Tensiones de toque y paso alrededor de una subestacin

Una corriente de falla a tierra que fluye a travs de un sistema de puesta a tierra provoca un EPR en el sistema de puesta a tierra y en estructuras metlicas y equipos conectados al sistema de puesta a tierra. El EPR puede resultar en diferencias de voltaje significativos que aparecen entre la tierra local y el equipo conectado al sistema de puesta a tierra. El aumento de tensin (EPR) puede ser considerado como el voltaje de activacin para muchas de las siguientes descripciones de descargas elctricas.

Aparte de conducir consideracin de tensin se debe dar a las obligaciones de tensin independientes tales como el cdigo de las telecomunicaciones, el estndar de tuberas u otras normas que puedan estar en su lugar de limitar el mximo aumento de tensin.Tensin de contactoTensin de contacto es la tensin generada durante un evento EPR que pueden aparecer entre las partes conductoras accesibles simultneamente conductores. Cuando no se tocaron las partes conductoras de la tensin de contacto se denomina la tensin de contacto prospectivo y es el voltaje de circuito abierto. La tensin de contacto se convierte en el efectivo (cargado) tensin de contacto cuando los elementos conductores estn siendo tocadas simultneamente. En este caso, el circuito de tensin de contacto se carga por la impedancia del cuerpo a lo largo de la trayectoria de corriente.Al comparar las tensiones de contacto calculados o medidos con lmites de tensin de contacto, la tensin de contacto se toma como la diferencia de potencial entre la parte conductora y cualquier punto de la superficie de la tierra a una distancia horizontal de un metro de la proyeccin vertical del punto de contacto con la parte conductora.Tensiones de contacto suelen aparecer entre una mano y uno o dos pies de una persona tocando un temporal amenizada parte conductora mientras est de pie en la superficie de la tierra a un metro de la estructura (ver figura). Tensiones de contacto tambin pueden ocurrir entre dos partes conductoras que pueden ser tocadas simultneamente.

Tensin de PasoPaso de tensin es la tensin entre dos puntos de la superficie de la tierra que son 1 m distantes unos de otros, que se consideran la longitud del paso de una persona. Ejemplos de una tensin de paso se muestran en la figuraTensin que se transfiereEl potencial transferido es el potencial de aumento de un sistema de puesta a tierra causada por una corriente a la tierra transferido por medio de un conductor conectado (por ejemplo, una funda de cable metlico, MEN conductor, tubera, o ferrocarril) en reas con baja o nula aumento potencial relativo para hacer referencia a la tierra lo que resulta en una diferencia de potencial que se produce entre el conductor y sus alrededores.

Un potencial transferido tambin puede aparecer entre un conductor y la zona de los alrededores del potencial aumento cuando el conductor conectado a tierra hace referencia a la tierra de referencia en el campo del potencial aumento. El potencial transferido es un caso especial de tensin de contacto. El potencial transferido puede acercarse a la subida potencial del sistema de puesta a tierra en algunos casos. Potenciales transferidos pueden afectar a las plantas tercera parte, los equipos y las personas.Dnde posibles subidas en el sistema de puesta a tierra son transferidos por carpintera metlica, tales como conductores neutros de un sistema MEN o tuberas de agua a lugares alejados de la instalacin, subsidio podr estar la cada de tensin en estos conductores. De lo contrario, el potencial transferido debe considerarse como igual al aumento potencial en el sistema de puesta a tierra.En caso de cesin potencial implica una parte larga conductor, tal como una valla de puesta a tierra a intervalos regulares a lo largo de su longitud, la parte conductora se elevar a un potencial en algn lugar entre el mximo y el mnimo potencial de aumento que le afectan. El potencial transferidos sobre la parte conductora con respecto a la tierra circundante puede variar a lo largo de su longitud.

Reconociendo un interruptor termomagntico

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El Autotransformador: Ventajas y desventajasIntroduccinEn un autotransformador, la porcin comn del devanado nico acta como parte tanto del devanado primario como del secundario. La porcin restante del devanado recibe el nombre de devanado serie y es la que proporciona la diferencia de tensin entre ambos circuitos, mediante la adicin en serie con la tensin del devanado comnLa transferencia de potencia entre dos circuitos conectados a un autotransformador ocurre a travs de dos fenmenos: el acoplamiento magntico (como en un transformador comn) y la conexin galvnica (a travs de la toma comn) entre los dos circuitos De igual manera, un transformador incrementa su capacidad de transferir potencia al ser conectado como autotransformadorTipos de autotransformadorA. Autotransformador reductorSi se aplica una tensin alterna entre los puntos A y B, y se mide la tensin de salida entre los puntos C y D, se dice que el autotransformador es reductor de tensin.

