SUBESTACIONES MT PARTE 3.pdf

protecciones

1. Ing. César Chilet León
CIP. 103077
Julio 2022
Diseño y Automatización de Subestaciones
Eléctricas en Media Tensión

2. 4.0 Selección del
transformador de
distribución

3. Temario
4.1. Generalidades
4.2.Clasificación.
4.3. Normativa.

4. Transformador de distribución
Se encarga de reducir el nivel de tensión de MT (10,000 V o
20,000V) a baja tensión (380/220 V o 220V).
Aísla el devanado primario del devanado secundario.

5. Transformadores
Tipos

6. Los transformadores
de MT de acuerdo
con sus
características de
fabricación.
generalmente se
clasifican en tres
tipos
Los tres tipos de transformadores son los siguientes:
1.Transformadores secoscon aislamiento de resina
2.Transformadores con aislamiento en aceite
3.Transformadores aislados con aire
Transformadores
Tipos

7. En función de la máxima demanda (MD):
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????=
????????????.????????????.
????????????????????????????????????∅×????????????.????????????.
M.D. = Máxima demanda (kW)
Cosφ= factor de potencia
F.d.= factor de diseño (se recomienda 0,7)
Valores normalizados: 250, 315, 400, 500, 630,
800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 kVA .
Page 7
Potencia del transformador

8. Máxima Demanda Lunes = 250 kW 18 -20 horas
Máxima Demanda Martes = 310 kW
Máxima Demanda Miércoles = 220 kW
…
.
.
MAXIMA DE LA SEMANA = 380 kW.
Máxima Demanda enero = 300 kW 18 -20 horas
Máxima Demanda febrero = 380 kW
Máxima Demanda Marzo = 350 kW
…
.
Máxima Demanda Diciembre = 410 kW
MAXIMA DEL AÑO = 450 kW.
P (kW)
Q (kVAR)
450 kW
180 kVAR
485 kVA 500 kVA
630 kVA
800 kVA
1000 kVA

9. Expectativa de crecimiento: 630 kVA, 800 kVA, 1000 kVA.
2 x 630 kVA, 2 x 800 kVA.
CALENTAMIENTO: interior o exterior.
INTERIOR (Menor Calentamiento) : FUENTES CALOR (Núcleo + Devanados)
Calentamiento debido al núcleo → ≈cte(no depende de la carga)
Calentamiento en los devanados →∼(carga)
2
Carga nominal →Pérdidas por efecto Joule de 20 kW
Carga 70% nominal →0.49 x 20 kW = 9,8 kW

10. kW
T (horas)

11. Confidential Property of Schneider Electric 11
Las características
fundamentales para
especificar

12. Tensión nominal de cada devanado (Vn )
IEC 60076 -1: 2011
Cada bobinado del transformador se caracteriza por su tensión nominal.
Para los transformadores monofásicos esta tensión es la tensión de fase,
mientras que para los transformadores trifásicos se trata de la tensión de
línea.
Estas tensiones están referidas al funcionamiento en vacíoy se
determinan en el ensayo de vacío.

13. Tensión nominal
IEC 60076 -1: 2011

14. Terminales de regulación

15. Conmutador
Se maniobra en vacío (conmutador en vacío)
Pasos de 2,5%.
Un (AT) = 22,900 ±2 x 2,5% V
3
2
1
4
5
22,900 V
22,900 V + 2,5% x 22900 V = 23, 473 V (102,5% Un)
22,900 V + 2 x 2,5% x 22900 V = 24,045 V (105% Un)
22,900 V -2,5% x 22900 V = 22, 327 V (97,5% Un)
22,900 V -2 x 2,5% x 22900 V = 21,755 V (95% Un)
Tensión de suministro = 22,500 V
Que equivale al
22,5
22,9
????????????100%=????????????????????????,??????????????????????????????????????????????????????
Se recomienda la posición Nº 4
para el conmutador de Tomas
Un(BT) = 400 V en vacío
Relación de Transformación:
TAP 1 60,11
TAP 2 58,68
TAP 3 57,25
TAP 4 55,82
TAP 5 54,39
Usalida= 393V (TAP 3)
Usalida= 403V (TAP 4)

