Banco de Preguntas - Segundo Parcial [PDF]

Zitiervorschau

Banco de preguntas segundo parcial 1) Exprese en forma global, las pérdidas que se transforman en calor en un alternador. 𝑃𝑂 = 𝑃𝐶𝑢 + 𝑃𝐹𝑒 + 𝑃𝐸𝑥 donde: -

𝑃𝑂 = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠

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𝑃𝐶𝑢 = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 = 3 * 𝑅 * 𝐼

-

𝑃𝐹𝑒 = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 ℎ𝑖𝑒𝑟𝑟𝑜

-

𝑃𝐸𝑥 = 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑚𝑎 𝑒𝑥𝑐𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟

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2) Todos los alternadores están provistos de sistemas o mecanismos que se encargan de regular la corriente continua de excitación. Explique el objetivo de la regulación de corriente de excitación, y en caso de un cortocircuito, como se debe proceder para proteger al alternador. Se lo hace para mantener la tensión constante en los bornes del generador, si hubiese cortocircuito se debe de desexcitar lo más rápidamente posible 3) Dibuje el esquema de un sistema realimentado, y explique el principio de funcionamiento. 4) Indique los criterios para la selección de un esquema de barras en una subestación eléctrica. a) Seguridad de servicio b) Flexibilidad del esquema c) Importancia de la subestación d) Simplicidad operacional e) Espacio ocupado f) Costo 5) Dibuje el esquema de barra con transferencia.

Página 19 lecciones de subestaciones Este esquema corresponde a uno de barra simple, con la variación de que se añade a la barra principal una barra de transferencia a la cual se conectan los

seccionadores by – pass, uniéndose las dos barras mediante un interruptor de transferencia. 6) Explique o defina que es una Subestación Eléctrica. Es un conjunto de equipos de una instalación eléctrica que nos permiten modificar parámetros eléctricos (frecuencia, tensión, corriente, etc) y/o modificar la configuración de un sistema eléctrico 7) Explique la clasificación de las Subestaciones por su función. ❏ Elevadora o de generación : Cuando eleva la tensión para la transmisión ❏ Receptora o de rebaja: Rebaja la tensión para la distribución (cerca de las ciudades) ❏ Interconexión: Interconectan sistemas de alta tensión a alta tensión ❏ Maniobra: Conectan o desconectan líneas de transmisión mediante interruptores ❏ Cambian la frecuencia o la corriente alterna a continua o viceversa 8) Explique la clasificación de las Subestaciones según el tipo constructivo. ❏ A la intemperie: Los conductores sostenidos por pórticos, con perfil alto o bajo, requieren de mayor espacio, para alta tensión muy comunes en Bolivia ❏ Protegidas: En lugare cerrados o al interior de un recinto, instalados en cubículos, son subestaciones urbanas de media tensión en Bolivia ❏ Blindadas o GIS: Los equipos se hallan encapsulados en gas aislantes en espacios reducidos, se usa el hexafluoruro de azufre, para ciudades con poco espacio, usados para alta y extra alta tensión , usada en La Paz 9) Explique la ubicación y la función del tanque de expansión. El tanque de expansión se encuentra en la parte superior lateral de la cuba del transformador, Su función principal es permitir la expansión del aceite cuando este se calienta, también disminuye la contaminación del aceite con la humedad del aire.

10) Indique las partes principales del mecanismo del interruptor. - Mecanismo del motor - Mecanismo de apertura - Mecanismo de cierre 11) Explique los efectos del enrarecimiento del aire. 1) Afecta la capacidad de refrigeración de los equipos 2) Disminuye el nivel de aislación en aire 12) Cuando tenemos los bornes del arrollamiento terciario accesibles desde el exterior en un transformador de potencia, pueden tener varios usos adicionales. Indique cuáles son. - Para conectar un motor síncrono y de esta forma suministrar potencia reactiva al sistema - Para conectar un banco de capacitores estáticos - Para alimentar una población o una industria con una tensión intermedia - Para el uso del servicio local 13) Escriba la ecuación del factor de corrección del nivel de aislación en aire.

