Resumen Tema 2: Configuración De Los Centros De Transformación PDF

CONFIGURACION DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ============================================== TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN ----------------------------- El transformador de distribución es un transformador trifásico de potencia esencial en los centros de transformación, utilizado para convertir e...

CONFIGURACION DE LOS CENTROS DE TRANSFORMACIÓN ============================================== TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN ----------------------------- El transformador de distribución es un transformador trifásico de potencia esencial en los centros de transformación, utilizado para convertir energía de media tensión (MT) a baja tensión (BT), con capacidades de hasta 2.500 kVA. **conexiones en primario y secundario** Las conexiones en primario y secundario son cruciales para su funcionamiento. La conexión en primario se refiere a cómo se conecta la bobina de alta tensión a la red eléctrica, pudiendo ser en triángulo (Δ) o en estrella (Y), dependiendo de la tensión de la red. La conexión en estrella se utiliza cuando la tensión de la red es igual o mayor que la tensión nominal del transformador. En el secundario, la conexión se refiere a cómo se conecta la bobina de baja tensión a la carga, también pudiendo ser en triángulo o en estrella, según la tensión nominal de la carga y la potencia requerida. Además, los transformadores pueden incluir conexiones de derivación en el secundario (y a veces en el primario) para ajustar la tensión de salida. En resumen, las conexiones son fundamentales para asegurar que la tensión de la red se ajuste a las necesidades del transformador y la carga, permitiendo un suministro eléctrico eficiente y seguro. REGULACIÓN DE UN TRANSFORMADOR DE POTENCIA ------------------------------------------ La regulación de un transformador de potencia es su capacidad para mantener una tensión de salida constante, a pesar de las variaciones en la carga conectada. Cuando se conecta una carga, la corriente genera una caída de tensión en el bobinado del transformador, lo que puede afectar la calidad de la energía suministrada. La regulación se logra mediante la adición o eliminación de devanados en el secundario, permitiendo ajustar la tensión de salida según los requisitos de la red eléctrica. Se define como la diferencia entre los voltajes secundarios medidos en vacío y a plena carga, expresada como un porcentaje del voltaje a plena carga. Es fundamental considerar el factor de potencia de la carga al calcular el voltaje en vacío. Una regulación adecuada es crucial para el funcionamiento correcto de la red eléctrica y para proteger equipos y dispositivos electrónicos de daños por fluctuaciones de tensión. Por lo tanto, es importante entender las características de los transformadores y las líneas de transmisión, así como su comportamiento frente a diferentes tipos de carga (capacitiva, inductiva o resistiva). APARAMENTA ---------- La aparamenta en un centro de transformación comprende varios componentes esenciales para garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento de la instalación eléctrica. Los principales elementos de la aparamenta son: - **Herrajes**: Soportes metálicos que sostienen los componentes de la aparamenta, asegurando la estabilidad y seguridad de la instalación. - **Botellas terminales**: Conectan los conductores eléctricos a los componentes de la aparamenta, como el transformador de distribución. - **Aisladores**: Aseguran la seguridad en la transmisión de energía eléctrica, evitando contactos indirectos al colocarse entre los componentes y el suelo. - **Seccionadores**: Dispositivos que permiten abrir o cerrar un circuito eléctrico sin interrumpir la corriente, utilizados para aislar partes de la red para mantenimiento o pruebas. - **Interruptores**: Permiten la conexión o desconexión de la corriente eléctrica, siendo esenciales para la regulación de la energía en la red. - **Disyuntores**: Dispositivos de protección que interrumpen el flujo de corriente en caso de sobrecarga o cortocircuito, más precisos y confiables que los fusibles. - **Fusibles**: Dispositivos de protección que se queman para interrumpir el flujo de corriente en caso de sobrecarga o cortocircuito, disponibles en diferentes tipos como APR, DIN y XS. - **Pararrayos/autoválvulas**: Protegen contra rayos y descargas eléctricas atmosféricas, dirigiendo la corriente hacia tierra para evitar daños al sistema eléctrico. CUADRO DE DISTRIBUCIÓN DE BT ---------------------------- Un cuadro de distribución de baja tensión (BT) es un conjunto de módulos diseñados para recibir el circuito principal de BT del transformador AT/BT y distribuirlo en varios circuitos individuales. Se utiliza principalmente en centros de transformación (CT) de tipo interior y puede incluir módulos de cuatro salidas de ampliación o acometida, con configuraciones de cuatro o ocho salidas (AC+AM). Los cuadros de distribución AC incluyen cuatro unidades: 1. **Embarrado**: Conexiones entre barras verticales y horizontales que distribuyen la energía a las salidas. 2. **Seccionamiento**: Contiene un seccionador multipolar sobre pletinas deslizantes. 