Repblica Bolivariana De Venezuela

Repblica Bolivariana De Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educacin Universitaria

Universidad Politcnica Territorial de Aragua Dr. Federico Brito FigueroaMaracay Edo -Aragua

Departamento de Electricidad

TALLER DE TRANSFORMADORES

CRITERIO DE SELECCIN DE TRANSFORMADORES

Trabajo escrito

Seccin I, Termino III, Trimestre II

Prof.

Autores:

Ing. Tomas Sequera Ruiz Julio 18.363.775 Rojas Pascual 12.289.700

Lpez Domingo 17.576.441

Medina Alexis 15.118.752

Oviedo Joan 12.566.815

Maracay, julio del 2011INTRODUCCINLos transformadores en la sociedad moderna han sido de gran utilidad para transformar energa en distintos niveles tensin y corriente, ahora bien, los transformadores son maquinas sensibles a cambios fsicos de temperatura, corrientes, voltajes, frecuencia, entre otras.cuyas condiciones deben ser previstas de antemano a la hora de su seleccin para que funcione en condiciones de mximo rendimiento en rgimen estndar de diseo, ahora bien los transformadores requieren de una gran cantidad de criterios para su seleccin, segn sea su utilidad y forma de operacin. En este trabajo de investigacin trataremos en forma prctica y basndonos en las normas nacionales venezolanas los criterios bsicos que se deben tener en cuenta para la puesta en servicio de transformadores de potencia, distribucin y medida. Entre las que cabe destacar: El sitio de ubicacin o zona donde estar ubicado el transformador, la capacidad de carga (VA), el tipo de aislamiento a utilizar, entre otros.

As mismo, se resaltara la importancia de la seleccin de un transformador adecuadamente y adaptando las capacidades tcnica a la realidad financiera del que lo desea obtener. A su vez, se plasman una serie de recomendaciones a la hora de inspeccionar las caractersticas tcnicas del producto terminado y las obtenidas a la hora de realizar las pruebas elctricas y fsicas por el comprador, para comparar con parmetros garantizados ofrecidos por el fabricante. As mismo, se orienta al lector a tomar en cuenta conceptos de proteccin e instrumentacin, claves para proteger el transformador de posibles cambios en el sistema que podran ocasionar daos irreversibles al equipo, recordemos que el transformador es una maquina costosa y el modelador del sistema debe tomar estas implicaciones y proteger al equipo de fallas y condiciones imprevistas.CAPITULO IGENERALIDADES1. Definiciones elementales

Transformador

El transformador es un dispositivo elctrico sin partes en movimiento, el cual por induccin electromagntica, transforma energa elctrica de un cierto nivel de tensin, otro nivel distinto, a la misma frecuencia y cambiando usualmente los valores de tensin y corriente.

Transformadores de potencia

Un transformador de potencia es aquel que maneja grandes magnitudes de voltio amperios VA, los cuales se expresan en KVA [kilo voltio amperios] o en MVA [mega voltio amperios].

Usualmente se considera un transformador de potencia cuando su capacidad es de un valor a partir de: 500 KVA, 750 KVA, 1000 KVA, 1250 KVA o 1.25 MVA, hasta potencias del orden de 500 MVA monofsicos y de 650 MVA trifsicos, 900 MVA. Estos ltimos operan en niveles de voltaje de 500 KV, 525 KV y superiores.

Generalmente estos transformadores estn instalados en subestaciones para la distribucin de la energa elctrica. Efectuando la tarea intermediaria entre las grandes centrales de generacin y los usuarios domiciliarios o industriales; que consiste en reducir los altos niveles de voltaje [con el cual es transmitida la energa] a magnitudes de voltaje inferiores, que permiten derivar circuitos a los usuarios en medias o bajas tensiones.

Tambin se da una aplicacin similar, en las grandes centrales de generacin, donde los transformadores de potencia, elevan los niveles de voltaje de la energa generada a magnitudes de voltaje superiores, con el objeto de transportar la energa elctrica en las lneas de transmisin.

Otros transformadores de potencia, realizan una funcin dedicada o cautiva, cuando alimentan un solo equipo exclusivamente. Por ejemplo en una industria pesada, un transformador toma energa a nivel de 34.500 Voltios (34,5 KV) y la transforma a 4.160 Voltios (4.16 KV), para alimentar un motor especial de 5.000 caballos (HP).Transformador de distribucin

Es aquel transformador que tiene una capacidad hasta 500KVA; y 34,5 KV en media tensin y 13,8Kv en baja tensin

Transformadores de medidaLos transformadores utilizados para adecuar los alcances de los sistemas de medicin de tensiones y corrientes se denominan transformadores de medida. De acuerdo a la aplicacin pueden clasificarse en:

transformador de tensin (TP): transductor utilizado para adecuar los niveles de tensin a los alcances de los elementos sensores de tensin y/o aislarlos galvnicamente de la red. Su arrollamiento primario se conectan en paralelo con la carga cuya tensin se desea medir. (PT - potential transformer, en ingls)

transformador de corriente (TC): transductor utilizado para adecuar los niveles de corriente los alcances de los elementos sensores de corriente y/o aislarlos galvnicamente de la red. Su arrollamiento secundario se conecta en serie con la carga cuya corriente se desea medir. (CT - current transfromer, en ingls).CAPITULO II2. CRITERIO DE SELECCIN PARA TRANSFORMADORES DE POTENCIA Y DISTRIBUCINCuando no existen exigencias particulares por parte de la instalacin, se deben seleccionar los transformadores de los considerado como normalizados desde el punto de vista de fabricacin, ya que estos tienen un menor costo de fabricacin , estos transformadores normalizados son especialmente aquellos cuya potencia corresponde a valores de produccin estndar asociado a los niveles de voltaje establecidos como normalizados tambin. Dentro de las caractersticas de especificacin a considerar, se tienen como relevantes las siguientes:2.1. Potencia nominal

Como se sabe, la potencia nominal se expresa en KVA, y se selecciona de valores normalizados como se ha mencionado antes. En la seleccin de la potencia nominal de un transformador nuevo, se debe tomar en consideracin que: Una potencia limitada a la considerada como valor necesario en el momento de adquisicin, puede ser en efecto la solucin de menor inversin inmediata, pero puede estar restringida para la sustitucin con potencia mayor que se requiera en corto tiempo.

Tambin una potencia demasiado sobrada con respecto a la necesaria representa un costo mayor (que normalmente no se incrementa en proporcin a la potencia), y tambin mayores prdidas continuas durante la operacin en vacioUna recomendacin de compromiso para este problema esta normalmente constituida por la seleccin de un transformador de potencia mayor a la necesaria en el momento de su adquisicin y considerar un aumento predecible de carga de un lapso de 5 a 8 aos.Cuando un transformador debe operar en paralelo con otros ya existentes, se debe procurar que su potencia nominal se seleccione de tal forma que la relacin entre el transformador mayor y la del transformador menor no sea superior a dos.

Otro aspecto a considerares que antes de decidir la sustitucin de un transformador a futuro, es necesario verificar el factor de potencia (Cos ) de los existentes y determinar si con una mejora de este factor de potencia puede ser suficiente para la potencia de transformacin ya disponible.

