Cuestionario

1.- Indique algunos de los componentes más importantes de un transformador

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro  dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.

2.- Que es un transformador

Se denomina transformador a una máquina eléctrica  que permite aumentar o disminuir la tensión  en un circuito eléctrico de corriente alterna , manteniendo la frecuencia. La potencia  que ingresa al equipo, en el caso de un transformador ideal, esto es, sin pérdidas, es igual a la que se obtiene a la salida. Las máquinas reales presentan un pequeño porcentaje de pérdidas, dependiendo de su diseño, tamaño, etc.

3.- Que es un autotransformador

Un autotransformador es una máquina eléctrica de construcción y características similares a las de un transformador , pero que a diferencia de éste, sólo posee un único devanado alrededor del núcleo. Dicho devanado debe tener al menos tres puntos de conexión eléctrica, llamados tomas. La fuente de tensión y la carga se conectan a dos de las tomas, mientras que una toma (la del extremo del devanado) es una conexión común a ambos circuitos eléctricos  (fuente y carga). Cada toma corresponde a un voltaje diferente de la fuente (o de la carga, dependiendo del caso).

4.- Cual es la ventaja de construir el núcleo de un transformador con láminas de acero delgadas
Las perdidas por corrientes parásitas se deben a que el flujo alterno, además de inducir una F.E.M en los devanados del transformador, induce también en el núcleo de acero  una F.E.M, la que produce una circulación de pequeñas corrientes que actúan cobre  una superficie del núcleo y producen calentamiento del mismo. Si el núcleo fuese de acero macizo, las corrientes de foucault  producidas originarían perdidas intolerables. Por este motivo. Los núcleos de los transformadores se construyen en láminas delgadas de acero, al silicio que ofrece gran resistencia  a las corrientes parásitas, inducidas en el núcleo. Las laminaciones son destempladas en un horno eléctrico y son recubiertas por una delgada capa de barniz que aumenta la resistencia a las corrientes parásitas.

5.-Puede el secundario de un transformador estar a mayor voltaje que el primario

La razón de transformación (m) del voltaje entre el bobinado primario y el secundario depende de los números de vueltas que tenga cada uno. Si el número de vueltas del secundario es el triple del primario, en el secundario habrá el triple de tensión.

La relación existente entre el número de espiras del primario y del secundario de un transformador, determinará el valor de la f.e.m. inducida sobre su circuito secundario. Un transformador que posea en su secundario mayor número de espiras que las del primario, inducirá sobre aquel una tensión mayor que la aplicada. A la inversa, un secundario con menor número de espiras que las del primario generará una tensión menor que la del primario.

6.- Qué ventaja importante tiene un sistema secundario conectado en estrella sobre la conexión en triángulo?
La tensión en el secundario conectado en estrella es 1,73 veces la que tendría si estuviera conectado en triángulo.
Cuando un motor se arranca directamente, la intensidad en ese momento es de 5 a 7 veces mayor que a plena carga. Por esta razón cuando los motores tienen potencias grandes, es necesario buscar algún método para reducir esa corriente de pico. A estos procedimientos se los llaman indirectos y entre ellos se encuentra el arranque Estrella - Triangulo, entre otros.
Con este método el aumento de intensidad en el arranque será solo de 2 a 4 veces la intensidad nominal, o sea 3 veces menos que con un arranque directo.
Un requisito es que el motor este embobinado para funcionar con los devanados de su estator conectados en Estrella ( delta ), y con todas las puntas de ellos instaladas en el exterior, para la conexión adecuada que el electricista efectúa en el campo.
Para que a un motor se le pueda hacer el arranque estrella - triangulo la tensión de red y la de triangulo del motor deben ser iguale En esta conexión en estrella el voltaje secundario se desplaza 30° en retraso con respecto al voltaje primario del transformador, y no presenta problemas con las componentes en sus voltajes de terceros armónicos. Esta conexión se utiliza normalmente para elevar el voltaje a un valor alto. En cambio la conexión en triangulo al desplazaese 30º con respecto al voltaje primario del transformador, lo cual ocasiona problemas en los secundarios si se desea conectar en paralelo con otro transformador, siendo uno de los requisitos para conectar en paralelo, que los ángulos de fase de los secundarios del transformador deben ser iguales.

7.- Como podemos distinguir el lado de alta tensión del lado de baja de un transformador?
Un devanado de alta tensión estará constituido por un mayor número de espiras, con hilos de pequeña sección, con respecto al de baja tensión, formado a su vez, por un número reducido de vueltas y conductores de sección más grande.

8.- Qué objeto tiene contar con elevadas tensiones en un sistema de trasmisión?
En un sistema de trasmisión se deben transformar los volúmenes de energía eléctrica producidos, elevándose su nivel de tensión . Esto se hace considerando que para un determinado nivel de potencia  a transmitir, al elevar el voltaje se reduce la corriente que circulará, reduciéndose las pérdidas por Efecto Joule

10.- porque a veces cada fase de una línea de transmisión se hace con 4 conductores separados simétricamente.
es preferible usar más de un conductor por fase, lo que es conocido
como haz de conductores. Con esto se logra incrementar el radio efectivo de la líneas así como reducir el campo
eléctrico en la superficie de los conductores (gradiente superficial) y con esto
minimizar los fenómenos asociados al efecto corona . Otra importante ventaja es la reducción de la reactancia de la línea.

