Transformadores Eléctricos

UNIVERSIDAD SANTA MARIA
INGENIERÍA ELÉCTRICA
TRANSFORMADORES

Víctor Romero
vjromero@gmail.com
Juan Ladera
juanladera@gmail.com

Contenido

• Normas de seguridad para un
transformador de potencia,
instalación y puesta en servicio.

• Normas de calidad para una
máquina eléctrica, puesta en
servicio.

• Diseño de planillas para el
control de calidad de un
transformador.
• Gráfica de situación insegura
de un transformador.
Page  2

Normas de seguridad para un transformador de
potencia
Instalación y montaje
1. Las características del transformador
deben corresponder a las condiciones de
operación requeridas (tensión de línea y
capacidad solicitada).

2. Compruebe que la relación de
transformación esté correcta.

3. Asegúrese que el transformador no esté
en corto o que alguno de los devanados
esté abierto.

4. Verifique la resistencia de los aislamientos

5. Verifique la resistencia a tierra y
compruebe que el sistema de tierra sea el
adecuado para el sitio de instalación del
transformador.

Page  3

potencia, cont.
6. Asegúrese de conectar sólidamente a
tierra el transformador.

7. Verifique que el transformador no
presente fugas ni boquillas o
accesorios dañados.

8. Verifique que las protecciones o
accesorios no incluidos en su
transformador sean los apropiados
conforme a las especificaciones
técnicas o de coordinación
requeridas.

9. En caso de que se instale el
transformador en el interior de un
local cerrado, haga las provisiones
necesarias de entrada y salida de
aire para una ventilación adecuada.

Page  4

potencia

NOTA: Los transformadores se envían con las
conexiones internas establecidas en la norma NMX-
J-116 o bien, conforme a las especificadas por el
cliente, mismas que se encuentran indicadas en la
placa de datos.

Si se requiere cambiar la conexión del
transformador, solicítelo a fábrica y evite que
personal no calificado o talleres no autorizados
hagan el cambio de conexión ya que corre el riesgo
de una condición insegura e invalidación de su
garantía.

Page  5

potencia
Operación
1. Instale apropiadamente el transformador
conforme a lo indicado en el punto de
instalación y montaje, y demás prácticas
que el personal técnico considere
pertinentes.

2. Opere el transformador siempre bajo
condiciones normales y con las
protecciones adecuadas. No lo
sobrecargue ya que si lo hace
frecuentemente y/o por periodos
prolongados, el sobrecalentamiento
ocasionará una disminución de las
propiedades de sus aislamientos
(envejecimiento acelerado), lo cual puede
provocar una falla por corto circuito.
Page  6

potencia, cont.
Operación

3. Efectúe un mantenimiento preventivo
eficaz a su transformador,
protecciones y sitio de instalación.

4. Al ponerlo en servicio, manténgalo
siempre bajo condiciones normales
de operación sin exceder su
capacidad ni operarlo sin las
protecciones adecuadas.

5. Por último, a fin de detectar o evitar
fallas o daños mayores a su equipo,
sométalo a un riguroso programa de
mantenimiento preventivo.

Page  7

potencia
Mantenimiento
Revisión periódica

Boquillas de baja y media
tensión

Cambiador de derivación

Recubrimiento

Fugas, sellos y empaques

Limpieza

Page  8

potencia
Mantenimiento

Page  9

potencia
Mantenimiento

Page  10

Normas de calidad para una máquina eléctrica para
puesta en servicio
Condiciones de servicio
(condiciones normales)

1. Altura de instalación < 1.000 metros
sobre el nivel del mar.

2. Temperatura del medio de enfriamiento:
enfriados por agua < 25 ºC en la entrada.
enfriados por aire, temperatura ambiente
(TA), 5 ºC > TA < 40 ºC, y nunca
excederá de los valores promedios, 30 ºC
promedio diario y 20 ºC promedio anual.

3. Una tensión de alimentación cuya forma
de onda será sinusoidal.

Page  11

puesta en servicio
1. Instalaciones a altitudes > 1000 (condiciones especiales)
msn.

2. Instalaciones donde la temperatura
del medio de enfriamiento esté
fuera de los límites especificados
como condiciones normales.

