2 esp geafol 04-05

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Transmisión y Distribución de Energía

Transformadores

PTD T Abr/05

Normas tNormas téécnicascnicas – – FabricaciFabricacióón y ensayosn y ensayos

Normas brasileñas:

NBR 10295 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación

NBR 5380 - Transformador de Potencia - Métodos de Ensayos

Normas internacionales:

IEC 726 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación

ANSI C57/92 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación

VDE 0532 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación

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Transformadores

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GEAFOLGEAFOL ® ® -- NNúúcleocleo

Fabricado en chapas deacero silicio de granoorientado

Pintura para proteccióncontra oxidación

Fijación con cintas deacero

Tecnología Step-Lap parareducción del nivel de ruido

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Transformadores

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GEAFOLGEAFOL ® ® -- Devanado de baja tensiDevanado de baja tensi óónn

Corte en el devanado BT

Material conductor Chapa de aluminio

Aislamiento del devanadoHoja aislante tipo pre-preg

Esfuerzos de corto-circuito Alta suportabilidad

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Transformadores

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GEAFOLGEAFOL ® ® -- ComparaciComparacióón de las fuerzas axiales de corton de las fuerzas axiales de cor to --circuitocircuito

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Transformadores

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GeafolGeafol ® ® -- Devanado de alta tensiDevanado de alta tensióónn

Material conductor: cinta dealuminio

Encapsulamiento bajo vacíoen resina epóxi

Resina: no propaga llamas,auto-extinguible

No libera gases tóxicos

Exento de descargas parcialeshasta 2 X Un

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Transformadores

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GeafolGeafol ® ® Transformadores a seco en resinaTransformadores a seco en resinaSolicitaciones de tensiSolicitaciones de tensióón en la ATn en la AT

La tensión entre espiras va se sumandohasta 2 veces la tensión entre camadas

A tensión permanece constante

Devanado en cintasDevanado de hilo redondo

U U

4 4

2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7

1

2

3

4

8

7

6

5

8

8

7

7

6

65

3 3 2 2 1 1 5 73

2 6 84

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Transformadores

PTD T Abr/05

GeafolGeafol ® ® -- Devanado de alta tensiDevanado de alta tensióónn

Cinta de aluminio

Aislamiento del devanado

Resina moldeada

Chapa de aluminio

Aislamiento del devanado

Resina moldeada

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¿Lo que son?

ü Descargas disruptivas que ocurren en sistemas aislados, quemientras solamente parciales no provocan corto-circuito entre las

partes energizadas.

¿Quéind ican las normas?

ü NBR10295 o IEC726 indican las conexiones y el método paramedición.

ü Aún que las normas técnicas consideren el ensayo de descargasparciales como especial, recomendase considerarlo como de rutina

y someter todos los transformadores al mismo. Siemens lo

considera como rutina y ensaya 100% de los equipos fabricados.

¿Como se fo rman?

ü Una camada de material de constante dieléctrica baja, como porejemplo el aire, estando intercalado a un material aislante sólido o

liquido de mayor constante dieléctrica, asume mayores

intensidades de campo eléctrico. Como el aire posee baja rigidez

dieléctrica en relación a otros materiales aislantes, puede ocurrir

una descarga parcial donde existan camadas o burbujas de aire.

Descargas parcialesDescargas parciales

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Descargas presentes en proceso de encapsulamiento sin vacDescargas presentes en proceso de encapsulamiento sin vac ííoo

Representación simplificada de una falla con diagrama del circuito equivalente,

por ejemplo una burbuja de aire en el proceso de encapsulamiento sin vacío.

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Transformadores

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La medición:

Ø Con personal especializado, instalaciones y equipo específicos encampo de pruebas. El ambiente debe ser libre de interferencias

electromagnéticas, como operación de motores, suelda en arco

eléctrico, etc... para que no ocurran desvíos en los valores

medidos.

Ø Según normas técnicas, debe ser inducida inicialmente una

tensión fase-tierra igual a 1,5 X Un durante 30 seg, seguida, sininterrupción, por tensión fase-tierra igual à 1,1 X Un durante 3

minutos, durante los cuales debe ser medido el nivel de descargas

parciales.

Valores:

Ø Normas: El valor limite para descargas parciales no esdeterminado por norma, sin embargo, normas europeas

recomiendan valor máximo de 20 pC (pico Coulombs). Ladefinición del valor final medido à 1,1 X Un es de común acuerdoentre el fabricante y el comprador, todavía la adopción de esto

nivel de tensión para medición no garante la ausencia de

descargas parciales, lo que pode comprometer la vida útil del

transformador.