Por ejemplo un transformador que tenga una potencia nominal de 100KVA y alimenta una carga con factor de potencia de 0.6 la mxima potencia activa es de 100*0,6=60KW, mientras que se corrige a 0.9, la potencia activa disponible es de 0,9*100=90KW2.1.1. Valores normalizados de potencia en transformadores

Segn como lo establece la norma COVENIN 536-94 (transformadores de potencia: generalidades), anexos: tabla 4, pgina 39, los valores normalizados para potencia nominal, son los siguientes:Tabla 1. Valores normalizados de potencia en transformadores de tensin

Transformadores

Monofsicos (KVA)Trifsicos (KVA)

515

1030

1545

2575

37,5112,5

50150

75225

100300

167,5500

250750

3331000

5001500

2000

2500

3750

5000

7500

10000

12000

15000

20000

25000

30000

37500

50000

60000

75000

100000

Nota: Para transformadores monofsicos y trifsicos cuya potencia no est indicada en la tabla, los valores sern objeto de acuerdo entre el fabricante y el comprador2.2. Frecuencia nominal

La frecuencia nominal usada en Venezuela segn lo contemplado por las mayoras de las normas y reglamentos tales como normas COVENIN establecen 60 Hz como la frecuencia de suministro del sistema elctrico interconectado, por tanto, debe ser la misma especificacin de los transformadores. La PRESENTE LEY ORGNICA DEL SISTEMA Y SERVICIO ELCTRICO, promulgada en diciembre de 2010 no contempla nada al respecto, sin embargo, en la LEY DEL SERVICIO ELECTRICO anterior estaba en el Captulo I- Articulo 6.2.3. Tensiones nominalesLas tensiones primarias nominales deben corresponder a las de las redes de distribucin de las cuales se va a alimentar. Con el objeto de adaptarse a los valores de voltajes de la red que pueden tener cierta variacin, es conveniente que tengan cambiador de derivacin con niveles de 2,5%, o bien, 5%.2.4. Tipo constructivo y modalidad de enfriamiento

Dependiendo del tipo de subestacin elctrica usada, puede haber variantes de construccin de los transformadores y tambin de su capacidad y ciclo de trabajo, hay variantes en el sistema de enfriamiento, pues como se sabe, los transformadores pequeos pueden ser del llamado tipo seco y enfriamientos por conveccin natural de aire.

Sin embargo, la mayora de los transformadores tienen su parte activa inmersa en aceite mineral, y entonces se encuentran contenidos en tanques o recipientes metlicos. Por lo general, estos transformadores usados en aplicaciones comerciales e industriales (hasta cierta capacidad), es suficiente el enfriamiento por circulacin natural, ya sea de aceite internamente hacia las paredes del tanque y de este hacia el exterior para disipacin del calor por aire.2.4.1. Tipos de enfriamiento El calor producido por las prdidas se transmite a travs de un medio al exterior, este medio puede ser aire o bien lquido.

La transmisin de calor se hace por un medio en forma ms o menos eficiente, dependiendo de los siguientes valores:

La masa volumtrica. El coeficiente de dilatacin trmica. La viscosidad. El calor especific. La conductividad trmica.

Los transformadores estn por lo general enfriados por aire o aceite capaz de mantener una temperatura de operacin suficiente baja y prevenir puntos calientes en cualquier parte del transformador.

El aceite se considera uno de los mejores medios de refrigeracin que tiene adems buenas propiedades dielctricas y que cumple con las siguientes funciones:

Acta como aislante elctrico. Acta como refrigerante.

Protege a los aisladores slidos contra la humedad y el aire.

La transferencia de calor en un transformador son las siguientes:

Conveccin: La transferencia de calor por conveccin se puede hacer en dos formas: a) Por conveccin natural, b) Por conveccin forzada. Conduccin: Es un proceso lento por el cual se transmite el calor a travs de una sustancia por actividad molecular. La capacidad que tiene una sustancia para conducir calor se mide por su conductividad trmica.

Radiacin: Es la emisin o absorcin de ondas electromagnticas que se desplazan a la velocidad de la luz representan en temperaturas elevadas un mecanismo de prdidas de calor. En el caso de los transformadores, la transferencia de calor a travs del tanque y los tubos radiadores hacia la atmsfera es por radiacin. El enfriamiento de los transformadores se clasifica en los siguientes grupos: (ver: norma COVENIN 536-94, pg. 17)Tipo OA

Sumergido en aceite, con enfriamiento natural. Este es el enfriamiento ms comnmente usado y el que frecuentemente resulta el ms econmico y adaptable a la generalidad de las aplicaciones. En estos transformadores, el aceite aislante circula por conveccin natural dentro de un tanque con paredes lisas, corrugadas o bien previstas de enfriadores tubulares o radiadores separables.

Tipo OA/FA

Sumergido en aceite con enfriamiento propio y con enfriamiento de aire forzado.

Este tipo de transformadores es bsicamente una unidad OA a la cual se le han agregado ventiladores para aumentar la disipacin del calor en las superficies de enfriamiento y por lo tanto, aumentar los KVA de salida.

Tipo OA/FOA/FOA

Sumergido en aceite con enfriamiento propio, con enfriamiento de aceite forzado-aire forzado, con enfriamiento aceite forzado-aire forzado.

El rgimen del transformador tipo OA, sumergido en aceite puede ser aumentado por el empleo combinado de bombas y ventiladores. En la construccin se usan los radiadores desprendibles normales con la adicin de ventiladores montados sobre dichos radiadores y bombas de aceite conectados a los cabezales de los radiadores.

El aumento de capacidad se hace en dos pasos: en el primero se usan la mitad de los radiadores y la mitad de las bombas para lograr un aumento de 1.333 veces sobre diseo OA; en el segundo se hace trabajar a la totalidad de los radiadores y bombas con lo que se consigue un aumento de 1.667 veces el rgimen OA.

Tipo FOA

Sumergidos en aceite, con enfriamiento por aceite forzado con enfriadores de aire forzado.

El aceite de estos transformadores es enfriado al hacerlo pasar por cambiadores de calor o radiadores de aire y aceite colocados fuera del tanque. Su diseo est destinado a usarse nicamente con los ventiladores y las bombas de aceite trabajando continuamente.

Tipo OW

Sumergidos en aceite, con enfriamiento por agua. Este tipo de transformador est equipado con un cambiador de calor tubular colocado fuera del tanque, el agua de enfriamiento circula en el interior de los tubos y se drena por gravedad o por medio de una bomba independiente. El aceite fluye, estando en contacto con la superficie exterior de los tubos.

Tipo FOW Sumergido en aceite, con enfriamiento de aceite forzado con enfriadores de agua forzada.

El transformador es prcticamente igual que el FOA, excepto que el cambiador de calor es del modelo agua-aceite y por lo tanto el enfriamiento del aceite se hace por medio de agua sin tener ventiladores.

Tipo AA

Tipo seco, con enfriamiento propio. La caracterstica primordial es que no contienen aceite u otro liquido para efectuar las funciones de aislamiento y enfriamiento, y es el aire el nico medio aislante que rodea el ncleo y las bobinas menos de 15KV y hasta 2 000 KVA.

Tipo AFA

Tipo seco, con enfriamiento por aire forzado. Para aumentar la potencia del transformador AA, se usa el enfriamiento con aire forzado. El diseo comprende un ventilador que empuja el aire en un ducto colocado en la parte inferior del transformador.

