merlin gerin transformadores secos

5/26/2018 Merlin Gerin Transformadores Secos

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El transformador

y su entorno,

para una proteccin mxima


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1Schneider Electric

El transformadory su entorno,para unaproteccin mxima

ndice 0

pgina

Proteccin de los transformadores secosencapsulados MT/BT 5

Maniobras repetitivas de disyuntores.Impacto sobre los transformadores 15

Las autovlvulas de MTen los transformadores 23

Los limitadores de sobretensin en BTy los transformadores 31

Transformadores y condensadoresde compensacin de energa reactiva 37

Los armarios y los transformadores 43

Lmites trmicos del transformador 51

El entorno de los transformadores 61

Esfuerzos mecnicos externos aplicadosa los transformadores 69

Filtro RC en baja tensin. Impactosde los huecos de conmutacin 79

Impacto de la corriente continua

sobre los transformadores 89

Ciclos de ventilacin forzadade los transformadores 99

Ventilacin natural y forzadade transformadores 105


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2 Schneider Electric


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Riesgos en Centros de transformacin MT/BT...Riesgos en Centros de transformacin MT/BT...

Si su instalacin no est equipada de: Su instalacin est expuesta a:

Las sobrecargas de larga duracin con elevacin de

temperatura perjudican los aislantes y a la longevidaddel transformador.

Los cortocircuitos provocan esfuerzos electrodinmicos

y trmicos, pudiendo daar los bobinados del

transformador.

Los defectos a tierra, entre partes en tensin y masas

cercanas, pueden averiar el transformador.

El sobreflujo, resultado de la explotacin del

transformador con una tensin anormalmente elevada,

calienta exageradamente el transformador y lo

convierte en un generador de armnicos.

Rels de proteccin numrica

para redes de MT.

T1*

Filtro RC, cuando el proceso

implica reenganches repetitivos

de los disyuntores.

T2*

Elevadas sobretensiones en el transformador, por las

cuales la estructura aislante interna puede quedar

sometida a esfuerzos dielctricos superiores a los

lmites de funcionamiento.

Autovlvulas MT en los

transformadores.

T3*

Violentas sobretensiones, pueden superar la

resistencia dielctrica del transformador y producir

la perforacin de los arrollamientos.

Limitadores de sobretensin

BT en el CGBT

T4*

Las sobretensiones transitorias de origen atmosfrico,

pueden implicar la perforacin dielctrica de los

aislamientos del transformador.

Resistencias de preinsercin,

cuando la compensacin de

energa reactiva est prximaal transformador.

T5*

Los condensadores o el aislamiento

del transformador, pueden llegar a perforarse.

Filtros antiarmnicos

T6*

Las perturbaciones en los sistemas electrnicos y

las lneas con dbil corriente, las vibraciones y

sobretodo los calentamientos excesivos de los equipos

y cables pueden llevar a su destruccin.

3Schneider Electric


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Proteccin de los transformadoressecos encapsulados MT/BT

5Schneider Electric


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Los defectos en las instalaciones MT/BT

El transformador es un elemento particularmente importante en unared elctrica.Es necesario protegerlo eficazmente contra todos los defectossusceptibles de daarlo ya sean de origen interno o externo

Los principales defectos que pueden afectar a un transformador son- sobrecargas,- cortocircuitos (internos o externos),- defectos a tierra- sobreflujo

La sobrecargaLas sobrecargas pueden ser debidas al aumento del numero decargas alimentadas simultneamente o al aumento de la potenciaabsorbida por una o varias cargas. Se traduce por una sobreintensidad de larga duracin que provoca una elevacin de latemperatura perjudicial para la estabilidad de los aislantes y la

longevidad del transformador.

El cortocircuitoEl cortocircuito puede ser de origen interno al transformador oexterno.- interno se trata de un defecto entre conductores de fases diferenteso de un defecto entre espiras de un mismo arrollamiento. El arco dedefecto degrada el arrollamiento del transformador y puede conducira su destruccin. Un cortocircuito violento provoca daos muyimportantes que pueden destruir el arrollamiento.- externo se trata de un defecto entre fases en las conexionesexternas al transformador.La corriente de cortocircuito provoca dentro del transformadoresfuerzos electrodinmicos y solicitaciones trmicas susceptibles deafectar a los arrollamientos y de evolucionar despus en forma dedefecto interno.

Los defectos a tierraLos defectos a la tierra pueden producirse entre partes bajo tensin ymasas cercanas (la envolvente, trenzas de masa de los cables MT,etc) o entre arrollamiento y ncleo magntico. Como todocortocircuito, puede causar la destruccin del transformador.

La amplitud de la corriente de defecto depende del rgimen de neutro

de las redes aguas arriba y abajo. En caso de defecto entrearrollamiento y masa, su amplitud depende tambin de su posicindentro del arrollamientoen un acoplamiento en estrella, la corriente a tierra varia entre 0 yel valor mximo segn que el defecto se produzca en la extremidaddel neutro o en las fases del arrollamiento.en un acoplamiento en tringulo, la corriente a tierra varia entre el50 % y 100 % del valor mximo segn que el defecto se produzca enel centro o en una extremidad del arrollamiento.

El sobreflujoEl sobreflujo corresponde a la explotacin del transformador a unatensin anormalmente elevada que genera prdidas excesivas en elhierro causando calentamientos importantes y armnicos quepresuponen riegos de resonancia.

7Schneider Electric


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El funcionamiento de los transformadores

La puesta en tensin de los aparatos

Provoca una sobre intensidad transitoria de conexin pudiendoalcanzar hasta 13 veces la corriente nominal con constantes detiempo de 0,1 a 0,7 segundos.Este fenmeno es debido a la magnetizacin del circuito magnticoque provoca la aparicin de una corriente magnetizante importante.La asimetra y el valor de cresta de la corriente son mximas cuandola conexin coincide con el paso por cero de la tensin y cuando lainduccin remanente en la misma fase es mxima.La forma de onda de la corriente es rica en armnicos de rango 2.Este fenmeno corresponde a una maniobra normal de explotacinde la red; por tanto no debe ser interpretado como un defecto por lasprotecciones que debern dejar pasar este rgimen transitorio.

El valor de cresta de la corriente se amortigua segn una leyexponencial

et

ee eIti

/)(= donde:

( )tie valor de cresta de la corriente en funcin del tiempo,

eI valor cresta mxima, es decir la primera cresta

e constante de tiempo de amortiguamiento

El valor de cresta mximae

I es definida con relacin a n, valor decresta de la corriente nominal del transformador

nee

I

I

=

A ttulo de ejemplo, se adjunta el cuadro de las corrientes de conexinlado alta tensin de los transformadores MT/BT secos TRIHAL

Relacin e / n y constante de tiempo en segundosPotencia kVA 250 400 630 800 1000 1250 1600 2000 2500

Um 24 kVUcc = 4%

e / n 13.00.20 s

13.00.20 s

13.00.20 s

Um 24 kVUcc = 6%

e / n 10.50.20 s

10.00.22 s

10.00.25 s

10.00.30 s

10.00.38 s

10.00.41 s

10.00.43 s

9.50.48 s

9.50.55 s

Um = 36 kVUcc = 6%

e / n 11.50.15 s

11.50.15 s

11.50.20 s

11.50.20 s

11.50.25 s

11.50.25 s

11.50.30 s

11.00.30 s

11.00.35 s

Para mayor precisin, consulte la ficha tcnica de aparatos estndar o al servicio tcnicoSCHNEIDER para aparatos especiales.

.

Estos valores estn definidos para la conexin por el arrollamientode alta tensin (arrollamiento exterior). Los valores son muysuperiores si conectamos por el arrollamiento interior (caso detransformadores elevadores, principalmente en MT/MT consulte alservicio tcnico SCHNEIDER)

i (t) = I ee ee

tIe

Sobreintensidad debida a la puesta en conexin deltransformador



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El funcionamiento de los transformadores

Consecuencias de una desconexin intempestiva enla puesta en tensin del transformador

La desconexin intempestiva en la puesta en tensin del

transformador debido a una mala regulacin de las proteccionescorresponde al fenmeno del corte de una corriente puramenteinductiva susceptible de causar fuertes sobretensiones que puedenaveriar el transformador.

La sobretensin producida en el momento del arranque de lacorriente por el disyuntor procede de los fenmenos transitorios quese desarrollan en las inductancias y las capacidades del circuito. Laenerga magntica residual en el transformador debe liberarse enforma electroesttica, es decir una sobretensin. Por la ley deconservacin de la energa LIch

2 = C V2, podemos estimar lasobretensin V que aparecer en los bornes de la carga (cable ytransformador).

La sobretensin producida es amplificada por los reencendidosmltiples posibles si el disyuntor es capaz de apagar las corrientes dealta frecuencia con un crecimiento rpido de la rigidez elctrica en elespacio de corte.

El caso ms desfavorable desde el punto de vista de unasobretensin es la desconexin durante la puesta en tensin de untransformador en vaco y sobre una red con una longitud reducida decable (


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Proteccin contra los cortocircuitos

Pueden ser utilizadas

una proteccin de mxima corriente instantnea asociada aldisyuntor situado en el primario del transformador. Est asegura laproteccin contra cortocircuitos violentos. El umbral de corrientedeber estar regulado a un valor superior al de la corriente debida aun corto-circuito en el secundario la selectividad amperimtricaestara as asegurada.

una proteccin diferencial del transformador que asegure unaproteccin rpida contra los defectos entre fases. Est proteccin esmuy sensible y se utiliza en transformadores de gran potencia.

Para evitar el disparo intempestivo, se procede a la medida delarmnico 2 de la corriente diferencial que detecta la conexin delaparato (frenado H2), as como a la medida del armnico 5 quedetecta el sobreflujo (frenado H5).