Fig. 1 Autotransformador reductorRelacin de vueltasNs / Np < 1B. Autotransformador elevadorSi se aplica una tensin alterna entre los puntos C y D, y se mide la tensin de salida entre los puntos A y B, se dice que el autotransformador es elevador de tensin.

Fig. 2 Autotransformador ElevadorRelacin de vueltasNs / Np > 1PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Y OPERACINEl principio de funcionamiento es el mismo que el deltransformador comn, entonces larelacin de transformacinentre lastensiones y lascorrientesy el nmero devueltasse mantiene.Lascorrientesprimaria y secundaria estn en oposicin y la corriente total que circula por las espiras en comn es igual a la diferencia de la corriente del devanado de baja tensin y el devanado de alta tensin.Para que un autotransformador funcione Adecuadamente los dos devanados deben tener el mismo sentido debobinadoOperacinTiene un solo bobinado arrollado sobre el ncleo, pero dispone de cuatro bornes, dos para cada circuito, y por ello presenta puntos en comn con el transformadorConsta de un bobinado de extremos A y D, al cual se le ha hecho una derivacin en el punto intermedio B. Por ahora llamaremos primario a la seccin completa A D y secundario a la porcin B D, pero en la prctica puede ser a la inversa, cuando se desea elevar la tensin primaria.

Fig. 3 Operacin del AutotransformadorLa tensin de la red primaria, a la cual se conectar el autotransformador, es V1, aplicada a los puntos A y D. mostrados en la fig. 3 Como toda bobina con ncleo de hierro, en cuanto se aplica esa tensin circula una corriente que hemos llamado devacoen la teora anterior. Sabemos tambin, que esa corriente de vaco est formada por dos componentes; una parte es la corriente magnetzate, que est atrasada 90 respecto de la tensin, y otra parte que est en fase, y es la que cubre las prdidas en el hierro, cuyo monto se encuentra multiplicando esa parte de la corriente de vaco, por la tensin aplicada. Llamamos a la corriente total de vaco I0, como lo hemos hecho en otras oportunidades.Tipos de construccinExisten autotransformadores con varias tomas en el secundario y por lo tanto, con varias relaciones de transformacin. De la misma manera que los transformadores, los autotransformadores tambin pueden equiparse con cambiadores de toma automticos y utilizarlos en sistemas de transmisin y distribucin para regular la tensin de la red elctrica.Tambin existen autotransformadores en los que la toma secundaria se logra a travs de una escobilla deslizante, permitiendo una gama continua de tensiones secundarias que van desde cero hasta la tensin de la fuente. Este ltimo diseo se comercializ en Estados Unidos bajo el nombre genrico de Variac y en la prctica funciona como una fuente de corriente alternaregulable en tensin. de esta manera tenemos una maquina de CA ms eficaz.

Fig. 4 Tipo de Autotransformador VariacLimitacionesDentro de los autotransformadores existen limitaciones de funcionamiento que se dar a conocer a continuacina) Una falla en el aislamiento de los devanados de un autotransformador puede producir que la carga quede expuesta a recibir plena tensin (la de la fuente). Se debe tener en cuenta esta situacin al decidir utilizar un autotransformador para una determinada aplicacin.

b) Las ventajas en ahorro de material tienen una limitacin fsica, que en la prctica es una relacin de voltajes de 3:1. Para relaciones de tensin mayores a sta, o bien el transformador convencional de dos devanados es ms compacto y econmico, o bien resulta imposible construir el autotransformador.

c) En sistemas de transmisin de energa elctrica, los autotransformadores tienen la desventaja de no filtrar el contenido armnico de las corrientes y de actuar como otra fuente de corrientes de falla a tierra.

d) Existe una conexin especial -llamada conexin en ZIG-ZAG que se emplea en sistemas trifsicos para abrir un camino de retorno a la corriente de tierra que de otra manera no sera posible lograr, manteniendo la referencia de tierra del sistema.

Fig. 5 Conexin Zig zag (Z)Ventajas y desventajasA continuacin se dar a conocer las ventajas y desventajas de los autotransformadores en resumen decimos que existe una gran gama de ventajas de los autotransformadores1. VENTAJAS Solo un porcentaje de la energa se trasmite por induccin El autotransformador por sus caractersticas se viene a ser de menor tamao por lo que ocupara menor espacio Existe menor flujo del campo y menor tamao del ncleo de hierro. Se obtienen autotransformadores ms livianos. El autotransformador lleva un solo bobinado Menores cadas de tensin Menor intensidad de vaco Es ms fcil de construir y requiere menos cobre. En consecuencia es ms econmico. Parte de la energa del autotransformador se transmite elctricamente. Las perdidas elctricas siempre son menores que las perdidas magnticas El autotransformador tiene mayor rendimiento El autotransformador genera ms potencia que un transformador normal de especificaciones similares Tiene una tensin de cortocircuito pequea lo que plantea el inconveniente de que la corriente en caso de corto circuito es elevada Transfiere ms potencia que un transformador normal