Tipo AA/AFA Tipo seco, con enfriamiento natural con enfriamiento por aire forzado.

La denominacin de estos transformadores indica que tienen dos rgimen, uno por enfriamiento natural y el otro contando con la circulacin forzada por medio de ventiladores, cuyo control es automtico y opera mediante un relevador trmico. 2.4.2. Lmites de calentamiento para los transformadores

Tabla 2. Lmites de calentamiento para los transformadores

Parte del transformadorModo de enfriamientoClase de aislamiento (por temperatura)Calentamiento C

DevanadosPor aire, natural o con ventilacin rozadaA

E

B

F

H

C60

75

80

100

125

150

Circuito magnticos y otras partes.

Sin estar e contacto con los devanados Los mismos valores que para los devanados.

Valores similares a las partes aislantes susceptibles de entrar en contacto con los devanados.

2.5. Prdidas y rendimiento elctricoComo parte de una especificacin, se debe requerir a los fabricantes los valores de las pedidas en vacio (tambin conocidas como pedidas en el hierro), As como los valores de las prdidas debidas a las cargas (conocidas tambin como perdidas en el cobre, aun tambin cuando los devanados son de aluminio). Estas prdidas deben estar garantizadas por el fabricante con tolerancia de hasta el 15% sobre cada uno de los valores por separado y hasta del 10% sobre la suma de los dos valores.2.6. Impedancia y tensin de cortocircuito

La tensin de cortocircuito en por ciento de la tensin nominal es una caracterstica importante del transformador y depende del valor de su impedancia interna.

Cuando el transformador es nico, y por lo tanto no est destinado a funcionar en paralelo con otros, se tiene cierta libertad en la seleccin del valor de la impedancia o tensin de cortocircuito, dentro de los valores tpicos convencionales, las impedancias bajas dan lugar a variaciones de tensin ms bajas, pero en caso de cortocircuito, se ven sometidas a solicitaciones mecnicas y trmicas mayores.Cuando un transformador debe operar en paralelo con otro, el valor de su impedancia lo impone prcticamente aquel transformador con el que va a operar en paralelo, ya que deben ser iguales. Cuando el transformador ya existente es un aparato viejo, puede ser conveniente seleccionar para el transformador nuevo una impedancia ligeramente menor, de manera que se est seguro de sobrecargar el transformador nuevo y no al viejo.

2.7. Corriente de vacio

El fabricante debe indicar en su oferta la corriente que absorbe en vacio el transformador alimentado a su tensin nominal. Este valor de tensin en vacio se indica como porcentaje de la corriente nominal y su valor se garantiza con una tolerancia hasta del 33%. En los transformadores modernos este valor es muy pequeo, y por tanto no es importante en sus caractersticas de funcionamiento.2.8. Economa de la instalacin Otros aspectos de la valoracin del rendimiento elctrico pueden ser de inters para el estudio de la economa de la transformacin, por ejemplo: Para comparar entre s transformadores de precio y caractersticas distintas. Valorar conveniencia de la adquisicin de la energa a media tensin o en baja tensin, cuando ambas soluciones son tcnicamente posibles.

Conocer con mayor precisin la incidencia del costo de la energa en la produccin.2.9. Condiciones de la instalacin

Como Condiciones de la instalacin, se pueden considerar las siguientes: Ambiente interno o externo: Por ejemplo, si se decide una instalacin exterior, el transformador para poder funcionar deber resistir a los agentes atmosfricos, como son la lluvia, humedad, y eventualmente el depsito de polvo en los aisladores en las zonas industriales o de sal en las zonas costeras. Temperatura: los transformadores sujetos a norma, deben ser apropiados para operar a su capacidad nominal, siempre que la temperatura promedio del ambiente no exceda de 30c y la temperatura mxima no sea mayor a 40c. se recomienda que la temperatura promedio del aire refrigerante se calcule promediando las lecturas promediando las lecturas obtenidas durante 24. Se debe indicar las temperaturas media, anual, media diaria y mxima horas. Altura de operacin sobre el nivel del mar: el aumento de la altitud produce la disminucin en la densidad del aire, lo cual a su vez incrementa la elevacin de la temperatura en los transformadores que dependen del aire para su disipacin del calor. por lo tanto, se debe tomar en cuenta lo anterior para la operacin de los transformadores en las formas que a continuacin se indican:1. Operacin a capacidad nominal: transformadores construidos para altitudes de 1000 m puede operarse a capacidad nominal a mayores altitudes , siempre que la temperatura ambiente promedio mxima , no exceda de los valores indicados en la tabla siguiente:

Tabla 3. Valores mximos de temperatura ambiente de acuerdo a la altitudAltitud en metrosTemperatura ambiente promedio

100030C

200028C

300025C

400023C

2. Operacin a capacidad reducida: si la temperatura ambiente promedio mxima excede de los valores indicados en la tabla anterior , pero sin exceder la temperatura promedio de 30C, se puede operar el transformador a capacidad reducida , a un 0,4 de la capacidad por cada 100 m en exceso a los 1000 m.s.n.m.

2.1. Efecto de la altitud a la rigidez dielctrica del aire: el aumento de la altitud produce disminucin en la densidad del aire, lo cual a su vez disminuye la tensin de flameo.La rigidez dielctrica de algunas partes del transformador, que depende total o parcialmente del aire para su aislamiento, disminuye conforme la altitud aumenta. Para una clase de aislamiento, dada la rigidez dielctrica a 1000 m de altitud, debe multiplicarse por el factor de correccin apropiado para la nueva altitud, a fin de obtener una nueva rigidez dielctrica a la altitud especificada en la tabla siguiente:Tabla 4. Factores de correccin de rigidez dielctrica para altitudes mayores a 1000 m

Altitud en metrosFactores de correccin

10001,00

12000,98

15000,95

18000,92

21000,89

24000,86

27000,83

30000,80

36000,75

42000,70

45000,67

2.2. Operacin a tensiones superiores a la nominal: los transformadores deben ser capaces de operar :a) con 5% arriba de la tensin nominal del secundario a capacidad nominal en KVA, sin exceder los limites de sobre elevacin de temperatura. Este requisito se aplica cuando el factor de potencia de la carga es de 80% o mayor.

b) Con 10% arriba de la tensin nominal del secundario en vacio, sin exceder los limites de sobre elevacin de temperatura.

2.3. Rigidez dielctrica del lquido aislante: la rigidez dielctrica del lquido aislante no debe ser menor de 28KV.2.10. Conexiones de los devanados

Normalmente cuando se desea seleccionar un transformador se debe tener en claro las caractersticas de nuestro sistema de potencia, que utilidad le deseamos dar al transformador y la zona donde se va colocar, caractersticas de voltaje y su variacin, niveles de cortocircuito, armnicos, entre otros. Pues, cada tipo de conexin y grupo posee una caracterstica y beneficios asociados al mismo. As, Cuando el transformador opera en paralelo con otros, la seleccin de las conexiones no es libre porque el desfasamiento de las tensiones entre los devanados debe ser compatible con el que tienen los transformadores existentes.Ahora bien, cuando se hace la solicitud de un transformador se debe dejar en claro el tipo de conexin y el grupo pues estos van a determinar su construccin y van a pertenecer a datos de placa como se muestra a continuacin:

Figura 1.Tipo de conexin impresa en la placa caracterstica de un transformador.2.10.1. Tipos de conexin y gruposTabla 5. Tipo de conexiones y grupos de transformadores de tensin

2.11. Numero de terminalesEn Venezuela, casi todas las redes de distribucin tienen tres conductores y el secundario usa tres conductores con neutro conectado a tierra, por tanto, los transformadores deben tener tres terminales en el devanado primario y cuatro en el secundario.Sin embargo el nmero de terminales est estrechamente ligado al tipo de conexin seleccionado y a la utilidad que se le vaya a practicar al transformador.

