Informe De Transformadores Propuesta

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Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos Ingeniería Eléctrica MATERIA: “TRANSFORMADORES” DOCENTE: Ing. Daniel Alejandro Ramírez Torres. INTEGRANTES DEL EQUIPO: Delaurens Álvarez Jorge oriol. Gil López Darío Daniel. González Martínez Manuel De Jesús. Hernández Martínez Miguel Ángel. Herrera Vidaña José Jesús. López Hernández Isaí. Torres Vázquez Xanthe Felipe de Jesús.

GRADO Y GRUPO: “5° Semestre/Grupo A”

PERIODO: Agosto-Diciembre 2019 Coatzacoalcos, Veracruz.

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INTRODUCCIÓN. A lo largo de los años la ingeniería eléctrica ha avanzado así como también la humanidad ha venido creciendo y cada día que transcurre siguen avanzando en la modernización e implementación de nuevos equipos en grandes ciudades que funcionan todo el tiempo los cuales permiten aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna manteniendo la potencia, lo que permite realizar grandes cambios bruscos en la distribución de las cargas que se encuentran en servicio, es por ello que se busca tener soluciones factibles, en términos tanto técnicos como económicos. Es por eso que es de vital importancia realizar un análisis técnico hacia el transformador que corresponde para identificar cuanta carga podemos reducirle al transformador, para así poder establecer cambios considerables a este tipo de transformador. El cual tiene como base las leyes de Faraday, Gauss, Maxwell, entre otras y así se puede comprender este equipo eléctrico y nos ayuda a comprender el funcionamiento de un circuito eléctrico o un circuito equivalente de un transformador gracias a las leyes de la electricidad.

Transformadores

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CUADRO DE CARGAS. AREA

EQUIPO

CANTIDAD

B

LAMPARAS FLOURESCENTES AIRE ACONDICIONADO CONTACTOS COMPUTADORAS CAMARA DE VIGILANCIA REFLECTOR LED SIRENA DE ALARMA MAQUINA EXPENDEDORA REFLECTOR FLOURESCENTE TOTAL

96 10 102 106 3 2 3 1 2

LAMPARAS FLOURESCENTES AIRE ACONDICIONADO DOSIFICADOR DE AGUA REFLECTOR COMPUTADORAS CPU PANTALLAS BOCINA CAÑON CONTACTOS M. INTERNET TOTAL

C

LAMPARAS

D

CONTACTOS MAQUINA EXPENDEDORA SIRENA DE ALARMA REFLECTOR BOMBILLA INCANDESCENTE

Transformadores

16 12 1 8 1 1 57 5 2 2 1 44 1 16 64 102 1 1 2 1 1

CARGA CONECTADA W WTOTAL 32 3,072.00 3900 39,000.00 180 18,360.00 437.5 46,375.00 13 39.00 50 100.00 15 45.00 880 880.00 85 170.00 108,041.00 18.00 288.00 128 1,536.00 1670 1,670.00 3525 28,200.00 550 550.00 1000 1,000.00 209.78 11,957.46 18.78 93.90 96 192.00 5 10.00 468 468.00 180 7,920.00 152 152.00 54,037.36 17 272 32 2048 180 18360 880 880 30 30 85 170 1000 1000 40 40

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REFRIGERADORES MICROONDAS MODEN CLIMA

EDIFICIO ADMINISTRATIVO Y DOMO

F

G

1 1 1 1 1 8

TOTAL DOSIFICADOR DE AGUA 5 LAMPARAS 6 CONTACTOS 274 AIRE ACONDICIONADO 8 COMPUTADORAS 23 IMPRESORAS 8 MICROONDAS 1 VENTILADOR 2 MODEM 3 MINIBAR 1 LAMPARAS 48 TOTAL 58 LAMPARAS FLORECENTES 24 AIRE ACONDICIONADO 8 CONTACTOS 109 MONITORES 35 EXPENDEDORA 1 MICROONDAS 1 TOTAL 80 LAMPARA FLORECENTE 12 AIRE ACONDICIONADO 10 CONTACTOS 127 BOCINA 5 PROYECTOR 5 3 REFLECTOR 2 2

Transformadores

805 1495 396 1450 12 3335 600 250 180 6600 704 1300 1450 30 3 60 18 38 17 3942 180 430 880 1300 38 17 3942 180 10 211 65 85 50

805 1495 396 1450 12 26680 53638 3000 1500 49320 52800 16192 10400 1450 60 9 60 864 135655 2204 408 31536 19620 15050 880 1300 70998 3040 204 39420 22860 50 1055 195 170 100