Fig. 6 Autotransformador de una central

2. DESVENTAJAS La principal desventaja de los autotransformadores es que a diferencia de los transformadores ordinarios hay una conexin fsica directa entre el circuito primario y el secundario, por lo que se pierde el aislamiento elctrico en ambos lados. Peligro del corte de una espira, lo que producira que el secundario quede sometida a la tensin del primario Conduccin galvnica entre el primario y secundario Baja regulacin de tensin debido a su baja impedancia equivalente Debido a la construccin elctrica del dispositivos, la impedancia de entrada del autotransformador es menor que de un transformador comn Esto no es ningn problema durante el funcionamientonormalde la mquina, pero si por alguna razn se produce un cortocircuito a la salida La salida del transformador no est aislada con la entrada, este se vuelve inseguro para la persona que lo opera. No tienen aislamientos en los primarios y secundario

AplicacionesExisten aplicaciones muy importantes para el funcionamiento de otras mquinas que requieren autotransformadores.

Los autotransformadores se utilizan a menudo ensistemas elctricos de potencia, para interconectar circuitos que funcionan a tensiones diferentes, pero en una relacin cercana a 2:1 (por ejemplo, 400 kV / 230 kV 138 kV / 66 kV).

Fig. 7 Autotransformador En la industria, se utilizan para conectar maquinaria fabricada para tensiones nominales diferentes a la de la fuente de alimentacin (por ejemplo, motores de 480 V conectados a una alimentacin de 600 V).Se utilizan tambin para conectaraparatos,electrodomsticosy cargas menores en cualquiera de las dos alimentaciones ms comunes a nivel mundial (100-130 V a 200-250 V).En sistemas de distribucin rural, donde las distancias son largas, se pueden utilizar autotransformadores especiales con relaciones alrededor de 1:1, aprovechando la multiplicidad de tomas para variar la tensin de alimentacin y as compensar las apreciables cadas de tensin en los extremos de la lnea.

Fig. 8 Autotransformador de distribucin Se utilizan autotransformadores tambin como mtodo de arranque suave para motores de induccin tipo jaula de ardilla, los cuales se caracterizan por demandar una alta corriente durante el arranque.

Fig. 9 Autotransformador de arranque suave para motores En sistemas ferroviarios de Alta velocidad existen mtodos de alimentacin duales tales como el conocido como 225 kV. En este, los transformadores de las subestaciones alimentan a +25 kV a la catenaria, a -25 kV al feeder o alimentador negativo y con la toma intermedia o neutro puesta al carril. Cada cierto tiempo, 10 km tpicamente, se conectan autotransformadores con 50 kV en el primario y 25 kV en el secundario De esta manera, la carga (trenes) se encuentra alimentada a 25 kV entre catenaria y carril pero la energa se transporta a 50 kV, reduciendo las prdidas.

Fig. 10 Autotransformador para sistemas ferroviariosConclusionesEn esta investigacin concluimos con lo mencionado en los puntos requeridos anteriormente en que encontramos una gran gama de ventajas del autotransformador y desventajas explicamos el funcionamiento y cmo opera el autotransformador en si decimos que el autotransformador se caracteriza de los dems por tener un solo bobinadoEn otra parte decimos que los autotransformadores ofrecen aplicaciones como en los sistemas de ferroviarios, en los arrancadores de motores de jaula de ardilla y en el sistema de distribucin rural

Cul es la diferencia entre los transformadores de potencia y distribucin?

Los transformadores de potencia generalmente estn instalados en el extremo emisor o receptor de largas lneas de transmisin de alta tensin.En cambio el transformador de distribucin (generalmente montado en un poste) est instalado en una ciudad o localidad para proporcionar un nivel de voltaje de utilizacin (comnmente llamado baja tensin)a los consumidores finales (abonados o usuarios).Algunas diferencias entre ellos son las siguientes:1. Los transformadores de potenciaoperan a casi a plena carga. En cambio, los transformadores de distribucin operan a cargas ligeras durante gran parte del da.2. El rendimiento de un transformador de potencia generalmente se juzgaa partir de la eficiencia comercial mientras que el rendimiento de un transformador de distribucin se juzga a partir de su eficiencia diaria.3. La calificacin de un transformador de potencia es muchas veces mayor que la de un transformador de distribucin.

