1ZSC AAC es, Rev. 7. Aislador pasatapas de papel impregnado en resina, aceite-aire, tipo GSB Guía técnica

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1 1ZSC AAC es, Rev. 7 Aislador pasatapas de papel impregnado en resina, aceite-aire, tipo GSB Guía técnica

2 Instrucción original La información que contiene este documento es de carácter general, por lo que no abarca todas las aplicaciones posibles. Si desea información sobre cualquier aplicación específica que no se contemple en el documento, diríjase directamente a ABB o a su distribuidor oficial. ABB no garantiza ni asume responsabilidad alguna en relación con la exactitud de la información que contiene este documento o el uso que se haga de ella. Toda la información de este documento está sujeta a modificaciones sin previo aviso. Se prohíbe la copia de este documento sin autorización previa. Su contenido no debe ser revelado a terceros ni utilizado para ningún fin no autorizado. Todo incumplimiento será perseguido legalmente.

3 Índice Diseño...5 Características y ventajas...5 Toma de pruebas...6 Adaptador para toma de pruebas...6 Normas y ensayos...6 Transporte y almacenamiento...6 Características eléctricas...7 Parámetros de uso normales...7 Dimensiones...8 Datos de conexión...10 Terminal externo...10 Placa terminal independiente con pernos...10 Coraza externa...10 Terminal interno...10 Sistema de conductor rígido desmontable...11 Contacto inferior fijo...12 Coraza inferior estándar...12 Aislamiento del conductor...12 Carga del conductor y carga mecánica...13 Corrientes admisibles...13 Carga mecánica...13 Recomendaciones sobre la ubicación...14 Datos para pedidos...15

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5 Diseño El aislador GSB es un pasatapas de papel impregnado en resina diseñado para servicio aceite aire. Este aislador se organiza en torno a un tubo central de aluminio en el que está devanado el cuerpo capacitivo, hecho de papel corrugado con inserciones de aluminio en láminas para controlar el esfuerzo eléctrico. El núcleo va impregnado y secado al vacío, lo que proporciona un aislador sin descargas parciales con un factor tan δ (factor de disipación dieléctrica) bajo. Tras el vulcanizado, el cuerpo se mecaniza y se equipa con una brida y un aislante. El aislante es de composite. El espacio entre el cuerpo revestido de papel impregnado en resina y el aislante se llena a continuación con un gel aislante. Terminal externo Pieza superior Aislante lado seco, composite Los aisladores GSB utilizan como conductor de corriente el tubo central, en el que está moldeado el cuerpo capacitivo de papel impregnado en resina. Para la conexión del lado húmedo (aceite) se puede utilizar un sistema de conductor rígido desmontable, un terminal interno para conductor flexible desmontable o un contacto inferior fijo. Por lo general, el contacto inferior se suministra con una coraza inferior estándar. No obstante, existe un contacto inferior alternativo adecuado para corazas adaptadas (solo para conductor rígido desmontable). Para la conexión del lado seco (aire) hay bornes de varias configuraciones estándar, pero se pueden modificar en función de las necesidades de conexión. El aislador debe montarse con un ángulo máximo de 90 respecto de la vertical. El color estándar del aislante de composite es gris claro (ANSI 70). Características y ventajas Macizo (sin aceite) Menor riesgo de incendio. Eliminación de las fugas de aceite del aislador. Toma de pruebas Brida de fijación Cuerpo capacitivo Contacto inferior Fig. 1. Aislador para transformador, tipo GSB, aceite - aire. Transformador estanco Menor riesgo de incendio. Menor riesgo de fugas de aceite del transformador. Aislante de silicona Material resistente. Protección de las personas y los equipos. Fácil manutención Transporte seguro, incluso montado en el transformador. Ligero y compacto Fácil manutención, poco espacio necesario dentro del transformador, escaso impacto ambiental durante su ciclo de vida. 1ZSC AAC es, Rev. 7 Guía técnica de GSB 5