3. Exposición a humedad excesiva,
aire muy salino, vapores, gases o
humos perjudiciales.

4. Exposición a polvos
(transformadores secos).

5. Exposición a atmósferas peligrosas.

6. Vibraciones anormales.

7. Limitaciones de espacio.
Page  12

puesta en servicio, cont.
8. Posibilidad de inmersión en agua. (condiciones especiales)

9. Exigencia especial de aislamiento.

10. Exigencia de reducción de niveles de
ruido o de radio-interferencias o
ambas.

11. Necesidad de protección especial
contra contactos accidentales con
partes energizadas.

12. Dificultades de mantenimiento.

13. Alimentación con ondas
distorsionadas.

14. Alimentación con tensiones
desequilibradas.

Page  13

puesta en servicio
Tolerancias (requisitos)

RENGLON TOLERANCIA
1.a) Perdidas totales + 1/10 de las pérdidas totales
b) Perdidas parciales + 1/7 de cada pérdida parcial siempre que no
exceda la tolerancia para las pérdidas totales
1.Relación de transformación en vació para El más bajo de los dos valores siguientes: ±
la toma principal (relación de transformación 1/200 de la relación especificada o 1/10 de la
nominal). tensión de cortocircuito real a la carga
NOTA: las tolerancias en las otras tomas nominal expresada en tanto por ciento.
deben ser objeto de un acuerdo entre el
fabricante y el comprador.
1.Tensión de cortocircuito ± 1/10 de la tensión de cortocircuito
a)Para la toma principal (tensión de especificada para la toma correspondiente.
corto circuito a corriente nominal). ± 1/10 de la tensión de cortocircuito
-Transformador de devanados. especificada para el par especificado de
-Transformador de devanados múltiples. devanados.
a)Para las tomas distintas de la toma ± 1/7 de la tensión de cortocircuito
principal. especificada para el segundo par de
devanados. En pares adicionales de
devanados, la tolerancia debe ser
especificada según acuerdo entre el
fabricante y el comprador.
± 1/7 del valor indicado para cada una de las
tomas en las cuales la tensión no difiere en ±
5% de la tensión de la toma principal.
Para otras tomas, las tolerancias deben ser
convenidas entre el fabricante y el
comprador.
Page  14
1.Corriente en vació. + 3/10 de la corriente en vacio especificada.

puesta en servicio
(marcación y rotulación)
Marcación: el transformador deberá
llevar marcada la potencia nominal y la
marca comercial o logotipo del fabricante
visibles y legibles a una distancia no me
nos de 15m.

Rotulación: el transformador deberá
estar provisto de una placa de
características de material a prueba de
intemperie, fijada en una posición visible e
indicando los datos enumerados a
continuación que se marcaran en forma
indeleble y legible en la misma (por
grabado, estampado o similar).

Page  15

puesta en servicio

1. Tipo del transformador. Condiciones de servicio
(marcación y rotulación)
2. Numero de la Norma Venezolana COVENIN para los
que son fabricados en el país.

3. Nombre del fabricante y lugar de fabricación.

4. Numero de serie del fabricante.

5. Fecha de Fabricación.

6. Numero de fases.

7. Potencia nominal.

8. Frecuencia nominal.

9. Tensiones nominales.

10. Corrientes nominales.

11. Símbolo del grupo vectorial.

12. Impedancia de cortocircuito a corriente nominal (valor
obtenido en prueba de tensión de cortocircuito para la
toma principal).

Page  16

puesta en servicio

13. Tipo de enfriamiento. Si un transformador, cuyo diseño
lo permite específicamente, tiene más de un conjunto (marcación y rotulación)
de valores nominales dependiendo del tipo de
enfriamiento o de las conexiones del devanado, estos
valores nominales adicionales deben indicarse en la
placa de valores nominales.

14. Clase de temperatura.

15. Diagrama de conexiones (en los casos en que los
símbolos del grupo vectorial no dan una información
completa con respecto a las conexiones internas).

16. Nivel de aislamiento (aplicable a los devanados
diseñados para tensión de 3 kV o más al terminal
neutro de todos los devanados de aislamiento
escalonado).

17. Peso total.

18. Peso del transporte.

19. Peso del núcleo y devanado.

20. Peso del aceite aislante.

Page  17

puesta en servicio
21. Liquido aislante (si no es aceite mineral). (marcación y rotulación)
22. Detalles de las tomas distintas de la toma principal:

23. Potencia de toma (únicamente si difiere de la potencia
nominal y en caso que el alcance de toma sea mayor
de 15%. Debe indicarse la toma correspondiente).

