Ajuste de las derivaciones de los transformadores
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Ajuste de las derivaciones de los transformadores: Esta medida consiste en lograr una coordinación entre las derivaciones de los transformadores del nivel de subtransmisión y los de distribución, con el fin de garantizar que para los estados de carga máximo y mínimo el voltaje en el metrocontador del consumidor sea lo más cercano posible al nominal.
Sumario
Transformadores de distribución
(4.16, 13,2 kV): Se determina para cada transformador los voltajes por primario en las horas de máxima y mínima demanda, se calcula el valor promedio de estos y se ajusta la derivación de modo tal que para ambos regímenes de trabajo el voltaje del secundario quede dentro de los límites permisibles, es decir, que a la hora de máxima demanda no esté por debajo del mínimo permisible y a la hora de mínima demanda no sea mayor que el máximo permisible.
Transformadores de subtransmisión
El ajuste se realiza de acuerdo a las derivaciones disponibles en el transformador y a los rangos de variaciones permisibles de voltaje. La ley eléctrica determina los voltajes nominales a utilizar en el país; en Cuba estos son para subtransmisión 33 kV; para redes de distribución primaria 7620/13200 V; 2400/4160 V (fase/línea) y para la distribución secundaria 115/230 V. En las líneas de 33 kV se permite una variación del 10% (± 5%) que corresponde con loas derivaciones que poseen los transformadores de las subestaciones de distribución. En la tabla se muestran las derivaciones y sus correspondientes voltajes:
Deriva kV KVsec. I 3 42500/43 II 33 III 33 ó IV 32 V 31 7980/13
Estas derivaciones permiten que la línea de subtransmisión sea operada con un +5% en el extremo de suministro y con un -5% en su extremo de recibo.
Los voltajes por el secundario de la derivación III están por encima de los nominales para compensar las caídas en el propio transformador y en las líneas de distribución primaria.
Para la distribución primaria
En este nivel es necesario partir de los voltajes máximos y mínimos permisibles en el metro del consumidor que son 127 y 110 Volt respectivamente. Para los cálculos se consideran las siguientes caídas de voltaje a la hora de máxima demanda por el nivel secundario.
- En el transformador de distribución 3,5 volt
- En la distribución secundaria 3,0 "
- En la acometida 1,0 "
- Variación posible 1,0 "
- Total 8,5 "
Luego, para que el consumidor más alejado del último transformador reciba el voltaje mínimo permisible (110 V), en el secundario de este transformador, a la hora de máxima demanda, el voltaje debe ser de:
Vs´ = 110 + 8,5 = 118,5 V. de acuerdo con esto, el voltaje por primario en el último transformador para la hora de máxima demanda será:
Vp´ = 2372/4105 ó Vp´ = 7537/13035, o sea aproximadamente un 5% menor que el nominal (4330 ó 13800) para la derivación III, (0%).
En el secundario del primer transformador a la hora de mínima demanda no se puede sobrepasar 127 V. para que el consumidor cuya acometida no pasa por la distribución secundaria no sobrepase el valor máximo permisible de voltaje; luego para la hora de mínima demanda el voltaje secundario debe ser:
Vs´´= 127 V., con lo que los voltajes por el lado del primario serían:
Vp´´= 2540/4400 ó
Vp´´= 8050/13950.
Estos voltajes se representan en un perfil de voltaje para máxima y mínima demanda que permite visualizar como varían los voltajes a lo largo del circuito. Conocidos los límites de variación de los voltajes en los diferentes niveles, así como los valores de las de derivaciones o "taps" de los transformadores conectados a estos, se puede analizar la forma de realizar el ajuste de las mismas, con el fin de obtener un voltaje lo más estable posible, independientemente de las fluctuaciones de las cargas. En el cumplimiento de esta tarea debe tenerse en cuenta que los transformadores que alimentan a las líneas de subtransmisión cuentan con dispositivos automáticos que varían las derivaciones del transformador, según las variaciones del voltaje, lo que permite reajustar el voltaje de suministro.
Metodología
Metodología para el ajuste de las derivaciones de los transformadores en líneas con dos o más cargas.
1. Calcular los voltajes en los nodos para máxima y mínima demanda
2. Determinar el voltaje promedio en cada nodo.
3. Elegir las derivaciones de los transformadores lo más próxima a los valores de los voltajes promedios.
4. Ajustar el voltaje de suministro.
Fuentes
- De la Fé Dotres, Sergio. Ajuste de las derivaciones de los transformadores. Departamento energético. Facultad de ingeniería. Universiad de Oriente. Santiago de Cuba, 2004.