Donde H es la altura Si H = 1000 msnm FC = 1 Si H > 1000 msnm FC < 1 14) Indique las pruebas que se realizan en los equipos eléctricos que salen de fábrica. ● Pruebas de tipo o prototipo ● Pruebas de rutina o control de calidad ● Pruebas de aceptación ● Pruebas de campo

15) Explique cuál es la función de los transformadores de medida, y que tipos existen. Función: Reducir con adecuada precisión las magnitudes de tensión y corriente que se utilizan en la proteccion y medicion de los diferentes circuitos electricos Su clasificación es la siguiente: - Transformadores de Corriente - Transformadores de Potencial 16) Explique qué entiende por potencia de precisión (Burden). Es la máxima carga o potencia en Volt Ampere que se puede conectar en los bornes del secundario del transformador sin que el error supere el límite establecido por su clase de precisión. 17) Indique las tareas específicas del Interruptor. ● Separar los contactos ● Soportar el arco ● Eliminar o extinguir el arco ● Evitar que el arco reincida 18) El mecanismo del interruptor tiene tres partes principales, indique cuales son. (repetida en la 9) 19) Indique el ciclo de operación para la reconexión del interruptor. ❏ 1era operación: El relé ordena la apertura de los contactos del interruptor O open ❏ 2da operacion: Despues de 0.3 segs (tiempo muerto) se ordena cerrar C ❏ 3era operación: Si persiste la falla se vuelve a abrir O. la apertura dura 15 segs y cierra nuevamente 20) Indique los accesorios de los seccionadores fusible. ❏ Estructura soporte y conectores ❏ Pernos de anclaje para la estructura soporte ❏ Conectores terminales primarios AT y puesta a tierra ❏ Placa de características

21) Explique claramente la función y la operación de los seccionadores de potencia. Su función consiste en conectar y desconectar de forma visible circuitos en tensión, operan cuando la corriente a interrumpir o establecer es despreciable, usados para aislar equipos o líneas. 22) Explique las desventajas de tener un autotransformador en un sistema eléctrico de potencia.

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Debido a que tienen una a impedancia interna menor, las corrientes de cortocircuito son mayores, esto limita su uso a lugares donde las corrientes de cortocircuito no son críticas. - Al no tener separación física entre primario y secundario, se debe dimensionar toda la aislación para el voltaje primario. 23) Explique la diferencia de saturación de los núcleos de medición y protección. 24) Explique las sobretensiones de origen externo. Las sobretensiones de origen externo son aquellas que se originan al exterior del sistema eléctrico, su magnitud no depende del voltaje nominal del sistema eléctrico. Como ejemplo están las sobretensiones de rayo debido a las cargas atmosféricas.

25) Indique la conexión más utilizada en los Generadores de las Centrales de Generación, y explique cuáles son las causas principales para realizar dicha conexión. 26) Indique cuales son los elementos principales de una Subestación Eléctrica. - Transformadores de potencia - Transformadores de medida - Interruptores - Seccionadores - Pararrayos - Equipos de compensación (reactores y capacitores) - Tableros de mando, control y protección 27) Indique los criterios para la selección de un esquema de barras en una subestación. ❏ Seguridad de servicio ❏ Flexibilidad del esquema ❏ Importancia de la subestación ❏ Simplicidad operacional ❏ Espacio ocupado ❏ Costo 28) Dibuje el esquema de barra doble con doble interruptor.

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29) Indique las razones para emplear transformadores de medida. Se lo usa por: - Seguridad, porque sería peligroso conectar instrumentos de medida y relés de protección en altas tensiones y/o corrientes - Economía, porque resultaría caro fabricar instrumentos para altas tensiones y corrientes 30) Explique qué entiende por BIL y escriba la ecuación del factor de corrección de la aislación. BIL son determinados niveles de aislación estandarizados para la fabricación de equipos y corresponden a valores soportados de sobretensiones de rayo.

Donde H es la altura Si H = 1000 msnm FC = 1 Si H > 1000 msnm FC < 1 31) Explique que puede ocasionar en un Sistema Eléctrico de Potencia, la aparición de una Sobretensión. Pueden causar rupturas de la aislación 32) Explique qué tipos de sobretensiones existen, lo más ampliamente posible. - De origen externo: Se originan al exterior del sistema eléctrico, su magnitud no depende del voltaje nominal del sistema eléctrico. Como ejemplo están las sobretensiones de rayo debido a las cargas atmosféricas. - De origen interno: Se originan al interior del sistema eléctrico y su magnitud es proporcional al voltaje nominal del sistema. Existen sobretensiones de maniobras generadas por la apertura y cierre de interruptores y sobretensiones temporarias producidas por fallas al interior del sistema mismo. 33) Defina que es un transformador, y explique cuál es su función dentro de un sistema eléctrico. Los transformadores son máquinas electromagnéticas estáticas, cuya función principal es cambiar la magnitud de las tensiones y de igual manera de las corrientes. 34) Explique donde se ubica y cuál es la función del Relé Buchholz. El relé Buchholz está instalado en la tubería que conecta la cuba y el tanque de expansión en la parte superior del transformador. Su función principal es detectar fallas internas en el transformador como cortocircuitos o descargas parciales.

