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Operación de Transformadores en Paralelo: Análisis y Simulación
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Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Operación de Transformadores en Paralelo Diego H. Candil R. Andrés F. Esteban B. Oscar E. Serrano Sergio C. Machuca M. Introducción a los Sistemas de Energía Eléctrica - 2019-1 Junio 2019 Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO ➢ Introducción Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO ➢ Introducción ➢ Condiciones de Operación Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO ➢ Introducción ➢ Condiciones de Operación ➢ Marco Teórico Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO ➢ Introducción ➢ Condiciones de Operación ➢ Marco Teórico ➢ Diseño Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO ➢ Introducción ➢ Condiciones de Operación ➢ Marco Teórico ➢ Diseño ➢ Conclusiones Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONTENIDO ➢ Introducción ➢ Condiciones de Operación ➢ Marco Teórico ➢ Diseño ➢ Conclusiones ➢ Referencias Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá INTRODUCCIÓN Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá INTRODUCCIÓN Fuente: https://www.iea.org/statistics/?country=WORLD&year=2016&category=Electricity&indicator=undefined&mode=chart&dataTable=INDICATORS Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá INTRODUCCIÓN • 5 condiciones de análisis de dos transformadores en paralelo con potencias nominales distintas, los cuales atienden una carga con un factor de potencia inductivo de 0.7612. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá INTRODUCCIÓN • • 5 condiciones de análisis de dos transformadores en paralelo con potencias nominales distintas, los cuales atienden una carga con un factor de potencia inductivo de 0.7612. Corriente Inrush en los transformadores al conectar ambos en instantes de tiempo diferentes. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá INTRODUCCIÓN • • 5 condiciones de análisis de dos transformadores en paralelo con potencias nominales distintas, los cuales atienden una carga con un factor de potencia inductivo de 0.7612. Corriente Inrush en los transformadores al conectar ambos en instantes de tiempo diferentes. Figura 1. Circuito Equivalente de dos transformadores conectados en paralelo. [1]. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONDICIONES DE OPERACIÓN Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONDICIONES DE OPERACIÓN 1. Std C57.153-2015 de la IEEE ”Guide for Paralleling Regulating Transformers” Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONDICIONES DE OPERACIÓN 1. Std C57.153-2015 de la IEEE ”Guide for Paralleling Regulating Transformers” 2. GB/T17468-1998 ”Guide for the Selection of Power Transformer” Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá CONDICIONES DE OPERACIÓN 1. Std C57.153-2015 de la IEEE ”Guide for Paralleling Regulating Transformers” 2. GB/T17468-1998 ”Guide for the Selection of Power Transformer” Existen 6 requerimientos para la operación en paralelo de transformadores [2][3]: ➢ Relación de transformación. ➢ Impedancia requerida. ➢ Polaridad ➢ Grupo fasorial. ➢ Desplazamiento de fase relativo. ➢ Conexión al bus de tensión. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Transformador utilizado Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Transformador utilizado Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá MARCO TEÓRICO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá DISEÑO Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá DISEÑO Figura 2. Diagrama de Bloques Simulado. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Condiciones de Operación Ideal Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Condiciones de Operación Ideal En condiciones de operación ideal, los dos transformadores tienen exactamente iguales la relación de transformación, la tensión de cortocircuito y la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Condiciones de Operación Ideal En condiciones de operación ideal, los dos transformadores tienen exactamente iguales la relación de transformación, la tensión de cortocircuito y la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente corriente de corto circuito. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente corriente de corto circuito. Los dos transformadores tienen iguales la relación de transformación y la tensión de cortocircuito, pero diferente valor de la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente corriente de corto circuito. Los dos transformadores tienen iguales la relación de transformación y la tensión de cortocircuito, pero diferente valor de la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente corriente de corto circuito. Los dos transformadores tienen iguales la relación de transformación y la tensión de cortocircuito, pero diferente valor de la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente tensión de corto circuito. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente tensión de corto circuito. Los dos transformadores tienen iguales la relación de transformación y la tensión de cortocircuito, pero diferente valor de la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente tensión de corto circuito. Los dos transformadores tienen iguales la relación de transformación y la tensión de cortocircuito, pero diferente valor de la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente tensión de corto circuito. Los dos transformadores tienen iguales la relación de transformación y la tensión de cortocircuito, pero diferente valor de la relación (X/R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación ● Igual tensión de corto circuito y la relación (X / R) de su impedancia equivalente. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación ● Igual tensión de corto circuito y la relación (X / R) de su impedancia equivalente. ● Diferentes valores transformación. de relación de Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación ● Igual tensión de corto circuito y la relación (X / R) de su impedancia equivalente. ● Diferentes valores transformación. de relación de Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación ● Igual tensión de corto circuito y la relación (X / R) de su impedancia equivalente. ● Diferentes valores transformación. de relación de Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Figura 3. Conexión realizada para el cálculo de la corriente circulante. [4]. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Figura 3. Conexión realizada para el cálculo de la corriente circulante. [4]. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Figura 4. Simulación implementada para el cálculo de la corriente circulante. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Simulación Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferente Relación de Transformación Corriente Circulante Simulación Cálculo Teórico Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Diferentes Valores de Tensión de Corto Circuito y su Relación (X/R) Los dos transformadores tienen la misma relación de transformación, pero diferentes valores de tensión de cortocircuito y de relación (X / R) de su impedancia equivalente Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Corriente Inrush Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Corriente Inrush Corriente inrush al conectar el primer transformador en servicio, y luego el otro en paralelo (Sólo para el caso de conexión óptima de transformadores en paralelo). Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Corriente Inrush Corriente inrush al conectar el primer transformador en servicio, y luego el otro en paralelo (Sólo para el caso de conexión óptima de transformadores en paralelo). Figura 5. Diagrama de bloques utilizado para la medición de la corriente Inrush . Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Corriente Inrush Figura . Corriente en el transformador A Y B cuando el transformador A es conectado en el instante 0.05s. Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá Corriente Inrush Operación de Transformadores en Paralelo Facultad de Ingeniería Sede Bogotá REFERENCIAS [1] M. Rodriguez. Transformadores en paralelo. Universidad de Cantabria. [2] IEEE. Std c57.153-2015, guide for paralleling regulating transformers. 2015. [3] S.A. Khaparde S.V. Kulkarni. Transformer engineering: Design, technology, and diagnostics, second edition. [4] Generators ET 332b Ac Motors and Power Systems. Parallel transformers and autotransformers.
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