Montaje de centros de transformación. ELEE0209 E-Book

Francisco José Entrena González

• Herausgeber: IC Editorial
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Spanisch

Seitenzahl: 124

Veröffentlichungsjahr: 2013

Beschreibung

Identificar las partes que configuran los centros de transformación (intemperie, prefabricado y no prefabricado), analizando las características específicas y la normativa de aplicación. Realizar el montaje de centros de transformación a partir de la documentación técnica. Ebook ajustado al certificado de profesionalidad de Montaje y mantenimiento de redes eléctricas de alta tensión de 2º y 3º categoría.

Leseprobe

Montaje de centros de transformación. ELEE0209

Francisco José Entrena González

iceditorial

Montaje de centros de transformación. ELEE0209

Autor: Francisco José Entrena González

1ª Edición

© IC Editorial, 2013

Editado por: IC Editorial

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ISBN: 978-84-15942-28-3

Nota de la editorial: IC Editorial pertenece a Innovación y Cualificación S. L.

Presentación del manual

El Certificado de Profesionalidad es el instrumento de acreditación, en el ámbito de la Administración laboral, de las cualificaciones profesionales del Catálogo Nacional de Cualificaciones Profesionales adquiridas a través de procesos formativos o del proceso de reconocimiento de la experiencia laboral y de vías no formales de formación.

El elemento mínimo acreditable es la Unidad de Competencia. La suma de las acreditaciones de las unidades de competencia conforma la acreditación de la competencia general.

Una Unidad de Competencia se define como una agrupación de tareas productivas específica que realiza el profesional. Las diferentes unidades de competencia de un certificado de profesionalidad conforman la Competencia General, definiendo el conjunto de conocimientos y capacidades que permiten el ejercicio de una actividad profesional determinada.

Cada Unidad de Competencia lleva asociado un Módulo Formativo, donde se describe la formación necesaria para adquirir esa Unidad de Competencia, pudiendo dividirse en Unidades Formativas.

El presente manual desarrolla la Unidad Formativa UF0997: Montaje de centros de transformación,

perteneciente al Módulo Formativo MF1179_2: Montaje y mantenimiento de centros de transformación,

asociado a la unidad de competencia UC1179_2: Montar y mantener centros de transformación,

del Certificado de Profesionalidad Montaje y mantenimiento de redes eléctricas de alta tensión de segunda y tercera categoría y centros de transformación.

Índice

Portada

Título

Copyright

Presentación del manual

Índice

Capítulo 1 Centros de transformación

1. Introducción

2. Tipos y características de los centros de transformación

3. Elementos que constituyen un centro de transformación de intemperie

4. Apoyos. Tipos y características

5. Transformador. Tipos y características

6. Herrajes, tirantes

7. Cuadros de baja tensión

8. Interconexión transformador a cuadro de baja tensión

9. Red de puesta a tierra

10. Elementos de protección y maniobra

11. Elementos de medida y señalización

12. Elementos que constituyen un centro de transformación de interior

13. Casetas y envolventes. Tipos y características

14. Celdas de alta tensión. Tipos y características. Celdas SF6

15. Transformador. Tipos y características

16. Interconexiones transformador-celdas. Tipos y características

17. Cuadros de baja tensión

18. Interconexiones del cuadro de baja tensión

19. Elementos de protección y maniobra de baja tensión

20. Red de puesta a tierra

21. Elementos de protección y maniobra

22. Elementos de medida y señalización

23. Sistemas auxiliares

24. Centros de transformación prefabricados. Tipos y características

25. Interpretación de planos. Simbología y planos de centros de transformación

26. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 2 Montaje de centros de transformación de intemperie

1. Introducción

2. Fases del montaje. Acopio de materiales

3. Autorizaciones administrativas previas

4. Replanteo, tierras (herrajes, neutro, etc.). Características del terreno. Apertura de zanjas

5. Montaje, soporte y herrajes del transformador. Izado del transformador

6. Montaje de elementos auxiliares. Protección y maniobra

7. Conexión de conductores

8. Montaje y conexión de cuadros de baja tensión

9. Herramientas y equipos necesarios

10. Equipos de seguridad

11. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 3 Montaje de centros de transformación de interior

1. Introducción

2. Fases del montaje. Acopio de materiales

3. Autorizaciones administrativas previas

4. Replanteo. Tierras. Características del terreno. Apertura de zanjas

5. Montaje y conexionado de celdas (línea, transformadores, medida, etc.)

6. Montaje y conexionado de transformadores. Tipos y características

7. Montaje del cuadro modular de baja tensión. Tipos y características

8. Herramientas y equipos necesarios

9. Equipos de seguridad

10. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Capítulo 4 Puesta en servicio de un centro de transformación