2.12. Clase de aislamiento Calificacin de los materiales aislantesLa clasificacin de los materiales aislantes para mquinas elctricas con relacin a su estabilidad terminal, cubre bsicamente siete clases de materiales aislantes que se usan por lo general y que son los siguientes: (Ver: COVENIN 532-68, Parte 2)Tabla 6. Tipos de materiales aislantesCLASETEMPERATURA

Y90 C

A105 C

E120 C

B130 C

F155 C

H180 C

CMayor a 180 C

Una descripcin breve de estos materiales se da a continuacin:Clase YEste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales, tales como algodn, seda y papel sin impregnar. Pueden incluir en esta clase otros materiales o combinacin de los mismos, si por medio de ensayos o experiencia se muestra que pueden ser capaces de soportar satisfactoriamente la temperatura que define los clase Y.Clase AEste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales tales como el algodn, seda y papel convenientemente con alguna impregnacin o revestidos, o sumergidos en lquidos dielctricos, tales como aceite aislante. Otros materiales o combinacin de materiales que caigan dentro de estos lmites de temperatura, pueden entrar dentro de esta categora.

Clase EEste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales que por experiencia o por pruebas, pueden operar a temperaturas que definen la clase E o hasta de 15 C, sobre la temperatura de los aislamientos Clase A.

Clase BEste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales tales como, la mica, fibra de vidrio, asbestos, etc. con algunas substancias aglutinantes, impregnarte o revestimiento adecuado, puede ser incluido otros materiales no necesariamente inorgnicos.

Clase FEste aislamiento consiste en materiales o combinaciones de materiales tales como mica, fibra de vidrio, asbesto, etc., con sustancias aglutinantes, impregnarte o revestimiento adecuado, as como otros materiales o combinaciones de materiales no necesariamente inorgnicos. Son materiales que poseen una estabilidad trmica que permite utilizarlo a una temperatura de 25c superior a la temperatura lmite de la clase BClase HEste aislamiento consiste de materiales tales como el silicn, Elastmero y combinaciones de materiales tales como la mica, la fibra de vidrio, asbestos, etc., con sustancias aglutinantes como son las resinas y silicones apropiados.Clase CEste aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales tales como la mica, la porcelana, vidrio, cuarzo con o sin aglutinantes.

2.13. Tipos de aceites Existen dos grupos generales de aceites aislantes de acuerdo a sus aplicaciones: (ver: norma COVENIN 1128-91)1. Aceites de uso general. Son aceites de origen mineral de base parafnica o naftnica, los cuales son obtenidos por procesos de refinacin y extraccin adecuados a partir de determinadas fracciones del petrleo natural.2. Aceites aislantes de seguridad. Son aceites de origen mineral sinttico, destinados para transformadores que deben ser instalados en lugares donde los riesgos de explosiones o incendios deben ser minimizados. Estos aceites deben presentar caractersticas de no inflamabilidad.a) Aceite mineral de alto punto de ignicin. Son obtenidos a travs de refinacin del petrleo que debido a su alto peso molecular son de difcil inflamacin, por lo cual presentan esta caracterstica de no propagacin de la llama. A temperaturas ambientes tienen viscosidades muy altas, pero a las temperaturas de operacin del transformador su viscosidad es comparable a la de los aceites de uso general.b) Aceites aislantes de silicona. Son productos sintticos a base de poli-dimetilsiloxano. Presentan caractersticas de no inflamabilidad bastante parecidas a los de los aceites minerales de alto punto de fulgor, buenas caractersticas elctricas, excelente estabilidad qumica y trmica y buena compatibilidad con los materiales del transformador. Su viscosidad a temperaturas de operacin de los transformadores es un poco mayor a la de los aceites de uso general, siendo un poco ms baja que la de los aceites de alto punto de ignicin.c) Aceites aislantes a base de esteres. Son productos a base de esteres sintticos que pueden presentar buenas caractersticas de no inflamabilidad. Presentan buenas caractersticas elctricas y su principal ventaja es la biodegradabilidad, siendo sus productos de biodegradacin no txicos y encontrados en la naturaleza.d) Aceites askareles. Son productos sintticos producidos por la mezcla de bifenilos policlorados (pcbs) y triclorobenceno (tcb) en una proporcin de 40 60% de cada componente. presentan gran estabilidad trmica y qumica, no se inflaman a temperaturas inferiores a 1200 c a presin normal, no son biodegradables y son atacados por pocos productos qumicos. Presentan buenas caractersticas aislantes y son incompatibles con algunos materiales de los transformadores como empaques, barnices y pinturas. Su uso est prohibido desde la dcada de los 80.2.14. Caractersticas nominales de aislamientoEn la prctica, cuando se ordena un transformador, basta solo con indicar si est o no en situacin expuesta, y las caractersticas de aislamiento se obtienen de manera instantnea.Se considera situacin expuesta desde el punto de vista de descargas atmosfricas a los transformadores que estn conectados o alimentados por lnea area, y situacin no expuesta a la que corresponde a transformadores alimentados por cable. Los transformadores conectados a lnea area a travs de un cable se consideran no expuestos, solo si el tramo o seccin del cable es bastante largo.

2.15. Nivel de aislamiento bsico al impulsoRepresenta la capacidad del transformador de soportar una sobre tensin producida por descargas atmosfrica apertura cierre del circuito de alimentacin del transformador, e indica la nivel de sobre tensin que debe soportar el equipo. En otras palabras, es el Valor de cresta de una tensin de Impulso normalizada que resiste un aislamiento externo, el cual se determina bajo prueba con una probabilidad de falla del 10%, corresponde al valor de cresta de una onda normalizada de tensin de impulso de 1.2/50 s.

Figura 2. Estudio temporal del nivel de impulso al aislamiento de un transformadorEl nivel bsico de aislamiento en un transformador determina Su capacidad de soportar voltajes transitorios de muy corta duracin.Tabla 7. Los valores de esta tabla deben considerarse como valores mnimos aplicables en condiciones atmosfricas normales, hasta 1000 msnm, temperatura 20c, presin 101,3 KPa, humedad absoluta Ho=11g/m3. TABLA 710-24 DE NOM-001-SEDE - Copia norma IECTensin elctrica nominal (kV)BIL (KV)

interiorexterior

2,460

4.1660

6,675

13,895

23125

34,5150

200

69250

350

85450

115550

138550

650

161650

750

230750

900

1050

400950

1050

Ahora bien, Cuando no se tienen las condiciones estndar (20C y al nivel del mar) se debe aplicar la siguiente expresin para corregir valores:

Donde: NBAI=nivel bsico de aislamiento al impulso=factor de correccin por presin baromtrica y temperatura

p= presin baromtrica en mm de hg

T= temperatura ambiente en C

Kh= factor de correccin por humedad (1=100% de humedad relativa)

2.16. Otras caractersticas de seleccin adicionales2.16.1. Accesorios e instrumentacin bsica Dispositivo de alivio de presin. Relevador de acumulacin de gases (Relevador Buchoolz).