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EXPENDEDORA

1

880

16 2 65 1 1 1 3 1 1

100 1350 180 370 1500 560 437 750 1500

REFLECTORES DE BULBO DE VAPOR DE SODIO

3

1000

REFLECTORES LED IMPRESORA MICROONDAS FRIGORIFICO DOSIFICADOR DE AGUA

4 1 1 1 1

50 4000 1300 200 500

3000 200 4000 1300 200 500

REFLECTORES DE LAMPARAS FLUORESCENTES TOTAL TOTAL DE CARGA

10

85

850

TOTAL LAMPARAS FLUORESCENTES AIRE ACONDICIONADO CONTACTOS BOMBA CENTRIFUGA COMPUTADORAS BLOWER VIVERO

Transformadores

880 67974 1600 2700 11700 370 1500 560 1311 750 1500

32041 522,384.36

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TRASFORMADOR TIPO PEDESTAL TRIFASICO. 300 KVA / 220 / 127 V OPERACIÓN EN ANILLO. Este transformador tipo pedestal está diseñado con un gabinete de frente muerto construido de 2 secciones, en la parte Frontal se ubica la alimentación y la salida de carga y una sección para medición, su principal característica es que todo el sistema de medición se encuentra integrado en un solo equipo. Este transformador se utiliza en sistemas de distribución subterránea, generalmente para

fraccionamientos

Residenciales,

Desarrollos

Habitacionales,

Centros

Comerciales, Hoteles, Hospitales, Etc. Son fabricados bajo la norma NMX-J-285, complementada con la NOM 002. ACCESORIOS DEL TRANSFORMADOR.1_Gabinete. 2_Fusibles. 3_Seccionador. 4_Boquillas de alta tensión. 5_Identificacion de alta tensión. 6_Cambiador de derivaciones 7_Barras de conexión a tierra. 8_Conexion del tanque a tierra tipo B en A.T. 9_Base. 10_Valvula de drenaje y muestreo. 11_Conexion del tanque a tierra tipo B en B.T. 12_Conexion de baja tensión a tierra. 13_ Boquilla de baja tensión con terminal en espada. 14_Identificacion de baja tensión. 15_Indicador de temperatura de líquido. 16_Placa de Datos. 17_Puertas de gabinete. 18_Valvula de alivio de sobre presión.

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PLACA DE DATOS DEL TRANSFORMADOR DE 300 KV Este

tipo

de

placa

se

encuentra presente dentro del sistema

eléctrico

del

transformador al que estamos analizando. Su principio de operación se basa

en

la

electromagnética

inducción y

sus

características técnicas son comunes en algunos casos. En esta imagen es otras de las placas que trae por la parte de adentro

del transformador tipo pedestal de 300 KV el cual estamos

analizando todas las cargas que se encuentran conectadas a ese transformador por la capacidad que pude soportar a diferencia de los demás que son de menor capacidad.

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CONDICIONES ESPECIALES DE OPERACIÓN DEL TRANSFORMADOR. 1_Vapores o atmósferas dañinas, presencia de polvos contaminantes o abrasivos, mezclas explosivas de polvo o gases, vapor de agua, etc. 2_Vibraciones anormales o cambios de posición. 3_Temperatura ambiente menor de -5˚C y mayor de 40 ˚C. 4_Condiciones de transporte o almacenaje. 5_Limitaciones de espacio. 6_Otras condiciones de operación, dificultades de mantenimiento, tensión desequilibrada, forma de onda deficiente, necesidades especiales de aislamiento, etc. 7_Requerimientos especiales de seguridad.

CARACTERISTICAS GENERALES DEL TRANSFORMADOR Este tipo de transformador es aplicable a sistemas de distribución subterráneos, generalmente utilizados lugares donde la continuidad de servicio, la seguridad y la estática son un factor determinante el cual tiene integrado un gabinete totalmente cerrado, el cual contiene todos los accesorios y sus respectivas terminales para conectarse en sistema de distribución subterránea como ya se había mencionado hace un instante. Además este tipo de transformador está diseñado para soportar y operar a la intemperie y está montado sobre una base típicamente de concreto. Tiene integrado un gabinete a prueba de vandalismo, el cual contiene los accesorios y las terminales de conexión. APLICACIÓN En cuanto a su aplicación de este tipo de transformador su conexión es en anillo ya que tiene seis boquillas las cuales son de alta tensión (A.T). Y además se

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puede conectar con otro transformador ya sea alimentado por dos fuentes diferentes o puede ser un sistema de distribución interconectadas entre sí. Por otro lado la ventaja que tiene este tipo de arreglo estriba en que si, si por alguna razón una de las fuentes de alimentación se ve interrumpida, puede emplearse la otra fuente de alimentación; la cual da la ventaja de tener energizado y operando el transformador u otro transformador que se encuentran interconectados entre sí, mientras que arreglan la falla que causo la interrupción de la alimentación.

