Centros de Transformación: Tipos, Diseño y Componentes

Centros de Transformación

Criterios de Diseño

Los Centros de Transformación serán diseñados con los siguientes criterios:

• Preferencia a la instalación de centros prefabricados de hormigón, debido a su calidad estándar, economía, rapidez en el montaje y menor coste de coordinación, seguridad del personal, fiabilidad del funcionamiento, ocupación de espacios mínimos contemplando posibles ampliaciones futuras y estética en el diseño.

Tipos de Centros de Transformación (C.T.)

Los Centros de Transformación (C.T.) podrán ser:

• Estaciones Transformadoras (E.T.)
• Postes transformadores (P.T.)

Tipos de Estaciones Transformadoras

• E.T. en edificio independiente: de superficie y subterráneo
• E.T. mixtos, con celdas de maniobras en planta baja y celda trafo en sótano.

Tipos de Postes Transformadores

• Sobre postes de madera (de vieja instalación)
• Sobre poste de hormigón
• Sobre castillete normalizado.

Clasificación de los C.T. según su Alimentación

C.T. final

Cuando únicamente tienen una línea de alimentación.

C.T. de seccionamiento o de paso (siempre E.T.)

Se utiliza para el seccionamiento de una línea o para mejorar la maniobrabilidad del anillo con elementos en carga preparados para poder realizar las maniobras adecuadas sobre las líneas de entrada y salida y la parte de la celda del transformador. Dicha celda podrá tener hasta dos trafos de hasta 1.000 kVA. cada uno.

C.T. de seccionamiento y abonado

Cuando el Centro de Transformación es propiedad del cliente, será necesario la instalación de elementos de corte, seccionadores o interruptores, que puedan dejar sin servicio dicho centro de transformación.

C.T. de entronque

Es un caso particular de los centros de seccionamiento. Destinados igualmente a la maniobra y protección de la instalación que alimenta a un abonado o cliente en A.T. con su celda de equipo de medida. Generalmente se alimenta de la red en subterráneo y su potencia es superior a 1.000 kVA.

Según el tipo de obra civil pueden ser de dos tipos:

• E.T. tipo Fluviá, con independencia de la celda de trafo
• Nueva E.T. Ormazabal.

E.T. Fluvia 25-A

La E.T. Fluvia 25-A con entrada aérea, tiene todos los aparatos de maniobra convencionales, es decir, con apertura al aire. Dichos aparatos están ubicados en celdas independientes. El transformador también tiene su celda independiente con puerta de acceso propia. La ocupación en superficie de este tipo de E.T. es considerable. Por lo que ha quedado sustituida por las nuevas E.Ts. Ormazabal de dimensiones más reducidas al incorporar aparatos de maniobra con cabinas de exafloruro (SF6).

E.T. Fluvia 25-S

La E.T. Fluvia 25-S, también puede ser de dimensiones reducidas incorporando maniobra de exafloruro (SF6).

E.Ts. Ormazabal

Las E.Ts. Ormazabal, son prefabricadas y pueden ser de superficie y subterráneas. Están diseñadas para equipos de maniobra de exafloruro (SF6) por lo que las dimensiones son muy reducidas.

Centros de Transformación Ormazabal: Tipos

Centros monobloque tipo caseta (PFU)

Estos Centros de Transformación presentan como esencial ventaja el hecho de que tanto la construcción, como el montaje y equipamiento interior pueden ser realizados íntegramente en fábrica, garantizando con ello una calidad uniforme y reduciendo considerablemente los trabajos de obra civil y montaje en el punto de la instalación. Los PFU permiten esquemas de suministro eléctrico hasta 36 kV. y hasta dos trafos de 1.000 kVA.

Centros Subterráneos (PFS)

El carácter subterráneo, y la facilidad de adaptación de la superficie de estos centros, reducen al mínimo su impacto sobre el entorno. Se dispone de dos versiones diferenciadas según el sistema de ventilación: PFSU-V (ventilación con rejillas verticales – saliente) y PFS-H (ventilación con rejillas horizontales – no saliente).

Centros modulares tipo caseta (PF)

Formados por distintos elementos prefabricados de hormigón, que se ensamblan en obra para construir un edificio, en cuyo interior se incorporarán todos los componentes eléctricos: desde la aparamenta de M.T., hasta los cuadros de B.T., incluyendo los transformadores, dispositivos de control e interconexiones entre los diversos elementos.

Centro compacto semienterrado (ORMASET)

Es un Centro de Transformación compacto, diseñado para su instalación semienterrado, que incorpora la aparamenta de Media Tensión con aislamiento y corte auxiliares. El centro de transformación ORMASET permite la realización de esquemas de suministro eléctrico con un transformador hasta 1.000 kVA en 24 y 36 kV., siendo las configuraciones máximas:

• 24 kV. = 3L + 1P
• 36 kV. = 2L + 1P

Centro compacto de exterior (miniBLOK)

Es un centro de transformación compacto compartimentado, de maniobra exterior, diseñado para su utilización en redes públicas de distribución eléctrica en Media Tensión.

Centro compacto fin de línea (ORMABAT)

Es un centro de transformación compacto, de estructura monobloque, diseñado para su instalación en superficie, que puede incorporar la aparamenta de media tensión con aislamiento y corte de SF6, el transformador, y elementos de interconexión y auxiliares.

El centro de transformación ORMABAT puede ser utilizado con un trafo hasta 160 kVA en 24 kV.