35) Indique cuál es el sistema de comunicación que emplea la línea de transmisión para este fin. 36) Indique las propiedades del SF6. - es un excelente medio de aislación y enfriamiento del arco - Su capacidad es mayor a la de otros medios de extinción - Compuesto muy estable, inerte hasta los 500 °C - No inflamable, no tóxico, incoloro carece de olor - Alta velocidad de recuperación de rigidez dieléctrica 37) Indique las pruebas que se realizan en los equipos eléctricos para asegurar su calidad. REPETIDA PREGUNTA 14 38) Explique cómo trabaja el mecanismo de operación a resortes. En este mecanismo la energía se almacena cargando resortes tanto para la apertura como para el cierre del interruptor, dando como ventaja la carga de los resortes al mismo instante que se cierra el interruptor, asegurando siempre el disparo del mismo. 39) Los interruptores tienen un tiempo de reconexión de 22 ciclos, especifique las operaciones en ciclos. 40) Indique los tipos de mecanismos utilizados para la operación y el comando de los interruptores. repetida en la 9 41) Indique cómo se especifica un seccionador. 1. Tensión nominal 2. Corriente nominal 3. Corriente dinámica 4. Aislación (BIL) 5. Tipo de Seccionador 6. Comando 7. Accesorios 42) En Generadores síncronos de Centrales de Generación Hidroeléctrica se tiene una gran utilización, el principio de autoexcitación, explique el principio de funcionamiento de este sistema de excitación. 43) Indique la clasificación de las Subestaciones por su nivel de tensión. Tipo de subestación

Nivel de tensión

Media tensión

1 kV a 60 kV

Alta tensión

60 kV a 230 kV

Extra alta tensión

>230 kV o 345 kV a 700 kV

Ultra alta tensión

>700 kV o 800 kV a 1500 kV

44) Dibuje un esquema de barras que se podría emplear en EAT, y en Subestaciones de Centrales Eléctricas Nucleares, para tener una altísima confiabilidad y flexibilidad. 45) Explique los sistemas de refrigeración en un transformador de potencia. ❏ ONAN: Tanto el aceite como el aire circulan naturalmente, el aceite en movimiento termosifón y el aire rozando las paredes del transformador ❏ ONAF: El aceite en movimiento termosifón y el aire mediante ventiladores ❏ OFAF: Tanto el aire como el aceite tiene movimiento forzado, el aire por ventiladores mientras que el aceite circula mediante una bomba 46) Explique qué se entiende por aislación no-autorecuperable. Son aquellas aislaciones que después de una falla por sobretensión, no pueden recuperarse debido a que sufren un daño permanente. 47) Explique la función que cumple un transformador de potencial capacitivo (CCPD). Se los usa en líneas de alta tensión, se lo utiliza tanto como transformador de potencial y como capacitor de acoplamiento para onda portadora. 48) Indique la clasificación de los interruptores de pequeña resistencia de arco. ❏ Interruptores a gran volumen de aceite ❏ Interruptores de pequeño volumen de aceite ❏ Interruptores a aire comprimido ❏ Interruptores en hexafloruro de azufre SF6 ❏ Interruptores en vacío 49) Explique cómo trabaja el mecanismo de operación neumático. La energía es almacenada en forma de aire comprimido , puede ser un sistema centralizado, osea una planta de aire para la subestación, o sistemas individuales para cada interruptor, el aire comprimido es cargado en una garrafa por compresores accionados por un motor de corriente continua o universal 50) Indique los distintos tipos de seccionadores de acuerdo con la posición que guarda la base y la forma que tiene la parte móvil. ❏ Seccionador de apertura central ❏ Seccionador de montaje vertical y apertura vertical ❏ Seccionador de montaje horizontal y apertura doble ❏ Seccionador pantógrafo

51) Explique la función de la cuchilla de puesta a tierra de un seccionador. R.- Sirven para poner a tierra la línea cuando se realiza mantenimiento 52) Indique cuál es el límite de tensión para la transmisión de energía eléctrica en corriente alterna, y explique cuál es el motivo para tener este límite. 53) Indique las pruebas más comunes de aceptación que se realizan a los transformadores de potencia. - Pruebas en vacío - Prueba de cortocircuito - Prueba de tensión aplicada - Pruebas de tensión inducida - Pruebas de impulso 54) Los Generadores síncronos de Centrales de Generación Hidroeléctrica se conectan generalmente en estrella, y el neutro se conecta a tierra. Indique el porqué de este tipo de conexión. 55) Dibuje el esquema de barras interruptor y medio. 56) Explique cuál es la función del cambiador de relaciones, e indique sus características. 57) Mediante un gráfico de flujo vs corriente, explique la diferencia de saturación, entre los núcleos de medición y protección, de los transformadores de medida. 58) Explique la función de un seccionador bajo carga (circuit switcher). R.- Destinado a la desconexión de transformadores, operan bajo carga nominal e incluso sobrecarga, pero no en cortocircuito, en media tensión se los combina con fusibles. 59) Indique las clases de graduación de los taps, de un cambiador de relaciones bajo carga LTC. 60) Escriba la ecuación del factor de corrección FC, y explique porqué se lo utiliza.

