechamente
ligado a la potencias de disipación del transformador; para el sistema en
estudio:
OA para potencia de 55 MVA.
FA para potencia de 73 MVA.
FOA para potencia de 88 MVA.
2. Explique en el transformador XFR-53-5B01 de 34.5KV/4.16KV
(15/20MVA). ¿Qué significa la conexión Dyn5 y para que me sirve?
La conexión Dyn5, es la designación del grupo vectorial o fasorial del
transformador y significa:
D: Las bobinas del primario están conectadas en delta "Δ".
y: Las bobinas del secundario están conectadas en estrella "Y".
n: El secundario tiene el cuarto conductor (neutro).
5: El desfase en grados eléctricos entre el primario y el secundario,
en este caso es de 150 grados eléctricos.
Estos arreglos permiten trabajar con los fasores o grupo de vectores
a conveniencia de nuestro arreglo, así se puede jugar con el diagrama
fasorial según nuestra utilidad.
Designación simbólica de las conexiones
La conexión de los devanados trifásicos se designa con las letras
Y, D y Z para los devanados de alta tensión e y, d, z para los de baja
tensión. Si el punto neutro de los devanados en estrella o en zigzag es
accesible para su conexión, las designaciones se convierten en YN o ZN
e yn o zn.
Acoplamiento de transformadores
De una manera general para el correcto funcionamiento de dos
transformadores trifásicos acoplados en paralelo se han de cumplir las
siguientes condiciones:
Igualdad de relación de transformación.
Igualdad de tensión de cortocircuito.
Igualdad de índice horario.
Igualdad de potencia.
Índices de conexión
3. Explique en la conexión del transformador XFR-53-5B06;
34.5KV/13.8KV (20MVA). ¿Qué significa Z=4, 675%?
Z=4, 675%, es la impedancia característica del transformador, dato
importante para acoplar, o adquirir un transformador, porque con el mismo
se puede jugar con los niveles de cortocircuito, utilizando a veces el
transformador como acoplador de impedancia.
4. El transformador XFR-53-3C02 (4.16KV/0.48KV) alimenta a través
de un ducto de barras (BD-53-2C02) una barra con las siguientes
especificaciones: 480V, 4000A, 3PH, 4W, 60HZ, 65KA, SYM.
Explique el significado de cada uno de los términos.
A continuación se muestra el significado de cada uno de los términos
presentes en la barra:
480V= Nivel de tensión de la barra.
4000A= Capacidad de corriente manejada por la barra.
3PH= Sistema trifásico.
4W= Número de barras.
60HZ= Frecuencia de operación.
65KA= Nivel de cortocircuito.
SYM= Nivel de cortocircuito simétrico.
5. Al lado de la subestación de la refinería PLC-PDVSA, se encuentra
una planta eléctrica formada por tres (3) turbogeneradores, G6, G7 y
G8, los cuales alimentan una barra con las siguientes
características: 13.8KV, 2000A, 3PH, 3W, 60HZ, 750MVA, SYM.
Explique: ¿Qué significan cada una de estas variables?
A continuación se muestra el significado de cada una de las
variables presentes en la barra:
13.8KV= Nivel de tensión de la barra.
2000A= Capacidad de corriente manejada por la barra.
3PH= Sistema trifásico.
3W= Número de barras.
60HZ= Frecuencia de operación.
750MA= Nivel de cortocircuito.
SYM= Nivel de cortocircuito simétrico.
6. El transformador XFR-53-7A02, con cambiador de tomas automático
bajo carga, con conexión estrella-estrella con delta terciario, cuyo
secundario a 34.5KV presenta su arrollado en estrella puesto a tierra
a través de una impedancia con especificaciones de 400 A y 10 Seg.
Explique: ¿Qué significado tienen estos dos valores como limitantes
de la corriente de cortocircuito?
Estos valores significan la capacidad de la resistencia limitadora de
corriente de 400 A por un tiempo 10 Seg.