LAS CONDICIONES GENERALES DE USO ESTÁN DESCRITAS EN LAS SIGUIENTES NORMAS: • NMX-J-285 Transformadores subterránea.

tipo

pedestal

monofásico

y

trifásico

para

distribución

DIMENSIONES Y MASAS APROXIMADAS DE EQUIPOS NORMALIZADOS.

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FIGURA QUE MUESTRA LAS CONEXIONES DEL TRANSFORMADOR  PROBLEMA: El excedente de carga en la capacidad del transformador provoca y agrava un deterioro de aislamiento, reducción de su ciclo de vida y un sobrecalentamiento que provoca daños a su alrededor. La temperatura ambiente juega un papel importante en nuestro transformador, debido a que se degradan los aisladores y se reduce la vida del transformador. Ejemplo en los ambientes cálidos (40°C) se tendría que especificar una elevación de 50°C como ejemplo la temperatura ambiente máxima =40°C elevación de temperatura de 50°C temperatura de los aislamientos= 105°C.

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PROPUESTA: Con esta propuesta se planea mejorar la vida útil del transformador analizando y realizando modificaciones y/o cambiando elementos que hagan un excedente en nuestra carga y de los cuales se puedan desprender adaptarse a los cambios producidos por ella. Ya que a un plazo de tiempo pueda ver afectaciones en la carga del transformador es por eso que se tomó en cuenta la reducción de elementos que consuman energía de más que puedan reducir la vida del transformador en funcionamiento, tales elementos como contactos y lámparas sobrantes en la instalación de la escuela acoplándonos a las normas eléctricas establecidas.

 



 



La propuesta para reducir el consumo de carga en la subestación principal del ITESCO campus central es la siguiente: En el edificio B se propone: Cambio de 96 lámparas fluorescentes de 32 watts existentes por lámparas led de tubo de 18 watts. Cambio de reflectores fluorescentes de 85 watts por reflectores led de 50 watts. En el edificio C se propone: Cambio de 12 lámparas fluorescentes de 128 watts existentes por lámparas led de tubo de 18 watts. En el edificio D se propone: Cambio de 64 lámparas fluorescentes de 32 watts existentes por lámparas led de tubo de 18 watts. Cambio de 2 reflectores fluorescentes de 85 watts por reflectores led de 50 watts En el edificio F se propone: Cambio de 58 lámparas fluorescentes de 38 watts existentes por lámparas led de tubo de 18 watts.

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En el edificio G se propones Cambio de 80 lámparas fluorescentes de 38 watts existentes por lámparas led de tubo de 18 watts. Cambio de 3 reflectores de 65 watts existentes por reflectores led de 50 watts. Cambio de 2 reflectores de 85 watts existentes por reflectores led de 50 watts. Retiro de 67 contactos. En el vivero se propone: Cambio de 10 reflectores de lámpara fluorescentes de 85 watts existentes por reflectores led de 50 watts.

Con estos cambios tendremos una reducción de carga de 18,973 watts. Al igual para poder tener un mejor desempeño del transformador se recomienda hacer pruebas como: - Prueba de hemeticidad para detección de fugas en tanque - Polaridad - Relación de transformación - Resistencia - Pérdidas sin carga y corriente de excitación Pérdidas con carga e impedancia - Voltaje aplicado - Voltaje inducido - Prueba de impulso de onda completa

TENSIONES PREFERENTES EN LOS DEVANADOS DE ALTA Y BAJA TENSIÓN.