Postes Transformadores: Esquema Básico

Dicha instalación está destinada a transformar la tensión de distribución (6, 11 y 25 Kv.) en B.T.. El conjunto del poste transformador estará compuesto, aparte del propio transformador, por su protección de fusibles de A.T. contra sobrecargas y cortocircuitos, la protección al trafo contra sobretensiones (autoválvulas) y protección de B.T. con fusibles de B.T.. Instalaremos también, antes de los fusibles A.T., un seccionador para poder abrir la instalación creando la zona de trabajo y realizar los trabajos necesarios. En el P.T. se han considerado las siguientes partes diferenciadas:

• Apoyos para P.T. (2.000 Kg. y 12 m. de altura)
• Línea de M.T. y amarra
• Aparamenta de M.T.
• Conexión de la línea de M.T. al trafo
• Transformador y sus protecciones
• Línea de B.T.
• Circuito de tierras y electrodo de puesta a tierras
• Señalización de seguridad.

Elementos de los Centros de Transformación

De forma general, los diferentes elementos que constituyen los Centros de Transformación son:

• Interruptores
• Seccionadores
• Barras colectoras
• Protección trafo o Rupto-fusible
• Transformadores de medida
• Transformadores de potencia
• Armarios o cuadros de B.T.
• Cables puentes A.T. y B.T. y puntas o terminaciones

Seccionador

Es un aparato mecánico de conexión y desconexión, cuya función principal es la de seguridad, haciendo visible la apertura de circuitos sin servicio. En posición abierto asegura una distancia de seccionamiento que satisface las condiciones especificadas en las normas.

Interruptor – seccionador

Aparato mecánico de conexión capaz de establecer, mantener e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito. El interruptor-seccionador utilizado en E.Ts. es con fusibles incorporado (Ruptofusible).

Fusibles

Los fusibles son dispositivos de protección frente a sobreintensidades (sobrecargas y c.c.). Los fusibles del rupto protegen al trafo de sobreintensidades propias del mismo debido a las averías que se pueden producir.

Interruptor automático

Protege los circuitos frente a sobreintensidades ya que interrumpen corrientes en condiciones normales como sobrecargas y cc pues tienen poder de corte.

Protecciones en una E.T.

Protección de Trafos

Deberán ser protegidos ante sobreintensidades producidas por sobrecargas o cortocircuitos. Se protegerán limitando los efectos térmicos y dinámicos mediante la interrupción del paso de la corriente o la limitación de la misma, para ello se usarán fusibles o interruptores.

Sobrecargas del Trafo

Se protegerán mediante el control de la temperatura del aceite, en el caso de actuación se cierra el circuito de protección y este actuará sobre la bobina de apertura del ruptofusible quedando el trafo fuera de servicio.

Protección contra cortocircuitos externos

Cortocircuitos en parte externa del trafo, puentes BT. Protegerán los fusibles de MT incorporados en el ruptofusible.

Protección contra defectos internos

Se efectuará en MT con fusibles de calibre adecuado a la potencia del trafo e incorporados en el ruptofusible.

Protección contra sobretensiones

Para ello se instalarán pararrayos adecuados a la tensión de servicio. Se instalarán lo más cerca posible del trafo y en el exterior. En la entrada de línea aérea a la ET o en la conversión subterránea de entrada a la misma. En anillo de cable subterráneo no se podrán instalar.

Armario B.T.

O Cuadro de Distribución B.T., es un conjunto formado por módulos asociados cuya función es recibir el circuito principal de baja tensión procedente del transformador AT / BT y distribuirlo en un número determinado de circuitos individuales. Existen 2 tipos de módulos: módulo de acometida - AC de 4 salidas y módulo de ampliación - AM - de 4 salidas.

Puentes A.T.

La unión entre el rupto-fusible y el transformador se realizará con cable tipo seco RHV 3x1x95 mm2 Al. + 1x16 Cu. con las terminaciones correspondientes en función del tipo de aparato de maniobra (rupto-fusible o celda de protección SF6).

Puentes B.T.

Los puentes de BT nos unen los bornes de baja tensión del transformador con los del armario de BT. Dichos puentes serán con cables RV 0,6/1 kV y de sección, en función de la potencia del transformador, de 240 mm2 Al.

Postes Transformadores

Son unas máquinas estáticas de inducción electromagnética destinadas a transformar un sistema de energía eléctrica de unas características determinadas de tensión y corriente. Los más usuales son:

Clase B2

Alimentan redes trifásicas con neutro a 400V, su tensión asignada en vacío es de 420V entre fases.

Clase B1B2 (bitensión)

Previstos para alimentar simultáneamente redes de 230 V. y redes de 400 V., con neutro común a ambos, con potencia reducida a la tensión de 230 V. y plena potencia asignada en la de 400 V. Las tensiones asignadas en vacío de estos trafos son 242 V. y 420 V en sus correspondientes bornes. En los trafos clase B1B2 la potencia asignada (Px) será la fijada para utilización en 420 V y tendrá la siguiente fórmula de reparto para la misma:

P1 / K + P2 = Px

Siendo:

• Px = potencia asignada al trafo
• P1 = potencia requerida en 242 V
• P2 = potencia requerida en 420 V
• K = 0,75 garantizado por el fabricante (para trafos de 1000 kVA la K podrá ser 1)

Tensiones y Potencias de los Trafos

Las tensiones más usuales de los trafos de potencia serán:

• en A.T. ....... 6, 11 y 25 kV. o (doble tensión primaria)
• en B.T. .... (3 x 380 / 220 V), (3 x 400 / 230 V), (3 x 220 / 127 V) y Bitensión.

Las Potencias de los trafos más usuales son:

• Postes Transformadores (P.T.) .. 50, 100 y 160 kVA
• EE.TT. .. 50, 100, 160, 250, 400, 630, 800 y 1000 kVA.

En cuanto al tipo será:

• B2 ...... 50, 100, 160, 250, 400, 630 y 1000 kVA
• B1B2 .. 160, 250, 400, 630 y 1000 kVA