Conexión, instalación y utilización de los transformadores de distribución

Título:

Conexión, instalación y utilización de los transformadores de distribución.

Introducción:

Para poder llevar energía eléctrica a nuestros hogares es necesario desde generar dicha energía hasta distribuirla. Sin embargo, el proceso que conlleva el que el usuario final cuente con el servicio de energía eléctrica depende de diversos procesos, uno de ellos es el cambio de voltaje de media tensión a baja tensión para brindar el voltaje adecuado con el que los aparatos eléctricos y electrónicos funcionan. Para ello se emplean los transformadores de distribución, ya que estos reducen o transforman el voltaje ya sea de 13, 23 0 33 Kv a 110 o 220 V de acuerdo a las necesidades de cada cliente. Es por ello la importancia que tienen los transformadores de distribución en el proceso de suministro de energía eléctrica.

Desarrollo:

• ¿Cuáles son las capacidades normalizadas de los transformadores de distribución aéreos y subterráneos?, ¿cuál es su valor de la tensión secundaria?, ¿cuáles son las especificaciones de CFE para los transformadores que se utilizan en sistemas aéreos y sistemas subterráneos?

Las capacidades normalizadas para los transformadores aéreos son monofásicos de 5, 10, 15, 25, 37.5, 50, 75, 100 y 167 KVA y trifásicos de 15, 30, 45, 75, 112.5 y 150 KVA. En cuanto a los transformadores subterráneos respecta, monofásicos de 25, 37.5, 50, 100 y 125 KVA y transformadores trifásicos con capacidades de 45, 75, 112.5, 150, 225, 300 y 500 KVA, de acuerdo al diseño para desarrollos habitacionales se sujeta a 25, 37.5, 50, 75 o 100 KVA, para desarrollos habitacionales de alto nivel, comerciales e industriales sujetándose a sistemas trifásicos la capacidades serán de 75, 112.5, 150, 225, 300 y 500 KVA.

Así mismo la tensión secundaria de los transformadores monofásicos es de 120/240 V y en transformadores trifásicos 127/220 V.

De acuerdo con las normas vigentes de CFE, las especificaciones para los transformadores subterráneos son las siguientes:

- Transformadores monofásicos tipo pedestal hasta 100 KVA para distribución subterránea

- Transformadores trifásicos tipo sumergible de 300 KVA y 500 KVA para distribución subterránea

- Transformadores trifásicos tipo pedestal de 300 KVA y 500 KVA para distribución subterránea

- Transformadores trifásicos tipo pedestal hasta 225 KVA para distribución subterránea

- Transformadores monofásicos tipo sumergible hasta 100 KVA para distribución subterránea

- Transformadores trifásicos tipo sumergible hasta 225 KVA para distribución subterránea

En cuanto a las especificaciones de los transformadores tipo poste tanto monofásicos como trifásicos respecta, de acuerdo con la especificación CFE K1000–01 éstos deben ser de acero al carbón para el tipo normal y para el tipo costa deberán ser de acero inoxidable grado 304 o 409. El tanque del transformador deberá contar con un recubrimiento que lo proteja al menos 5 años sin mantenimiento contra la corrosión, debiendo ser de color arena o gris al igual que las superficies internas del tanque y antes de recubrirse deben someterse a un proceso de preparación de superficie. Para el caso de los transformadores trifásicos, el devanado primario se deberá conectar en delta, el devanado secundario en estrella y el núcleo debe quedar conectado a tierra en un solo punto por medio de una lámina de cobre, aluminio o del mismo acero de silicio.

• ¿En que consiste la polaridad de un transformador? y ¿cuál es la que se utiliza en C.F.E?

La polaridad de un transformador consiste en el enrollamiento que se le da a las bobinas primarias y secundarias, es decir, pueden estar enrolladas en el mismo sentido o sentido opuesto, dependiendo de esto, podría ser que la intensidad de la corriente en la bobina del secundario circule en el mismo sentido o sentido opuesto que el primario. Dicho en otras palabras, la polaridad de un transformador indica los polos positivos o negativos de los terminales en un determinado instante y ésta dependerá de cómo están devanadas las dos bobinas, no solo respecto al núcleo sino que también respecto a ellas.

Hay dos tipos de polaridades en un transformador la aditiva y la sustractiva, en la primera se dice que el devanado primario y secundario se encuentra en fase, esto debido a que H1 y X1 están marcados en forma diagonal. En la polaridad sustractiva el devanado de la bobina primaria está enrollado de forma adyacente.

A continuación se presenta unas imágenes acerca de cómo se encuentran las bobinas en el núcleo que representa la polaridad aditiva y sustractiva

Imagen obtenida de http://faradayos.blogspot.mx/2015/01/polaridad-transformadores-aditiva-sustractiva-determinacion.html

Imagen obtenida de http://www.nichese.com/polar-trans.html

Así mismo, de acuerdo con información consultada con compañeros de trabajo, la polaridad que se utiliza en CFE es la sustractiva.

• Identifica el circuito equivalente de un transformador de distribución y que valores de eficiencia y regulación operan.

A continuación se presenta el circuito equivalente de un transformador

Imagen obtenida de Transformadores de distribución: teoría, cálculo, construcción y pruebas

De acuerdo a la Norma Oficial Mexicana NOM–002–SEDE–2010 los transformadores de distribución deben cumplir con los valores de eficiencia especificados en la siguiente tabla.

Imagen obtenida de http://www.dof.gob.mx/normasOficiales/4577/sener/sener.htm

• ¿Qué ventajas y desventajas existen entre un banco de transformadores monofásico formando un banco trifásico y un banco con un transformador trifásico?

Una de las ventajas de tener un banco conformado por tres transformadores monofásicos es que si un transformador se daña, se cuenta con

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