Indicador de nivel de lquido aislante.

Termmetro indicador de temperatura de lquido aislante.

Vlvulas de drenaje, muestreo, filtro y vaco.

Aditamentos de maniobras.

Placas de conexin a tierra del tanque del transformador.

Indicador de temperatura de los devanados.

Tubera y sus accesorios.

Alambrado de fuerza y control.

Detectores de temperatura de devanados.

Placa de datos.2.16.2. Niveles de ruido audibleTabla 8. Niveles de ruidos aceptables en transformadores de voltajePotencia nominal (MVA)510203050100

Nivel de ruido medido segn Norma NEMA (db)606266676972

*Nota: estos valores son requeridos para todos los transformadores en condicin de enfriamiento ms desfavorable.CAPTULO III3. CRITERIO DE SELECCIN DE TRANSFORMADORES DE MEDIDA3.1. Transformadores de potencialEs un transformador de devanado especialmente compuesto, con un primario de alto voltaje y un secundario de baja tensin. Tiene una potencia nominal muy baja y su nico objetivo es suministrar una muestra de voltaje del sistema de potencia, para que se mida con instrumentos incorporados. Adems, puesto que el objetivo principal es el muestreo de voltaje deber ser particularmente preciso como para no distorsionar los valores verdaderos. Se pueden conseguir transformadores de potencial de varios niveles de precisin, dependiendo de qu tan precisas deban ser sus lecturas, para cada aplicacin especial. El enrollado primario de un transformador de potencial se conecta en paralelo con el circuito de potencia y en el secundario se conectan los instrumentos o aparatos de proteccin. Estos transformadores se construyen para todas las tensiones de circuitos normalizados. Normalmente son de tipo seco o moldeado para tensiones inferiores a 23 KV y en bao de lquido para tensiones superiores.3.1.1. Criterios bsicos

a) Tipo de servicio

Los transformadores de potencial, por su tipo de servicio pueden ser:

Tipo interior. Tipo exterior

Para los transformadores de potencial con tensiones iguales o mayores a 115KV, se deben especificar para servicio intemperie.

b) Tipo de aislamiento

El tipo de aislamiento depende principalmente de la tensin nominal de operacin, y de acuerdo con esto, se fabrican de tres tipos.

Aire

Resina epxica

En aceite

Normalmente para tensiones nominales de 115KV o mayores, se especifican transformadores sumergidos en aceite.c) Condiciones de operacin

En cualquiera de las aplicaciones de los transformadores de potencial, las caractersticas que se especifiquen, se deben hacer de tal forma que las condiciones ambientales no afecten su correcta operacin. Entre otros aspectos se deben considerar:

La altura de operacin sobre el nivel del mar, en lugar de su instalacin

La elevacin de temperatura sobre la temperatura ambiente.

Las condiciones especficas de servicio, interior o intemperie y, en este ltimo caso, dos aspectos relativos a la contaminacin y al coeficiente ssmico.

Para instalaciones intemperie, la velocidad del viento.

d) Las tensiones nominales , primaria y secundaria

Como regla, se ha adaptado que en sistemas de 115KV o tensiones mayores , siempre se deben instalar transformadores monofsicos que se conectan entre fase y tierra, esto significa que en estos casos, la tensin nominal primaria se debe especificar como el valor equivalente de fase a tierra de la tensin entre fases del sistema, es decir VL/3 . Para los sistemas de alta tensin, algunos valores normalizados se dan en la tabla siguiente:

Tabla 9. Algunos valores de tensin primaria y relacin de transformacin normalizadas para transformadores de potencial

Tensin nominal primaria del transformador

(KV eficaz)Tensin nominal primaria del transformador

(KV eficaz)Relacin de transformacin

69115600/1000:1

1382301200/2000:1

241,54002100/3500:1

En general, la tensin nominal secundaria, debe ser 115V, para transformadores de potencial con tensiones de 115KV o ms en el primario, se debe contar con dos devanados secundarios independientes para 115V.

e) Error de medicinEn los transformadores de potencial existen 2 tipos de errores que afectan a la precisin de las medidas hechas con transformadores de potencial.

Error de relacin: Es la diferencia entre la relacin verdadera entre la tensin del primario y secundario y la relacin indicada en la placa caracterstica.El error de relacin de un TP, es la diferencia entre el valor eficaz de la tensin del secundario multiplicado por la relacin nominal de transformacin, con el valor eficaz de la tensin primaria.

El error absoluto se puede expresar como:

RTP = relacin de transformacin

Vp = tensin nominal o medida en el primario

Vs= tensin nominal o medida en el secundario

Error de ngulo: Es la diferencia en la posicin de la tensin aplicada a la carga secundaria y la tensin aplicada al devanado primario. El error de ngulo se representa con el smbolo (g), est expresado en minutos y se define como positivo cuando la tensin aplicada a la carga, desde el terminal secundario marcado alno marcado, est adelantada respecto a la tensin aplicada al primario desde el terminal marcado al no marcado.

f) Clases de precisin y Carga nominal secundariaLas normas nacionales e internacionales, para fines prcticos, han normalizado valores de cargas que cubren la gama de valores tpicos en distintas aplicaciones y se han designado con la letra W, X. Y, Z y ZZ.

Estos valores de carga solo son puntos de referencia. Tabla 10. Cargas normalizadas para transformadores de potencial

VACarga normalizada

Designacin equivalenteFactor de potencia

de la carga

12,5W0,10

25X0,70

75Y0,85

200Z0,85

400ZZ0,85

Las cargas nominales para cada una de estas designaciones, se indican en la tabla 12, los valores limites del factor de correccin para transformadores de potencial se dan en la tabla 11, a continuacin:

Tabla 11. Valores lmite de factores de correccin de transformadores y clases de precisin normalizadas para transformadores de potencialClase de precisinDesde 90 a 100% de la tensin nominal

MnimoMximo

0,30,9971.003

0,60.9941.006

1,20.9881.012

Tabla 12. Cargas nominales para transformadores de potencial

Carga nominal del secundario (1)Factor de potenciaCaractersticas

DesignacinVOLT-AMPCon base en 115KV115/ (66,4)V

resistenciainductanciaimpedanciaresistenciainductanciaimpedancia

W11,480,1115,23,4115238,41,01384

X22,950,7403,21,09576134,40,364192

M32.130,982,31,0741127,40,356137

Y68,850,85163,20,26819254,40,089464

Z183,60,8561,20,1017220,40,033524

ZZ367,20,8530,60,05033610,20,016812

Nota:

(1) Los valores que marcan las normas americanas (ANSI C57-13), son en base a 120 y 120/ 3. Para 115V, estos valores se redujeron a un 91,8%.G) Factor de tensin

El factor de tensin, se define como el valor por el cual se debe multiplicar la tensin nominal primaria para obtener el voltaje mximo que se puede aplicar a las terminales primarias de un transformador de potencia, sin afectar su precisin y sus caractersticas trmicas.

