transformadores en resina
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Documento Técnico sobre Transformadores en ResinaTRANSCRIPT
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1992 - 2015
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Transformadores tipo seco en resina
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Transformadores tipo seco en resina
• Se especifican bajo Norma IEC 60076-11, aunque también existe la ANSI
C57.12.01
• La norma IEC los define hasta 36 kV, con al menos 1 arrollamiento >1,1
kV y aplicable a todo tipo de construcciones.
• El aislante dieléctrico de las bobinas de AT lo constituye una resina
epóxica, en la que están “enterradas” sus bobinas.
• Tanto las bobinas de AT como las de BT se confeccionan en aluminio
electrolítico.
• La resina epóxica y los otros materiales aislantes, se definen como clase
térmica F (elev. media conductores de 100°K, max. 155°C)
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Transformadores tipo seco en resina
Qué es la resina epóxica?
Existen múltiples tipos de resinas sintéticas. Para el caso que nos interesa(transformadores), es un polímero termofraguable (moldeable al calor) que setorna duro y no fusible bajo la adición de elementos acelerantes. En este caso,se mezcla con cuarzo y trihidrato de aluminio para completar el compuestofinal. El producto logrado es un compuesto inerte, altamente dieléctrico, clasetérmica F (temperatura de trabajo de 155 °C).
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Transformadores tipo seco en resina
Como se identifican:
Ejemplos:
AN : Air Natural
AN/AF : Air Natural/ Air Forced
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Transformadores tipo seco en resina
CLASES TERMICAS DE LOS MATERIALES Y ARROLLAMIENTOS
Clase térmica, °C
(IEC 60085)
Límite de calent. medio de los
devanados con Inom., K
105 (A) 60
120 (E) 75
130 (B) 80
155 (F) 100
180 (H) 125
200 135
220 150
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Transformadores tipo seco en resina(comparativo)
Característica En aceite En siliconaEn aceite
orgánico
Seco
encapsulado
Inflamabilidad SI NO NO NO
Autoextinción en caso de arco
electrico NO SI SI SI
Sistema antiincendio, foso
colector y muro cortafuegoSI NO NO NO
Material aislante higroscópico NO NO NO NO
Contaminación ambiental SI SI Muy bajo NO
Proced. especial de puesta en
servicioNO NO NO NO
Mantenimiento periódico SI SI SI NO
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Característica En aceite En siliconaEn aceite
orgánico
Seco
encapsulado
Riesgo de contam. ambiental por
pérdida de líquido aislanteSI SI Muy bajo NO
Disminución de las caract. elect.
por efectos del medio amb.SI SI SI NO
Reducción de costo de
implantación y gestiónNO NO NO SI
Confiabilidad en ausencia de
mantenimiento escasa mano de
obra especializada
NO NO NO SI
Transformadores tipo seco en resina(comparativo)
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Transformadores tipo seco en resina
Para las tensiones típicas existentes en nuestros sistemas dedistribución se establecen los siguientes valores:
NIVELES DE AISLAMIENTO (BIL) DE LA NORMA IEC 60076-11
BIL (kV cresta)
Vmax. eficaz
(kV)
Tension aplicada (eficaz,
kV)Estandar Especial
≤ 1.1 3 -- --
3.6 10 20 40
7.2 20 40 60
12 28 60 75
17.5 38 75 95
24 50 95 125
36 70 145 170
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Transformadores tipo seco en resina
Consideraciones especiales:
1.- Corrección de potencia (temp.) por altura:
Cuando el montaje excede los 1000 msnm, la elev. nominal de temp.debe castigarse en 2.5% por cada 500 mt que se exceda de 1000 m.para transf. con ventilación natural y 5% para unidades tipo AF.
Ejemplo: supongamos un trf. a ser instalado a 2800 msnm. Entonces elfactor de corrección por altura F.ca es
1-���������
��� �
�,�
���= 0,91
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Transformadores tipo seco en resina
Consideraciones especiales:
Es decir, la elevación nominal de temperatura estándar de 100 K,deberá corregirse para que a nivel de mar (1000 m) sea de 100 x 0,91 =91 K y por lo tanto, 100 K a 2800 m
2.- Corrección de dieléctrico por altura:
Cuando el montaje excede los 1000 msnm, la prueba de tensiónaplicada debe incrementarse en 1% por cada 100 mt que se exceda de1000 mt. Esta regla rige hasta los 3000 msnm. Sobre eso, debe llegarsea un acuerdo fabricante- comprador.
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Transformadores tipo seco en resina
Consideraciones especiales:
Ejemplo: supongamos un transformador clase 24 kV a ser instalado a2800 msnm. Entonces el factor de corrección por altura es
1-���������
��� �
�
���= 0,82
Es decir, la tensión de prueba estándar de 50 kV correspondiente a esatensión, deberá corregirse para que a nivel de mar (1000 m) seaprobado con
50/0,82 = 61 kV.