Ø Geafol: Es Libre de descargas parciales internas hasta 2 veces latensión nominal. Ensayo considerado de rutina por Siemens.


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¿Como ac túan ?

Ø Con el avanzo de la vida útil del equipamiento, las descargasparciales destruyen el aislamiento. Un transformador con

descargas parciales puede llegar a operar meses, o hasta mismo

años, antes que ocurra un curto circuito originado por la evolución

de dichas descargas.

¿Como ev itar ?

Ø Eliminar camadas o burbujas de aire existentes en le interior delaislamiento sólido y utilizar materiales apropiados a la

intensidades de campo eléctrico existentes. La eliminación de las

camadas o burbujas de aire solamente es obtenida a través de

proceso de encapsulamiento bajo vacío.

¿Porque Geafo l?

Ø Solamente el ensayo de descargas parciales internas en nivelde 2 veces la tensión nominal, conforme realizado pela Siemens

no transformador Geafol®, confirma la durabilidad del

transformador mismo con fluctuaciones de tensión en la red.


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Ensayo de descargas parciales - Criterios

METODOUn % Un %

200

150

110 mediciónENSAYO

0,5 3,0 [min] [min]

DESPUES DE 2,5 MINUTOS CON 2 VECES LATENSION NOMINAL APLICADA, EL EQUIPO

EL VALOR MEDIDO DEBE SER MENOR O IGUAL DEBE PRESENTAR ISENCION TOTALCRITÉRIOS AL VALOR GARANTIZADO (ACORDADO ENTRE DE DESCARGAS PARCIALES INTERNAS

DE CLIENTE Y FABRICANTE)

ACEPTACION VALOR = 0 (CERO)

NORMA IEC 726 GEAFOL

NORMA NBR 10295 SIEMENS

2,5

medici n

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GEAFOLGEAFOL®® -- Satisfaz los requisi tos de clases mSatisfaz los requis itos de clases m áás exigentess exigentes

Resistência a fogo classe F1

A documentación de los ensayos ejecutados está disponible.

Humedad frecuente

Polución severa

Temperatura externa hasta -25 o C

Risco de incendio próximo a

la área de instalaciónResistencia al fuego clase F1Resistencia al fuego clase F1

Categoría Climática C2Categoría Climática C2

Clase Ambiental E2

Clase Ambiental E2

Adecuado para as siguientes condicionesAdecuado para as siguientes condicionesAdecuado para as siguientes condiciones

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Condiciones ambientales – Resistencia al fuego

Clase de combustión (Conforme DIN VDE 0532 Teil 6

Clase Peligrodecurrente de laquema delequipo

Providenciasadicionales para limitarel peligro de la quema

Duración de laquema

Características de laquema

F0 No hay No están previstos Sin restricción

F1 Hay peligroEs necesario limitar elpeligro de quema

Definirduración deauto extinción

- Poca producciónde llama;

- Reducidaliberación deenergía;

- Humo yproductostóxicosliberados, debenestar limitados avalores mínimosy libres de

halógenos

F2 Ídem F1Ídem F1- Providencias

especiales para queel transformadorcontinúe enoperación portiempo determinadosi envuelto porincendio

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Condiciones ambientales - Clase Ambiental

Clase de ambiente (Conforme DIN VDE 0532)

Clase Humedad Condensación Suciedad

E0 Seco No hay Poco significativa

E1 Moderada Puede haber (ex: aldesligarse o transformador)

Posible suciedad en elambiente (polvo)

E2 Elevada Elevada Elevada

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Condiciones ambientales - Clase Climática

Clase de ambiente (Conforme DIN VDE 0532)

Clase HumedadTemperatura ambiente mínima

Operación Transporte / Almacenaje

C1 Abrigada - 5 ºC - 25 ºC

C2 Al tiempo

(con gabinete)

- 25 ºC - 25 ºC

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Instalaciones centralizadas y descentralizadas (4 x 750Instalaciones centralizadas y descentralizadas (4 x 750 kVAkVA))

ü ü Ejecución Centralizada ü ü Ejecución Descentralizada

13,8 kV

1 x 3 x 35 mm2

13,8 kV

80 m 80 m

120 m120 m

750 kVA 750 kVA

750 kVA 750 kVA

380 V

13,8 kV

120 m120 m

80 m 80 m

380 V

S3

S4S2

S1

4 x 3 x 150 mm2

380 V

4x750 kVA

3 x 1 x 95 mm2

10 m380 V

10 m

380 V10 m 380 V10 m

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GEAFOLGEAFOL ® ® -- Condiciones para aplicaciCondiciones para aplicacióón de cargan de carga

1-) Condiciones de cargamento

Los transformadores Geafol operan en sobrecarga, sin

perdida de vida útil, cuando antes de la condición de

sobrecarga estibaren operando con carga inferior a la nominal

y/o a una temperatura ambiente con promedio de 30ºC.