Proteccin contra defectos a tierra

Pueden ser utilizadas

una proteccin de mxima corriente de tierra situada en la redaguas arriba para el defecto a tierra afectando al primario deltransformador, una proteccin de mxima corriente de tierra situada en la llegadadel cuadro general, si la puesta a tierra del neutro de la red de BTest realizada sobre el juego de barras.

Y tambin

una proteccin de tierra restringida si la puesta a la tierra delneutro de la red de BT se hace al nivel del transformador. Se trata deuna proteccin diferencial que detecta la diferencia de las corrientesresiduales medidas sobre la puesta a tierra del neutro de una parte ysobre la salida trifsica del transformador por otra parte. una proteccin de mxima corriente de punto neutro si la puesta atierra del neutro de la red de BT se hace al nivel del transformador. una proteccin de masa del transformadoresta proteccin demxima corriente instantnea instalada en la conexin de puesta atierra de la masa del transformador (si su reglaje es compatible con elrgimen del neutro) constituye una solucin simple y eficaz contra losdefectos internos entre un arrollamiento y la masa; necesita aislar eltransformador con relacin a tierra.Esta proteccin es selectiva slo es sensible a los defectos de lamasa del transformador ysilos valores de regulacin son elevados.

50

51

50N

51N

64REF



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Regulacin de las protecciones

Contra cortocircuitos

1 Calcularemos la corriente de corto circuito trifsico mxima paradimensionar el material disyuntores, cables, captadores, juegos debarras a fin de asegurarse de su comportamiento trmico yelectrodinmico.

Para este calculo se utiliza la potencia de cortocircuito mximasuministrada por el distributor de energa y la impedancia mnima delas conexiones calculadas desde el punto de entrega.

Icc corriente de cortocircuito trifsica mxima

n

cc

U

SccI

.31,1 = con Scc potencia de cortocircuito

2 Calculamos la corriente de defecto bifsico mnima. Lasprotecciones deben ser reguladas para desconectar con la mnimacorriente de defecto. Esta corriente de defecto mnima depende de laconfiguracin de la red. Es uno de los resultados del estudiocontemplados en el plan de proteccin.Utilizaremos la potencia del cortocircuito mnima y la impedanciamxima recorrida por esta corriente.

Zd

VnI

ccb

.2

.3min = Zd es la impedancia directa mxima de la red

Ajustaremos las protecciones de mxima a 0,8xIccbmin

Ejemplo proteccin a tiempo independiente con doble umbral

La proteccin con doble umbral permite proteger el transformadorcontra un cortocircuito en sus bornes aguas arriba o abajo, sin riesgode disparo intempestivo en el momento de la puesta en tensin deltransformador. Adems, acta como apoyo de la proteccin BT.

Umbral alto

Protege contra cortocircuitos en el lado de MT.La selectividad con el disyuntor de BT es de tipo amperimtrico. Elumbral alto debe ser ajustado de modo que la corriente decortocircuito mnimo de MT provoque el disparo del disyuntor. Estasdos condiciones imponen al umbral alto respetar la relacin siguiente:

1,25.Icc,max,BT


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Estas dos condiciones imponen un umbral bajo que respete lasrelaciones siguientes1,25.Ir,BT


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Recomendaciones de regulacin de lasprotecciones

Defecto Dispositivo de proteccinadaptado

Cdigo Indicaciones de regulacin

sobrecarga

Temperatura interna

Arrollamientos de trafos secos

38 / 49T

Alarma 140C; disparo 150C

Disyuntor BT Umbral > In

Cortocircuito

fusible Calibre > In

Mxima corriente a tiempo independiente 51 1,25.Ir,BT 10% calibreTC (si 3TC)

Temporizacin 0.1 segundos si MALT en la red

Temporizacin funcin de la selectividad si MALT enel transformador.

Diferencial de tierra 64REF Umbral 10% In, sin temporizacin

Mxima corriente de neutro 51N Nivel 10% Imax defecto a tierra

temporizacin selectividad cronomtrica con salidas yllegadas

Mxima tensin residual 59N Nivel 10% Vr (sea 30% de Vn)

temporizacin selectividad cronomtrica con salidas yllegadas

13Schneider Electric


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Maniobras repetitivas

de disyuntores

Impacto sobre los transformadores



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Un fenmeno conocido hace tiempo

La interaccin entre el transformador y disyuntor (particularmente enlos disyuntores de vaco) es un fenmeno descrito en la literaturaelectrotcnica en numerosos artculos (ver bibliografa al final deltexto), que explican las mltiples averas sobre los arrollamientos detransformadores.

Todos estos artculos revelan que, en ciertas condiciones, detalladasa continuacin, las tensiones transitorias en bornes deltransformador son generadas por la interaccin entre eltransformador, el disyuntor, la carga y el sistema elctrico. Enefecto, durante las maniobras de los disyuntores, se generan ondasde tensin oscilatorias de alta frecuencia y pueden producirsobretensiones importantes en el interior de los transformadores.Este es el resultado de la corriente guillotinada durante la fase deinterrupcin de la corriente (reencendidos del disyuntor).

Si la tensin transitoria producida por el sistema tiene unacomponente de frecuencia prxima a una de las frecuencias propiasdel transformador, la estructura aislante interna del transformador

puede estar sometida a unos esfuerzos dielctricos superiores a loslimites de seguridad de funcionamiento del aparato, y a los nivelesde ensayos definidos por las normes IEC 726 y IEC 60076.



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Explicacin del fenmeno

Para explicar mejor el fenmeno, consideremos la red elctricasiguiente:

Durante la apertura de un disyuntor, la red est separada en dos

partes: el lado "Alimentacin" y el lado "Carga".En el lado de alimentacin del disyuntor, la tensin slo contiene lacomponente fundamental (50 Hz / 60 Hz) en rgimen estable. Enbornas del disyuntor lado carga, se establece una tensin transitoriaen el momento de la redistribucin de la energa reactiva en laestructura magntica lado carga y conexiones capacitivas), y lacarga. La amplitud y la duracin de la tensin transitoria dependende la amplitud de la corriente cortada por el disyuntor.

El paso por cero de la corriente es el caso ideal. En este caso, si lared es inductiva o capacitiva, una tensin transitoria de

restablecimiento (TTR) aparece en las bornes aguas arriba deldisyuntor.La frecuencia o la amplitud de esta tensin TTR pueden tener unnivel suficientemente importante para provocar el reencendido deldisyuntor durante la apertura.En las redes con neutro aislado, la TTR puede ser significativamentegrande.

Pero, en general, el disyuntor corta la corriente antes de su paso porcero. Este acto de interrupcin prematuro de la corriente puedecausar una cantidad de energa substancial en la estructuramagntica del transformador. Esta energa resultante es

normalmente transferida dentro de la estructura capacitiva deltransformador, los cables prximos y la red. La frecuencia de latensin transitoria es una funcin de la inductancia y de la capacidadshunt del transformador y de la red adyacente.Si la tensin aumenta demasiado rpidamente (a causa de lafrecuencia y/o de la amplitud de la TTR), el disyuntor sereencendera.Estos mltiples reencendidos en un disyuntor de vaco generanondas repetitivas con un ancho espectro de frecuencias, excitandouna de las frecuencias propias del transformador.En unas circunstancias desfavorables , los reencendidos mltiplesdel disyuntor pueden provocar una sobretensin.



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Las redes elctricas "en riesgo"

Las principales configuraciones de estas redes son las siguientes:1. El disyuntor de MT al vaco est muy cerca del transformador muydbilmente cargado (< 10 % Potencia nominal) o fuertementecargado inductiva o capacitivamente (grandes longitudes de cableso condensadores al lado del secundario).2. Las redes con neutro aislado o puesto a tierra por fuertesimpedancias pueden igualmente generar sobretensiones transitoriasoscilatorias de AF en el momento de maniobras de los disyuntores(vaco).

Para ilustrar el primer caso, se han realizado varias simulaciones deredes elctricas con el EMTP/ATP segn el modelo siguiente:

Caractersticas de los elementos de la red: Pcc red = 60 y 300 MVA Disyuntor en vaco = modelo estadstico calibrado sobre ensayos Longitud de los cables = 30, 100 y 1000 m Potencia transformador = 250, 630, 1000, 1250 y 2500 kVA Tensin nominal = 10 y 20 kV Carga del transformador = 10 y 50 % de la potencia nominal

Resultados, sin filtro de atenuacin

Formas de las tensiones MT en los bornes deltransformador

As, para la configuracin "B23T16F", se observan las de formacionessiguientes de las seales de tensin, por fase y entre fases:

Configuracin detalladaTensin

RedkV

Referencia

de laconfiguracin

Cables

m

Potencia

kVA

Carga

%

Pcc

red

MVA

Tensin mx entre-

fasestransformadores

kVB23T16M1 30 630 50 300 139

B26T16M1 30 630 50 60 14420

B23T12F1 30 2500 10 300 134

10 B13T16M1 30 630 50 300 99

Tensiones or fase Tensiones entre fases

(file FT01_RT.pl4; x-var t) v:PRIA-v:PRIB v:PRIB-v:PRIC v:PRIC-v:PRIA

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-90

-60

-30

0

30

60

90

[kV]

(file FT01_RT.pl4; x-var t) v:PRIA v:PRIB v:PRIC

0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]

-50.0

-37.5

-25.0

-12.5

0.0

12.5

25.0

37.5

50.0

[kV]



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La solucin del problema: el filtro RC

Para protegerse completamente de estas sobretensiones transitorias(con oscilaciones Alta Frecuencia) , la solucin ideal consiste encolocar entre fases y tierra un filtro de amortiguacin RC.Este filtro RC debe ser colocado lo ms cerca de las bornesprimarias del transformador.As el fenmeno alta frecuencia es eliminado y las tensiones a las

bornes del transformador son limitadas.Forma de las seales: influencia del filtro RC Para la configuracin del modelo "B23T16F"(30 m de cable transformador 630 kVa carga 10 % PccRed = 300 MVA):

Tensin entre fases

Sin filtro RC Con filtro RC

Tensin por fase


0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-50.0

-37.5

-25.0

-12.5

0.0

12.5

25.0

37.5

50.0[kV]


0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-90

-60

-30

0

30

60

90[kV]


0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-50.0

-37.5

-25.0

-12.5

0.0

12.5

25.0

37.5

50.0[kV]


0 5 10 15 20 25 30 35 40[ms]-90

-60

-30

0

30

60

90[kV]



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El filtro RC, un remedio eficaz

Permutacin de tensiones en bornas del transformador:

SIN FILTRO RC CON FILTRO RC % Con/Sin Filtro RCReferencia de

la

configuracin

Umax.

por fase

kV

Umax.