16. Corriente nominal de cada Bobinado (In)

17. Potencia nominal (Sn)

18. Las especificaciones técnicas, deben de mencionar la altitud de instalación (msnm) y tipo de instalación
(interior o exterior)

20. Grupo vectorial
Conexión en AT:
10 kV, 20 kV son conexión DELTA
22,9 kV conexión ESTRELLA con neutro aterrizado.
Dyn5 →4 terminales BT (neutro accesible) TToTN o IT
Dy5 →3 terminales BT (neutro no es accesible) IT
YNyn6
YNy6
YNd5

21. Aceite ----Clase de aislamiento es A (105°C)
Seco ----Clase de aislamiento es F (155°C)
Quirófanos ----Clase de aislamiento es H (180°C)

22. ????????????
0=????????????
ℎ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????+????????????
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

23. ????????????
????????????????????????=3????????????????????????
????????????
2????????????????????????
????????????
ON/AN ON/AF OF/AF

25. Potencia nominal (kVA)
Tensión nominal lado de alta (kV)
Tensión nominal lado de baja (V)
Corriente nominal lado de alta (A)
Corriente nominal lado de baja (A)
Tensión de cortocircuito (ucc%)
Clase de Aislamiento.
Enfriamiento.
Norma de Fabricación
Grupo de conexión.
msnm
Tipo instalación
Page 25
Potencia del transformador
Características nominales

26. cálculo de la
potencia
nominal

27. Potencia instalada
27

28. 28
Eficiencia de un motor eléctrico
Potencia entregadapor ungeneradoral circuito deutilización.
Potencia entregadapor unmotoren sueje.
????????????=
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
????????????100%
????????????=
37.3
41.2
????????????100%
= 90,5 %

29. 29
Demanda eléctrica
La demanda eléctrica varía durante el día y durante los años.
El diagrama carga es dependiente del tipo de aplicación: sector residencial,
industrial o terciario.

30. Relación de la demanda máxima individual (Mdi) y la potencia
nominal (Pni), en unpunto del sistema eléctrico.
Factor de demanda
30
Un motor eléctrico de 10 kW, se emplea para mover un ascensor de 15
pasajeros. Determinar el factor de demanda ( fd) del motor, si este está llevando
10 personas, consumiendo 8 kW.
Solución:
????????????
????????????=
8
10
=0,8
????????????
????????????=
????????????????????????
????????????
????????????
????????????????????????
????????????
????????????????????????????????????????????????????????????=25,5????????????????????????
????????????
????????????????????????=30????????????????????????
????????????
????????????=
25,5
30
=0,85

31. 31
Máxima demanda individual
Es la máxima demanda que consume cada una de las cargas, de una instalación
eléctrica.

32. Máxima demanda no diversificada
Es la sumatoria de todas las demandas individuales en una instalación eléctrica.
32

33. Demanda
Es la carga promedio que se obtiene
durante un intervalo de tiempo
especificado (intervalo de demanda).
Este intervalo de tiempo depende del
uso que sequiere dar al valor de
demanda correspondiente, siendo
generalmente igual a ¼, ½ o 1hora.
33

34. Demanda máxima
Máximo valor de la demanda que se
presenta durante un periodo
determinado (diaria, semanal,
mensual o anual).
Demanda media en kW durante
cualquier intervalo de 15minutos en
el cual el consumo sea mayor que en
cualquierotro intervalo de 15
minutos en el período de facturación.
34

35. 35
Factor de simultaneidad (fs )
Es la relación de la máxima demanda de un conjunto de instalaciones o aparatos
y la suma de las máximas demandas individuales durante un cierto periodo
∑
=
=
n
i
esindividualiDM
sistemaDM
sf
1
)(..
..
..
Para instalaciones eléctricas interiores f.s.= 0,6
MD1
MD2
MD3
MD4
MD5
�????????????????????????
????????????

36. Factor de simultaneidad
Para tableros de distribución
La tabla muestra los valores hipotéticos de ks.
Si los circuitos son principalmente para cargas
de iluminación, sería prudente adoptar los
valores de ks cercanos a la unidad.
36
Factor de simultaneidad para tableros
de distribución (IEC 60439).