La sobrecarga deberá ser interrumpida cuando el

transformador atingir la temperatura máxima para la cual los

arrollamientos fueran dimensionados.

Para ciclos de sobrecarga definidos (valor, duración,periodicidad) o transformador deberá ser adecuadamente

dimensionado.

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2-) Ejemplo didácticoSuponiéndose un transformador de 1000kVA,que tiene como carga 900 kVA (90% decarga). Hay condiciones de operación ensobrecarga X duración, conforme algunosejemplos:

- 200% durante 2 minutos




GEAFOLGEAFOL ® ® -- Condiciones para aplicaciCondiciones para aplicacióón de cargan de carga

Temperatura ambiente con promedio de 30º

(Gr (Gr ááfico al lado)fico al lado)

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GEAFOLGEAFOL ® ® -- VentilaciVentilacióón forzadan forzada

Casos donde si recomienda utilizar VF:Casos donde si recomienda utilizar VF:

Instalaciones con sobrecargasocasionales

Situaciones de emergencia

Aumento de consumo no programado

Aumento da potencia:- 40%- 50 % posible con utilización de

ventiladores especiales

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Posición de los terminales AT / BT / Neutro

1- Bajo el punto de vista de la instalación:

ü Instalaciones técnicamente no recomendadas

ü Gastos desnecesarios con cables

ü Acoplamientos a celdas inadecuados

Ø Mal explorada, la ventaja de se poder seleccionar la posición desalida de los terminales resulta en:

2- Durante el proceso de fabricación:

- Ejecución standard Siemens = todos los terminales superiores;

- Alteraciones durante el diseño resultan en costos adicionales y

posible comprometimiento del plazo de entrega.

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GEAFOLGEAFOL ® ® -- DisposiciDisposicióón de los terminalesn de los terminales

Terminales AT yBT / Neutrosuperiores

Ejecución standard

DisposiciDisposicióón de losn de losterminales BTterminales BT

x0 x1 x2 x3

x1 x2 x3

x0

Terminales

superiores

Terminales

inferiores

DisposiciDisposicióón de losn de los

terminales ATterminales AT

Terminalessuperiores

Terminalesinferiores

Terminales(plug-in)

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ITEM LIQUIDO AISLANTE GEAFOL ®

1) Área ocupada 100 % 50 %

2) Economía de cables BT (instalación próxima alcentro de carga)

No es posible Sin restricciones

3) Obras civiles (puertas corta fuego, pozopara drenaje, etc...)

Conforme normas técnicas yrequisitos de las empresasconcesionarias de energía

No necesarias

4) Movilidad para arreglosen la instalación

Estricta debido a necesidadde obras civiles

Sin restricciones

5) Instalación enentresuelos

Estricta debido a necesidadde obras civiles

Sin restricciones (economía dela área ocupada)

ComparativoComparativo GeafolGeafol ® X lX lííquidos aislantesquidos aislantes

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6) Costos demantenimiento

§Análisis del aceite§Filtraje / tratamiento§Reparos / fugas de aceite

Exento de mantenimiento(solamente limpieza)

7)

Almacenaje por longosperíodos Necesidad de testesperiódicos del líquidoaislante

Sin restricciones(insensibles a la humedad)

8) Seguridad Sujetos a explosión,incendio, etc....

No explotan, no emanangases tóxicos

9) Aumento de potenciacon V.F 25 a 33 % 40 a 50 %

10) Soportabilidad asobrecargas y corto-circuitos

Arrollamientos en hilos (Al / Cu) ofrecen menorresistencia

Construcción de bobinas enchapas/cintas confieren altaresistencia a esfuerzoselectromecánicos


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11) Terminales AT/BT/Ncon entrada superior oinferior

Posible, con costosadicionales

Cualquier posicionamiento,sin costos adicionales

12) Facilidades para reparoen la obra

Estricto básicamente a laparte externa (cambio debushings, fugas de aceite,etc...)

Permite desmontajecompleta del equipo en laobra

13) Tipo de aplicación Básicamente parainstalaciones externas yfijas.