Entre fases

kV

Umax.

por fase

kV

Umax.

Entre fases

kV

Umax.

por fase

%

Umax.

Entre fases

%

B23T16M1 80 139 35 58 56% 58%

B23T16F1 59 82 22 37 64% 54%

B26T16M1 93 144 35 58 62% 60%

B26T16F1 61 85 22 37 64% 56%

B23T12F1 80 134 31 53 61% 61%

B23T11F1 66 105 24 42 63% 60%

B23K11M1 62 91 35 61 43% 34%

B26T11F1 69 96 26 42 63% 56%

B26K11M1 55 91 36 61 34% 34%

B13T16F1 46 62 18 28 62% 54%

B13K16M1 46 66 26 42 44% 37%

B16T16F1 46 61 18 28 62% 53%

B16K16M1 45 64 26 42 42% 35%

B13T12M1 59 95 22 36 64% 61%

B16T12M1 51 72 23 36 55% 49%

B16T12F1 37 63 10 19 71% 70%

B13T11F1 49 75 21 34 58% 55%

B13K11F1 22 35 15 26 31% 27%

B16T11F1 48 69 21 34 57% 51%

B16K11F1 22 35 15 26 31% 27%



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Recomendaciones adaptadas al usoConfiguracin transformador / disyuntor Nuestra recomendacin

Maniobras de un disyuntor con un transformador en vaco (secundario abierto)Protecciones no necesarias (no haysobretensiones apreciable generada)

Maniobras de un disyuntor con un transformador en vaco conectado a unos cables BTde gran longitud

Utilizar Autovlvulas

Maniobras de un disyuntor con un transformador ligeramente cargado

( l


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Las autovlvulas de MTen los transformadores



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El transformador, un material a proteger

Durante la explotacin, la red de distribucin elctrica est sujeta a unaserie de solicitaciones externas tales como las sobretensiones.Estas sobretensiones normalmente son perjudiciales para los equiposelctricos cuando su amplitud es mayor que el nivel de aislamiento para elcual fue dimensionado el material.

El transformador tiene el mismo nivel de aislamiento que el resto demateriales de la instalacin pero es mucho ms sensible a lassobretensiones. En efecto, el transformador presenta una impedancia deentrada elevada en rgimen impulsional y es un componente privilegiadopara la reflexin de ondas, por tanto, el transformador, es uno de loselementos ms expuestos de la red.

Por tanto conviene proteger el transformador del entorno exterior, conobjeto de limitar las sobretensiones a niveles aceptables, es decir,conservando un margen con relacin al nivel de aislamiento del aparato:la mejor solucin consiste en instalar autovlvulas prximas a los puntosde conexin del transformador.

coe c en edesobretensin

nivelde proteccin

veesde resistenciade lostransformadores

Extracto del Artculo Tcnico

Schneider Electric N151

posdesobretensin

2 4

3

1

resistenciaa 2.5 Un

zona de eficaciade la autovlvula

resistencia alchoquetipo rayo

Un

de maniobra

a frecuencia industrial

- atmosfericas- de corte*10 15

* cebamientos multiples en las condiciones particulares de explotacin

Resistencia del transformador y las autovlvulas a las sobretensiones

Las sobretensiones,origen del problema

La sobretensin es una tensin de valor anormalmente superior a latensin de servicio de la red, que puede ser:- de origen atmosfrico es decir externa a la red,- como consecuencia de maniobras del aparellaje o a fenmenos de

resonancia, en cuyo caso son sobretensiones internas.- o bien, ligadas a aperturas intempestivas del disyuntor en el

momento de la magnetizacin del transformador.

Sobretensiones de origen atmosfrico

Tienen como origen las descargas atmosfricas (rayo) y puedenproducirse:- directamente cuando el rayo afecta a los conductores de la lnea dealimentacin del transformador,- indirectamente cuando el rayo afecta la tierra o estructuras metlicasvecinas de la lnea, como resultado, genera corrientes inducidas yprovoca la elevacin del potencial de tierra.



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Sobretensiones de maniobra

Son debidas a intervenciones normales en las redes, tales como elcorte de cargas inductivas o capacitivas por disyuntores o fusibles.

Sobretensiones debidas a aperturas intempestivasdurante la conexin

Un mal reglaje de las protecciones, el desconocimiento de lascorrientes de conexin, la falta de "frenado H2" en lasprotecciones, pueden provocar justo despus de la conexin, laapertura del disyuntor. Esta apertura intempestiva en el momentode la magnetizacin del transformador provoca sobretensionesimportantes

Las autovlvulas, solucin ideal

Las autovlvulas son dispositivos estticos destinados a limitar la

amplitud de las sobretensiones que pueden producirse en unpunto determinado de la red.

In =10 kA

Tensin enlos bornes

de laautovlvula

Corriente a travsde la autovlvula

Ures =75 kV

Uc =15 kV

Tensinde

servicio

Comportamiento dinmico de una autovlvula

La limitacin de las sobretensiones se realiza por la salida de la

corriente a tierra a travs de la autovlvula.La autovlvula est conectada permanentemente a la red,prxima a los bornes del transformador. Cuando una onda desobretensin se propaga por la red con valor superior a su tensinde limitacin, la resistencia de sta se reduce temporalmente,permitiendo la salida a tierra y limitando as la tensin en losbornes del transformador. La autovlvula se convierteespontneamente en aislante cuando la tensin en la red vuelve asu valor normal.Esta solucin presenta una verdadera ventaja en trminos deexplotacin de la red, ya que no genera interrupciones de servicio.



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Tensin

Tiempos

Sin autovlvula

Con autovlvula

Comportamiento de las autovlvulas frente a las sobretensiones

La razn de ser y la eleccin de las autovlvulas

Para justificar las autovlvulas, conviene estimar el riesgo delimpacto de rayo a travs de diferentes parmetros tales como:- el nivel cerunico Nk, es el numero de das al ao en que un

trueno es odo en un lugar determinado,- la naturaleza de la red,- la topologa del lugar.Para definir una autovlvula se necesitan conocer lascaractersticas de la red, y particularmente el rgimen de neutroque condiciona la eleccin de la tensin de servicio permanente.Generalmente los parmetros de la red son desconocidos por elfabricante de transformador; adems los clculos de probabilidadson diferentes segn la naturaleza de las redes y de los pases.

Los principales criterios elctricos de dimensionado son:- la tensin mxima permanente Uc, funcin de la tensin

nominal Un y del rgimen de neutro,

- la corriente nominal In (ej: 10 kA)- la tensin residual Ures, a In (onda 8/20 s)- la lnea de fuga.



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Tensin nominaltransformador Un

Info sobrergimen

deneutro

Por defecto tomar :Uc = Umax = 1.1 x Un

No

Si

Uc = 1,4*Umax / 1,732

Umax = 1.1 x Un

Uc = Umaxc = 1,5*Umax / 1,732

Autovlvulaseleccionada

Eleccin de autovlvula

Neutroa tierra

Neutro impdantecon Z > 40

o neutro aislado

Neutro impdantecon Z < 40

Organigrma simplificado para la eleccin de autovlvulas

La instalacinSi la distancia entre el pararrayos y el transformador a proteger esimportante, puede producirse una reflexin en los bornes de ste,cuya impedancia es elevada, causando un transitorio muy superioral nivel de proteccin del pararrayos. En esta situacin, elpararrayos no ejerce su funcin de proteccin.

En consecuencia, imperativamente hay que:

- instalar las autovlvulas muy prximas al transformador (amenos de 10 metros si es posible), incluso directamente sobre

ste.- realizar el enlace a tierra del pararrayos directamente a lamasa del transformador; as la sobretensin soportada por eltransformador ser la limitada por las autovlvulas.Recordamos que la impedancia de un cable de tierra es de 1H/m,lo que significa que en el caso de impacto de rayo de 1 kA/s defrente de subida, la cada de tensin sera de 1 kV/m.

Instalacin ideal de autovlvulas



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El contador de descargas

La duracin de vida de las autovlvuals estn limitadas en eltiempo, conviene cambiarlas cuando el numero de descargas essuperior a 500.El control del numero de descargas puede realizarse por uncontador de descargas, instalado en serie con la puesta a la tierradel pararrayos.

Conclusiones y recomendaciones

Es necesario instalar autovlvulas fase-tierra en los casos siguientes:

Cuando el nivel cerunico Nk es superior a 25. El riesgo desobretensiones atmosfricas directas o inducidas es directamenteproporcional a Nk (ej: Indonesia Nk = 180).

En caso de maniobras ocasionales (menos de 10 al ao) de untransformador ligeramente cargado o en fase de magnetizacin.

Es muy recomendado

instalarlas en el caso siguiente:

Cuando el centro esta alimentado por una red con partesareas, y por un cable de longitud superior a 20m (caso de unared area subterrnea, alimentacin area-subterrnea).

A tener en cuenta:

Instalar autovlvulas si:

-Nk > a 25

- Maniobras detransformadores con cargareducida inductiva

- Alimentacin area-subterrnea



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Los limitadores desobretensin en BT y lostransformadores



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Introduccin

Las instalaciones elctricas estn sometidas regularmente a un ciertonumero de sobretensiones de origen atmosfrico o debidas a maniobrasvinculadas a la explotacin del material elctrico.