Tomacorrientes normalizados en diferentes partes del mundo

OPGW Tubo Central de Aluminio Extruido

Durante los ltimos aos se ha incrementado el inters de las Compaas Elctricas por loscables de tierra compuestos con fibra ptica para su instalacin tanto en la construccin denuevas lneas areas como la remodelacin de las ya existentes. Esto es debido a la posibilidadde simultanear en un mismo cable su capacidad de proteccin de las lneas areas detransmisin de energa con la telecomunicacin a travs de las fibras pticas.

El ncleo de fibras pticas se aloja en el interior de un tubo de aluminio extruidoque proporciona tanto proteccin mecnica al ncleo ptico como estanqueidadfrente a la humedad o penetracin de agua. Este tubo de aluminio proporciona a su vez alta conductividad elctrica necesaria para la disipacin de las descargas atmosfricas o cortocircuitos accidentales. El nmero de fibras pticas contenidas en el tubo de aluminio puede llegar hasta 96. Sobre este tubo de aluminio se cablea una capa de alambres de acero recubiertos dealuminio (ACS) o, mezcla de ACS y aleacin de aluminio (AA), lo que da a este conjunto laconfiguracin tpica de los cables de tierra para lneas de alta tensin. El ACS es ideal, ya que combina una alta resistencia a la traccin con una altaconductividad elctrica debido a su capa de aluminio. Asimismo, se evita la posibilidad de que aparezcan fenmenos corrosivos entre el tubo y lacapa exterior de ACS.

Estos cables se disean y fabrican teniendo en cuenta los parmetros de instalacin de laslneas areas como son las tensiones y las flechas, de forma que soporten las condicionesclimticas extremas a las que pueden estar sometidos, principalmente el hielo y el viento. Asmismo estn diseados para soportar las altas temperaturas producidas por las corrientes decortocircuito y rayos.

Transformadores de Potencia tipo columna y acorazado

1. TRANSFORMADORES TIPO COLUMNA El bobinado de baja se construye sobre el ncleo y luego, separado por un material aislante, se coloca el bobinado de alta. Pueden ser de 3 5 columnas. Mayor facilidad para sustitucin de bobinados, ensambley desmontaje. Mayor facilidad de reparacin en sitio. Es el tipo de transformador ms comn. Su forma constructiva lo obliga a ser operado en posicinvertical.

Aplicaciones Elevadores tipo generador. Transformador auxiliar. Servicios de arranque y auxiliares. Reductores tipo subestacin. Regulador de Tensin. Horno de induccin. Tipo rectificador. Subestaciones mviles.

2. TRANSFORMADORES TIPO ACORAZADO El ncleo es posicionado verticalmente alrededor de losdevanados actuando como un soporte de los mismos. Construccin del bobinado de HV entre el devanado de LV (tipo sandwich). Aplicaciones para potencias mayores. Reduce la dispersin del flujo magntico. Su forma constructiva, con el ncleo magntico envolviendo los arrollados, provee robustez frente a los esfuerzoselectromecnicos producidos por las corrientes de corto-circuito y esfuerzos durante el traslado y ubicacin, a la vezque hace al equipo ms compacto. Versatilidad para trabajar en posicin horizontal o vertical.

Aplicaciones Plantas generadoras. Auxiliares de subestacin. Subestaciones como elevadores / reductores. Reguladores de ngulo de fase. Hornos de arco elctrico. Autotransformadores. Subestaciones mviles. Transformadores prueba (extra-alta tensin, cortocircuito).

Caractersticas GeneralesCOLUMNAACORAZADO

CapacidadMonofsicos hasta 125 MVA Trifsicos hasta 200 MVAMonofsicos hasta 500 MVA Trifsicos hasta 1.000 MVA

Tipo de EnfriamientoOA, OA/FA, OA/FA/FA, OA/FA/FOA, FOAOA, OA/FA, OA/FA/FA, OA/FA/FOA, FOA

Frecuencia50 / 60 H250/60H2

Tensin PrimariaHasta 525 kV (1.550 kVBIL)Hasta 750 kV

Tensin SecundariaLa especificada por el clienteLa especificadapor elcliente

Elevacin de Temperatura55, 65 55 /65 sobre un ambiente mximo de 4055, 65 55 /65 sobre un ambiente mximo de 40

Liquido AislanteAceitemineralAceitemineral

http://www.sectorelectricidad.com/10852/video-calculo-mecanico-de-lineas-electricas-aereas-parte-2/http://www.sectorelectricidad.com/10843/video-calculo-mecanico-de-lineas-electricas-aereas-parte-1/http://www.sectorelectricidad.com/10857/video-calculos-reales-en-motores-asincronos-trifasicos%EF%BB%BF/

Conexiones estndar para transformadores trifsicos