Sin restricciones (grúas,gañidos, barcos y demásmáquinas móviles


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Caracter Caracter íísticas tsticas téécnicas bcnicas báásicas dosicas do GeafolGeafol

þ Fabricados con potencia de hasta 25 MVA y clase de tensión 34,5 kV;þ Proceso de encapsulamiento de las bobinas bajo vacío;

þ Exento de descargas parciales internas hasta 2 x Un (Siemens adoptamétodo de ensayo mas rígido que las normas en vigencia y ejecutaensayo como rutina para todos transformadores Geafol®);

þ La formulación y componentes presentes en nuestra resina la exentan lasbobinas de trincas y micro fisuras;

þ Ventilación forzada adecuada permite incremento de hasta 40% en lapotencia nominal, logrando alcanzar 50% en casos específicos;

þ Confiabilidad: a mas de 20 anos en los mercados brasileño y internacional(materiales de primera calidad, asistencia técnica especializada);

þ Ejecuciones especiales (para alimentación de rectificadores, reactores yconversores para accionamiento de laminadores, etc...);

þ Posibilidad de ejecución con conmutación bajo carga;

þ Los transformadores Geafol® soportan con mas facilidad la influencia deharmónicas (debido à tecnología Siemens de arrollamientos en chapas /cintas de aluminio o cobre) que lo diferencia de los demás fabricantes;

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PTD T Abr/05

þ Versatilidad – Los terminales AT y BT pueden ser superiores o inferiores,permitiendo la optimización del acoplamiento a celdas de media y baja

tensión;

þ Peso y dimensiones menores que transformadores inmersos en líquido

aislante;

þ Posibilidad de suministro de transformadores Geafol® con terminales

apropiados para conexión a barras de cobre;

þ Atiende a las mas severas clasificaciones ambientales, climáticas y de

combustión (E2, C2, F1);

Caracter Caracter íísticas tsticas téécnicas bcnicas báásicas delsicas del GeafolGeafol

þ Más de 100.000 transformadoresGeafol instalados y en operación en el

mundo demuestran ser este el más

seguro equipamiento para sistemas de

provisión de energía eléctrica.

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Conozca el transformador a seco GEAFOLConozca el transformador a seco GEAFOLConozca el transformador a seco GEAFOL

Instalado en los centros de carga permiteoptimización del diseño de la instalación

Mayor simplicidad en eventualescambios del lay-out de instalaciones

Torna desnecesarias obras civilesy/o protecciones especiales

SeguridadSeguridad

Menor área requerida para instalación

EcológicoEcológico

EconómicoEconómico

Adaptable Adaptable

CompactoCompacto

Exento de mantenimientoExento de mantenimiento

Exento de descargas parciales

Suportabilidad à tensionesde impulso e aplicada

Capacidad de sobrecarga

Resistente a la humedad y

tropicalizado

Alta suportabilidad a cortoscircuitos

Sin líquidos aislantes

Resistente a llamas y auto-

extinguible

No emite gases tóxicos

Totalmente reciclable

La potencia puede ser incrementada enhasta 40% con la simples instalación de unsistema de ventilación forzada

Facilidad en el posicionamiento de

terminales

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GabinetesGabinetes GeafolGeafol®®

Ejecuciones y Caracter Ejecuciones y Caracter íísticassticas

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PTD T Abr/05

EjecuciEjecucióónn standardstandardØ Uso interno (abrigado)Ø Protección: IP20, IP 21, IP23, IP31, NEMA 1

Ø Puertas y tapas atornilladas para acceso al transformador

Ø Gabinete independiente de la estructura del transformador

Ø Fijación directa al suelo (piso)

Ø Aberturas para ventilación

Ø Pintura en la cor RAL 7032

Ejecuciones especialesEjecuciones especiales

ØUso interno o externo

ØGabinete fijado en la base del transformador

Ø Caja de comando con relé para control de temperatura y/o ventilaciónforzada

Ø Bridas laterales o superiores tanto para la AT cuanto para la BT

Ø Extractor de aire para circulación en el ambiente interno del gabinete

Ø Compartimentos especiales para descargadores, seccionadoras, etc.