Estas perturbaciones conducen a fallos de funcionamiento o a ladestruccin del material. Las consecuencias pueden ser importantes ygenerar interrupciones de servicio.El coste de reparacin e incluso el reemplazo del material, as como lasprdidas financieras vinculadas a la suspensin de la produccin, puedenser muy elevadas comparadas con los gastos necesarios para disponerde una proteccin eficaz.

El transformador es uno de los elementos de la red elctrica,expuesto igualmente a estas perturbaciones, su avera puedeocasionar graves consecuencias. Debe, por tanto, estar protegidocon el mismo nivel que los receptores elctricos o electrnicos,respetando las reglas de coordinacin de protecciones.

Las sobretensiones

En una red elctrica, las sobretensiones que pueden aparecer songeneralmente catalogadas en funcin de su duracin, de sufrecuencia y de su forma, lo que permite hacer la distincinsiguiente:

- Sobretensiones de rayo por fenmenos atmosfricos.- Sobretensiones de maniobra durante el periodo transitorio

consecutivo al funcionamiento de los aparatos de corte.- Sobretensiones temporales, la mayora de las veces a frecuencia

industrial debidas al funcionamiento de la red.

Slo se consideran en este documento las sobretensiones deorigen atmosfrico.

Sobretensiones de origen atmosfrico

El rayo es un fenmeno natural cuyos efectos son espectacularesy destructivos.En Espaa, 1 milln de impactos de rayos causan cada ao lamuerte de 30 personas, 10 000 animales e inician 7 000 incendios.Provocan 20 000 cortes sobre las redes elctricas y telefnicas,destruyen numerosos transformadores y millares de aparatoselectrodomsticos.

Cuando el rayo impacta sobre una estructura, la corriente de rayo generauna sobretensin de impulso importante

El impacto del rayo con relacin al material considerado permite distinguir:

a) El impacto directo del rayo, que alcanza directamente las instalacio-nes elctricas(lneas areas, subestaciones,).La instalacin de un pararrayos permite captar y llevar a tierra lacorriente del rayo y as eliminar los efectos destructivos de lacirculacin de una fuerte corriente por los conductores.

(f ile C23X21M1.pl4; x-v ar t) v:PRIA v:PRIB v:PRIC

0 10 20 30 40 50[ms]

-70

-48

-26

-4

18

40

[kV]



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b) El impacto indirecto del rayo, es la manifestacin ms o menosdistante del impacto de rayo directo, bajo uno de los tres aspectossiguientes:

las sobretensiones conducidas por la red, consecuencia de unimpacto sobre las lneas areas. Si el impacto ocurre sobre una redde MT, la transmisin por el transformador hacia la BT se realiza poracoplamiento capacitvo.

La transmisin de una sobretensin de rayo, desde la MT hasta la BT, se

realiza por acoplamiento capacitvo de los arrollamientos deltransformador.

la elevacin del potencial de tierra que tiene lugar cuandola corriente del rayo se ha introducido en el suelo. Esta variacinde potencial de tierra compromete las instalaciones industriales cuandoel impacto del rayo se origina en las proximidades de la conexin de tierrade la instalacin, o en el momento del paso de la corriente de rayo atravs de los pararrayos.

la radiacin: el impacto indirecto del rayo puede producir unavariacin extremadamente rpida del campo electromagntico, quepuede ser el origen de sobretensiones inducidas.

La solucin a las sobretensiones por rayo: loslimitadores de baja

Los limitadores de sobretensin, son considerados como una proteccinde segundo orden, porque est instalada en interior(en contraste con elpararrayos, proteccin de primer orden pues esta instalado en exterior).Los limitadores de sobretensin, permiten limitar al mimo tiempo lassobretensiones conducidas, las inducidas y los aumentos de potencialrespecto a tierra.

Durante una sobretensin, el limitador responde a la solicitacin elctricadisminuyendo su impedancia y derivando as la corriente a tierra con el finde limitar la tensin a su nivel de proteccin.Despus de la sobretensin, el limitador recobra su elevada impedancia,de hecho no hay interrupcin de servicio durante esta fase.

Los limitadores son elegidos esencialmente en funcin de sucorriente mxima de descarga Imax (capacidad mxima deabsorcin del limitador sobre un fenmeno transitorio) y su nivel deproteccin Up (tensin en bornas del limitador cuando est siendorecorrido por Imax). Esta tensin Up debe ser inferior a la resistencia alchoque(ensayo onda de choque tipo rayo) de los materiales a proteger.



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Reglas de instalacin de los limitadores

Las reglas de instalacin siguientes de los limitadores de sobretensin enBT deben ser absolutamente respetadas, si no la proteccin es totalmenteineficaz:

- se instalan generalmente dentro del cuadro general baja tensin.- La distancia entre el limitador y el material a proteger (eltransformador) debe ser inferior a 30 m.

Conclusiones y recomendaciones

Cada pas impone sus condiciones reglamentarias en la materia.

A titulo de ejemplo, citaremos la evolucin normativa aplicable en Franciaen el cuadro de la norma nacional NF C 15-100:

Tabla 771D Condiciones de instalacin de los limitadores oautovlvulas

Alimentacin del edificio Nivel isoceraunico(Nk)Edificio equipado con pararrayos Nk 25(AQ1) Nk > 25(AQ 2)Alimentacin en BT por lneasubterrnea o parcialmentearea(1)

No obligatorio Obligatorio(2)

Alimentacin en BT por lneaenteramente subterrnea

No obligatorio No obligatorio

(1) Esta disposicin es aplicada cuando las lneas areas estnconstituidas por conductores aislados con pantalla metlica atierra o conteniendo conductores puestos a tierra.

(2) En todo caso, la ausencia de limitadores ser admitida si sejustifica por anlisis de riesgos segn la gua UTE C 15-443



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Transformadoresy condensadoresde compensacin

de energa reactiva

Precauciones de instalacinen centros interiores de transformacin



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Las reducciones de costes

son realizadas con

centros integrados

Ventajas del sistema paracentros de interior

La reduccin de costes implica la instalacin de los condensadorescerca del transformador.

Pero esta implantacin puede provocar sobretensiones transitoriasimportantes.

Disminucin de la longitud del cable B.T.

Un centro de interior situado prximo a la carga disminuye la longitud,y por tanto el coste, del cable B.T.

Los transformadores suelen estar instalados al nivel de los cuadrosprincipales y de la carga en redes radiales o en bucle.

Transformador bien integrado en su entornoEl transformador seco encapsulado Trihal tiene excelentes propieda-des con relacin al incendio, los usuarios lo eligen frecuentemente engrandes edificios, en fabricas de alta tecnologa, en edificios deoficinas, en centros comerciales y hoteles.

Permite reducir costes de extincin de incendios, alarmas e infraes-tructuras de obra civil.

Compensacin de energa reactivaintegrada, conmutacin automticade los condensadores

Los sistemas de compensacin de energa reactiva Incluyen frecuen-temente conmutacin automtica de los condensadores.

Esto consiste en un dispositivo de mando que calcula el factor depotencia y conecta o desconecta los condensadores por escalones de30, 50 o 100 kVAr.

De esta manera, es posible corregir el factor de potencia a un valorsuperior al lmite contractual fijado por el distributor de energa.



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Estas sobretensiones

pueden provocar la averade los transformadores

y los condensadores

Schneider Electric ha

estudiado este tema y

puede proponer soluciones

Los puntos a vigilar

La asociacin de un transformador y unacompensacin de energa reactiva puede

provocar averas en los condensadores oen el aislamiento del transformador

Cuando el dispositivo de compensacin de energa reactiva est insta-lado en el mismo cuadro que el transformador, o si est conectado porbarras o cables de longitud reducida, la impedancia entre el transfor-mador y los condensadores es muy reducida.

Esto implica puntas de corriente importantes en los condensadoresque pueden provocar sobretensiones muy elevadas en los bobinadosde alta y baja tensin del transformador.

Estas sobretensiones pueden averiar los condensadores y otroselementos del sistema de distribucin.

Esta condicin es ms rigurosa si el cable de MT entre eltransformador y la fuente de MT es largo.

Condiciones propicias a las sobretensiones

Circunstancias Ejemplos

Perodos de carga reducida- edificio de oficinas durante la noche- imprenta en la cual las prensas

paran entre ciclos- complejo deportivo

Enlace entre la compensacin deenerga reactiva y los bornes deltransformador o el juego debarras, con un cable corto o conbarras cortas

- cuadro principal y transformadoresen el interior del edificio

- cuadro con transformador ydispositivo de compensacin deenerga reactiva

Conmutacin frecuente de loscondensadores (tiempo dedescarga insuficiente entre ladesconexin de tensin y sureposicin, es decir inferior a unminuto)

- motores de ascensor o declimatizacin- arranque frecuente de pequeosmotores- reglaje demasiado ajustado en lalimitacin del factor de potencia

Cable M.T. largo - edificio de gran tamao o gransuperficie



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Schneider Electricpropone soluciones

para mejorar

la seguridad de

los sistemas existentes

Lasolucin

Resistencia de pre-insercin:contactor LC1-D.K

La punta de corriente se reduce gracias a la utilizacin de un contactorcon equipado con resistencias de pre-insercin.

El contactor de Telemecnica LC1-D.K es un dispositivo adaptado yensayado para este tipo de servicio.

Se han realizado simulaciones en ordenador para diferentes potenciasde transformadores para definir el valor optimo de la resistencia depre-insercin a instalar.

Esta resistencia est elegida para minimizar el rgimen transitorioinicial y el secundario.

Las fuentes de informacin utilizadas por Schneider Electric procedende una publicacin del CIRED 99 y han sido ratificadas por otrosorganismos independientes, tal como el CIGRE.