11.- que es el efecto pelicular o skin.
consiste en que la densidad de corriente se da principalmente por el exterior del conductor, hay una mayor densidad de corriente en la superficie que en el centro. Tendencia de la corriente a circular por la periferia del conductor.

12.- que se hace para disminuir el impacto del efecto skin.
Una forma de mitigar este efecto es el empleo en las líneas y en los inductores del denominado hilo de Litz, consistente en un cable formado por muchos conductores de pequeña sección aislados unos de otros y unidos solo en los extremos. De esta forma se consigue un aumento de la zona de conducción efectiva.
Otra forma de reducir su efecto es fabricar los conductores huecos, las llamadas barras de las subestaciones, que son conductores rígidos en vez de los conductores habituales.

13.- que es el efecto corona.
es una descarga, en ocasiones luminosa, debido a la ionizacion del gas que rodea a un conductor en el cual exisite un gradiente de potencial superior a un determinado valor.

14.- que es lo negativo del efecto corona.
Produce perdidas de energia, radiointerferencias, deterioro del material y producción de compuestos cantaminantes.

15.- Que objeto tiene poner un conductor, llamado de guardia, sobre las líneas de transmisión
Su objetivo es tomar los rayos más arriba de los cables así los protege por eso se llaman conductores de guardia.

16.- Cual es el sentido de la duplicación de las líneas de trasmisión

Las líneas de transmisión adicionales permiten más flexibilidad en la operación del sistema.
Otorga una mayor fiabilidad y protección para el suministro.
Permite disminuir las pérdidas de energía y caídas de tensión menores.
Se admite mayores intensidades máximas.

17.- Los aisladores de alta tensión tienen una característica forma de campana ¿Por qué?

Evita la interrupción del servicio por una posible rotura del aislador, y debido a su considerable longitud, su resistencia a la perforación es considerable.
Su forma le otorga mayor resistencia a la compresión y evita la formación de caminos de descarga superficial de banda seca o Trucking al escurrir el agua sin mayores inconvenientes.
Evita la acumulación de polvo y materias corrosivas en su superficie

18.- Como se contrarresta la resonancia mecánica de las líneas aéreas por efecto de los vientos

Mediante la colocación de esferas con pesos cerca de las torres, con el fin de impedir la resonancia. Estos contrapesos se cuelgan al cable conductor, lo cual forma un subsistema vibrante con el fin de incrementar la acción de amortiguación.

19.- Indique que causas pueden provocar sobrevoltajes en un sistema de trasmisión

Sobre voltajes con frecuencias cercanas a la de potencia ocurren cuando se desconectan líneas de transmisión con compensación en paralelo, y oscila carga atrapada entre la capacidad de la línea e inductancia del reactor.
Sobre voltajes de frecuencia de potencia severos, pueden ser causados por la combinación de rechazo completo de carga con un cambio desde una carga inductiva a una capacitiva (por ej.: abriendo un interruptor en el extremo lejano de una línea de transmisión cargada), y una falla simultánea a tierra.
Cuando una línea de transmisión que lleva una porción sustancial de la potencia de una subestación se desconecta, los generadores se acelerarán y el voltaje aumentará.

20.- Que es un interruptor de alto voltaje

Interruptor para tensiones de más de 1kV y se clasifican según su finalidad y accionamiento.
1.Según finalidad:
·Seccionadores
·Seccionadores de potencia
·Interruptores de potencia

2.según el tamaño de la instalación su accionamiento puede ser:

·manual
·por resorte
·por aceite comprimido
·hidráulico
·eléctrico

21.- que es un seccionador de alto voltaje.
Son desconectadotes, este equipo no puede abrir en carga , osea que no puede interrumpir una corriente, debido a que no esta previsto para extinguir el arco que se formaria al separar los contactos.

27.- Que es una subestación unitaria o compacta

Es aquella donde el transformador lleva adosadas, formando un solo cuerpo, una celda de alta tensión y otra de baja tensión. También pueden tener sólo cajas de conexión. Permiten ser instalados cerca de los centros de consumo, reduciendo al mínimo la pérdida de potencia y los costos de instalación.

28.- Que es un centro de control de motores

Se trata de un armario eléctrico para el accionamiento de máquinas. Suele estar formado por módulos o cajones llamados cubículos. Por Ej. En la industria, se suelen ubicar la maniobra de cada motor en un cubículo extraíble, en cada uno se instala el disyuntor, el térmico, los contactores y relés.

30.- Un cortocircuito es una variación violenta de la intensidad y por lo tanto produce esfuerzos sobre los elementos metálicos de las instalaciones eléctricas ¿Cómo?