1. Introducción

2. Procedimiento de puesta en servicio. Descargos

3. Autorizaciones administrativas previas

4. Normas de la compañía suministradora

5. Procedimiento de inspección inicial (comprobaciones de continuidad, orden de fases, aislamiento, etc.)

6. Mediciones y comprobaciones previas reglamentarias (tensión de paso y contacto, entre otras)

7. Herramientas, equipos y medios técnicos auxiliares

8. Reglamentación eléctrica y de seguridad

9. Resumen

Ejercicios de repaso y autoevaluación

Bibliografía

Capítulo 1

Centros de transformación

1. Introducción

El presente capítulo desarrolla los distintos elementos y características de los que se componen los diferentes tipos de centros de transformación existentes. Se conocerán a fondo los tipos de transformadores y sus características y, además, se estudiarán los elementos constructivos y estructurales, tales como apoyos, herrajes y tirantes, necesarios para el montaje de transformadores de intemperie. Se analizarán los elementos que alberga un cuadro de baja tensión, prestando especial atención a la interconexión con el transformador.

A lo largo del capítulo, se describirán los componentes que forman una red de puesta a tierra, así como todos los elementos de protección y maniobra necesarios para salvaguardar la seguridad de las personas y la instalación.

Se analizarán las casetas de los transformadores y se estudiarán las características que son necesarias para cumplir con la normativa de seguridad, así como las ventajas que presentan las casetas prefabricadas para albergar el transformador de tensión.

Finalmente, se expondrán todos aquellos elementos y aparatos que se emplean para la señalización de la instalación y su medida, así como los distintos sistemas de auxiliares necesarios para el buen funcionamiento de la instalación.

2. Tipos y características de los centros de transformación

Tanto para alta como para baja tensión, los centros de transformación constituyen uno de los elementos principales en la red eléctrica, ya que se permite variar su tensión y, de esa manera, acondicionar el flujo de energía eléctrica en función de la tensión deseada en la instalación. Por tanto, su función principal es la variación de la tensión a la entrada y a la salida del centro transformador.

Centro de transformación

2.1. Tipos de centros de transformación

Dependiendo de su función, emplazamiento, tipo de alimentación, etc., es posible encontrar distintos tipos de centros de transformación. A continuación, se pasa a enumerarlos y a desarrollar sus características principales.

Según su alimentación, se pueden encontrar centros de transformación en punta o intermedios:

Centro de transformación intermedio o en anillo:

este centro de transformación puede disponer de una línea de entrada y otra de salida o de dos líneas de entrada, su objetivo es servir o bien de apoyo para establecer una red en forma de anillo alrededor de un núcleo poblacional que sirva de abastecimiento o enlazar una subestación transformadora o centro con el siguiente para transportar la energía a lo largo de una línea eléctrica.

Centro de transformación en punta:

este centro dispone de una línea de alimentación general que abastece a la línea de derivación o a la red de distribución.

En función del emplazamiento del centro de transformación, se pueden encontrar los siguientes tipos:

Centro de transformación de intemperie:

van montados directamente sobre los apoyos de las líneas, su uso principal es el abastecimiento de derivaciones en entornos rurales, así como instalaciones aisladas; también se emplean para instalaciones provisionales, ya que no requieren de habitáculo para alojarse.

Centros de transformación de interior:

se encuentran dentro de una habitación totalmente acondicionada, que puede ser construida o prefabricada. Generalmente, los centros de transformación de interior albergan mayor potencia que los de intemperie. Los centros de transformación de interior pueden ser de superficie, en cuyo caso se deberá disponer de un recinto totalmente aislado del exterior y correctamente acondicionado, o subterráneos, en donde toda la aparamenta, incluido el transformador, se encuentra bajo el vial público o en la planta sótano de un edificio.

Según el propietario del centro de transformación, se puede distinguir:

Centro de transformación abonado:

pertenece al cliente y su abastecimiento procede de la red de la empresa suministradora de energía.

Centro de transformación de empresa:

pertenece a la compañía suministradora y abastece a red de distribución, generalmente en baja tensión.

Según el criterio constructivo, se pueden distinguir los siguientes tipos de centros de transformación (CT):

CT compacto:

pueden situarse en la superficie o enterrados. Esta clase de centros ocupan muy poco espacio, haciéndolos muy útiles para emplazarlos en lugares donde se dispone de un espacio reducido. Generalmente, son instalaciones prefabricadas, que disponen de todos los elementos y componentes necesarios para el correcto funcionamiento y conexionado del transformador.

Nota:

El centro de transformación compacto se usa tanto para instalaciones provisionales como permanentes.

Centro de transformación compacto

CT de maniobra:

su estructura está realizada en un bloque único en cuyo interior se albergan el transformador y tres celdas de interrupción de carga que se pueden maniobrar desde el exterior. Su instalación se realiza en la superficie y dispone de dos puertas que permiten acceder a su interior para el mantenimiento.

CT convencional:

fueron los primeros centros de transformación construidos en ladrillo u hormigón. En la actualidad, se están sustituyendo progresivamente por los nuevos centros, de características y condiciones de seguridad adecuadas.

Centro de transformación convencional

CT prefabricado:

las casetas que contienen el transformador están fabricadas estructuralmente en un solo bloque de hormigón. Estos centros presentan la característica de facilidad de transporte, debido a sus ajustadas dimensiones, y una gran resistencia a los agentes climatológicos.