Dichas fuentes han establecido que tales sobretensiones transitorias aaltas frecuencias repetitivas pueden daar el aislante de los conden-sadores de compensacin de energa reactiva o el de los transforma-dores.

Ha sido probado que este efecto es ms severo si el transformadorest alimentado por un cable largo de M.T. con carga reducida y concompensacin automtica de energa reactiva por medio de contac-tores desprovisto de limitadores de puntas de corriente.

Es muy recomendable equipar la compensacin de energa reactiva, siest instalada muy prxima al transformador, con limitadores depuntas de corriente con el fin de reducir las sobretensiones transitoriasa un nivel no perjudicial para el transformador.

El contactor LC1-D.K a sido pensado para que las resistencias de pre-insercin sean conectadas nicamente durante los ciclos de cierre yapertura.

Cuando los contactos principales estn cerrados, las resistenciasestn desconectadas debido a que los contactos auxiliares estnabiertos.

Esto permite limitar el tiempo durante el cual las resistencias estninsertadas en el circuito, y por tanto la cantidad de calor producida, de

manera que se obtiene una gran duracin de vida.

El dispositivo ha sido objeto de patente.



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Los armnicos,polucin de redes elctricas

Las redes de BT y MT estn sometidas cada vez ms a armni-cos de corriente y de tensin que las polucionan.Estos armnicos estn generados por cargas no lineales, cadavez ms presentes en las redes actuales, cargas que integranvariadores de frecuencia, reguladores de corriente continua,hornos de induccin, alimentacin de seguridad, iluminacin

econmica y de lmparas de descarga.Las soluciones preventivas bsicas posibles para atenuar losefectos de estos armnicos consisten en:

- posicionar las cargas polucionantes al principio de lared,

- reagrupar las cargas polucionantes,- separar las fuentes de alimentacin,- utilizar transformadores con grupos de conexin

especiales,- disponer inductancias en la instalacin,- elegir un esquema de conexin a tierra adaptado,

Estos armnicos de corriente y tensin pueden comprometerfuertemente los transformadores, hasta destruirlos.

Soluciones propuestas por Schneider Electric

Frente a este fenmeno, con arreglo al tipo de armnicos y desu importancia, existen 2 tipos de soluciones, a vecescomplementarias, propuestas por Schneider Electric:

- El sobredimensionamiento del transformador desde suconcepcin,- La colocacin de sistemas de filtros para proteger lainstalacin.

Sobredimensionamiento deltransformador

Desde un punto de vista trmico, los transformadores deben sersobredimensionados para tener en cuenta corrientes armnicasque generan prdidas especiales suplementarias.En el caso de una red contaminada por armnicos de corriente,los documentos de armonizacin HD 428 y HD538 definenrespectivamente para los transformadores en aceite y secos dedistribucin ya instalados coeficientes de reduccin de potenciadeterminados a partir de la tasa y rango de los armnicos decorriente.



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La curva siguiente, extrada del proyecto de la Gua deaplicacin IEEE 519 de 1996, da la desclasificacin tpica aaplicar a un transformador alimentando cargas electrnicas

Tasa de desclasificacin a aplicar a un transformador que ali-menta cargas electrnicas. Ejemplo: desclasificacin del 40% siel transformador alimenta el 40% de carga electrnica.

La norma UTE C15-112 suministra un factor dedesclasificacin de transformadores en funcin de las corrientesarmnicas

Valores tpicos:

Corrientes de forma rectangular (espectro en 1/h(*)): k = 0,86 Corriente tipo convertidor de frecuencia (THD @ 50%): k = 0,80(*) en realidad, la forma de la seal de corriente se aproxima auna forma rectangular;este es el caso de todos los rectificadores de corriente(rectificadores trifsicos, hornos de induccin,...)

La norma ANSI C57.110 define un coeficiente de desclasifi-cacin llamado factor K por la frmula siguiente:

este coeficiente de desclasificacin factor K, ms restrictivo, esmuy utilizado en Amrica del Norte.En el ejemplo siguiente, se obtiene un factor K igual a 13:

Considerar que el sobrecoste de un transformador dimensiona-do con dicho factor K varia del 30 al 60% dentro de losmrgenes de potencias comprendidas entre 15 y 500 kVA.



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Esta solucin de sobredimensionamiento solo puede ser con-templada cuando es conocida la polucin armnica y transmitidaal fabricante antes del estudio del transformador.

Otra solucin preventiva que puede aplicarse a transforma-dores consiste en utilizar transformadores con acoplamientosespeciales, ya que algunos grupos de conexin tienen lapropiedad de suprimir ciertos rangos de armnicos.

De forma que:

un grupo de conexin " Dyd " frena los armnicos de rango 5 y7 un grupo de conexin " Dy " frena los armnicos de rango 3(los armnicos circulanpor cada fase y se cierran por el neutrodel transformador). un grupo de conexin " DZ5 " frena los armnicos de rango 5(que se cierran por el circuito magntico).

La utilizacin de un transformador " Dyd " frena la propagacinde los armnicos de rango 5 y 7 aguas arriba de la red

Filtrado de armnicos

Desde el punto de vista dielctrico, para las aplicaciones conpresencia de electrnica de potencia, alimentacin de ondula-dores, 2 fases de la red alterna estn en cortocircuito durante untiempo muy breve en cada conmutacin.

Las formas de onda de tensin en el lado de MT y BT estndeformadas, con aparicin de armnicos y valores de (dv / dt)muy elevados debido a los huecos de conmutacin.

La presencia de armnicos de tensin debido a los huecos detensin comprometen fuertemente a los aislantes del trans-formador.

Estos huecos de conmutacin repetitivos (con frecuencia deoscilacin de 10 kHz) pueden conducir a un envejecimientoprematuro del transformador o a una resonancia interna con susarrollamientos cuando las frecuencias coinciden con la de lasoscilaciones de los huecos de conmutacin.

En el caso donde las acciones preventivas citadas en la intro-duccin son insuficientes, ser necesario equipar la instalacinpolucionada con dispositivos de filtrado.

Tres tipos de filtros suelen utilizarse en funcin de la aplicacinde la fuente de armnicos:

- el filtro pasivo,- el filtro activo,- el filtro hbrido.



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El filtro pasivo:

Aplicaciones tpicas:

- instalaciones industriales con un conjunto de generado-res de armnicos de potencia total superior a 200 kVAaproximadamente (variadores de velocidad, SAIS,rectificadores),

- instalaciones con compensacin de energa reactiva- necesidad de reduccin de la tasa de distorsin entensin para evitar perturbaciones en receptores

sensibles,- necesidad de reduccin de la tasa de distorsin de

corriente para evitar sobrecargas.

Principio de funcionamiento

Consiste en un circuito LC sintonizado para cada frecuenciaarmnica a filtrar, en paralelo con el generador de armnicos.Este circuito en derivacin absorbe los armnicos y evita quecirculen hacia la alimentacin.

Principio de utilizacin de un filtro pasivo

En general, el filtro pasivo esta sintonizado sobre un rango dearmnicos prximo al armnico a eliminar. Varias ramas del filtroen paralelo pueden ser utilizadas cuando se necesita una fuertereduccin de la tasa de distorsin en varios rangos.

El filtro activo:


- instalaciones terciarias con generadores de armnicosde potencia total inferior a 200 kVA (variadores develocidad, SAIS, ofimtica,...),

- necesidad de reduccin de la tasa de distorsin encorriente para evitar sobrecargas.



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Principio de funcionamiento:

Se exponen seguidamente los sistemas electrnicos de potenciainstalados en serie o paralelo con las cargas no lineales alobjeto de compensar las tensiones o las corrientes armnicasque generan.

La figura siguiente es un ejemplo de filtro activo compensando lacorriente armnica: i har = - i act

El filtro activo reinyecta en oposicin de fase los armnicospresentes en la alimentacin de la carga, de tal forma que lacorriente de lnea sea senoidal.

El filtro hbrido:


- instalaciones industriales con conjuntos de generado-res de armnicos de potencia total superior a 200 kVAaproximadamente (variadores de velocidad, SAIS,rectificadores,...),

- instalaciones con compensacin de energa reactiva.- necesidad de reduccin de tasas de distorsin de

tensin para evitar perturbaciones en receptoressensibles,

- necesidad de reducir las tasas de distorsin decorriente para evitar sobrecargas,

- Aplicaciones para satisfacer los lmites normalizadosde emisin armnica

-Principio de funcionamiento:

Los dos tipos de dispositivos precedentes pueden ser asociadosen un mismo equipo y constituir un filtro hbrido: ver figura

Esta nueva solucin de filtrado permite acumular las ventajas delas soluciones existentes y cubrir un amplio margen de potenciasy posibilidades.



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Criterios y gua de eleccin del filtro:

- El filtro pasivopermite a la vez:

- la compensacin de energa reactiva,- una gran capacidad de filtrado de corriente.

La instalacin donde este instalado el filtro debe presentar unaestabilidad suficiente, con pocas fluctuaciones de carga.Si la potencia reactiva suministrada es importante, esaconsejable desconectar el filtro pasivo durante los periodos deescasa carga.El estudio de conexionado de un filtro debe tener en cuenta laeventual presencia de una batera de compensacin pudiendoacarrear su inhabilitacin.

-El filtro activo permite el filtrado de los armnicos en unaamplia banda de frecuencias. Ellos se adaptan a cualquiercarga.Sin embargo, su potencia armnica es limitada.

- El filtro hbridorene el conjunto de posibilidades de los filtrospasivos y activos.Estos criterios permiten promulgar una gua de eleccin del filtro,en funcin de la aplicacin requerida:

Cualquiera que sea la solucin elegida, es muy importante eldilogo entre clientey el corresponsal Schneider Electric antes del pedido delmaterial, con objeto de evitar decepciones en su funcionamientopor consecuencias a veces desagradables.