Los transformadores de potencial, deben soportar como mnimo 1,2 veces el valor de la tensin nominal con carga continua y 1,5 veces por 30 segundos. A continuacin se presenta el error maximo de calibracion y por razones agenas al equipo:

Tabla 13. Limite de error de transformadores de voltajeClaseError de magnitud, , %Error de ngulo, minutos

0,10,15

0,20,210

0,50,520

1140

33No se especifica

3.1.2. Conexiones trifsicas Para conectar transformadores de potencial en forma trifsica se usan dos tipos de conexiones usualmente, estas son: a. Conexin estrella-estrella: Se utiliza cuando se requiere neutro en el secundario. b. Conexin en V: Esta conexin se utiliza cuando no se requiere neutro secundario, es ms econmica ya que. Se requiere solo dos transformadores de potencial.

Figura 2. Conexin Y-Y de transformadores de potencial

Figura 3. Conexin de transformadores potencial a una red trifsica3.1.3. Especificaciones tcnicas (TP) Los transformadores de tensin se conectan con el primario en paralelo con el circuito por controlar y el secundario en paralelo con las bobinas de tensin de los aparatos de medicin y de proteccin que requieran ser energizados

Transformadores con dos ncleos uno para protecciones y otro para medicin.

Los transformadores exteriores necesitan una lnea de fuga que evite contorneos en condiciones de lluvia, niebla o depsitos superficiales debido a la polucin, esto explica la diferencia en el aislamiento de los transformadores exteriores respecto de los interiores. 3.1.4. PruebasAl recibir la orden de proceder, el Fabricante remitir los certificados de prueba, emitidos por una entidad independiente, que certifiquen la conformidad de las exigencias tcnicas de los transformadores de tensin. Prueba de elevacin de Temperatura

Prueba de Impulso atmosfrico en el primario del transformador

Prueba de Determinacin de error

Prueba de resistencia de cortocircuito

Prueba de tensin de sostenimiento a la frecuencia industrial bajo lluvia.

Prueba de verificacin de la marcacin de bornes

Prueba de tensin de sostenimiento a la frecuencia industrial en el arrollamiento secundario.

Prueba de tensin de sostenimiento a la frecuencia industrial en el arrollamiento primario.

Prueba de tensin de sostenimiento a la frecuencia industrial entre secciones.

Prueba de medicin de descargas parciales

Prueba de determinacin del margen de error

Prueba de la relacin de transformacin

3.2. Transformadores de corriente3.2.1. Definiciones importantes a) Relacin (Ratio). Es la relacin de la corriente nominal de servicio del transformador y su corriente nominal en el secundario, el estndar ms usado es de 5 Amps. En el secundario.b) Precisin (Accuracy). Es la relacin en porciento, de la correccin que se hara para obtener una lectura verdadera. El ANSI C57.13-1968 designa la precisin para protecciones con dos letras C y T. "C" significa que el porciento de error puede ser calculado, y esto se debe a que los devanados estn uniformemente distribuidos, reduciendo el error producido por la dispersin del flujo en el ncleo. "T" significa que debe ser determinado por medio de pruebas, ya que los devanados no estn distribuidos uniformemente en el ncleo produciendo errores apreciables. El nmero de clasificacin indica el voltaje que se tendra en las terminales del secundario del TC para un burden definido, cuando la corriente del secundario sea 20 veces la corriente nominal, sin exceder 10% el error de relacin.c) Burden o Potencia Nominal de un Transformador de Corriente. Es la capacidad de carga que se puede conectar a un transformador, expresada en VA o en Ohms a un factor de potencia dado. El trmino "Burden" se utiliza para diferenciarlo de la carga de potencia del sistema elctrico. El factor de potencia referenciado es el del burden y no el de la carga.d) Polaridad. Las marcas de polaridad designan la direccin relativa instantnea de la corriente. En el mismo instante de tiempo que la corriente entra a la terminal de alta tensin con la marca, la corriente secundaria correspondiente est saliendo por la terminal marcada.e) Capacidad de Corriente Continua. Es la capacidad de corriente que el TC puede manejar constantemente sin producir sobrecalentamiento y errores apreciables. Si la corriente del secundario de un transformador de corriente est entre 3 y 4 Amps., cuando la corriente del primario esta a plena carga, se dice que el transformador est bien seleccionado. No se recomienda sobre dimensionar los TC's porque el error es mayor para cargas bajas.f) Capacidad de Corriente Trmica de Corto Tiempo. Esta es la mxima capacidad de corriente simtrica RMS que el transformador puede soportar por 1 seg., con el secundario en corto, sin sobrepasar la temperatura especificada en sus devanados. En la prctica esta se calcula como:

Como la potencia de precisin vara sensiblemente con el cuadrado del nmero de Ampere-Vueltas del primario, para un circuito magntico dado, la precisin de los TC's hechos para resistir grandes valores de corrientes de corto circuito, disminuye considerablemente.

g) Capacidad Mecnica de Tiempo Corto. Esta es la mxima corriente RMS asimtrica en el primario que el TC puede soportar sin sufrir daos, con el secundario en corto. Esta capacidad solo se requiere definir en los TC tipo devanado. En la prctica esta corriente se calcula como:

3.2.2. Bases generales para el diseo y seleccin de transformadores de corrienteLa funcin de los transformadores de corriente es la reducir a valores normales y no peligrosos, las caractersticas de corriente en un sistema elctrico, con el fin de permitir el empleo de aparatos de medicin normalizados, por consiguiente ms econmicos y que pueden manipularse sin peligro.Un transformador de corriente es un transformador de medicin, donde la corriente secundaria es, dentro de las condiciones normales de operacin, prcticamente proporcional a la corriente primaria, y desfasada de ella un ngulo cercano a cero, para un sentido apropiado de conexiones.El primario de dicho transformador est conectado en serie con el circuito que se desea controlar, en tanto que el secundario est conectado a los circuitos de corriente de uno o varios aparatos de medicin, relevadores o aparatos anlogos, conectados en serie.Un transformador de corriente puede tener uno o varios devanados secundarios embobinados sobre uno o varios circuitos magnticos separados. Los factores que determinan la seleccin de los transformadores de corriente son:1. El tipo de Transformador de Corriente.