El esfuerzo térmico, cuya protección está normalmente garantizada por el poder limitador de los dispositivos de protección (fusibles, interruptores automáticos)
Las tensiones electrodinámicas, cuyos esfuerzos entre conductores pueden tener efectos destructivos. Cuando se produce un cortocircuito entre dos conductores activos (caso más frecuente), los conductores recorridos por la intensa corriente del cortocircuito tienden a separarse con un efecto proporcional al cuadrado de la intensidad. Si están mal fijados, se pondrán a vibrar (como un látigo) con el consiguiente riesgo de arrancamiento de su conexión y de contacto con otro conductor o una masa, pudiendo así provocar otro cortocircuito con un efecto de arco muy destructivo.
En los cortocircuitos el nivel de corriente alcanza valores tan altos, que los conductores electricos se funden en los puntos de falla, produciendo calor, chispas e incluso flamas generando un alto riesgo de incendio. Los cortocircuitos se originan por la union fortuita de 2 lineas electricas que han perdido su aislamiento, entre las cuales existe una diferencia de potencial.

31.- ¿Como se genera la luz de una ampolleta incandescente?

Mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico conductor , cuya resistencia eléctrica hace que una corriente eléctricagenere calor por "disipación Joule", manteniendo su temperatura en un valor T, que determina el color de la luz emitida por radiación.

32.-¿ Como se produce la tercera armónica en los transformadores?

Se produce cuando aumenta abruptamente la curva de saturación de los núcleos de los transformadores comerciales y se satura con rapidez, haciendo que la corriente de magnetización se distorsione. Así, una tensión puramente senoidal a una frecuencia fundamental produce una corriente de magnetización que contienen la frecuencia fundamental más un componente grande de tercera armónica.

33.- ¿Por qué es conveniente la generación de ciclo combinado?

Porque los gases  calientes de la combustión del gas natural que pasaron por la turbina pueden volverse a aprovechar, introduciéndolos a calderas que generan vapor para mover otra turbina y un segundo generador. Estos últimos a través de un rotor bobinado que gira dentro de un campo magnético  estacionario producen nuevamente una corriente de electricidad en los cables.

34.- ¿Qué ventajas de ubicación, por lo común, tienen las plantas térmicas en relación a las hidráulicas?
Que las plantas térmicas tienen la posibilidad de ser instaladas en mayor cantidad de sitios ya que pueden ser de gas natural, gas licuado regasificado, diesel y carbón en el caso de emergencia, considerando las dos variables mas importantes: su costo y la contaminación ambiental resultante. En cambio, el inconveniente de las plantas hidráulicas es que deben instalarse en sitios donde sean capaces de acumular agua entre las horas de baja y alta demanda, lo cual va a depender de las temporadas secas o lluviosas.

35.- ¿Qué diferencia a las turbinas de las plantas térmicas y las hidráulicas?
Que en las térmicas el fluido de trabajo sufre un cambio de densidad considerable a través de su paso por la máquina, que puede ser de vapor o gas. En cambio en la turbinas de las plantas hidráulicas el fluido de trabajo no sufre un cambio de densidad considerable a través de su paso por el rodete o por el estator; éstas son generalmente las turbinas de agua, que son las más comunes, pero igual se pueden modelar como turbinas hidráulicas a los molinos de viento o aerogeneradores.

36) Si no hay espacio suficiente para una subestación abierta al aire libre tradicional, ¿por cual se puede reemplazar?
R; Esta se puede reemplazar por un aislamiento de Hexafluoruro de azufre (SF6).

37) Nombre los tipos de falla más comunes en un sistema eléctrico
R; Las fallas más comunes en un sistema eléctrico son: Corto Circuito, Falla por Aislamiento, Sobrecalentamiento, Descarga Atmosférica y Sobre voltaje.

38) Cuales son los instrumentos más comunes en los sistemas eléctricos?
R; Amperímetro, Watimetro, Voltimetro,Frecuenciometro, Ohmetro..etc.

39)¿Qué papel tienen y como operan los fusibles?
R; El papel del fusible es despejar el cortocircuito o un exceso de carga, a través de este pasa la corriente eléctrica generando calor, la cual es soportada perfectamente en condiciones normales, pero al sobrepasar estas condiciones ( por cortocircuito o sobre carga), este se funde. Los fusibles son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la corriente eléctrica hasta que ésta supera el valor máximo permitido. Cuando aquello sucede, entonces el fusible, inmediatamente, cortará el paso de la corriente eléctrica a fin de evitar algún tipo de accidente, protegiendo los aparatos eléctricos de "quemarse" o estropearse.
El mecanismo que posee el fusible para cortar el paso de la electricidad consta básicamente en que, una vez superado el valor establecido de corriente permitido, el dispositivo se derrite, abriendo el circuito, lo que permite el corte de la electricidad.

40) Las Plantas nucleares se destinan a cubrir la demanda base de un sistema ¿Por qué?
R; Porque el reactor debe funcionar con las menores alteraciones posibles estas pueden ser: alteraciones por consumo, por demanda de vapor, etc.)

35b.- en que casos se usa las turbinas Pelton.
para trabajar con saltos de agua muy grandes, pero con caudales pequeños. Se usan en zonas rurales aisladas donde se aprovechan los recursos hidroenergéticos que existen en pequeños ríos o quebradas para transformarlos en energía mecánica o eléctrica.