Donde H es la altura Si H = 1000 msnm FC = 1 Si H > 1000 msnm FC < 1 Este factor se usa para corregir el nivel de aislación en aire en transformadores y equipos fabricados en serie según la altura sobre el nivel del mar a la que se encontrarán instalados ya que este factor causa una variación en el comportamiento del material de aislación. 61) Explique qué es un reconectador o restaurador (recloser), y donde se lo utiliza. 62) Dibuje y explique cómo se puede generar la corriente de excitación de un generador eléctrico, sin el empleo de escobillas.

63) El Sistema Interconectado Nacional está dividido por cuatro sistemas debido a su ubicación geográfica, indique cuales son. 64) Explique a que se refiere el criterio de flexibilidad del esquema en una subestación. 65) Dibuje el esquema de barra doble 66) Explique a que niveles de tensión se aplica el BSL. 67) Explique cuál es el efecto del enrarecimiento del aire, y cómo se lo corrige. 68) Indique las clases de precisión de los CT para medición y donde se los emplea en Bolivia. 69) Explique la función y la ubicación del relé de presión de un transformador de potencia. (válvula de sobrepresión) El relé de presión se encuentra en la parte superior de la cuba del transformador. La función de este relé es proteger al transformador de una explosión en la cuba causado por los esfuerzos que genera la presión de los gases en el interior debido a los cortocircuitos. 70) Explique la función del cambiador de relaciones bajo carga LTC. El cambiador de relaciones bajo carga LTC sube o baja la tensión de forma automática, comparando el voltaje de referencia con el voltaje de un transformador de tensión interno. 71) Indique las pruebas de campo que se realizan a los transformadores de potencia, para saber si se realizó un buen montaje del transformador, y que no fue afectado por el transporte. - Prueba de aislación - Prueba de aceite del transformador - Prueba de acidez - Análisis de gases disueltos - Prueba de relación de transformación 72) Explique qué casos no es recomendable utilizar un transformador con arrollamiento terciario. 73) Realizando una comparación de esquemas, cuál es el esquema que proporciona la más alta confiabilidad y flexibilidad. Dibuje el esquema y explique sus ventajas. 74) Explique cómo se mide el punto caliente utilizando un termómetro de imagen térmica. 75) Indique las ventajas que presentan los ésteres naturales en relación al aceite mineral. 76) Indique las ventajas de los transformadores de medida ópticos, respecto a los transformadores de medida convencionales. 77) Existen básicamente tres tipos de mecanismos de operación o de almacenamiento de energía. Indique cuáles son.

78) Los seccionadores se clasifican también por el tipo de aplicación que desempeñan en un sistema eléctrico. Indique esta clasificación. 79) Los generadores necesitan la corriente de excitación, para poder regular la tensión en sus bornes. Explique cómo se consigue esta corriente de excitación. 80) Explique el motivo para corregir los niveles de aislamiento en aire de transformadores y equipos. 81) Indique qué tareas debe cumplir un interruptor, para lograr una apertura exitosa. 82) Indique la clasificación de los interruptores, dependiendo del medio empleado para la extinción del arco eléctrico. ❏ 83) Indique cómo se calcula según la IEC, la tensión transitoria de restablecimiento. 𝑈𝑚𝑎𝑥 = 2 * 𝐸𝑚𝑎𝑥 + 𝑈𝑎 Nos indica que la tensión transitoria de restablecimiento TTR alcanza al doble de la tensión máxima del sistema, siendo que no es real porque realmente presenta resistencias disipativas que amortiguan el fenómeno; debemos de indicar que existe una gradiente o velocidad de crecimiento de la U de restablecimiento 84) Explique la función de los seccionadores fusibles, y los sistemas de aplicación. 85) Indique los tipos de seccionadores de potencia más utilizados normalmente en subestaciones de potencia, de acuerdo a su forma de accionamiento de la parte móvil. (REPETIDA EN LA 50) 86) Indique cuál es el accesorio más importante de los seccionadores de salida a líneas. R.- La cuchilla de puesta a tierra 87) Indique y dibuje la configuración de barras más económica en una subestación eléctrica. R.- El esquema de barra simple sin By - pass

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