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Lmites trmicos deltransformador

EEnnvv11



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Calentamiento de los transformadores

Sin otras especificaciones por parte del cliente, el transformadorest dimensionado para una utilizacin normal, con uncalentamiento que no cause daos a los componentes del aparato.

Para utilizaciones anormales, es muy importante disponer de unaespecificacin con el fin de disear el transformador de tal formaque los sobre calentamientos, creados por estas situacionesanormales, no reduzcan su duracin de vida.

Aunque tambin, es posible no sobre dimensionar eltransformador dependiendo de su carga previa con relacin a losperiodos de sobrecarga.

Estas aplicaciones especficas y la solucin a los problemas decalentamiento se plantean en este documento.

Temperatura ambiente

Si el transformador esta diseado para una temperatura " mximaambiente de 40 C ", esto significa que el aire de refrigeracin, portanto la temperatura ambiente, no debe sobrepasar en ningncaso :

- 30 C de media diara,- 20 C de media anual,- y no debe jams sobrepasar 40 C.

De tal forma, si se especifica la temperatura de 50 C mxima enel pedido, corresponde a una temperatura ambiente aplicable de40 C diaria y 30 C anual..

Atencin! La temperatura ambiente debe ser respetada, anas esto no es suficiente, es necesario adems dimensionaradecuadamente el local, particularmente cuando laconcepcin de las aberturas de ventilacin estn dispuestasen las paredes con el fin de evacuar el calor generado por eltransformador en funcionamiento!

La norma CEI 905 (UNE 20182) indica los factores de cargaaceptables en rgimen continuo a diferentes temperaturasambientes.

Ejemplo de un transformador previsto para un ambiente

mximo de 40 C :

- Sobrepasando en 5C la temperatura ambiente, la

norma prev un factor de desclasificacin de 0.97 para

un funcionamiento continuo del transformador sin

disminucin de la duracin de vida. Un transformador de

1000 kVA deber entonces desclasificarse a 970 kVA,

- sin embargo, para un ambiente inferior de 10 C este

mismo transformador podr funcionar a 1040 kVA.

De esta forma, un transformador fabricado para una temperaturaambiente dada puede ver aumentada su potencia si la temperaturaambiente disminuye. Por el contrario, si la temperatura ambienteaumenta, disminuye la potencia del transformador.

La temperatura del aire ambiente no debe ser inferior :

- a - 25 C para aparatos de tipo exterior.- a - 5 C para aparatos de tipo interior.



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Sobrecargas de explotacin

Sobrecargas de corriente

Arranque/bloqueo de motores elctricos :

En el arranque, los motores necesitan una corriente superior a la

nominal durante algunos segundos.

Estos arranques son a menudo repetitivos si el transformador enestas condiciones, no est debidamente sobredimensionadopuede verse seriamente sobrecargado.

De la misma forma, el motor bloqueado provoca una coriente muyimportante y la duracin del bloqueo provoca una sobrecarga mso menos prolongada.

Armnicos

Las cargas inductivas, los rectificadores y la mayora de losconvertidores inducen armnicos y tasas de distorsin que puedenser bastante elevadas.

Las papeleras en general se caracterizan por generar este tipo defenmenos ( picos de tensin para el corte de papel)Esto supone una desclasificacin de potencia del transformador.

Cortocircuitos

Forma parte del dimensionado nominal del transformador cuandono excede una duracin de 2 segundos (segn CEI 60076-5).

Ms all de este tiempo normalizado, se pueden generar sobrecalentamientos muy importantes.

Conexin

Est integrado en el dimensionado nominal del transformador,mientras ocurra de modo ocasional.

Sin embargo, las puestas en conexin frecuentes, pueden generarsobrecalentamientos

Sobrecargas de tensin

Sobre-induccin

Pueden suceder cuando el transformador funciona en una posicinde las tomas de regulacin no adaptada a la tensin de la red.

Esto conduce ineludiblemente a una sobre induccin : las prdidasgeneradas por el circuito magntico del transformador aumentanconsiderablemente e implican un sobre calentamiento.

Frecuencia

Cuando la frecuencia de la red es inferior a la frecuencia que hasido determinada en el dimensionado del transformador, seproduce sobre induccin, con las mismas consecuencias queprecedentemente. Aunque este fenmeno ocurre raramente.



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Armnicos

En presencia de armnicos de tensin, las prdidas generadas porel circuito magntico aumentan, debido al sobrecalentamiento delncleo y del bobinado de BT.

Sobrecalentamientos ligados a la temperaturaambiente y la ventilacin del local

Si se sobrepasa la temperatura ambiente normalizada y no serespetan las reglas de instalacin y concepcin del local, eltransformador se sobrecalentar.



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Sobrecalentamientos :Consecuencias y soluciones

Los fenmenos trmicos en los transformadores

El transformador est compuesto de un circuito magntico, dondese generan las prdidas en el hierro y los bobinados (MT y BT)donde se desarrollan las prdidas Joule: todas estas prdidas sonfuentes de calor para el transformador.

Envejecimiento/compensacin de los sobrecalentamientos

La constante de tiempo de calentamiento es por trmino medio delorden de las 2 horas pero vara alrededor de este valor de untransformador a otro.

Consecuencias de los sobrecalentamientos

- dilataciones, incluso grietas en los materiales.

- Degradacin de las propiedades dielctricas de los aislantes.

- Envejecimiento prematuro de componentes, concretamentelos aislantes utilizados en los bobinados. En efecto, cada vezque el transformador se sobrecarga (ambiente, corriente,tensin) con relacin a su funcionamiento nominal, existesobrecalentamiento, y por tanto reduccin en su duracin devida.

Si el transformador trabaja desahogado de carga (temperaturaambiente baja, corriente inferior a la nominal,) durante unperiodo prolongado, ser posible sobrecargarlo ms all de los

lmites nominales normalizados (hasta los 190 C del puntoms caliente).

Tipo de sobrecarga cclica sin prdida de duracin de vida :



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Limitaciones normalizadas de calentamientos

La norma CEI 726 limita el calentamiento medio del transformadoren rgimen nominal estabilizado mientras que la gua de cargaCEI 905 limita la temperatura mxima del punto ms caliente delos arrollamientos durante las sobrecargas del transformador.Segn estas normas, las temperaturas admisibles son de :

Para los bobinados :

- 145 C en rgimen estable para una temperatura ambienteanual de 20 C (lo que corresponde a una temperatura de 155C diaria y no sobrepasando en ningn caso 165 C). Elcalentamiento medio de los bobinados est limitado en tal casoa 100 K con el rgimen asignado.

- 190 C mximo en sobrecarga sin sobrepasarlo enningn caso

Para el circuito magntico, las partes metlicas y otrosmateriales adyacentes, la norma prescribe : la temperatura nodebe, en ningn caso, alcanzar un valor tal que perjudique alcircuito magntico u otros materiales adyacentes

Circulacin de aire en el CT.

Segn el emplazamiento de los transformadores, la circulacin deaire se efecta de forma diferente ; si uno de los transformadoresest ms cerca de la entrada de aire fresco estar mejorrefrigerado que el que este ms alejado de esta entrada.Indicamos seguidamente algunas indicaciones para refrigeraradecuadamente los transformadores.

Principio del efecto chimenea :

El aire caliente es menos denso que el aire fro por lo tantoasciende ; el aire caliente que se desprende del transformador seeleva hacia el techo del local. Una ventilacin eficaz consiste en lacapacidad de impulsar el aire caliente hacia lo alto del local; paraello, la entrada de aire fro debe situarse lo ms bajo posible y lasalida del aire caliente lo ms alto posible y sobre el muro opuesto.

Adems, cuanto ms altura exista sobre el transformador msimportante es la cantidad de aire que se eleva y mejor es larefrigeracin del transformador.

Disponer la entrada de aire fro por encima del transformadorimpide la salida del aire caliente del transformador (efecto tapn).La consecuencia es la elevacin peligrosa de la temperatura deltransformador.

Concepcin de los locales :

Con el fin de obtener la refrigeracin adecuada de lostransformadores, les recomendamos las siguientesconsideraciones para una buena ventilacin de los aparatos : esconveniente respetar algunas reglas:

- cualquiera que sean las dimensiones del local- que la ubicacin de los transformadores sea o no en

celdas



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estas recomendaciones no son especficas; estas se aplican enelectrotecnia en general : permiten la utilizacin optima sindegradacin de todo el aparellaje elctrico y evitan las situacionesde sobre calentamiento que provocan la degradacin de losaislantes y un envejecimiento prematuro.

Una buena ventilacin del local tine como finalidad el disipar lascaloras producidas por las prdidas totales de lostransformadores en funcionamiento y de los aparatos situados enel mismo lugar. Para ser eficaz, las aberturas inferiores (entradade aire fresco) deben estar situadas cerca del transformador y loms bajas posible y las aberturas superiores (salida de airecaliente) lo ms alto sobre el muro opuesto.

En funcionamiento nominal dentro de las condicionesnormales, los transformadores disipan P kW

Una ventilacin natural necesitar una entrada de airefresco de S m y una salida de aire caliente de S msuponiendo que existe H metros de altura libre sobre eltransformador. Es intil prever una extraccin de airecaliente si estas dimensiones se respetan.

Cuando no sea posible realizar estas aberturas, deberpracticarse una ventilacin forzada el caudal de entradaser entonces Q m3/h y la extraccin de aire caliente de Q

m3/h, igualmente situados respectivamente abajo y arriba enoposicin.

S Q

S' Q'

Es igualmente posible una combinacin de ambos : searespetando la superficie de entrada y el caudal de aire de salida,sea respetando el caudal de entrada y la superficie de salida delaire.

H

P0.18S

0.081PQ

S' = 1.1 x S Q' = 1.1 x QP (kW), S (m), Q (m3/s)

El transformador en esta configuracin funciona a :

- 100 K de calentamiento medio en funcionamiento nominalpara transformadores secos

- 65 K de calentamiento medio en los arrollamientos y 60 Ken el aceite en funcionamiento nominal para lostransformadores sumergidos.