GEAFOLGEAFOL®® -- Gabinetes de protecciGabinetes de protecci óónn

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Transformadores

PTD T Abr/05

Gabinetes IP20Gabinetes IP20

Ø Uso interno (abrigado)

Ø Protección contra contacto directoØ Rejas laterales y superiores para ventilación

Ø Tapas atornilladas para acceso al transformador

Ø Gabinete fijado en la base do transformador (ejecución especial)

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Transformadores

PTD T Abr/05

Gabinetes IP21Gabinetes IP21


Ø Protección contra contacto directo y goteras

Ø Aperturas laterales para ventilación

Ø Tapas atornilladas para acceso al transformador

Ø Gabinete independiente de la estructura del transformador

Ø Fijación directa al suelo (piso)

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Transformadores

PTD T Abr/05

Gabinetes IP 23Gabinetes IP 23


Ø Protección contra contacto directo y lluvia en ángulo hasta 60º

Ø Apertura angulada en las laterales para ventilación

Ø Gabinete fijado en la base del transformador (ejecución especial)

Ø Relé para control de temperatura (ejecución especial)

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Transformadores

PTD T Abr/05

Gabinetes IP33 y NEMA 3RGabinetes IP33 y NEMA 3R

Ø Uso externoØ Protección contra

contacto directo,lluvia vertical ydiagonal, goteras.

Ø Extractores paracambio del aire

internoØ Pintura especial para

ambiente marítimo(ejecución especial)

Ø Relé para control detemperatura(ejecución especial)

Ø Cubículo fijado en labase deltransformador(ejecución especial)

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Transformadores

PTD T Abr/05

EjecuciEjecucióón especialn especial – – Gabinete IP23 con div isiGabinete IP23 con div isi óón para pararrayosn para pararrayos

Ø Uso interno

Ø Protección contra contacto directo, contralluvia en la vertical y diagonal

Ø Apertura angulada en las laterales paraventilación

Ø Relé para control de temperatura

Ø Compartimiento especial para instalación depararrayos

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Transformadores

PTD T Abr/05

EjecuciEjecucióón especialn especial -- Gabinete IP 33 conGabinete IP 33 con plugplug--inin

Ø Uso externoØ Protección contra

contacto directo, lluviavertical y diagonal

Ø Conector AT plug-in

Ø Relé para monitoreo de

la temperatura BTØ Pintura especial paraambiente marítimo

Ø Aperturas paracirculación de aire confiltros contra polvo

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Transformadores

PTD T Abr/05

EjecuciEjecucióón especialn especial – – Gabinete IP 23 paraGabinete IP 23 para GeafolGeafol®® mmóóvilvil

Ø Uso externoØ Protección contra contacto

directo, lluvia vertical ydiagonal

Ø Extractores para cambio delaire interno

Ø Bases para amortiguamiento

Ø Estructura reforzada debido amovilidad del equipo

Ø 3 salidas de BT (220, 380, 440V) con disyuntores tripolaresindividuales

Ø Relé para control de

temperatura

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Transformadores

PTD T Abr/05

GeafolGeafol®® Aplicaciones y ReferenciasAplicaciones y Referencias

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOLGEAFOL ® ® -- Suministro confiable de energSuministro confiable de energííaaen edificios comerciales y residencialesen edificios comerciales y residenciales

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOLGEAFOL ® ® -- Suministro confiable de energSuministro confiable de energííaapara miner para miner ííaa

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOLGEAFOL ® ® -- Gabinete de protecciGabinete de proteccióón IP 44n IP 44con refrigeracicon refrigeracióón aire/aguan aire/agua

Ejemplo de Aplicación

8 x 9150 kVA-GEAFOL ®

Transformador a seco en resinapara alimentación de energía delbarco “Grand Princess “

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOL ® en servicios públicos

Cliente:Sanepar - Paraná

País:Brasil

1500 kVA

13,8 / 0,44-0,38-0,22 kV

Transformador Geafol® móvil

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOL ® en siderúrgicas

Cliente:CSN – Rio de Janeiro

País:Brasil

1500 kVA

13,8/0,380 kV

Reemplazo detransformadores en

Askarel/PCB’s

130 unidades

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOL ® en shopping centers, hospitales e edificios

Cliente:Dom Pedro Shopping Center

País:Brasil

750 – 2500 kVA

13,8/0,220 kV27 unidades

Mayor shopping center de la

América Latina

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Transformadores

PTD T Abr/05

Cliente:Tubos Tigre

País:Brasil

1000 – 1500 kVA

13,8/0,380 kV

23 unidades en dos

plantas

GEAFOL ® en la industria

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOL ® en metro y ferrocarriles

Cliente:Metro São Paulo

País:Brasil

7 MVA por estación

24/0,460 kV

150 unidades

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOL ® en la exploración de petróleo off-shore

Cliente:Petrobrás - 18 plataformas

País:Brasil

100 kVA até 10 MVA

260 unidades

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Transformadores

PTD T Abr/05

GEAFOL ® en aeropuertos

Cliente:Infraero

País:Brasil

750 até 1500 MVA

25 unidades

2 esp geafol 04-05

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