37. Factor de diversidad
Reciproco del factor de simultaneidad.
37

38. Factor de utilización
Relación de la demanda máxima y la
capacidad instalada de unsistema.
38
f.u. = 1
f.u. = 0,5

39. Factor de carga
Indicador de la forma en que se usa la energía eléctrica en una instalación.
Cociente entre la energía eléctrica suministrada, en un periododeterminado y la
energía que correspondería a una carga constante durante este periodoigual a la
demanda máxima respectiva.
????????????
????????????=
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(
????????????????????????????????????
????????????
)
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(
????????????
????????????
)
??????????????????????????????????????????????????????
????????????
????????????=
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(????????????????????????)
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
??????????????????????????????????????????????????????
39

40. Factor de carga

41. 41
Cálculos
Nº Descripción
Potencia
nominal
(kW)
Factor de
demanda
Máxima demanda
individual
(kW)
1 Motor de bomba 30 0.8 24
2
Motor de faja
transportadora
20 0.75 15
3 Iluminación general 12 1.0 12
4 Horno industrial 30 0.6 18
Máxima demanda no diversificada 69
Factor de simultaneidad 0.7
Máxima demanda 48.3
Potencia Instalada 92
Factor de utilización 52.5%

42. Cálculos

43. Confidential Property of Schneider Electric 43
Norma IEC

44. Categoría de transformadores IEC 60076-5
Los transformadores, junto con todo el equipo y sus accesorios, deben
ser diseñados y construidos para soportar sin daño los efectos térmicos
y dinámicos producidos por cortocircuitos externos. Estos cortocircuitos
no pueden ser fallas entre dos fases, entre dos fases y tierra, y entre
fase y tierra. La norma establece la aptitud de los transformadores a
soportar cortocircuitos.
CATEGORÍA POTENCIA
I 25 kVA–2500 kVA
II 2501 kVA–100 MVA
III MAYOR A 100 MVA
Nota: Definición de Categorías para Transformadores Inmersos en Aceitey Transformadores Secos

45. Capacidad de sobrecarga
tabla 2 norma IEC 60076- 7:2017

46. Guía de carga transformador seco
IEC 60076-12
Establece los límites de sobrecarga y de temperatura admisibles, en función del tipo de
aislamiento sólido

47. Temp. Media máx. admisibles hasta 2s en cc-IEC 60076
soportaruna CC simétrica durante 2 segundos, manteniendo la Temp. media de
cada arrollamiento

48. IEC 60076-12 (Loadingguide).

49. Transformador seco -IEC 62271-202.
Tipo de envolvente

50. Sobrecarga –Transformadores en aceite

51. Sobrecarga –Transformadores secos
IEC 60076- 12 and for transformer with thermal class 155°C (F)

52. Confidential Property of Schneider Electric 52
Norma BS EN 50464- 1

53. BS EN 50464- 1
Transformador de distribución 3F en aceite 50 Hz/50-2500 kVAy ≤36 kV
3.1 Ratedpower
The values of the rated power are 50 kVA, 100kVA, 160kVA, 250kVA, 315 kVA, 400kVA,
500 kVA, 630kVA, 800 kVA, 1000kVA, 1250 kVA, 1600kVA, 2000 kVA, 2500kVA.
The underlined values are preferred.
3.2 Highest voltages for equipment for windings
Insulation levels and dielectric tests shall be in accordance with the requirements of EN 60076- 3.
The values of the highest voltage for equipment are
forthehigh-voltagewinding: 3,6 kV–7,2 kV –12 kV –17,5 kV –24 kV –36 kV,
forthelow-voltagewinding: 1,1 kV.

54. BS EN 50464-1
Transformador de distribución 3F en aceite 50 Hz/50-2500 kVAy ≤36 kV

55. BS EN 50464-1
Transformador de distribución 3F en aceite 50 Hz/50-2500 kVAy ≤36 kV

56. Confidential Property of Schneider Electric 56
Norma IEEE

57. Guía para protección Transf. Potencia
IEEE C37.91-2021
IEEE C37.91- 2021 Guide for Protective
Relay Applications to Power
Transformers.
IEEE C57.109- 2018 Guide for Liquid-
Immersed Transformer Through- Fault
Current Duration.

58. Categoría de transformadores ANSI C57.12.00-2015
Para calcular la curva ANSI es necesario clasificar a los transformadores
sumergidos en aceite, en categorías como se muestra en su Tabla 11 .