La proteccin trmica

En opcin se propone una proteccin trmica que asegura unavigilancia permanente y automtica del transformador. Estaproteccin est diseada para un funcionamiento permanente enrgimen nominal del transformador y da respuesta a las sondasdestinadas a proteger el transformador y medir la temperatura del

punto ms caliente del bobinado : las normas CEI 726 y 905precisan las temperaturas de los bobinados, las sondas se instalanen el centro mismo de los bobinados de BT para captar latemperatura interior de los bobinados : los umbrales de alarma y



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disparo estn adaptados en consecuencia y son tratados por unconvertidor electrnico que pondr en marcha las accionesadaptadas al nivel de temperatura alcanzado.

La figura representa una curva terica de temperatura de la sondasituada en el canal de BT : se trata de un ejemplo real. Estosvalores son vlidos para una temperatura ambiente de 30 C (paraun transformador dimensionado para 40 C mx.) y una instalacinque permite una refrigeracin optima del aparato.

Temperatura de sondas PTC en el canal del bobinado de BT.

Conclusiones

Los efectos trmicos, ligados al sobrecalentamiento de lostransformadores, cualquiera que sea su origen, son determinantesen cuanto al funcionamiento y a la duracin de vida del material.Es necesario tenerlos en cuenta en el momento de la fabricacindel transformador y sobre todo no olvidar las solucionessiguientes:

- la concepcin apropiada del local de ubicacin deltransformador (altura, espacio libre alrededor del

transformador, seccin y emplazamientos de las aberturas deaireacin).- La puesta en marcha de una vigilancia permanente de la

temperatura de los bobinados, entraa el funcionamiento delos dispositivos una vez se alcanzan las temperaturasmximas.

- La instalacin de ventiladores, definidos por el fabricante yadaptados al transformador, palian los efectos de lassobrecargas eventuales, permitiendo determinadassobrecargas.

De aqu la importancia de un compromiso entre el usuario y elfabricante para definir las caractersticas del transformador, para

evitar problemas trmicos durante la explotacin, con las nefastasconsecuencias que hemos indicado.



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El entorno de los transformadores...

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Introduccin

Como todo material, los transformadores estn expuestos al medio ambienteque influye sobre su envejecimiento y su funcionamiento, las agresionesextremas, pueden llegar ha destruirlos si estas se mantienen durante muchotiempo.

Es importante recordar algunas reglas y tomar precauciones para proteger

los transformadores de las agresiones de todo tipo, tanto si el transformadorest o no en servicio.Este es el motivo de este documento.

Los agentes agresivos del medio ambiente

El transformador Trihal, como cualquier otro, sufre las agresiones fsicas yqumicas que dependen de la calidad de su medio ambiente. Las agresionespotenciales son:

- la humedad- la polucin fsica (polvo, arena) y qumica (vapores),- el viento.

Estas agresiones pueden producirse durante el almacenaje o durante elfuncionamiento del transformador.

Para determinar el tipo de entorno ambiental de una instalacin, es posibledirigirse al conjunto de normas IEC 60721 que tratan de la clasificacin delos agentes del medio ambiente y de su severidad.

En periodo de almacenamiento :

Durante el almacenamiento, el transformador est a la temperaturaambiente. Sus materiales aislantes son susceptibles de ser atacados por lahumedad ambiente:

- absorcin de humedad porel material,- condensacin superficial.

Esto puede conducir a riesgos de cebado de arco en la puesta en tensin deltransformador. Es conveniente, por tanto, limitar la humedad relativa pordebajo del 90% durante el almacenamiento, y asegurarse de la ausencia decondensacin antes de la puesta en tensin.

En funcionamiento :

El transformador puede estar expuesto a diferentes agresiones cuando est

en servicio:

La fuerte humedad ambiente

A pesar de un funcionamiento de los arrollamientos a una temperaturasuperior a la del ambiente, una concentracin muy elevada de humedad



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puede entraar absorcin de humedad en los aislantes y comportar unadisminucin de sus caractersticas dielctricas.

El polvo conductor

Si se acumulan en los arrollamientos de MT bajo los efectos del campoelctrico pueden provocar la reduccin de las lneas de fuga dielctricas,favoreciendo el cebado del arco.

Los vapores de hidrocarburos (vapores de aceite de corte, etc)

Bajo los efectos del campo elctrico, estos hidrocarburos se concentran alrededor de los arrollamientos de MT.

Una vez depositados en sus superficies, estos hidrocarburos puedenevolucionar qumicamente a causa de la temperatura de las bobinas,particularmente en su parte superior, y formar depsitos que actandesfavorablemente sobre los campos elctricos superficiales de la bobina,favoreciendo los cebamientos de arco. La presencia de estos depsitospueden tambin propiciar la acumulacin del polvo conductor.

La polucin qumica

Ciertas substancias qumicas originadas por polucin pueden provocarmodificacin superficial de los aislantes por ataque qumico. Este ataquequmico est influenciado por ciertos factores como la humedad, latemperatura. Estas modificaciones de la superficie de los aislantes puedeconducir a una degradacin de las caractersticas elctricas: modificacinprogresiva de la resistencia.

El polvo, la arena, la niebla salina, con el viento

Los efectos de estos agentes naturales del medio ambiente estnestrechamente asociados con el viento, y a veces agravados por el viento.Ellos pueden afectar a los transformadores de diferentes maneras :- penetracin de polvo en las envolventes,- degradacin de las caractersticas elctricas, malos contactos,

modificacin progresiva de la resistencia,- agarrotamiento o perturbaciones en los ventiladores,- abrasin superficial de los aislantes que pueden provocar modificaciones

de resistencia con la humedad,- presencia de polvo conductor: se acumulan en las bobinas de MT bajo

los efectos del campo elctrico, pueden dar lugar a la reduccin de laslneas de fuga y favorecer el cebado del arco,

- obstruccin de las aberturas de ventilacin.

Las atmsferas hmedas y el calor junto con el polvo qumico provocancorrosin, al igual que la niebla salina.El polvo fino es higroscpico y provocan la formacin de una capaconductora en la superficie de las bobinas de MT, lo que provoca lareduccin de la lnea de fuga favoreciendo el cebado del arco.



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Los lmites a respetar :

Para limitar el impacto de ciertos agentes agresivos, su severidad no debesobrepasar los niveles siguientes:

- humedad relativa 90%- dixido de azufre 0,1 mg/m3- xidos de nitrgeno 0,1 mg/m3

- concentracin de polvo y arena 0,2 mg/m3

- concentraciones de sal marina 0,3 mg/m3

Estas condiciones corresponden generalmente a los entornos siguientespara centros fijos protegidos contra la intemperie (norma CEI 60721-3-3 ):

- zonas situadas en regiones urbanas con actividades industriales o congran circulacin.

- Lugares sin precauciones particulares para minimizar la presencia depolvo pero que no estn situados en la proximidad de fuentes de polvo.

Es necesario tener en cuenta estas consideraciones medioambientales para

no disminuir la duracin de vida de los transformadores, materiales querepresentan una gran inversin, y con utilizacin normal alcanza variosdecenios.

El entorno trmico

Con el fin de obtener la refrigeracin optima de los transformadores,proponemos a continuacin recomendaciones tiles para una buenaventilacin de los aparatos que conviene respetar:

- cualquiera que sean las dimensiones del local- que los transformadores estn equipados o no de envolvente metlica

de proteccin.

Indicar que estas recomendaciones no son especificas de lostransformadores, pero se aplican en electrotecnia en general:Permiten una utilizacin optima sin degradacin de todo aparellaje elctrico yevitan las situaciones de sobrecalentamiento, que provocan una degradacinde los aislantes y un envejecimiento prematuro del material.

El principio del efecto chimenea

El aire caliente es menos denso que el aire fro y se eleva de forma naturalen el aire ambiente ; de forma que el aire caliente que sale del transformadoren funcionamiento asciende hacia el techo del local. Una ventilacin eficazconsiste en la capacidad de arrojar el aire caliente hacia lo ms alto del local;para ello, una entrada de aire fro debe situarse tambin lo ms bajo posiblesobre una pared del local, y una salida de aire caliente lo ms alta posible,sobre el muro opuesto.



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Cuanto ms altura libre exista por encima del transformador ms importantees la cantidad de aire que asciende y por tanto mejor ser larefrigeracin del material.

Poner el aire fro por encima del transformador impide alaire caliente salir del aparato. La consecuencia es la elevacinpeligrosa de la temperatura del transformador.Es el ejemplo tpico de la climatizacin que se coloca encima de

los aparatos calientes : aunque exista mucho fresco en el local,el transformador elevar su temperatura hasta producir alarmade la proteccin trmica, si est equipado de ella.Si carece de tal proteccin, sern sus aislantes los queenvejecern prematuramenteEl usuario solo tendr como solucin...parar la climatizacin pararesolver su problema.

El diseo de los locales

Las reglas de dimensionamiento

Una buena ventilacin del local tiene como fin disipar todas las calorasproducidas por los aparatos que desprenden calor (transformadores,motores, etc...) situados en el.

En efecto, en condiciones normales de servicio, los transformadores, comotodos los aparatos que desprenden calor, generan prdidas P, expresadasen kiloWatts (kW).Para evacuar estas prdidas, una ventilacin natural correcta del localprecisa :- una entrada de aire fresco con superficie neta * S (m) situada en la

parte baja de una pared del local, prxima a la base del transformador,- una salida de aire caliente de superficie neta* S(m) situada en la parte

alta de la pared opuesta, si es posible en la vertical del transformador y auna altura H (metros) con relacin a la entrada inferior; la salida de airedebe ser mas grande que la entrada.

