Transformadores y Centros de Transformación: Tipos, Componentes y Funcionamiento
Transformadores
Componentes del Transformador
Pasatapas
Son los bornes a los cuales se conectan las conexiones de entradas y salidas de bobinados cuando el transformador está introducido en una cuba de chapa de hierro. Estos aislantes tienen muy diversas formas constructivas que dependen de la tensión de servicio y de la presión de líquido aislante que debe soportar.
Cuba
Todos los transformadores están encerrados en una cuba rellena de un líquido refrigerante. La cuba generalmente se construye de acero laminado en caliente. Cerrando la cuba existe una tapa que está atornillada a ella y que soporta la parte activa del transformador. La forma y construcción de la cuba depende esencialmente de la clase de refrigeración elegida. Dentro de la cuba existe una serie de elementos:
- Depósito de expansión
- Indicador de nivel
- Desecador
- Termómetros
- Válvulas de vacío
Depósito de Expansión
Está situado en la parte superior de la tapa del transformador en comunicación con la cuba totalmente cerrada. Cumple tres funciones importantes:
- Mantener constante el nivel de aceite.
- Evitar el envejecimiento del aceite.
- Impedir la absorción de humedad.
Indicador de Nivel de Aceite
Se monta generalmente sobre los extremos del depósito de expansión. En los transformadores de distribución es una simple mirilla circular con una señal que indica el nivel mínimo a una temperatura determinada.
Relé Buchholz
Se instala en un transformador para proteger los dispositivos y avisa de los siguientes estados:
- Daños incipientes en los que se forma gas por un sobrecalentamiento local.
- Onda de presión, por un repentino desprendimiento de gas cuando se produce saltos de chispa o descargas disruptivas.
- Entrada de aire en la cuba del transformador por fugas en la empaquetadora de la bomba de circulación de aceite.
- Descenso rápido e inadmisible del nivel de aceite.
Termómetro
Algunos transformadores llevan incorporados termómetros que sirven para deducir el estado de saturación o sobrecargas del transformador y su buen funcionamiento. Hay dos tipos:
- Termómetro de columna
- Termómetro de esfera
Aparamenta de Maniobra y Protección
Seccionador
Su misión es la de aislar tramos de circuito de una forma visible. Son capaces de abrir o cerrar un circuito cuando la corriente es de valor despreciable o bien no se produce ningún cambio notable de tensión en las bornas del seccionador. La maniobra de un seccionador siempre se tiene que producir en vacío.
Tipos:
- Seccionador de cuchillas giratorias
- Seccionador de cuchillas deslizantes
- Seccionador de columnas giratorias
- Seccionador de pantógrafo
Interruptor
Son aparatos mecánicos de corte que permiten maniobrar de una forma manual, en condiciones de carga nominal y sobreintensidad, siendo capaces de soportar corrientes de cortocircuito durante un tiempo específico.
Interruptor-Seccionador
Son interruptores que cumplen con las condiciones de apertura que se imponen a los seccionadores, es decir, que dicha apertura resulte físicamente visible.
Interruptor Automático y Disyuntor
Aparato capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en condiciones normales del circuito y circunstancialmente en condiciones de sobrecarga en servicio, también puede soportar e interrumpir por un tiempo determinado intensidades anormales tales como cortocircuito.
Fusibles
La protección de un circuito se produce mediante aparatos llamados cortocircuitos fusibles cuyo cometido es interrumpir el circuito en el que está intercalado por fusión de uno de sus elementos cuando la intensidad que recorre el elemento sobrepasa durante cierto tiempo un valor determinado.
Relés
Son los dispositivos encargados de proteger la instalación actuando sobre la aparamenta de maniobra a partir de los valores tomados de la línea o de los transformadores de tensión e intensidad.
Relés Directos
Son excitados por la propia intensidad que pasa por cada fase que alimenta al transformador o al receptor que protege. Si la intensidad es superior a la que se ha tarado provocará el disparo del interruptor automático asociado a él.
Relés Indirectos
Están excitados por una intensidad reducida, imagen de la intensidad primaria, haciendo uso de los transformadores de intensidad.
Centros de Transformación (CT)
Sistema Eléctrico
El sistema eléctrico es el conjunto formado por las centrales generadoras de energía eléctrica, las estaciones y subestaciones de transformación, así como las de distribución e interconexión y las líneas de transporte de energía eléctrica.
Tipos de Centros de Transformación
CT Alimentado en Punta
Únicamente solo dispone de una línea de alimentación y está conectada en derivación de la red principal o, por el contrario, constituye el punto final de dicha red.
CT Alimentado en Paso
Dispone de una línea de entrada y una línea de salida hacia otro centro.
CT de Empresa
Como su nombre indica, este centro es propiedad de la empresa suministradora por lo que parten de ellas redes de distribución en BT.
CT de Abonado o Cliente
Es propiedad del cliente y su tensión de alimentación está condicionada por la red de la empresa suministradora en la zona del cliente.
CT Intemperie o Aéreo
Normalmente está constituido por un transformador de potencia no superior a 160 kVA protegido por fusibles y seccionadores y todo ello montado sobre apoyo de hormigón o metálico.
CT Interior
Se ubica en recintos cerrados. Existen dos tipos:
- De superficie: Tiene su acceso por la calle.
- Subterráneo: Está instalado bajo la vía pública o en el sótano de un edificio.
CT con Acometida Aérea
En este tipo de centro la corriente eléctrica llega al centro a través de una línea aérea de MT.
CT con Acometida Subterránea
En este tipo de centro la corriente eléctrica llega a través de una línea subterránea.
CT Convencional
Generalmente está ubicado en el interior de un recinto construido de ladrillo.
CT Compacto Semienterrado
Diseñado para su instalación semienterrado, incorpora la aparamenta de MT con aislamiento y corte en interconexión y auxiliares.
CT Compacto de Superficie
Es un centro de estructura monobloque diseñado para su instalación en superficie.
CT de Maniobra
Se emplea en redes de MT. Su estructura es monobloque y está diseñado para su instalación en superficie. Incorpora tres celdas de interruptor en carga de 24 kV.
CT Prefabricado
Estos centros responden a exigencias de planificación, así como a la necesidad de obtener tamaños reducidos.
CT Prefabricado de Superficie
Consta de una capa envolvente de hormigón de estructura monobloque en cuyo interior se incorpora todos los componentes eléctricos.
CT Prefabricado Subterráneo
Puede incorporar en su interior diferentes esquemas de distribución eléctrica, lo que permite su uso tanto para centros de distribución pública como para instalaciones privadas.
Esquemas de Protección
Fusibles Asociados
En caso de fusión de uno de los fusibles, se abre el interruptor de la celda por lo que las otras dos fases siguen alimentando al transformador.
Fusibles Combinados
Cuando cualquiera de los fusibles se funde, el interruptor corta totalmente la alimentación del transformador.