2.2. Características de los centros de transformación

Los centros de transformación se diseñan y construyen en base a unas características y factores determinados, siendo los siguientes:

Tensión máxima de servicio:

la mayor tensión a la que el transformador es capaz de trabajar de forma permanente sin sufrir daños.

Tensión primaria:

tensión a la cual se alimenta el transformador.

Tensión secundaria:

tensión resultante del paso de la energía por el transformador.

Potencia nominal:

potencia que puede suministrar el transformador al circuito secundario. La potencia nominal de un transformador se puede calcular mediante la siguiente ecuación:

Temperatura máxima:

nivel térmico que puede soportar el transformador en unas determinadas condiciones atmosféricas y de trabajo.

Ejemplo:

Para un transformador de servicio, se establece que la temperatura máxima que puede alcanzar el aceite es de 60 ºC, mientras que la temperatura máxima del ambiente no puede sobrepasar los 40 ºC.

Intensidad primaria:

amperaje al que se encuentra sometido el devanado primario de la bobina del transformador. En el caso de estar trabajando el transformador a la potencia nominal, esta se denominará intensidad nominal primaria y puede calcularse mediante la expresión:

Intensidad secundaria:

intensidad que recibe el devanado secundario de la bobina del transformador que alimenta al circuito secundario. La intensidad nominal puede calcularse mediante la ecuación:

Transformador trifásico:

formado por un conjunto de tres transformadores monofásicos conectados entre sí en estrella, triángulo o zigzag.

Tensión de cortocircuito:

tensión mínima de entrada en el circuito primario para que el transformador sea capaz de aportar la tensión nominal al circuito secundario, encontrándose este cortocircuitado. Este parámetro se expresa en tanto por ciento referente a la tensión nominal primaria.

Nota

Dentro del transformador, se encuentra el núcleo al cual se enrollan los devanados del circuito primario y secundario, tal como se muestra en la figura.

Por el circuito primario entra el flujo eléctrico con unas condiciones de tensión e intensidad determinadas que, a su paso por el núcleo, se transforma para salir a unas tensiones e intensidades previamente determinadas.

Aplicación práctica

SOLUCIÓN

Puesto que se trata del circuito secundario, se empleará la siguiente fórmula:

De este modo, sustituyendo, se tendría:

3. Elementos que constituyen un centro de transformación de intemperie

Los centros de transformación de intemperie son aquellos que disponen el transformador en la parte alta de un apoyo metálico o de hormigón, estando tanto el transformador como toda la aparamenta al aire libre. La alimentación del transformador se realiza mediante la línea aérea que traza el propio apoyo.

Centro de transformación de intemperie

Los elementos que generalmente componen un centro de transformación de intemperie son:

Apoyo.

Herrajes y armado.

Transformador.

Aparamenta (fusibles, autoválvulas, etc.).

Cuadro de baja tensión.

Sistemas de puesta a tierra.

Protecciones de baja tensión.

Seccionadores.

En los siguientes epígrafes, se pasa a describir cada uno de los componentes y sus características.

Nota

Los centros de transformación de intemperie no deben superar una potencia de 160 kVA. Como norma, se emplea dicho límite, ya que hasta esa potencia se considera un transformador de uso particular.

4. Apoyos. Tipos y características

El apoyo es el elemento constructivo que tiene por misión trazar el conductor a una altura tal que permita salvaguardar la seguridad de las personas y la propia instalación contra posibles contactos.

Nota

En el caso de los centros de transformación de intemperie, este elemento estructural, además, soporta el transformador y toda la aparamenta necesaria.

Se pueden encontrar dos tipos de apoyos para transformadores de intemperie:

Apoyos metálicos.

Apoyos de hormigón.

En apoyos metálicos, el transformador se sujeta mediante una estructura a modo de balcón, mientras que, en apoyos de hormigón, al ser perfiles de menor dimensión, se opta por realizar el montaje del transformador colgado sobre un perfil horizontal, en cuyo caso el transformador deberá disponer de ganchos que permitan su fijación.

CT de intemperie en apoyo de hormigón

Según el Reglamento de líneas aéreas de alta tensión, las bornas de alta tensión del transformador deben quedar a una altura mínima del suelo de 6 m.

Siempre que un apoyo disponga de un centro de transformación de intemperie, deberá recubrirse alrededor de él con hormigón hasta una altura de 2,4 m respecto del suelo, con el objeto de reforzar estructuralmente el apoyo y aumentar la seguridad.

Recubrimiento de hormigón de un apoyo para CT de intemperie

Como se puede observar, dicho recubrimiento se pude emplear para fijar otros elementos necesarios, tales como el cuadro de baja tensión. Además, en la base del apoyo, se ejecutará un dado de hormigón a modo de acerado de 1,3 m respecto del recubrimiento, albergando en su interior el mallado al que se conectará la toma de tierra de la instalación.

Recuerde