Estas superficies netas estn definidas por las frmulas :

H

PS

18,0 y 10,1' SS

El espacio por encima del transformador debe quedar libre hastael techo, excepto para los elementos de conexin.Estas frmulas se entienden para un centro :

- instalado a una altura mxima de1000 metros,

- con una temperatura media anual de20 C

Si no es posible respetar estas superficies, ser necesario habilitar unacirculacin forzada de aire instalando:



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- Un ventilador soplando aire fro hacia el interior, por la entrada inferior, conun caudal Q (m3/ segundo) que depender de las prdidas P (kW) segn lafrmula: Q = 0,10 x P

- Un ventilador extractor de aire caliente hacia el exterior, instalado en lasalida superior, donde el caudal Q (m3/seg.) ser: Q = Q x 1,1

Es igualmente posible combinar ambas soluciones :

- respetando la superficie de entrada y el caudal de salida,- respetando el caudal de entrada y la superficie de salida.

La aplicacin de estas reglas

- los ndices de proteccin

Las secciones de entrada de aire fresco o de salida de aire caliente queintervienen en los clculos precedentes son superficies netas*.

Segn el ndice IP de las rejillas en las aberturas de las paredes, lassuperficies necesarias para la seccin neta eficaz de paso de aire puedenser importantes; a ttulo de ejemplo, las rejillas de la envolvente IP 31 delTrihal estn perforadas al 50%.

- presencia de otros aparatos en el local

La presencia de otros aparatos, fuentes de calor en el local, debe tomarseen cuenta en el dimensionamiento de las superficies o del caudal de aire: lasprdidas que emiten a plena carga sern contabilizadas en P (kW).

- Ventiladores instalados bajo las bobinas del transformador

La presencia de estos ventiladores (opcin aire forzado ) no cambia nadalas reglas indicadas anteriormente: estos extraen el aire fresco de la entraday empujan el aire caliente fuera del transformador; incluso de la envolventemetlica; este aire caliente debe salir del local por las salidas condimensiones adecuadas o equipadas de un extractor de aire.



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La calidad del aire

El polvo

El polvo que se deposita en gran cantidad en las partes del transformadorjuega un papel de aislante trmico : la temperatura del aparato aumenta. Esnecesario realizar una limpieza regular por aspiracin (y no por soplado).Las cementeras son ejemplo de empresas plenamente afectadas por este

problema.

La humedad ambiente

La humedad no es un factor agravante de sobre calentamiento.Pero la presencia de resistencias calefactoras en el local para eliminar lacondensacin debe tomarse en consideracin en el dimensionamiento de loslocales y... de las aberturas de ventilacin.Con un local bien proyectado y suficientemente ventilado, el transformadorpodr soportar las cargas a las que puede estar sometido, e inclusosobrecargas, con tal que estas sean objeto de una gestin equilibrada yconforme a las normas (CEI 354 y CEI 905).



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Esfuerzos mecnicos externosaplicados a los transformadores

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Introduccin

Este documento tiene por objeto describir y explicar el impacto de losesfuerzos mecnicos "externos" sobre los transformadores, es decir aquellosque no resultan de su funcionamiento elctrico, pero pueden ser debidos altransporte, a la manutencin, a la instalacin de los aparatos, y a fenmenosnaturales tales como los sesmos.

El resultado de este anlisis permitir concretar las precauciones a tomar:

- En el momento del proyecto de los transformadores,- En el momento de su manipulacin,- Sobre el lugar de instalacin.

Slo un producto especficamente estudiado podr responder a este tipo deesfuerzos. Debern conocerse y cuantificarse antes del estudio del material,y solicitarse en el momento del pedido ya que implica una fuerte repercusinen el precio del transformador.

Las solicitaciones mecnicas

Los golpes en el transporte y la manipulacin

Normalmente, el transformador es transportado por camin, tren, barco oincluso en avin.En estas condiciones, un transformador puede estar sometido a golpes ensu manipulacin.Estos sucesos estn normalizados segn la norma NF H 00-060 de Junio de1991, y simulados por ensayos realizados en laboratorio, tales como:

- Cada vertical del material por desequilibrio desde una altura de 20 cm,- Choques horizontales en un plano inclinado con velocidad de impacto de

1,85 m/s.

Las vibraciones

Ciertas aplicaciones generan solicitaciones mecnicas ovibraciones a las cuales est sometido el transformador.Estas vibraciones deben estar definidas en lasespecificaciones suministradas por el usuario:

- En amplitud y frecuencia,- O en aceleracin y frecuencia.

En el caso de vibraciones lineales sinusoidales, la

relacin entre aceleracin, frecuencia y desplazamientoviene dada por la relacin:

G= 4..F.D / 9,81



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donde :- F es la frecuencia en Hertz,- G es la aceleracin de cresta en g (g = 9,81 m/s),- D es el desplazamiento de cresta en metros.

Les vibrations de basse frquence sont les plus dangereuses pourla tenue mcanique des appareils selon les niveaux dacclration,car elles produisent les dplacements les plus importants.Exemples pour une acclration de 0,5 g :- 3 Hz : dplacement de 28 mm de crte crte,- 30 Hz : dplacement de 0,28 mm de crte crte.Ces vibrations vont solliciter mcaniquement les diffrentes partiesqui composent le transformateur : circuit magntique, bobines,enveloppe de protection et accessoires divers.

Las vibraciones de frecuencia baja son las ms peligrosas para la resistenciamecnica de los aparatos segn los niveles de aceleracin, porque producendesplazamientos muy importantes.Ejemplos para una aceleracin de 0,5 g:

- a 3 Hz: desplazamiento de 28 mm de cresta a cresta,- a 30 Hz: desplazamiento de 0,28 mm de cresta a cresta.

Estas vibraciones van a implicar mecnicamente las diferentes partes quecompone el transformador: circuito magntico, bobinas, envolvente deproteccin y accesorios diversos.

Caso de resonancia

Conociendo el tipo de solicitaciones, podemos definir la respuesta de loscomponentes del transformador. Es necesario verificar que los subconjuntosno amplifiquen las solicitaciones de una manera peligrosa para el equipo(caso de las resonancias).

Para un sistema mecnico lineal de primer orden, la frecuencia deresonancia Fr es:

M

KFr

2

1

donde:

- M es la masa del subconjunto en kg,- K es la relacin elasticidad / rigidez de la fijacin en N/m. Es la relacin

entre el esfuerzo y el desplazamiento debido a la deformacin delsoporte.

Se comprueba que si la masa de la bobina aumenta, la frecuencia deresonancia baja. Para evitar que la frecuencia de resonancia sea demasiadobaja, hay que aumentar la rigidez de las fijaciones, para fortalecer lasestructuras de mantenimiento y de sujecin.



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Vibraciones de transporte :

Son simulados por ensayos sobre mesa vibrante segn lanorma NF H 00-060 de junio de 1991:

- Ensayo de una duracin de 30minutos, entre 3 y 4 Hz, con unaamplitud de cresta a cresta

horizontal de 6 mm, y vertical de15 mm.- Ensayo de una duracin de 30

minutos, entre 4 y 5 Hz, con unaamplitud de cresta a crestahorizontal de 6 mm, y vertical de15 mm.

Efectos de los soportes antivibratorios

Los soportes antivibratorios (o soportes elsticos) pueden ser utilizados parareducir eficazmente los ruidos transmitidos por el suelo por l transformado:

ndice de transmisin de la fundamental del ruido (100 Hz) del orden del 5 %.En cambio la utilizacin de soportes antivibratorios, para limitar vibracionestransmitidas al transformador, debe ser objeto de un estudio detallado

teniendo en cuenta el espectro de las aceleracionesespecificadas. Para vibraciones de frecuencia baja(inferiores a 30 Hz), puede producirse la amplificacin de lavibracin con riesgo de resonancia, lo que puede daar lainstalacin.

Transporte y manutencin

TransporteA los choques y vibraciones de transporte se aaden laspresiones debidas a las aceleraciones sufridas por elmaterial en curso de desplazamiento:

- Aceleraciones longitudinalesdebidas al arranque y el frenadode vehculos de transporte (hasta0,5 g),

- Aceleraciones transversales en elmomento de los cambios dedireccin del vehculo.

Para limitar el impacto de estas fuerzas vinculadas con eltransporte, el transformador debe estar colocado con su ejelongitudinal paralelo al sentido de la marcha.

Para evitar el balanceo, debe estar sujeto firmemente sobre l chasis delcamin, con la ayuda de cinchas tensas.Para prevenir desplazamientos, debe estar bloqueado a nivel del bastidorcon la ayuda de calas clavadas o atornilladas sobre el piso del camin.



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Adems, para tener en cuenta las vibraciones de los bobinados en servicio,puede previsto en el proyecto del transformador el refuerzo de las calas osujeciones de los arrollamientos de MT encapsulados.Este refuerzo se realiza doblando, incluso triplicando el nmero de las calaso calzos de mantenimiento de cada arrollamiento de MT.Esta solucin se aplica normalmente cuando las masas de los arrollamientosson considerables, y sistemticamente en caso de embalaje martimo.

Embalaje rgido

El embalaje rgido participa en la proteccin de la integridad mecnica deltransformador durante el transporte. El embalaje propuesto debe haber sidoprobado ensayado previamente conforme a la norma NF H 00-060.Las recomendaciones usuales de embalaje estn vinculadas a lascondiciones de transporte:

Ejemplos de aplicacin

Prticos portuarios

El transformador ser fijado y estabilizado sobre su plataformasoporte, para mejorar su resistencia a las solicitacionestransversales, con la ayuda de anclajes entre su lado superior ysu bastidor de fijacin a esta plataforma.Las sujeciones o calas de las bobinas MT sern reforzadas paratener en cuenta las vibraciones en servicio.

Elicos

El diseador del motor

merlin gerin transformadores secos

Documents

forzadade transformadores

longevidaddel transformador

aislamientodel transformador

centros de transformacin

rels de proteccin

filtro rc

est equipada

instalacin est expuesta