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CUADRO DE CARGA PROPUESTO AREA

B

EQUIPO LAMPARAS LED AIRE ACONDICIONADO CONTACTOS COMPUTADORAS CAMARA DE VIGILANCIA REFLECTOR LED SIRENA DE ALARMA MAQUINA EXPENDEDORA REFLECTOR LED TOTAL LAMPARAS LED AIRE ACONDICIONADO

C

DOSIFICADOR DE AGUA REFLECTOR COMPUTADORAS CPU PANTALLAS BOCINA CAÑON CONTACTOS M. INTERNET TOTAL LAMPARAS LED

D

CONTACTOS MAQUINA EXPENDEDORA SIRENA DE ALARMA REFLECTOR BOMBILLA INCANDESCENTE

Transformadores

CANTIDAD 96 10 102 106 3 2 3 1 2 16 12 1 8 1 1 57 5 2 2 1 44 1 16 64 102 1 1 2 1 1

CARGA CONECTADA W WTOTAL 18 1,728.00 3900 39,000.00 180 18,360.00 437.5 46,375.00 13 39.00 50 100.00 15 45.00 880 880.00 50 100.00 106,627.00 18.00 288.00 18 216.00 1670 1,670.00 3525 28,200.00 550 550.00 1000 1,000.00 209.78 11,957.46 18.78 93.90 96 192.00 5 10.00 468 468.00 180 7,920.00 152 152.00 52,717.36 17 272 18 1152 180 18360 880 880 30 30 50 100 1000 1000 40 40

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REFRIGERADORES MICROONDAS MODEN CLIMA

EDIFICIO ADMINISTRATIVO Y DOMO

F

G

Transformadores

1 1 1 1 1 8

TOTAL DOSIFICADOR DE AGUA 5 LAMPARAS 6 CONTACTOS 274 AIRE ACONDICIONADO 8 COMPUTADORAS 23 IMPRESORAS 8 MICROONDAS 1 VENTILADOR 2 MODEM 3 MINIBAR 1 LAMPARAS 48 TOTAL 58 LAMPARAS LED 24 AIRE ACONDICIONADO 8 CONTACTOS 109 MONITORES 35 EXPENDEDORA 1 MICROONDAS 1 TOTAL 80 LAMPARAS LED 12 AIRE ACONDICIONADO 10 CONTACTOS 60 BOCINA 5 PROYECTOR 5 3 REFLECTOR 2 2

805 1495 396 1450 12 3335 600 250 180 6600 704 1300 1450 30 3 60 18 18 17 3942 180 430 880 1300 18 18 3942 180 10 211 50 50 50

805 1495 396 1450 12 26680 52672 3000 1500 49320 52800 16192 10400 1450 60 9 60 864 135655 1044 408 31536 19620 15050 880 1300 69838 1440 216 39420 10800 50 1055 150 100 100

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EXPENDEDORA TOTAL LAMPARAS FLUORESCENTES AIRE ACONDICIONADO CONTACTOS BOMBA CENTRIFUGA COMPUTADORAS BLOWER VIVERO

REFLECTORES DE BULBO DE VAPOR DE SODIO REFLECTORES LED IMPRESORA MICROONDAS FRIGORIFICO DOSIFICADOR DE AGUA REFLECTORES LED TOTAL TOTAL DE CARGA PROPUESTO

Transformadores

1

880

16 2 65 1 1 1 3 1 1

100 1350 180 370 1500 560 437 750 1500

3

1000

4 1 1 1 1 10

50 4000 1300 200 500 50

880 54211 1600 2700 11700 370 1500 560 1311 750 1500 3000 200 4000 1300 200 500 500 31691 503,411.36

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conclusión: podemos apreciar como hay un notable cambio en la carga del del transformador de esta manera logramos hacer que la vida del mismo se prolongue de manera considerable, contamine menos y funcione de manera mas correcta evitando riesgos de apagones y molestias en el personal de la escuela. Dadas estas soluciones encontraremos un descenso en la temperatura del transformador. En un transformador eléctrico, al igual que en todas las máquinas eléctricas, hay pérdidas de potencia. Por tratarse de una máquina estática, no existen pérdidas de potencia de origen mecánico en un transformador y éstas se reducen a las del hierro del circuito magnético y las del cobre de los bobinados. Ninguna máquina trabaja sin producir pérdidas de potencia, ya sea estática o dinámica. En un transformador real tenemos perdidas, tanto en el circuito magnético, como en el circuito eléctrico.

Bibliografia: L. Zambrano and M. Byron, ―PROPUESTA PARA EL ESTUDIO DE OPTIMIZACIÓN DE CARGABILIDAD DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN EN LA EMPRESA ELÉCTRICA PÚBLICA 2012 J. D. V. Toasa, ―PROPUESTA DE GUIA PARA LA SELECCION DE TRANSFROMADORES DE DISTRIBUCION CON ENFASIS EN SU NIVEL DE CARGA.,‖ p. 129, 2011.

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