Estaciones Transformadoras y Alternadores: Tipos, Características y Aplicaciones

Estaciones Transformadoras

Esquemas Eléctricos

• Conexiones eléctricas principales (circuito de potencia)
• Conexiones eléctricas auxiliares
• Conexiones eléctricas para el suministro de corrientes de excitación
• Conexiones para el suministro de corriente de mando y maniobra
• Conexiones eléctricas de transformadores y dispositivos de medida

Parámetros de los Transformadores de Intensidad

Pregunta: ¿Por qué existen transformadores de intensidad de 5 y 1 A secundarios?

Respuesta: Estos transformadores existen debido a que no es posible medir corriente en magnitudes tan elevadas. Se adoptan transformadores de 5 y 1 A dependiendo de la distancia a la que se instalarán los elementos de medida. Si estos se encuentran muy alejados, un transformador de 5 A genera muchas pérdidas a diferencia del de 1 A.

Parámetros para la selección de un transformador de medida:

• Tensión de servicio
• Corriente del primario
• Corriente del secundario
• Potencia
• Precisión
• Frecuencia
• Cos φ
• Tensión de salida

Tipos de Seccionadores e Interruptores y su Diferencia

Interruptor

Es el dispositivo encargado de desconectar una carga o una parte del sistema eléctrico, tanto en condiciones de operación normal (máxima carga o en vacío) como en condición de cortocircuito. Este tipo de dispositivo tiene la característica de ser monofásico y, por lo tanto, son necesarias unidades individuales para cada fase. Se clasifican según el tipo de extinción del arco eléctrico:

• Vacío
• Gran volumen de aceite
• Aire comprimido
• SF6 (hexafluoruro de azufre)

Seccionador

Es un equipo mecánico utilizado para aislar una línea o equipos de una fuente de potencia. Esto permite separar de forma visible los diferentes equipos de una subestación. Este dispositivo, al igual que el anterior, tiene la característica de ser monofásico y, por lo tanto, es necesario uno de estos por fase.

Se clasifican según su función:

• De maniobra
• De operación en carga
• De tierra
• De PAT rápida

Diferencia: La diferencia entre un seccionador y un interruptor es que el seccionador es considerado un dispositivo de maniobra y no de protección debido a su incapacidad de apagar el arco eléctrico.

Alternadores

Alternador Sin Escobillas

Tanto el alternador principal, el puente rectificador como el alternador auxiliar están montados a un eje solidario, el cual es alimentado por un motor externo.

El alternador se autoinduce una corriente trifásica, la cual es transformada por el transformador y luego convertida y regulada en continua por el regulador de tensión (Tiristor o Triac). Esta corriente continua excita e induce al alternador auxiliar, generando una corriente trifásica alterna, teniendo que ser otra vez pasada a continua mediante el puente rectificador. Una vez así, la misma circula hacia las bobinas del rotor excitándolo.

Regulación de la Tensión de Salida de un Alternador

La regulación de tensión consiste en que cuando varía la corriente consumida por la carga, esta genera que aumente la tensión de salida del alternador. Para evitar esto, lo que se hace es, por medio de sensores, registrar la tensión de salida y, si esta aumenta, se reduce la corriente de excitación del electroimán del rotor para lograr la disminución de la tensión. Es decir, que para regular la tensión de salida lo que se hace es variar la corriente de excitación.

Conexión de Alternadores en Paralelo

Para conectar dos alternadores en paralelo es necesario tener:

• Misma frecuencia: Esto se logra mediante las rpm a las que gira el alternador.
• Sincronización de fases: Esto se logra mediante un medidor de sincronismo que consiste en 3 lámparas conectadas a las fases de cada alternador.
• Misma tensión: Esto se consigue mediante la variación de las corrientes de excitación.

Centrales Eléctricas y Turbomáquinas Hidráulicas

Tipos, características y dónde se aplican:

• Francis: Buen rendimiento, media velocidad, media altura.
• Pelton: Bajo número de revoluciones, alta velocidad, alta altura, bajo caudal.
• Kaplan: Alto número de revoluciones, baja velocidad, baja altura, alto caudal.

Tipos de Presas

Según estructura:

• De gravedad
• De arco
• De bóveda o doble arco
• Arco-gravedad

Según aplicación:

• Filtrantes o diques de retención
• De derivación
• De almacenamiento
• De relaves