3. **Protección**: Compuesto por bases tripolares verticales cerradas con fusibles de baja tensión y dispositivos extintores de arco. 4. **Control**: Personalizado según el cliente, puede incluir amperímetros, relés, y otros dispositivos de control. Los cuadros de distribución de tipo AM tienen solo embarrado y protección, con funcionalidades similares a los AC, pero con diferencias constructivas. El puente de BT que conecta el transformador y el cuadro debe estar hecho de conductores unipolares de cobre o aluminio, aislados y con una tensión de 0,6/1 kV, cumpliendo con las normativas de la compañía eléctrica. Los cables deben estar organizados por circuitos y asegurados adecuadamente. ESQUEMAS UNIFILARES ------------------- Un esquema unifilar es un diagrama que representa de manera esquemática un sistema eléctrico, utilizado en centros de transformación (CT) para identificar puntos de conexión, conexiones y dispositivos de protección. Estos esquemas son esenciales para el diseño, construcción y mantenimiento de los CT, y pueden variar según el tipo de celda. En la representación de los centros de transformación mediante esquemas unifilares, se consideran dos aspectos principales: la propiedad y la alimentación. 1. **Según su propiedad**: Los interruptores de corte en el cuadro pueden soportar un arco eléctrico de hasta 63 kA, lo que les permite manejar altas corrientes eléctricas sin sufrir daños en caso de sobrecargas. 2. **Según su alimentación**: Las celdas se representan en esquemas unifilares según su uso o composición, con un enfoque en las celdas prefabricadas, que son las más comunes. Estos esquemas unifilares ilustran la conexión de los diferentes componentes eléctricos y su funcionamiento conjunto para transformar la energía eléctrica de alta a baja tensión. Son herramientas esenciales para el diseño, construcción y mantenimiento de los centros de transformación. Esquemas unifilares en celdas ----------------------------- Las celdas en un CT se pueden clasificar y representar en esquemas unifilares según su uso y composición. Existen varios tipos de celdas: 1. **Celda de línea**: Realiza maniobras en las redes de distribución, mostrando la conexión de interruptores de línea y seccionadores. 2. **Celda de protección**: Protege el transformador de sobreintensidades, incluyendo dispositivos de protección como relés y interruptores de corte. 3. **Celda de medida**: Mide la energía en alta tensión (AT), conectando transformadores de tensión e intensidad. 4. **Celda de transformador**: Aloja el transformador y muestra su conexión junto con los dispositivos de protección y maniobra necesarios para su funcionamiento. Los interruptores de corte en el cuadro pueden soportar arcos eléctricos de hasta 63 kA, lo que les permite manejar altas corrientes sin dañarse en caso de sobrecarga. INSTALACIONES DE TIERRA ----------------------- Las instalaciones de tierra son sistemas de conductores y estructuras conectados a tierra, diseñados para ofrecer un camino de baja resistencia para la corriente eléctrica en caso de fallas o sobrecargas. Esto protege tanto a las personas como a los equipos de sobrecargas de tensión y daños eléctricos. Existen dos tipos de puesta a tierra: 1. **Puesta a tierra de protección**: Se utiliza como medida de seguridad para reducir el riesgo de electrocución cuando un conductor energizado entra en contacto con superficies conductoras expuestas. Su función principal es proteger a las personas. 2. **Puesta a tierra de servicio**: Se utiliza para garantizar el correcto funcionamiento de la instalación eléctrica. Su implementación está regulada por la ITC-BT-08 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. Ambos tipos de puesta a tierra son comunes en centros de transformación, como en sistemas de distribución TT, donde el neutro se conecta a tierra para servicio y las partes metálicas se enlazan para protección. Además, cada celda en un CT incluye un esquema sinóptico del circuito principal, que muestra los componentes clave como interruptores y seccionadores de puesta a tierra, asegurando así la seguridad y continuidad del suministro eléctrico. CENTROS DE REPARTO ------------------ Los centros de reparto son instalaciones responsables de recibir y distribuir la energía eléctrica desde los centros de transformación hasta los puntos de consumo de los clientes. Su función principal es asegurar la continuidad y calidad del suministro eléctrico, operando en la parte media o baja tensión de la red. Estos centros pueden incluir transformadores de menor capacidad y están diseñados para abastecer áreas geográficas más pequeñas, garantizando el suministro incluso en caso de fallas en la red local. Es crucial que los centros de transformación, que reducen la tensión de la energía eléctrica de alta tensión, y los centros de reparto sean diseñados, construidos y mantenidos adecuadamente para asegurar su óptimo funcionamiento. Las partes fundamentales de los centros de reparto incluyen: 1. **Celdas de entrada**: Son las áreas donde se conecta la energía eléctrica proveniente del centro de transformación. Estas celdas suelen contar con interruptores, fusibles y dispositivos de protección para asegurar la continuidad del suministro y proteger la red de fallas. 2. **Celdas de salida**: Son las áreas encargadas de distribuir la energía eléctrica a los clientes finales. Generalmente, incluyen transformadores, medidores y dispositivos de protección para garantizar la continuidad del suministro y la seguridad de la red. 3. **Embarrado**: Es un sistema de cables y conexiones que asegura la continuidad del suministro eléctrico en caso de fallas en las celdas. Este sistema sostiene y aloja los equipos eléctricos y de control, y debe ser seguro, resistente y cumplir con las normativas y estándares de seguridad pertinentes.