59. Coordinación -dispositivos de sobrecorriente
IEEE C57.109 -2018

60. Categoría I

61. Categoría II

62. Categoría III

63. Categoría IV

64. Impedancia mínimo para curvas de daño
Al calcular los puntos de la curva ANSI es necesario verificar que la impedancia del
transformador no sea menor a las indicadas en la Tabla 4, además, dependiendo de la
conexión del transformador los valores de las curvas se deben multiplicar por el factor ANSI
de la Tabla 5.

65. General requirements for dry- type distribution
and power transformers
IEEE C57.12.01 : 2020
Definición de Categorías para Transformadores Secos

66. Protección del transformador frente a
sobrecargas y cortocircuitos externos
IEEE StdC37.91-2021
La “GuideforProtectingPower Transformers” establece las curvas Intensidad –
Tiempo admisibles en los transformadores sumergidos en aceite, con el fin de evitar
daños mecánicos y térmicos por efecto de sobrecargas o cortocircuitos , ocasionados
en los circuitos, alimentados por el transformador.
La categoría del transformador define a forma de la forma de la curva ANSI y los puntos deben calcular como se indica en la Tabla 3
.

67. Tranformadoren aceite
Transformador seco

68. Transformadores en baño de aceite
Ventajas frente a los transformadores secos:
menor coste unitario. Se estima que su precio es del 50% que el de uno seco de la misma
potencia y tensión.
menor nivel de ruido.
menores pérdidas de vacío
mejor control de funcionamiento
pueden instalarse a la intemperie
buen funcionamiento en atmósferas contaminadas,
mayor resistencia a las sobretensiones, y a las sobrecargas prolongadas.
Los transformadores en baño de aceite se construyen para todas las potencias y
tensiones, pero para potencias y/o tensiones superiores a los de distribución MT/BT para
SE, siguen siendo con depósito conservador.

69. Transformadores en baño de aceite
Desventajas frente a los transformadores secos:
La principal desventaja, baja temperatura de
inflamación del aceite, (riesgo de incendio
con desprendimiento elevado de humos).
Normas como la UNE, T
INFLAMACIÓNMÍN =
140°C.
Debajo de cada transformador, debe
disponerse un pozo o depósito colector.
Capacidad =Volumen
ACEITE TRAF.

70. Transformadores en baño de aceite
Desventajas frente a los transformadores secos:
En la embocadura del depósito
colector acostumbra situarse un
dispositivo apagallamas para el
caso de aceite inflamado⇒rejillas
metálicas cortafuegos, producen la
autoextinción, (mínimo impiden que
la llama llegue al tanque -efecto
cortafuegos) ⇒También se puede
emplear una capa de piedras de
efecto similar

71. Transformadores en baño de aceite
Desventajas frente a los transformadores secos:
Este depósito colector representa un incremento significativo en el coste de la
obra civil de SED, y en ocasiones, cuando la haya, una cierta invalidación de la
planta inferior a la de la SED.
El riesgo de incendio obliga también a que las paredes y techo de la obra civil del
SED sean resistentes al fuego.
Debe efectuarse un control del aceite, pues está sujeto a un inevitable proceso de
envejecimiento que se acelera con el incremento de la temperatura.

72. Transformadores en baño de aceite
Desventajas frente a los transformadores secos:
Puede producirse un incremento en su contenido de humedad, debido al
envejecimiento del aislamiento de los arrollamientos, ya que la degeneración de la
celulosa, desprende agua que va al aceite.
En efecto, en los transformadores en baño de aceite, los aislantes de los
arrollamientos acostumbran a ser de substancias orgánicas tales como algodón,
seda, papel y análogos, que en la clasificación de los aislantes para
transformadores figuran comprendidos en la «clase A».
Mantenimiento con controles periódicos del aceite, como mínimo de su rigidez
dieléctrica, disminuye con el contenido de agua, y de su acidez, ya que los ácidos
orgánicos, que por oxidación aparecen en el aceite, favorecen activamente el
deterioro de los aislantes sólidos de los arrollamientos.