24. Valores extremos de las tensiones (en vacío) en
ambos lados (estás tensiones son los valores
extremos de las tensiones apropiadas. En el caso de
flujo variable o regulación mixta, los valores distintos
de los valores nominales de tensión en los devanados
sin toma se colocan entre paréntesis).

25. Corriente correspondiente. Tensiones de cortocircuito
correspondiente (únicamente si el alcance de toma es
mayor de 15% y si la potencia nominal excede de
1.000 kVA. Los valores son medidos para las
corrientes correspondientes y expresados como
porcentaje de las correspondientes tensiones
apropiadas).

Page  18

puesta en servicio
Métodos de ensayos
(clases de ensayos)

Ensayos de tipo

Ensayos de rutina

Ensayos especiales

Page  19

puesta en servicio
Métodos de ensayos
(ensayos de tipo)

Ensayos de tipo

1. Incremento de temperatura, determina
el aumento de temperatura a valores
nominales de potencia.

2. Onda de choque completo, verificar
aislamiento entre espiras, devanados
tanque y elementos puesto a tierra.

Page  20

puesta en servicio
Métodos de ensayos
(ensayos de rutina)
Ensayos de rutina

1. Medición de resistencia de
devanados, determina el valor de
resistencia de los devanados

2. Relación de transformación,
determina numero de vueltas o espiras
entre bobinas de alta y baja tensión.

3. Comprobación de polaridad,
determina la dirección de la tensión
secundaria.

4. Tensiones en cortocircuito, determina
la tensión en corto circuito y las
perdidas en los devanados.

Page  21

puesta en servicio
Métodos de ensayos
(ensayos de rutina)
Ensayos de rutina

5. Tensión inducida, comprobar
aislamiento entre espiras de un mismo
devanado, entre devanados, tanque,
elemento a tierra.

6. Tensión aplicada, verifica aislamiento
de bobinas alta y baja tensión, entre
estas, tanque y elemento a tierra.

7. Hermeticidad, determinar inexistencias
de fugas, gas, líquidos aislantes, ni
entrada de humedad al tanque.

Page  22

puesta en servicio
Métodos de ensayos
(ensayos especiales)
Ensayos especiales

1. Onda de choque cortado, comprobar
aislamiento entre espiras de un mismo
devanado, entre devanados, tanque,
elemento a tierra.

2. Medición de la resistencia del
aislamiento, determinar la tendencia al
deterioro del aislamiento (baja
resistencia con respecto a tierra o entre
devanados del transformador).

3. Factor de potencia del aislamiento,
proporcionar indicación de la calidad del
aislamiento del equipo.

Page  23

puesta en servicio
Métodos de ensayos
Ensayos especiales

4. Medición de descargas parciales,
homogeneidad en el aislamiento sólido,
Uniformidad en el campo eléctrico,
Pureza en el medio dieléctrico, ausencia
de defectos de diseño.

5. Cortocircuito, comprobar la capacidad
mecánica de un transformador de
soportar los esfuerzos originados por
cortocircuitos

6. Medición del nivel de ruido,
determinar el nivel de ruido producido
por un transformador.

Page  24

puesta en servicio
Métodos de ensayos
Ensayos especiales

7. Medición de impedancia de
secuencia cero, tensión, impedancia,
perdidas de cortocircuito a secuencia
cero de los devanados.

8. Aislamiento del circuito magnético,
Comprobar el aislamiento del núcleo
magnético, en las empacaduras
metálicas y las eventuales pantallas
magnéticas y eléctricas

9. Tensión de maniobra.

Page  25

puesta en servicio

Lista de verificación

Page  26

puesta en servicio

Lista de verificación

Page  27

Normas, caso ExxonMobil

Standards for Use in U.S.A.
[I] The following standards shall be Norma ExxonMobil
used for transformers purchased in
the U.S.A. for use in the U.S.A.
1.Global Practices–ExxonMobil Engineering Practices