2. El tipo de instalacin.

3. El tipo de aislamiento.

4. La potencia nominal.

5. La clase de precisin.

6. El tipo de conexin.

7. La Corriente Nominal Primaria.

8. La Corriente Nominal Secundaria.1. Tipo de Transformador de Corriente Existen tres tipos de TC segn su construccin:

a) Tipo devanado primario. Este como su nombre lo indica tiene ms de una vuelta en el primario. Los devanados primarios y secundarios estn completamente aislados y ensamblados permanentemente a un ncleo laminado. Esta construccin permite mayor precisin para bajas relaciones.

b) Tipo Barra. Los devanados primarios y secundarios estn completamente aislados y ensamblados permanentemente a un ncleo laminado. El devanado primario, consiste en un conductor tipo barra que pasa por la ventana de un ncleo.c) Tipo Boquilla (Ventana o Bushing). El devanado secundario est completamente aislados y ensamblado permanentemente a un ncleo laminado. El conductor primario pasa a travs del ncleo y acta como devanado primario.2. Tipo de InstalacinLos aparatos pueden ser construidos para ser usados en instalaciones interiores o exteriores. Generalmente, por razones de economa, las instalaciones de baja y media tensin, hasta 25 KV., son diseadas para servicio interior. Las instalaciones de tipo exteriores son de tensiones desde 34.5 KV a 400 KV., salvo en los casos donde, por condiciones particulares se hacen instalaciones interiores para tensiones hasta 230 KV. Es conveniente examinar adems, el tipo de TC que se pueda instalar, dependiendo de las facilidades de mantenimiento.3. Tipo de AislamientoLos materiales que se utilizan. Para el aislamiento dependen del voltaje del sistema al que se va a conectar, la tensin nominal de aislamiento debe ser al menos igual a la tensin ms elevada del sistema en que se utilice. Los tipos de aislamiento se dividen en tres clases:a) Material para baja tensin. Generalmente los TC's son construidos con aislamiento en aire o resina sinttica, suponindose que lo comn son las instalaciones interiores.b) Material de media tensin. Los transformadores para instalaciones interiores (tensin de 3 a 25 KV) son construidos con aislamiento de aceite con envolvente de porcelana (diseo antiguo), o con resina sinttica (diseo moderno).

Hay que hacer notar que la mayora de los diseos actuales emplean el material seco, los aparatos con aislamiento en aceite o masa aislante (compound) se utilizan muy poco y slo para instalaciones existentes.Los aparatos para instalaciones exteriores son generalmente construidos con aislamiento porcelana-aceite, aunque la tcnica ms moderna est realizando ya aislamientos en seco para este tipo de transformadores.c) Materiales para alta tensin. Los transformadores para alta tensin son aislados con papel dielctrico, impregnados con aceite y colocados en una envolvente de porcelana.Es importante definir la altitud de la instalacin sobre el nivel del mar, ya que las propiedades dielctricas de los materiales y del aire disminuyen con la altitud. Normalmente todos los equipos se disean para trabajar hasta 1000 Mts sobre el nivel del mar, si la altitud es mayor el nivel de aislamiento debe ser mayor.4. Potencia NominalLa potencia nominal que se debe seleccionar para los transformadores de medicin, est en funcin de la utilizacin a que se destina el aparato.Para escoger la potencia nominal de un transformador de corriente, se hace la suma de las potencias nominales de todos los aparatos conectados al secundario. Se debe tener en cuenta por otro lado, la impedancia de las lneas, si las distancias entre los transformadores y los instrumentos de medicin, son importantes. Se escoge la potencia normal inmediata superior a la suma de las potencias. Los valores normales de las potencias de precisin y de sus factores de potencia, segn ANSI, estn dados en la Tabla 14Tabla 14. Cargas Normalizadas para Transformadores de Corriente Segn Normas ANSI C.57.13. Corriente Secundaria de 5 Amps.Designacin de CargaResistencia

OhmInductancia HenrioImpedancia OhmVolt-Amperes a 5 A.Factor de Potencia

Cargas de Medicin

B-0.10.090.1160.12.50.9

B-0.20.180.2320.25.00.9

B-0.50.450.5800.512.50.9

B-0.90.811.040.922.50.9

B-1.81.622081.845.00.9

Cargas de Proteccin

B-10.52.31.0250.5

B-21.04.62.0500.5

B-42.09.24.01000.5

B-84.018.48.02000.5

5. Clases de Precisin Las clases de precisin normales para los transformadores de corriente son: 0.10, 0.02, 0.30, 0.50, 0.60, 1.20, 3.00 y 5.00 de acuerdo con las normas ANSI pero depende de las normas usadas. En las Tablas 15 y 16 se tienen las diferentes clases de precisin de los instrumentos normalmente conectados y las potencias comunes de sus bobinados.Tabla 15. Tipos de presin de transformadores de corrienteClaseUtilizacin

0.10Calibracin.

0.20-0.30Mediciones en Laboratorios, Alimentacin de Integradores para Sistemas de Potencia.

0.50-0.60Instrumentos de Medicin e Integradores. Watthormetros para Facturacin

1.20-3.00Ampermetros de Tableros.

Amprmetros de Registradores.

Wattmetros de Tableros.

Watthormetros Indicadores.

Fasmetros Indicadores.

Fasmetros Registradores

Fercuencmetros de Tableros.

Protecciones Diferenciales.

Relevadores de Impedancia.

Relevadores de Distancia, etc.

5.00Relevadores de Proteccin en general.

Tabla 16. Consumos Propios de los Aparatos Alimentados por Transformadores de CorrienteAparatosModeloConsumo Aproximado en VA

Para intensidad nominal

Wattmetros de Tablero

Wattmetros Registradores

Wattmetros Porttiles

Wattmetros de LaboratorioA Induccin

Electrodinmico

A Induccin

Electrodinmico

Electrodinmico1.5-3.0

4.0-5.0

1.5-2.0

6.0-8.0

1.0-4.0

1.5-3.0

Medidores de Desfase

Fasmetros6.0-16

10-18

Watthormetros0.5-1.5

RelevadoresDe corriente mxima con atraso independiente

Especiales de corriente mxima con atraso independienteDe mxima instantnea

Direccional3.0-10

15-25

1.0-10

1.5-10

RelevadoresDiferencial compensado

Diferencial

A mnima impedancia

De distancia1.6-10

3.0-12

0.5-2.0

6.0-20

ReguladoresSegn Modelo10-150

6. El tipo de conexinHay tres formas en las que normalmente se conectan los secundarios de los transformadores de corriente, en circuitos trifsicos: 1) en estrella; 2) en delta abierta o V y 3) en delta.

a) Conexin en estrella. En esta conexin se colocan tres transformadores de corriente, uno en cada fase, con relevadores de fase en dos o tres de las fases para detectar fallas de fase. En sistemas aterrizados, un relevador conectado en el comn de los tres TC's detecta cualquier falla a tierra o por el neutro. En sistemas no aterrizados conectados de la misma forma puede detectar fallas a tierra mltiples de diferentes alimentadores. Las corrientes en el secundario estn en fase con las del primario.b) Conexin en delta abierta. Esta conexin es bsicamente la misma que la conexin en delta pero con una pierna faltante, usando solo dos TC's. Con esta conexin se puede lograr una proteccin contra falla entre fases, en las tres fases, pero solo ofrece proteccin de fallas a tierra para las fases en que se tiene TC y si el ajuste del relevador esta por debajo de la magnitud de la falla. En esta conexin las corrientes del secundario estn en fase con las del primario. Ya que, con esta conexin no es posible detectar las fallas de secuencia cero, rara vez se usa como nica proteccin del circuito. Frecuentemente se acompaa con un TC de secuencia cero tipo dona. Este TC de secuencia cero se puede aplicar en sistemas aterrizados o flotados, y como estos transformadores y sus relevadores asociados no son sensibles a las corrientes de fase, estos pueden ser de relativa baja capacidad, por lo mismo pueden ser muy sensibles a fallas a tierra.c) Conexin en delta. Esta configuracin utiliza tres transformadores de corriente, pero a diferencia de la conexin en estrella, los secundarios de interconectan antes de conectarlos a los relevadores. Este tipo de conexin se utiliza para la proteccin diferencial de transformadores de potencia. La conexin en delta de los TC's se utiliza en el lado del transformador de potencia conectado en estrella, y la conexin en estrella de los TC's se usa en el lado del transformador conectado en delta.7. La Corriente Nominal PrimariaSe escoge generalmente el valor normalizado superior a la corriente nominal de la instalacin. La corriente nominal se calcula con la siguiente frmula