7. Si quisiéramos proteger con un interruptor el motor de inducción
alimentado en una tensión de 13.8KV, e identificado como G-2002.
¿Cuál debería de ser el valor mínimo del nivel de cortocircuito para
ese interruptor?
De colocarse un interruptor, en primer lugar debe saberse cuál es la
potencia del motor, y en el plano esto no se indica; por experiencia un
motor alimentado con esta tensión debería estar entre 10.000 a 15.000
Hp, donde la protección a utilizar seria de 12KA a 19.6 KA simétricos.
8. El transformador XFR-53-7A02 está protegido en su secundario o
lado de baja, por el interruptor de potencia 52-B, de 2000A, y en el
lado de alta por el interruptor IS-53-7A02, el cual esta encapsulado
en SF6 (Hexafloruro de Azufre), ver simbología. Explique las
ventajas de esta tecnología en la extinción del arco eléctrico con
respecto a otros interruptores de potencia.
Es una normativa de PDVSA e internacional, que todo sistema a
partir de 34.5KV, utilice SF6 para la ruptura de los arcos eléctrico dentro
de un interruptor.
Se aplica el mismo principio que en los interruptores automáticos,
con el SF6 como el medio en vez del aire. En el interruptor automático de
SF6, el movimiento de los contactos comprime el gas y fuerza que fluya a
través de un orificio en la cercanía del arco. Este tipo de interruptor
automático de SF6 ha sido desarrollado para sistemas de transmisión
EHV (extra alta tensión).
TABLA COMPARATIVA TECNOLOGÍA SF6 VS. VACIÓ
SF6 Vacio
Utiliza la conductividad del gas
ionizado para mantener el
arco eléctrico.
El gas ionizado es altamente
dieléctrico.
Cada apertura degrada el gas.
Se utiliza entre niveles de
tensión de 36KV a 69KV.
Utiliza vapor metálico para
mantener el arco eléctrico.
El plasma creado por el vapor
metálico es de rápida
recuperación.
Cada apertura desgasta los
contactos.
Se utiliza entre niveles de
tención de 2,4KV y 36 KV.
9. ¿Cuál es el nivel de cortocircuito en la barra PDC-53-2D01?
La información presentada en la barra es 480V, 4000A, 3PH, 4W,
60Hz, 65KA, SYM, lo cual indica que el nivel de cortocircuito en la barra
es de 65.000 A simétricos.
10. Tome el transformador XFR-53-7A01 como base del sistema y
exprese el sistema en "por unidad".
REFERENCIAS
http://www.mitecnologico.com/iem/Main/
TiposDeEnfriamientoEnTransformadores
http://www.docentes.utonet.edu.bo/aquirogaf/wp-content/uploads/
Cap_1_Introduccion_tranformadores.pdf
http://www.ingeborda.com/biblioteca/Biblioteca%20Internet/
Catalogos%20de%20Fabricantes/Materiales%20Electricos/Schneider/
Cuadernos%20Tecnicos%20CT/CT171.pdf
http://www.construnario.com/diccionario/swf/27151/
@@@@@@Distribuci%C3%B3n%20el%C3%A9ctrica%20en%20Media
%20Tensi%C3%B3n/General%20Media%20Tensi%C3%B3n/Cat
%C3%A1logo%20SF6.pdf
http://library.abb.com/GLOBAL/SCOT/scot271.nsf/VerityDisplay/
3459246004E03292C1256DDD00346E62/$File/26-34%20M564%20-
%20SPA.pdf
http://www.tuveras.com/et/et.htm
http://patricioconcha.ubb.cl/eleduc/public_www/capitulo1/
transformadores.html
http://www.legrand.cl/inter/liblocal/catalogo%20pdf/Ductos%2086-
95.pdf
ANEXO 1
Diagrama unifilar de sistema eléctrico de potencia de la refinería de Puerto La Cruz, proyecto VALCOR,
subestación eléctrica y planta de turbo-generación.
ANEXO 2
ANEXO 3
ANEXO 4
ANEXO 5
ANEXO 6
ANEXO 7
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