6 Toma de pruebas La capa conductora exterior del cuerpo capacitivo está conectada a la toma de pruebas aislada. Durante el funcionamiento, la toma de pruebas tiene que tener la tapa puesta para conectar a tierra la capa conductora exterior a la brida. La tensión de prueba máxima es de 2 kv y 50 Hz durante 1 minuto. La tensión de servicio máxima es de 600 V. Toma de tensión, U r = 6 kv, disponible como opción. Normas y ensayos Normas El aislador GSB se ha diseñado y probado con arreglo a las normas IEC e IEEE C /01. Pruebas de rutina El aislador se somete a pruebas de rutina con arreglo a las normas aplicables. Las pruebas incluyen la medición de las descargas parciales, el factor de disipación dieléctrica tan δ, la capacitancia y la prueba de tensión no disruptiva a frecuencia industrial. La brida se somete a pruebas independientes de estanqueidad con helio. Además, cada aislador pasa por una inspección visual y da lugar a un informe de pruebas de rutina individual. Pruebas de tipo El aislador se somete a pruebas de tipo completas. Si lo desea, puede solicitar los informes correspondientes. Fig. 2. Toma de pruebas. Adaptador para toma de pruebas Para conectar de forma permanente la toma de pruebas a los circuitos de medición, puede ser necesario un adaptador para toma de pruebas, por ejemplo si no se usa la toma de dimensiones estándar IEEE. Cualificación sísmica Los aisladores GSB con aislante de composite se han cualificado mediante pruebas en mesa vibradora como alto nivel de rendimiento según IEEE Las pruebas realizadas también satisfacen los requisitos sísmicos de AG5 (0,5 g) de IEC TS Transporte y almacenamiento El lado de aceite del aislador incluye un contenedor metálico de estanqueidad que contiene un producto desecante. Dicho contenedor protege el lado de aceite de la absorción de humedad. Es importante que el contenedor de estanqueidad esté instalado durante el transporte y el almacenamiento. El contenedor es adecuado tanto para periodos de almacenamiento cortos ( 6 meses) como para otros prolongados. El aislador se puede almacenar en el exterior si el contenedor de estanqueidad está instalado. Opcionalmente, la barrera contra la humedad RIPCOAT se puede incluir como protección adicional cuando no se instale el contenedor. Fig. 3. Adaptador para toma de pruebas. 6 Guía técnica de GSB 1ZSC AAC es, Rev. 7

7 Características eléctricas Valores GSB Tensión nominal IEC (kv) / Tensión nominal del sistema Tensión nominal fase a neutro IEC (kv) / Clase de aislamiento (kv) Tensión nominal línea a tierra IEEE (kv) Nivel de aislamiento básico (kv) (Igual a la tensión no disruptiva a impulsos de descarga en seco). Impulso tipo maniobra en seco (kv) Impulso tipo maniobra en húmedo (kv) Corriente nominal (A), IEC/IEEE Conductor de Al Conductor de Cu Frecuencia nominal (Hz) Sobretensión temporal (kv) IEC (tensión fase a tierra) CA a frecuencia industrial en húmedo (kv) 460 n.a Frecuencia industrial en seco, prueba de rutina 1 min. (kv) Capacidad nominal entre el conductor y la toma de pruebas C1 ± 10 % (pf), 663/ / / / /612 con espacio para transformador de corriente TC = 300/600 mm Corriente conductor GSB 245 GSB 362 GSB 420 GSB y flexible IEC IEEE IEC IEEE IEC IEEE IEC IEEE 1x50 mm x95 mm x150 mm (3x95) 285 mm (3x150) 450 mm (3x240) 720 mm Parámetros de uso normales Consulte al proveedor si las condiciones exceden los parámetros normales que se indican a continuación. Aplicación: Transformadores Clasificación: Papel impregnado en resina, pasatapas condensador, aislador sumergido para exteriores, clase de temperatura E (120 C) según IEC Temperatura ambiente: +40 a -40 C, según temperatura clase 3 de la norma IEC (-60 C según GOST en las partes aplicables). Altitud del emplazamiento: < 1000 m Nivel de lluvia y humedad: 1-2 mm lluvia/min en horizontal y en vertical, según IEC , y 5 mm/min según IEEE Nivel de contaminación: Según la línea de fuga específica y la norma IEC Fluido de inmersión: Aceite de transformador. Temperaturas del aceite a la carga normal: Temperatura media diaria máxima del aceite: +90 C. Temperatura temporal máxima del aceite: +100 C. Temperaturas del aceite a sobrecargas de corta y larga duración: Temperatura media diaria máxima del aceite: +90 C. Temperatura temporal máxima del aceite: +115 C. Presión máx. del fluido: 100 kpa (sobrepresión) Ángulo de montaje: Horizontal a vertical Toma de pruebas: Dimensiones conformes con IEEE Potential tap type A. Ur = máx. 600 V Toma de tensión: Dimensiones conformes con IEEE Potential tap type B. Ur = 6 kv Capacidad C2 de la toma de pruebas: < 5000 pf Conductor: Tubo central o conductor flexible desmontable. Placa de características: Según IEC/IEEE. Especificación técnica del Cenelec Sí, para el GSB 245 y el GSB 420 1ZSC AAC es, Rev. 7 Guía técnica de GSB 7