En ciertos TC's se cuenta con doble o triple relacin primaria, ya sea por medio de conexin serie-paralelo, o por medio de tomas en los bobinados secundarios. En la Tabla 17 se tiene las relaciones normales de diferentes tipos de TC's. Tabla 17. Relaciones normales de diferentes tipos de TC'sCapacidad de Transformadores de Corriente de Relacin Mltiple Tipo BoquillaCapacidad de Transformadores de Corriente Diferentes a los de Relacin MltipleTipo Boquilla

Capacidad de CorrienteAmps.Derivaciones en el SecundarioRelacin SencillaAmps.Relacin Doble con Bobinados Serie-ParaleloAmps.Doble Relacin con Derivaciones en el SecundarioAmps.

600/5 50/5X2-X310/525 X 50/525/50/5

100/5X1-X215/550 X 100/550/100/5

150/5X1-X325/5100 X 200/5100/200/5

200/5X4-X540/5200 X 400/5200/400/5

250/5X3-X450/5400 X 800/5300/600/5

300/5X2-X475/5600 X 1200/5400/800/5

400/5X1-X4100/51000 X 2000/5600/1200/5

450/5X3-X5200/52000 X 4000/51000/2000/5

500/5X2-X5300/51500/3000/5

600/5X1-X5400/52000/4000/5

1200/5 100/5X2-X3600/5

200/5X1-X2800/5

300/5X1-X31200/5

400/5X4-X51500/5

500/5X3-X42000/5

600/5X2-X43000/5

800/5X1-X44000/5

900/5X3-X55000/5

1000/5X2-X56000/5

1200/5X1-X58000/5

2000/5 300/5X3-X412000/5

400/5X1-X2

500/5X4-X5

800/5X2-X3

1100/5X2-X4

1200/5X1-X3

1500/5X1-X4

1600/5X2-X5

2000/5X1-X5

3000/5 1500/5X2-X3

2000/5X2-X4

3000/5X1-X4

4000/5 2000/5X1-X2

3000/5X1-X3

4000/5X1-X4

5000/5 3000/5X1-X2

4000/5X1-X3

5000/5X1-X4

8. La Corriente Nominal SecundariaEl valor normalizado es generalmente 5 Amps.; en ciertos casos, cuando el alambrado del secundario puede representar una carga importante, se puede seleccionar el valor de 1 Amp.3.2.3. Parmetros principales en la definicin de un transformador de corrienteA continuacin se presentan los parmetros necesarios para la especificacin completa de un transformador de corriente, una descripcin del parmetro y las posibles opciones de seleccin.Tabla 18DescripcinVnOpcin para SeleccinBILOpcin para SeleccinITrmicaOpcin para SeleccinIDinmicaOpcin para Seleccin

VnVoltaje Nominal de AislamientoVoltsKVoltsKAmps.KAmps.

Debe ser cuando menos igual a la tensin ms elevada del sistema en que se utilice.6001034

RRelacin de Corriente1,2003068

Ver Tabla G.42,500451012

BILNivel bsico de aislamiento al impulso5,000602015

Este parmetro es un nivel de aislamiento de voltaje de referencia expresado como el voltaje de cresta de una forma impulso estandarte no mayor de 1 x 40 seg.8,700752524

I Trmica15,000L955030

Esta es la mxima capacidad de corriente simtrica RMS que el transformador puede soportar por 1 seg., con el secundario en corto, sin sobrepasar la temperatura especificada en sus devanados. En la prctica esta se calcula como:

I Trmica (KA) = Potencia de Corto Circuito (MVA)/ (1.73* Tensin (KV))

Nota: Como la potencia de precisin vara sensiblemente con el cuadrado del nmero de Ampere-Vueltas primario, para un circuito magntico dado, la precisin de los TC's hechos para resistir grandes valores de corrientes de corto circuito, disminuye considerablemente.15,000H1106360

I Dinmica25,00015078120

Esta es la mxima corriente RMS asimtrica en el primario que el TC puede soportar sin sufrir daos, con el secundario en corto. Esta capacidad solo se requiere definir en los TC tipo devanado. En la prctica esta corriente se calcula como:

I Dinmica (KA) = 2.54 * I Trmica34,50020090

46,000250

69,000350

92,000450

115,000550

138,000650

161,000750

196,000900

230,0001,050

287,0001,300

CONCLUSINPodemos decir que es necesario para el criterio de seleccin de un transformador o grupo de esto principalmente la aplicacin para el cual ser utilizado y de las necesidades que nacen para la implementacin de este. A partir de lo ya mencionado y tomando en cuenta de la disponibilidad de recurso con que se dispone (financiamiento para la adquisicin del activo) se tomaran los criterios de seleccin para el diseo del transformador donde adicionalmente tambin juega un papel fundamental los clculos realizados segn sea el caso (dependiendo de la funcin: generacin, transmisin distribucin, medicin o proteccin).

Hay que destacar que los parmetros ms resaltantes a la hora de la seleccin de un transformador son: Capacidad Nominal KVA, tipo de enfriamiento a utilizar el cual es fundamental para la vida til del transformador, tipo de aislamiento ya sea aceite o resima, tensin nominal tanto del primario como del segundario del transformador, nivel de aislamiento a descargas atmosfrica o transitorio, frecuencia de trabajo. Para los transformadores de medicin ya sea corriente o tensin (TP o TC) es primordial tener en cuenta la presin del mismo as del tipo de trabajo que van a desempear, medicin o proteccin y el tipo de lugar donde van a ser instalado ya sea interior o exterior ya que de esto depende el diseo del transformador.REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS Lauro Soto. Tipos de enfriamiento [en lnea]. [BC, Mxico], Actualizado2008, Disponible en World Wide Web:http://www.mitecnologico.com/iem/Main/TiposDeEnfriamientoEnTransformadores Gilberto Enriquez Harper, Algunos Consejos Para La Seleccin Y Especificacin De Transformadores, Abc del Alumbrado y las Instalaciones Elctricas en baja - Segunda Edicin, Editorial LIMUSA, Ao de publicacin: 2007, pg.: 336-342. NORMA COVENIN: Transformadores de potencia generalidades (156-94)

NORMA DE CADAFE: Transformadores de potencia [138-88 Caractersticas tcnicas de construccin y garantizadas , 139-88 Accesorios, Instalacin de transformadores de potencia a partir de 10MVA en adelante 170-88].

GE PROLEC. Seleccin de transformadores de distribucin. Manual de recepcin, instalacin , operacin y mantenimiento para transformadores de distribucin tipo poste monofsico y trifsico. Marzo 2008, Mxico, pag: 1-8.

NORMA COVENIN: Transformadores de corriente[ transformadores de corriente especificaciones generales 2140-97, transformadores de corriente para proteccin especificaciones particulares 2141-97, transformadores de corriente para medicin especificaciones particulares 2142-97