GP 20-01-01 Inspection of Equipment and Materials

1.ExxonMobil Data Sheets

ExxonMobil Data ExxonMobil Data Sheet Home Page
Sheets
D161001C01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Documentation Requirements
Sheet
I161001C01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Inspection and Testing
Requirements Sheet
T161001C01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Basic Data and Specifications -
Customary Units
T161001M01 Electric - Liquid-Filled Transformers - Basic Data & Specifications -
Metric Units
T161001C02 Electric - Liquid-Filled Transformers - Transformer Elements and
Accessories - Customary Units
T161001C03 Electric - Liquid-Filled Transformers - Vendor Supplied Data -
Customary Units
T161001M02 Electric - Liquid-Filled Transformers - Transformer Elements and
Page  28
Accessories - Metric Units


[I] The following standards shall be Normas

1.ANSI–American National Standards Institute

ANSI C57.12.13 Conformance Requirements for Liquid-Filled Transformers Used in Unit
Installations, Including Unit Substations

1.ASTM–American Society for Testing & Materials

ASTM D 3487 Standard Specification for Mineral Insulating Oil Used in Electrical
Apparatus

1.IEEE–Institute of Electrical & Electronics Engineers

IEEE C57.12.00 Standard General Requirements for Liquid-Immersed Distribution,
Power, and Regulating Transformers (ANSI/IEEE)
IEEE C57.12.01 Standard General Requirements for Dry-Type Distribution and Power
Transformers Including Those with Solid-Cast and/or Resin-
Encapsulated Windings (ANSI/IEEE)
IEEE C57.12.90 Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and
Regulating Transformers (ANSI/IEEE)
Page  29 IEEE C57.12.91 Standard Test Code for Dry-Type Distribution and Power Transformers


[I] The following standards shall be Normas

1.NEMA–National Electrical Manufacturers Association

NEMA C57.12.10 Transformers - 230 kV and Below 833 / 958 - 8333 / 10 417 kVA,
Single-Phase, and 750 / 862 - 60 000 / 80 000 / 100 000 kVA, Three-
Phase Without Load Tap Changing; and 3750 / 4687 - 60 000 / 80 000 /
100 000 kVA with Load Tap Changing - Safety Req.
NEMA C57.12.20 Transformers - Standard for Overhead Type Distribution Transformers,
500 kVA and Smaller: High Voltage, 34500 Volts and Below; Low
Voltage, 7970/13800Y Volts and Below
NEMA C57.12.22 Transformers - Pad-Mounted, Compartmental-Type, Self-Cooled, Three-
Phase Distribution Transformers with High-Voltage Bushings, 2500
kVA and Smaller High Voltage, 34 500 Grd Y/19 920 Volts and Below
Low Voltage, 480 Volts and Below

Page  30


Standards for Use Outside U.S.A.
[I] The following standards shall be used for Normas
transformers purchased outside the U.S.A.
* [I] For other conditions of purchase and use,
additional or equivalent standards of
manufacture and test shall be specified by
Purchaser.

1.IEC–International Electrotechnical Commission

IEC 60071-1 Insulation Co-Ordination Part 1: Definitions, Principles and Rules
IEC 60071-2 Insulation Co-Ordination - Part 2: Application Guide
IEC 60076-10 Power Transformers - Part 10: Determination of Sound Levels
IEC 60076-8 Power Transformers - Application Guide
IEC 60137 Insulated Bushings for Alternating Voltages Above 1000 V
IEC 60289 Reactors
IEC 60296 Specification for Unused Mineral Insulating Oils for Transformers and
Switchgear
IEC 60354 Loading Guide for Oil-Immersed Power Transformers
IEC 60529 Degrees of Protection Provided by Enclosures (IP Code)
IEC 60616 Terminal and Tapping Markings for Power Transformers
IEC 60726 Dry-Type Power Transformers
Page  31

Gráfico de condición insegura de un transformador

Page  32


Page  33


Page  34


Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - Anzoátegui

Page  35


Page  36 Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - Anzoátegui


Cruce Santa Fe - Vía Onoto Zaraza - Anzoátegui

Page  37

Contacto

Víctor Romero
vjromero@gmail.com

Juan Ladera
juanladera@gmail.com

Page  38

Transformadores Eléctricos

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (20)

Destacado (20)

Similar a Transformadores Eléctricos (20)

Más de Juan Isaías Ladera Hernández (16)

Último (20)

Transformadores Eléctricos