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“AÑO DEL DIALOGO Y RECONCILIACION NACIONAL”

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA

“Visita a la Subestación de Energía eléctrica y laboratorio de la escuela de Energía de la UNS”

DATOS INFORMATIVOS:     

Facultad Curso Ciclo de estudios Semestre Académico Docente responsable

: Ingeniería : Máquinas Eléctricas : VIII : 2018- 2 : Ing. Fidel Rios

DATOS DEL GRUPO: 

Nombres y Apellidos :

 Bermudez Bacilio Renzo Foloro

Nvo. Chimbote, Septiembre 2018

OBJETIVOS  Objetivo General: Reconocer transformadores de potencia como parte integrante de una subestación eléctrica.  Objetivos Específicos: a) Reconocer y describir los componentes de una subestación. b) Visita a los laboratorios de electricidad de la facultad de Ingeniería en Energía de la UNS. c) Descripción del transformador eléctrico instalado en el laboratorio de media tensión de la escuela de energía. d) Describir el recorrido de la energía eléctrica desde la generación hasta el usuario final (UNS).

FUNDAMENTO TEORICO TRANSFORMADOR Un transformador es un dispositivo eléctrico que permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia. La potencia que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal (esto es, sin pérdidas), es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc. Estos dispositivos convierten la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de tensión, en energía alterna de otro nivel de tensión, por medio de interacción electromagnética. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente y por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo. Se basan en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en

su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado, fabricado bien sea de hierro dulce o de láminas apiladas de acero eléctrico, aleación apropiada para optimizar el flujo magnético. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente.

Transformador 12V, 1ª.

TIPOS DE TRANSFORMADORES 

Transformadores Secos Encapsulados en Resina Epoxi. Se utilizan en interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, en lugares donde los espacios reducidos y los requerimientos de seguridad en caso de incendio imposibilitan la utilización de transformadores refrigerados en aceite. Son de aplicación en grandes edificios, hospitales, industrias, minería, grandes centros

comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Su principal característica es que son refrigerados en aire con aislamiento clase F, utilizándose resina epoxi como medio de protección de los arrollamientos, siendo innecesario cualquier mantenimiento posterior a la instalación. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 2500 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

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El transformador de núcleo distribuido. Tiene un núcleo central y cuatro ramas exteriores. Se denomina transformadores de distribución, generalmente los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 000 V, tanto monofásicos como trifásicos. Aunque la mayoría de tales unidades están proyectadas para montaje sobre postes, algunos de los tamaños de potencia superiores, por encima de las clases de 18 kV, se construyen para montaje en estaciones o en plataformas.

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El transformador de núcleo arrollado. El núcleo consiste en una tira de hierro arrollado en forma de espiral en torno a una bobina preformada. Los transformadores se pueden refrigerar con circulación natural o forzada de aire, pero su tensión nominal viene limitada por la baja rigidez dieléctrica del aire. El aire (o el Askerol o Pyranol) sirve tanto para aislante como para refrigerante. Los transformadores se pueden refrigerar mediante circulación natural o forzada en aceite. Para aumentar la superficie disipadora del calor, se sueldan los tubos de la

cubierta o se empernan radiadores a ella. Para gobernar la tensión y la fase, algunos transformadores están equipados de mecanismos de tomas variables. Cuando se eleva la temperatura del transformador a causa de la carga, el aire o gas que se halle dentro del transformador se dilata y es expulsado; cuando se enfría el transformador, se contrae el aire o gas y penetra aire del exterior que contiene oxígeno y humedad. A este efecto se le da el nombre de respiración. La humedad y el oxígeno deterioran el sistema y ensucian el aceite. Para evitar esto, se emplea nitrógeno y un respirador elimina el oxígeno y la humedad del aire que penetra. Un pequeño tanque de expansión, llamado conservador, montado sobre la cubierta del transformador, reduce mucho la superficie del aceite expuesta al gas.

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Los transformadores Auto Protegidos. El transformador incorpora componentes para protección del sistema de distribución contra sobrecargas, corto-circuitos en la red secundaria y fallas internas en el transformador, para esto posee fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión, montados internamente en el tanque, fusibles de alta tensión y disyuntor de baja tensión. Para protección contra sobretensiones el transformador está provisto de dispositivo para fijación de pararrayos externos en el tanque.