73. Transformadores secos
Ventajas frente a los transformadores en baño de aceite
menor coste de instalación.
mucho menor riesgo de incendio. La resina epoxy,
polvo de cuarzo y de alúmina son autoextinguibles ,
y no producen gases tóxicos. Se descomponen a
partir de 300 ° C y los humos son muy tenues y no
corrosivos.
En caso de fuego externo, cuando la resina alcanza
los 350 °C arde con llama muy débil y al cesar el
foco de calor se autoextingue aprox. en 12
segundos.
Puede decirse que este menor riesgo de incendio fue
la principal razón y objetivo que motivó su
desarrollo.

74. Transformadores secos
Desentajasfrente a los transformadores en baño de aceite
mayor coste,
mayor nivel de ruido,
menor resistencia a las sobretensiones,
mayores pérdidas en vacío,
no adecuados para instalación en intemperie, ni
ambientes contaminados.
Disponibles sólo hasta 36 kV y hasta 15 MVA.
Atención: Estando el transformador seco en tensión, no
deben tocarse sus superficies exteriores de resina que
encapsulan los arrollamientos de MT.Presentanmenos
seguridad frente a contactos indirectos que los
transformadores en aceite.

75. CONCLUSIÓN
De la comparación entre ambos tipos, se desprende que cada uno presenta
ventajas e inconvenientes. No puede decirse pues, que uno sea en todo
superior al otro.
En consecuencia, el proyectista del SED debe establecer previamente unas
prioridades, y a partir de ellas efectuar la elección del tipo de transformador.

76. Aceite mineral
Aceite vegetal

77. Transformadores refrigerados en aceite vegetal FR3
Usos:
En transformadores trifásicos, monofásicos, pedestales,
mixtos de medición, y en todo transformador que se
refrigere con un aislamiento líquido.
Constitución:
El aceite dieléctrico vegetal es un éster natural para uso en
transformadores de distribución y potencia, formulado a
base de aceites vegetales y aditivos de
mejora de
desempeño.

78. Transformadores refrigerados en aceite vegetal FR3
Alcances:
Se utilizan en todo el sistema de distribución.
Aplicación:
Donde se requiera maximizar la seguridad, reducir el impacto ambiental y extender la vida útil
del equipo.
En subestaciones de uso interior.

79. Transformadores refrigerados en aceite vegetal FR3
Beneficios
Extiende la vida útilde los aislamientos solidos del transformador.
Tiene puntos de inflamación y combustión dos veces mayores al
aceite mineral, por ello se le conoce como fluido tipo K ( > 300° C ).
Resistente al fuego.
No contaminan el medio ambiente. El fluido dieléctrico vegetal es
biodegradable.
No requieren los típicos sistemas de protección contra fuegoque se
implementan en subestaciones de uso interior
Contribuye a aumentar la capacidad de carga

81. Sistemas de sellado aprobados
para FR3
No recomendado para FR3

82. Valores típicos

83. Transformadores refrigerados en aceite vegetal FR3
CNE –Suministro 2011 –sección 117C

84. IEEE C57.147™–2008
Guiapara fluidos dielectricosbasados en esteres naturales”
El uso de aceite vegetal EnviroTemp™FR3™
en transformadores está regido por la norma
“IEEE C57.147™–2008 Guiapara fluidos
dieléctricos basados en esteres naturales”,
adicionalmente este está aprobado por FM®
Global (Factory Mutual) y UL® (Underwriters
ListedInc
)

85. Transformadores refrigerados en aceite
Normas ASTM, IEEE, IEC para ésteres naturales

86. Comparación Mineral –Silicona –Vegetal FR3

87. Confidential Property of Schneider Electric 90
Factores de
Corrección

88. Este factor de
sobredimensionamiento tiene en
cuenta la presencia de armónicos en
la red.
Fuentes generadoras de armónicos:
UPS´s
Rectificadores.
Lámparas LED.
Variadores de velocidad.
Page 91
Potencia del transformador
Factor K

89. Las normas (UTE, CENELEC...) han adoptado la fórmula de desclasificación
siguiente:
????????????=
1
1+0,1????????????????????????
????????????
1,6
????????????????????????
????????????
2
Hi = Rango del armónico
Ti = Tasa del armónico expresado en % de la intensidad nominañdel
transformador
Page 92
Potencia del Transformador
Factor K