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Transformadores tipo seco en resina
Consideraciones especiales:
3.- Corrección de potencia (temp.) por ambientes calurosos:
Temp. aceptadas por la norma IEC:
40°C nunca excedidos.
30°C media mensual del mes mas caliente
20°C media anual.
Cuando el montaje se realizará en un lugar donde cualquiera de losvalores anteriores es excedido, el calentamiento debe reducirse en la
misma cantidad que ese exceso.
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Transformadores tipo seco en resina
Otras clasificaciones:
1.- Por condiciones del clima:
Clase C1:Funcionamiento a temp. ambiente no inferior -5°C, peropuede estar expuesto durante el trasporte y almacenamiento a temps.de -25°C.
Clase C2:Funcionamiento, trasporte y almacenamiento a temp.ambiente de hasta -25°C.
2.- Por tipo de ambiente:
Clase E0: No hay condensación en el transformador y la contaminaciónes inapreciable (instalación seca y limpia).
Clase E1: Condensación ocasional en el transformador (por ejemplo,cuando se desenergiza la unidad). Es posible una contaminación eslimitada.
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Transformadores tipo seco en resina
Otras clasificaciones:
Clase E2: Condensación frecuente o contaminación elevada o unacombinación de ambas.
Nota: Aplicables al funcionamiento y almacenamiento previo
energización.
3.- Por comportamiento frente al fuego:
Clase F0: No hay riesgo especial de fuego a considerar (sin medidasespeciales en el diseño).
Clase F1: Sometidos a riesgo de fuego. Se requieren restricciones deinflamabilidad. Deben minimizarse la emisión desustancias tóxicas yhumos opacos.
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Transformadores tipo seco en resina
Ensayos individuales de laboratorio:
• Medición de resistencia de arrollamientos.
• Relación de transformación y verificación grupo vectorial.
• Medición de impedancia y pérdidas en carga.
• Medición de pérdidas del núcleo y corriente de excitación.
• Ensayo de tensión aplicada a frecuencia industrial.
• Ensayo de tensión inducida.
• Medición de descargas parciales.
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Transformadores tipo seco en resina
Ensayos de tipo en laboratorio:
• Ensayo con impulso tipo rayo.
• Calentamiento (elev. de temperatura).
Ensayos especiales en laboratorio:
• Nivel de ruido.
• Aptitud para soportar corto circuitos.
• Ensayo ambiental (E1, E2).
• Ensayo climático (C1, C2).
• Ensayo de comportamiento frente al fuego (F1)
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Transformadores tipo seco en resina
Envolventes según grado de protección (IEC 60529):
Estándares:
• IP 00: sin envolvente exterior
• IP 31: contra objetos ≥ 2.5 mm y gotas de agua verticales.
Especiales (bajo pedido expreso):
• IP 23: contra objetos ≥ 12.5 mm y agua en forma de lluvia.
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Transformadores tipo seco en resina
Accesorios estándares incluidos:
• 4 ruedas bidireccionales
• 2 terminales de tierra
• 1 placa de identificación
• 2 o 4 argollas de levante (de acuerdo a la potencia)
• 4 conexiones para arrastrarlo
• Placa de bornes para derivaciones en lado AT
• Monitor electrónico para temperatura en fases de BT. con señal através de RTD’s.
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Transformadores tipo seco en resina
Clasificaciones transformadores en resina COMTRAFO para diseñosestándares:
• Norma de fabricación IEC 60076-11
• Clase térmica F (100 K).
• Clase climática C2.
• Clase ambiental E2.
• Comportamiento frente al fuego según clasificación F1.
Nota: Certificaciones C2, E2 y F1 efectuadas por CESI SpA, Milan, Italia.
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Transformadores tipo seco en resina
Mantenimiento básico recomendado:
El mantenimiento debe efectuarse con el transformador desconectadode las líneas AT/BT y puesto a tierra en forma muy visible.
En condiciones normales, es conveniente revisar una vez por año lassiguientes tareas:
• Control del apretado de los tornillos de las conexiones depotencia y señal.
• Control del apretado de los tornillos del tablero de bornescambio de tensión y/o conmutación.
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Transformadores tipo seco en resina
• Control del apretado de los tornillos de prensado debobinas.
• Control del apretado de los tornillos de toma a tierra.
• Limpieza general con aire comprimido seco o nitrógeno,con especial atención en los canales de enfriamiento y enlos bloques de soporte de bobinas.
• Verificar funcionalidad de accesorios.
Bajo condiciones de mucha humedad, contaminación o de sobrecargas,aumentar la frecuencia de las operaciones descritas.
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<<Gracias por su atención>>