Transformadores Parte 2

Instalaciones Industriales II TRANSFORMADORES

Ing. Jaime Tisnado

Contenido Retroalimentación TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION SUBESTACIONES DE TRANSFORMADORES CALCULO DE SUBESTACIONES

TRANSFORMADORES OBJETIVOS: Que el participante:

Realice el CALCULO DE SUBESTACIONES

CONEXIÓN DE TRANSFORMADORES EN PARALELO VOLTAJES NOMINALES IDENTICOS EL PORCENTAJE DE IMPEDANCIA DE UNO DE LOS TRANSFORMADORES DEBE ESTAR COMPRENDIDO ENTRE EL 92.5% Y EL 107.5 % DEL OTRO. LAS CARACTERISTICAS DE FRECUENCIA DEBEN DE SER IGUALES. LAS POLARIDADES DEBEN SER LAS CORRECTAS. LAS CONEXIONES PODRIAN SER:  ADITIVO  – ADITIVO  ADITIVO  – SUSTRACTIVO SUSTRACTIVO  – SUSTRACTIVO

CALCULO DE SUBESTACIONES FACTORES A TOMAR EN CUENTA

:

1. TIPO DE SUBESTACIÓN REQUERIDA. a) Elevadora para transmisión de  potencia a 115 Kv.  b) Reductora para sub-transmisión a 46 Kv, 23 Kv, 13.2 Kv u otro voltaje. c) De Distribución o Servicio. d) Para usuario final.

2 - Voltaje primario requerido a) b) c)

2.4 / 4.16 Kv 7.6 /13.2 Kv 13.2 /23 Kv

3. El voltaje secundario. a) 240 v, 3 en delta b) 120/240 v, 1 c) 120/208 v, 3 en estrella d) 480 v, 3 en delta

4. El tipo de sistema. a) sistema aislado b) sistema aterrizado 5. El tipo de carga a instalar a) Carga monofásica (1ø). b) Carga trifásica (3 ø). c) Carga trif ásica (3 ø) y monof ásica (1 ø). 6. Factores de demanda a) Fábricas pequeñas(hasta 300 Kva): 0.35 a 0.65 b) Fábricas grandes: 0.50 a 0.80 Como regla práctica tomar el valor promedio.

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD DE LOS TRANSFORMADORES.

a) Para carga trifásica (3) solamente conexión delta en el secundario, 3h. Tx = (carga total en kva)/3 + 20% (carga total en kva)/3 Donde Tx: capacidad de un transformador en Kva

Tx = 1.2 (carga total en kva)/3 (1) Tx = T1 = T2 = T3 (transformadores) Capacidad de la subestación: ST = T1+T2+T3 (en kva)

b) Para carga trifásica (3 Φ) y Monofásica (1 Φ) Conexión delta en el secundario, 4 hilos. T1 = 1/3 (KVA 3Φ a 240v) + 2/3 (KVA 1 Φ a 120/240v)

(2)

T2 = T3 = 1/3 (KVA 3 Φ a 240v) + 1/3 (KVA 1 Φ a 120/240v) (3) Donde: T1 = Transformador de luz y fuerza T2= T3 = Transformadores de fuerza

c) Conexión Delta Abierta en el Secundario (utilizando 2 trasformadores) T1 = (KVA

1

a 120/240V)

T2 = 57.7% (KVA 3

a 240V)

Capacidad de la subestación 86.6% (T1+T2) ó 57.7% (T1+T2+T3)

+

57.7% (KVA 3

a 240V)

Ejemplo: 1 Una industria tiene una carga 3 de 300 HP. Calcular la capacidad de la subestación. 1 HP = 746W = 0.746 KW P = 300hp = 300 hp x 0.746 kw/hp P = 223.8 kw

F.d = (0.35+.65)/2= 0.5 Pd = potencia demanda = P x Fd Pd = (223.8 kw )(0.5) =111.9 kw ST = carga total en kva = Pd/fp ST = 111.9/0.8 = 139.88 kva Utilizando ecuación (1) Kva(transform.) = (1.2X139.88)/3 STx = 55.95 Kva Valor comercial de los transformadores: T1 = T2 = T3 = 75 kva S = Capacidad de la sub-estación 75+75+75 = 225 Kva

Ejemplo: 2 Una industria tiene una carga 3 de 300HP y una carga 1 de 40 kw. Calcular la capacidad de la subestación. Del ejemplo 1, tenemos S(3 ) = carga total en kva = 139.88 S (1 ) = P/fp = 40 kw/0.95 = 42.10kva Utilizando ecuación (2) T1 = (139.88 kva)/3 + 2/3(42.10kva) = 74.69 kva Valor comercial de T1 = 100 kva Utilizando ecuación (3) T2 = T3 = 1/3(139.88kva) + 1/3(42.10kva) = 60.66 kva Capacidad de T2 = T3 = 75 kva Recuerde que el alumbrado debe estar conectado en el transformador T1.

Calcular el transformador necesario para las siguientes cargas:

Carga instalada por casa: 7 luces incandescentes; 5 tomas dobles; 1 cocina Las casas tendrán acometida trifilar es decir a: 120 / 240 v El transformador será alimentado a: Línea trifásica a 23 kv

SOLUCION: P = { (PLT x F.D. x No. de CASAS) + PTRIFILAR } * (F.C. x F.S.) Donde : PLT F.D PTRIFILAR F.C F.S.

: Potencia de luces y tomas : Factor de demanda ( 0.7 ) : Potencia trifilar, según NEC (Cocina) : Factor de coincidencia. : Factor de Seguridad, generalmente es de 1.2

TABLA DEL FACTOR CONCIDENCIA N° de Casas

F.C.

N° de Casas

F.C.

1A4

1

25 A 29

0.46

5A9

0.78

30 A 34

0.44

10 A 14

0.63

35 A 39

0.42

15 A 19

0.53

40 A 49

0.41

PLT: Potencia de Luces y Tomas Potencia de luces: 7 a 100W = 700 Potencia de tomas: 5 a 200W = 1000 1700 w = 1.7 kw

FD: Factor de Demanda = 0.7 Nº de Casas = 3 FC: Factor de Coincidencia = 1 FS: Factor de Seguridad = 1.2

Potencia Trifilar = 14 KW

CALCULANDO: P = { (PLT x F.D. x No. de CASAS) + PTRIFILAR } * (F.C. x F.S.) P = { (1.7KW x 0.7 x 3) + 14 KW } * (1 x 1.2) P = 21.084 KW S = P / FP = 21.084 KW / 1 = 21.084 KVA

Transformador de 25 KVA

PRACTICA DE LABORATORIO No. 8 MEDICION DE MAGNITUDES ELECTRICAS EN UNA SUBESTACION. LADO DE BAJA TENSIÓN

Objetivos generales: Que los participantes sean capaces de: a) Identificar los puntos de medición. b) Utilizar voltímetro. c) Utilizar un amperímetro de tenaza.

EJERCICIOS PROPUESTOS Transformadores