90. Page 93
Potencia del Transformador
Factor K

91. Page 94
Potencia del Transformador
Factor K

93. Tratamiento
del neutro

94. Esutilizadoporpartedelascompañíaseléctricas,esteesquematieneun
puntodelaalimentación,generalmenteelneutro,conectadodirectamentea
tierraylasmasasdelainstalaciónreceptoraestánconectadasaunatomade
tierraseparadadelatomadetierradelaalimentación.
Instalación régimen TT

95. Instalación régimen TT

96. Instalación régimen TN
Principio de protección en esquema TN: asegurar que
la Id = U
0/ZSes suficiente para activar la desconexión
de las protecciones de sobrecorriente (interruptores
automáticos o fusibles), en el tiempo adecuado.
Características:
Elneutro,esconectadodirectamenteatierra.
Lasmasasdelainstalaciónsonconectadasaeste
puntoporelconductordeprotección(PEoPEN).
Trestiposdeesquemas:TN-S,elTN-CyTN-C-S
Dyn5
10000V/230V

97. Instalación régimen TN-C
El conductor de protección (PE) y el conductor neutro (N), físicamente, son el
mismo conductor denominado PEN.

98. Instalación régimen TN-C
Este esquema es inadecuado para las secciones <10 mm
2
y para las canalizaciones móviles.
Los esquemas TN-C necesitan la creación de un sistema equipotencial para evitar la subida de
tensión de las masas y los elementos conductores.
Es como consecuencia necesario unir el conductor PEN a varias tomas de tierra repartidas en la
instalación.

99. Instalación régimen TN-C
Atención: en los esquemas TN-C, la función “conductor de protección” es prioritaria a la función
de conductor “neutro”. En particular un conductor “PEN” debe estar siempre conectado al borne
de “tierra” de una carga y un puente entre este borne y el neutro.

100. Conductor de protección (PE) y el conductor neutro (N) son distintos. Las masas
se conectan al conductor de protección PE.
Instalación régimen TN-S
Es obligatorio para los
circuitos de sección
inferior a 10 mm
2
de Cu y
16 mm
2
de Al para las
canalizaciones móviles.

101. Los esquemas TN-C y TN-S pueden ser utilizados en una misma instalación.
Instalación régimen TN-C/S

102. Forma de embornar el conductor PEN en un esquema TN- C.
Instalación régimen TN-C

103. RégimenTN-C-S
Técnica de funcionamiento: Desconexión al primer defecto.
Técnica de protección: Interconexión y puesta a tierra de las masas metálicas. Puestasa
tierrauniformementerepartidas.
Desconexión: Porprotectoresde sobreintensidad.
Usos: Instalaciones temporales y de emergencia
Aplicación: TN-C desaconsejado en presencia de armónicos (tercero y múltiplos de 3), que
provocan una falta de equipotencialidaden el PEN y en las estructuras metálicas.

104. No hay conexión eléctrica, directa entre el neutro (N) y la tierra (T).
Las masas componentes de la instalación eléctrica están unidas a una toma de tierra.
Instalación régimen IT ( neutroaislado)

105. Ventilación

106. Calentamiento
Se entiende por calentamiento, el incremento de
temperatura, ∆θ, sobre la temperatura ambiente θa
La temperatura total
θes pues la suma de la
temperatura ambiente más el calentamiento
θ= θa+ ∆θ.
Las normas de transformadores, indican los siguientes
valores: Temperaturas ambiente:
Máxima 40 °C
Media diaria (24 h) no superior a 30 °C
Media anual no superior a 20 °C

107. Calentamiento
Los transformadores de distribución MT/BT en
baño de aceite son, salvo excepciones, de
circulación natural del aceite por convección y bobinados con aislamientos clase A.
Los calentamientos admisibles, ∆θ, son:
Arrollamientos con aislamientos clase A y
circulación natural del aceite: 65 °C
Aceite en su capa superior, en transformadores con depósito conservador o bien de llenado
integral (herméticos): 60 °C

108. Calentamiento
Los transformadores MT/BT secos son casi
siempre de arrollamientos con aislamientos
clase F.
Calentamiento, ∆θ, máximo admisible: 100°C

109. Objeto de la ventilación
El objeto de la ventilación de las SED es evacuar el calor producido en el transformador o
transformadores debido a las pérdidas magnéticas (pérdidas en vacío) y las de los arrollamientos
por efecto Joule (pérdidas en carga).
Pérdidas en los transformadores en baño de aceite de llenado integral, de hasta 24 kV y de hasta 36 kV.