Características Potencia: 45 a 150KVA Alta Tensión: 15 o 24,2KV Baja Tensión: 380/220 o 220/127V 

El transformador de núcleo. Los devanados rodean al núcleo. Éste está constituido por láminas rectangulares o en forma de L que se ensamblan y solapan alternativamente en capas adyacentes. En los transformadores trifásico de núcleo hay tres núcleos unidos por sus partes superior e inferior mediante un yugo y sobre cada núcleo se devanan el primario y el secundario de cada fase. Este dispositivo es posible porque, en todo momento, la suma de los flujos es nula. Invirtiendo las conexiones de las bobinas centrales en el transformador trifásico acorazado, las secciones de los núcleos entre las ventanas es igual al valor que se obtendría sin invertir las conexiones, divididas por raíz de 3. El transformador trifásico más compacto y ligero que los tres

transformadores monofásicos equivalentes, pero disminuye la flexibilidad del sistema. En un auto transformador, parte del devanado es común a primario y secundario. 

Los transformadores rurales Están diseñados para instalación monoposte en redes de electrificación suburbanas monofilares, bifilares y trefilares, de 7.6, 13.2 y 15 kV. En redes trefilares se pueden utilizar transformadores trifásicos o como alternativa 3 monofásicos.

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Los transformadores Herméticos de Llenado Integral Se utilizan en intemperie o interior para distribución de energía eléctrica en media tensión, siendo muy útiles en lugares donde los espacios son reducidos. Son de aplicación en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica. Su principal característica es que al no llevar tanque de expansión de aceite no necesita mantenimiento, siendo esta construcción más compacta que la tradicional. Se fabrican en potencias normalizadas desde 100 hasta 1000 kVA, tensiones primarias de 13.2, 15, 25, 33 y 35 kV y frecuencias de 50 y 60 Hz.

PROCEDIMIENTO

1. Reconocimiento de un transformador y sus componentes. 2. Desarmar el transformador para poder observar las partes internas.

3. Observamos que el transformador cuenta con 3 bobinados primario, secundario que están montados sobre la base. Los bobinados cuentan con 5 capas que no son continuas, por el motivo de que se requiere el ingreso de aire y éste ayude al enfriamiento, donde el aire llega por dos caras, circula y se logra una mayor eficiencia. Los bobinados también cuentan con un material especial que soporta altas temperaturas y con un puente hecho de baquelita, que es un aislante para evitar el corto circuito de uno con otro. El transformador es laminado para reducir las pérdidas del fierro y para evitar la vibración, las láminas se prensan y empaquetan,

4. Nos dirigimos a la segunda área donde se ubicaba el segundo transformador.

5. 13200 V a 60 hz llegan a la celdas de transformación y pasan a la línea para controlarlo, luego se alimenta al transformador, que es trifásico de 250KVA, el cual tiene unos cables que ingresan en color rojo de media tensión, finalmente salen los 380/220V y pasan al siguiente panel, donde se puede apreciar la potencia de cada fase.

Recorrido de la energía eléctrica hasta la Universidad Nacional del Santa

1. Primero comienza en una Central Hidroeléctrica, se aprovecha la caída de agua desde muy alto, esta que mueve turbinas, a su vez, generadores de energía. 2. Desde allí la energía eléctrica es transportada a los centros de consumo, a través de Líneas de Transmisión de alta tensión. 3. La electricidad no puede ser usada como sale de la central. Asi que la empresa encargada en distribuirla la adecua a las necesidades del consumidor (residencial, comercial, industrial, etc.), a través de transformadores de tensión, en las subestaciones.

4. En su recorrido por el sistema se reduce el voltaje de la electricidad hasta llegar a la UNS, de lo contrario podría quemar electrodomésticos y máquinas.

5. Así se distingue entre líneas de alta, media y baja tensión, que llegan a la Universidad. La reducción de la tensión o voltaje de la línea se hace en las estaciones transformadoras o subestaciones y se entrega a la Universidad desde los centros de distribución.

CONCLUSIONES 

Se visitó los laboratorios de electricidad de la facultad de ingeniería en Energía de la UNS, tomando las precauciones del caso, como entrando con cierta cantidad de alumnos, para evitar accidentes.

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Se capto la información correspondiente a cada componente de la subestación con la descripción de su funcionamiento.

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Se señalaron los peligros de una mala manipulación de los equipos, así como el protocolo de seguridad a ejecutar para una correcta apreciación de la subestación eléctrica.

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Se describió y desarrollo el transporte de energía eléctrica desde la central eléctrica correspondiente a Ancash, hasta la UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA.

BIBLIOGRAFIA 

https://engie-energia.pe/actividades/generacion-electrica/



https://engie-energia.pe/wpcontent/uploads/2015/11/Brochure_Quitaracsa_web.pdf



http://www.osinergmin.gob.pe/seccion/centro_documental/Institucional/Bolet %C3%ADn%20Institucional/Web%20Quitaracsa.pdf