8 Dimensiones Tabla 1. Dimensiones (sujetas a modificaciones sin previo aviso). Tipo GSB N.º N.º 1ZSC... Dimensiones (mm) (Al / Cu) L L1 L2 L3 L4 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D CAA / -CCA CBA / -CDA -CAB / -CCB CBB / -CDB CAA / -CCA CBA / -CDA -CAB / -CCB CBB / -CDB CAA / -CCA CBA / -CDA -CAB / -CCB CBB / -CDB CAA / -CCA CBA / -CDA -CAB / -CCB CBB / -CDB FAA / -FCA FBA / -FDA -FAB / -FCB FBB / -FDB Tipo GSB N.º N.º 1ZSC... Toma de pruebas Corriente nominal Espacio para Peso neto (kg) Línea de fuga (mm) (Al / Cu) (A) transformador de (Al / Cu) Nominal Mínima (Al / Cu) corriente TC (mm) CAA / -CCA Toma de pruebas 2000 / / CBA / -CDA Toma de tensión 6 kv 300 / 380 -CAB / -CCB Toma de pruebas / 400 -CBB / -CDB Toma de tensión 6 kv 320 / CAA / -CCA Toma de pruebas 1600 / / CBA / -CDA Toma de tensión 6 kv 450 / 550 -CAB / -CCB Toma de pruebas / 580 -CBB / -CDB Toma de tensión 6 kv 480 / CAA / -CCA Toma de pruebas 1600 / / CBA / -CDA Toma de tensión 6 kv 540 / 650 -CAB / -CCB Toma de pruebas / 680 -CBB / -CDB Toma de tensión 6 kv 570 / CAA / -CCA Toma de pruebas 1600 / / CBA / -CDA Toma de tensión 6 kv 950 / CAB / -CCB Toma de pruebas / CBB / -CDB Toma de tensión 6 kv 1010 / FAA / -FCA Toma de pruebas 1600 / / FBA / -FDA Toma de tensión 6 kv 950 / FAB / -FCB Toma de pruebas / FBB / -FDB Toma de tensión 6 kv 1010 / Guía técnica de GSB 1ZSC AAC es, Rev. 7

9 D4 L4 D1 R5 (2x) R2 (2x) R8 (2x) 48 23,7 L L1 B 65 D5 D7 D2 D6 M12 Ø 23 (12x) L3 CT L2 Ø 70 * Ø 96 D3 * Diámetro del orificio central Fig. 4. Dimensiones. 1ZSC AAC es, Rev. 7 Guía técnica de GSB 9