110. Objeto de la ventilación
Pérdidas en los transformadores secos: de 6 a 11 kV, de 12 a 22 kV

111. Objeto de la ventilación
Pérdidas en los transformadores secos: de 25 kV

112. Renovación del aire
Ventilación natural
ventilación natural por convección, preferible
siempre que sea posible, basada en la
reducción del peso específico del aire al
aumentar su temperatura.
Disponiendo unas aberturas para la entrada de
aire en la parte inferior del local donde está
ubicado el SED y otras aberturas en la parte
superior del mismo para la salida del aire, se
obtiene, por convección, una renovación
permanente del aire.

113. Renovación del aire
Ventilación forzada
Ventilación forzada, con extractor, cuando la natural no sea
posible por las características de ubicación del SED.
El volumen de aire a renovar es función de:
1.las pérdidas totales del transformador o transformadores
del SED,
2.la diferencia de temperaturas del aire entre la entrada y la
salida. La máxima diferencia admisible es de 20 °C -15 °C,
3.diferencia de alturas entre el plano medio de la abertura
inferior o bien del plano medio del transformador y el plano
medio de la abertura superior de salida.

114. Características del aire
Calor específico 0,24 kcal/kg/°C, Peso de 1 m
3
de aire seco a 20°C: 1,16 kg.
Recordando que 1 kcal = 4,187 (kJ), se tiene que 1 m
3
de aire absorbe por cada °C de
∆θ:
0,24????????????1,16????????????4,187=1,16
????????????????????????
????????????
3
????????????°????????????Por lo tanto, el volumen de airenecesario por segundo para absorber las pérdidas del transformador,
o los transformadores será:
????????????
????????????=
????????????????????????
1,16????????????????????????????????????
????????????
3
/????????????
siendo:
ptlas pérdidas totales del, o de los transformadores en kW, y
θala temperatura admitido en el aire (máximo 20°C : se recomienda no sobrepasar los 15°C)

115. Aberturas de ventilación
Determinación del área de ingreso (q1)/salida(q2)
En función:diferenciade altura (H) y del aumento de
temperatura del aire, puede realizarse mediante el
nomogramas.
Este ábaco puede utilizarse de distintas formas:
conociendo 3 de las 5 magnitudes, se determinada las
otras 2.
Habitualmente conocidos: las pérdidas totales(pt)
(columna en W), la altura H disponible y la elevación
de temperatura (t2 -t1), y debe determinarse la
superficie de la abertura de salida q2 y/o el caudal de
aire Q para el caso de ventilación forzada.
????????????
????????????=????????????,????????????????????????????????????????????????
????????????

116. Nomograma de
cálculo de
ventilación

119. Ventanas de ventilación
Deben de estar protegidas de forma que
impidan el paso de pequeños animales y
cuerpos sólidos de más de 12 mm de ∅
Estarán dispuestas de forma que, en caso de
ser directamente accesibles desde el exterior,
no puedan dar lugar a contactos inadvertidos
con partes en tensión al introducir por ellas
objetos metálicos de más de 2,5 mm de
diámetro.

120. Ventanas de ventilación
Como sea que con el nomograma se obtienen las superficies netas q2 y q1 de salida y de entrada, la
sección bruta (total) de las ventanas deberá aumentarse para mantener su valor dado por el
nomograma.
La superficie total (bruta) qtpuede calcularse con la fórmula,
????????????????????????=
????????????????????????
1−????????????
(????????????
2
)
siendo qnel valor neto de q2o q1y kel coeficiente de ocupación de la persiana (del orden de 0,2 a
0,35).
Para las persianas con láminas de forma Λnormales de mercado, puede tomarse k = 0,3.

121. Ventanas de ventilación
Emplazamiento
Las ventanas de entrada y salida, estarán a una
altura mínima sobre el suelo de 0,3 y 2,3 m
respectivamente, separación vertical mínima de
1,3 m.
Siempre que sea posible, conviene colocar las
aberturas de entrada y salida del aire en
paredes opuestas, pues así el aire frotará mejor
las paredes del transformador, y, por tanto, la
superficie de sus arrollamientos capsulados, si
se trata de transformadores secos.

122. Gracias
¿ALGUNA PREGUNTA?