Fundamentos de Transformadores y Subestaciones Eléctricas

Transformador

Dispositivo eléctrico que aumenta o disminuye la tensión en circuitos eléctricos de C.A., manteniendo la potencia. La potencia que ingresa al equipo debe ser igual a la que sale en el caso de un transformador ideal, pero en la realidad presentan un pequeño porcentaje de pérdidas.

Características

• Se denomina transformadores de distribución a los transformadores de potencias iguales o inferiores a 500 kVA y de tensiones iguales o inferiores a 67 kV, tanto monofásicos como trifásicos.
• Son utilizados para reducir el voltaje de la red de media tensión a los niveles de las redes de distribución de baja tensión.
• Aplicables en zonas urbanas, industrias, minería, explotaciones petroleras, grandes centros comerciales y toda actividad que requiera la utilización intensiva de energía eléctrica.
• Generalmente utilizados en zonas residenciales, desarrollos turísticos, centros comerciales, hoteles.

SUBESTACIONES

Dentro de un sistema eléctrico de distribución se encuentran las subestaciones eléctricas, las cuales constituyen los nodos del sistema eléctrico, donde convergen y se derivan circuitos de diferentes tipos.

Concepto de Subestación

En una subestación eléctrica se puede transformar la energía eléctrica a niveles adecuados de tensión para su transmisión, distribución y consumo bajo determinados requerimientos de calidad, confiabilidad y eficiencia.

Clasificación de las Subestaciones

De acuerdo con su función

• Subestaciones elevadoras: Elevan las tensiones de salida de las unidades generadoras, de un nivel de media tensión a un nivel de alta tensión.
• Subestaciones reductoras: Reducen las tensiones de transmisión a una menor tensión para su distribución.
• Subestaciones de maniobra (switcheo): Realizan operaciones de conexión y desconexión, es decir, distribuyen el flujo de energía hacia otros nodos de la red mediante maniobras, según los requerimientos y condiciones del sistema.

De acuerdo con su nivel de tensión

• Subestaciones de distribución: Tensión primaria de 115 kV y secundaria que varía entre 13.8 y 34.5 kV.
• Subestaciones de transmisión: Primarias de 400 ó 230 kV y secundaria de 115 kV.

De acuerdo con su tipo de aislamiento

• Subestaciones aisladas en aire
• Subestaciones aisladas en gas

De acuerdo con su forma de instalación

• Subestaciones tipo intemperie: Son subestaciones instaladas en áreas exteriores.
• Subestación tipo interior: Son subestaciones instaladas en áreas interiores, como edificaciones.

Principales equipos de una Subestación

• Transformadores de potencial
• Interruptores de potencia
• Cuchillas desconectadoras
• Apartarrayos
• Transformadores de instrumento
• Estructuras
• Conductores
• Aisladores
• Edificaciones

Transformador de Potencia

La función principal de estos equipos es elevar o disminuir el nivel de tensión de la energía que requiere ser transportada a través del sistema.

Partes de un Transformador

• Armazón
• Bornes de alta y baja tensión
• Núcleo de material magnético
• Devanados