Principios de Diseño para Transformadores de Distribución en Poste
Principios de Diseño para Transformadores de Distribución Montados en Poste
(1) Principios de Ubicación y Disposición
Las plataformas de transformadores montados en poste deben ubicarse cerca del centro de carga o cerca de cargas críticas, siguiendo el principio de “pequeña capacidad, múltiples ubicaciones” para facilitar el reemplazo y mantenimiento del equipo. Para el suministro de energía residencial, se pueden instalar transformadores trifásicos cercanos según la demanda actual y las proyecciones de crecimiento futuro.
(2) Selección de Capacidad para Transformadores Trifásicos Montados en Poste
Las capacidades estándar son 100 kVA, 200 kVA y 400 kVA. Si la demanda de carga excede la capacidad de una sola unidad, se pueden instalar transformadores adicionales. Sin embargo, la estructura del poste y el cableado secundario deben diseñarse y construirse para acomodar la capacidad final planificada desde el principio.
400 kVA: Adecuado para centros de ciudad, zonas de desarrollo urbano de alta densidad, áreas de desarrollo económico y centros de pueblo.
200 kVA: Aplicable a distritos urbanos, pueblos, zonas de desarrollo y áreas rurales con cargas concentradas.
100 kVA: Recomendado para regiones rurales con baja densidad de carga.
(3) Caso Especial: Áreas de Suministro Dedicadas de 20 kV
En redes de distribución aérea de 20 kV donde la demanda de carga es alta pero añadir nuevos sitios es difícil, puede utilizarse un transformador de poste de 630 kVA después de justificación técnica. Debido a la capacidad limitada de las líneas aéreas de baja tensión, se recomienda una red radial de cables multicircuito para la distribución downstream. Dependiendo de las condiciones del sitio, el transformador puede montarse en tres postes o en una losa de concreto, asegurando la seguridad estructural.
(4) Selección del Tipo de Transformador
Los transformadores trifásicos montados en poste nuevos o de reemplazo deben usar transformadores de aceite sellados completamente de tipo S11 o superior. En áreas con tasas de carga bajas pero estables o con cargas altamente fluctuantes, se recomiendan transformadores de aleación amorfa de baja pérdida de tipo SH15 o superior.
(5) Prevención de Sobrecarga y Caída de Tensión
Para evitar sobrecargas y baja tensión de salida, la corriente máxima de operación del transformador no debe superar el 80% de su corriente nominal. Si se excede este límite, considere agregar nuevos sitios de transformadores o actualizaciones de capacidad.
(6) Especificaciones de Conductores y Cables
Conductores de descenso de media tensión (MT): Utilizar cable aéreo de polietileno reticulado (XLPE) JKLYJ-50 mm² o cable de potencia YJV22-3×70 mm².
Cables de salida de baja tensión (BT): Utilizar cable YJV22-0.6/1.0 kV, 4×240 mm²—un solo tramo para unidades ≤200 kVA, dos tramos paralelos para unidades de 400 kVA.
Todos los terminales de alta y baja tensión en la plataforma del transformador deben estar equipados con cubiertas aislantes—no se permiten partes vivas expuestas.
Los transformadores en áreas remotas deben incorporar medidas antirrobo.
(7) Dispositivos de Protección
Lado de alta tensión: Protegido por fusibles de caída.
Lado de baja tensión: Protegido por interruptores automáticos de baja tensión.
(8) Requisitos de Ubicación del Transformador
La ubicación de instalación debe:
Estar cerca del centro de carga para minimizar el radio de suministro de baja tensión;
Evitar áreas explosivas, inflamables, altamente contaminadas o propensas a inundaciones;
Permitir una ruta conveniente para la alimentación de alta tensión y la salida de baja tensión;
Facilitar la construcción, operación y mantenimiento.
(9) Tipos de Postes Prohibidos para el Montaje de Transformadores
No instalar transformadores en postes que sean:
Postes de esquina o ramal;
Postes con derivaciones de servicio o terminaciones de cable;
Postes equipados con interruptores de línea u otros dispositivos;
Postes en intersecciones de carreteras;
Postes en áreas fácilmente accesibles o densamente pobladas;
Postes en entornos severamente contaminados.
(10) Requisitos de Puesta a Tierra
Para transformadores de 10 kV, la tierra de trabajo, de protección y de seguridad pueden compartir un sistema de puesta a tierra.
Para transformadores de 20 kV, las tierras de trabajo de alta y baja tensión deben ser ideales separadas, aunque pueden compartir un sistema si la resistencia de puesta a tierra es ≤0.5 Ω.
Resistencia máxima de puesta a tierra para el transformador: ≤4 Ω.
Cada puesta a tierra repetida en la red de baja tensión: ≤10 Ω.
Los electrodos de puesta a tierra deben enterrarse ≥0.7 m de profundidad, y no deben contactar con tuberías subterráneas de gas o agua.
Los electrodos pueden instalarse vertical o horizontalmente.
Conductores de bajada de puesta a tierra: mínimo Φ14 mm de acero redondo o 50×5 mm de acero plano.
(11) Protección contra rayos
Instale pararrayos lo más cerca posible del transformador, preferiblemente en el lado secundario (BT).
Para sistemas con neutro directamente a tierra que utilizan conductores de BT aislados, el neutro debe estar conectado a tierra en la fuente.
En los extremos de las líneas principales y secundarias de BT, el neutro debe estar reiteradamente conectado a tierra.
Para prevenir que las sobretensiones por rayos entren a los edificios a través de las líneas de BT, los ferrules metálicos de los aisladores de servicio deben estar conectados a tierra (R ≤ 30 Ω).
En sistemas de BT trifásicos de cuatro hilos, el neutro debe estar reiteradamente conectado a tierra en el punto de entrada a cada inmueble del cliente.
Los requisitos de tamaño del conductor de tierra son los mismos que en (10).
(12) Caja de Distribución Integrada (IDB)
Seleccione modelos de IDB según la capacidad del transformador: 200 kVA o 400 kVA, montados en el poste.
La IDB debe incluir espacio reservado para bancos de capacitores escalonados y estar equipada con una unidad de monitoreo y control integrada capaz de registrar datos de energía y realizar compensación automática de potencia reactiva.