10 Datos de conexión El terminal externo debe especificarse en cada caso. Se puede utilizar junto con un conductor rígido desmontable, un terminal interno o un contacto inferior fijo. Terminal externo El terminal externo es un borne cilíndrico y se monta del mismo modo en todos los aisladores GSB, con independencia de su tamaño, corriente nominal y sistema de conexión interno. Todos los bornes GSB son, por tanto, válidos para los distintos aisladores GSB. Coraza externa Esta coraza es la estándar para los modelos GSB 420 y 550. Los modelos GSB 245 y 362 cumplen todos los requisitos de las pruebas del IEC y el IEEE sin coraza externa. No obstante, si las líneas conectadas requieren blindaje adicional, se pueden encargar corazas externas (n.º ref DN) también para estos modelos. 152,5 D2 125 Fig. 6. Coraza externa - GSB 420 y 550. Fig. 5. Terminal externo. El terminal completo incluye el borne, un anillo de apriete, una junta, tornillos y arandelas. Las funciones de contacto eléctrico y estanqueidad están totalmente separadas. Primero se fija el borne a la parte superior del aislador con 6 tornillos M10 que garantizan un contacto eléctrico apropiado. La superficie de contacto está situada dentro de la junta, bien protegida de la corrosión. A continuación se fijan al borne el anillo de apriete y la junta con 6 tornillos M8. Terminal interno El terminal interno para la conexión del conductor flexible desmontable es de cobre. Está formado por el borne, con un orificio para soldar el cable, y un anillo partido para el montaje. La coraza inferior se monta con un adaptador. Si se utiliza un terminal interno, por el tubo central no pasa corriente. Tabla 3. Terminal interno. El terminal externo está disponible en varias configuraciones estándar. No obstante, bajo pedido también puede suministrarse en otras configuraciones. Tabla 2. Terminal externo. Par máximo aplicable en el terminal externo: 200 Nm. 72 N.º cat. Material Chapado Diámetro del borne, D2 (mm) 1ZSC AAA Aluminio ZSC AAB Aluminio ZSC AAC Cobre ZSC AAD Cobre - 40 D3 Placa terminal independiente con pernos La placa terminal independiente disponible para bornes de ø30 mm permite conectar el aislador al conductor de línea. Fig. 7. Terminal interno. 10 Guía técnica de GSB 1ZSC AAC es, Rev. 7

11 N.º cat. Diámetro del conductor, D3 (mm) 1ZSC AAA 15 1ZSC AAB 30 1ZSC AAC 40 1ZSC AAD 42 Sistema de conductor rígido desmontable El sistema de conductor rígido desmontable presenta las siguientes ventajas respecto de otros sistemas empleados para altas corrientes: No es preciso prever tapas de visita en la cuba del transformador. El tubo del aislador se usa como conductor. No se precisa ningún soporte especial en el transformador, como ocurre con los contactos de clavija. El centrado del aislador en el transformador es perfecto. El tubo central del aislador se utiliza como conductor. Los conductores flexibles del transformador están equipados con terminales de cable atornillados a un contacto inferior. El contacto va apretado contra la parte inferior del tubo del aislador por medio de una varilla de acero. El extremo superior de esta varilla va atornillado a un dispositivo de muelle formado por dos tubos concéntricos de materiales distintos, diseñado para proporcionar la presión de contacto adecuada a todas las temperaturas. La varilla está dividida en dos partes a la altura de la brida. Si las condiciones de transporte lo requieren, se puede instalar una pieza de unión adicional en cualquier punto por debajo de la brida, a condición de que se indique en el pedido. Además, la sección inferior con el contacto y la coraza se puede sujetar a la tapa durante el transporte y el periodo de permanencia en almacén del transformador. ABB dispone de contactos inferiores con 4 orificios roscados para terminales de cable. Los contactos inferiores son de cobre y de una pieza. Para estos contactos inferiores hay una coraza inferior adecuada (n.º ref. 1ZSC999003AEA). Para obtener más información, consulte Coraza inferior estándar. ABB suministra contactos inferiores especiales por encargo. Tabla 4. Sistema de conductor rígido desmontable. N.º cat. Tipo de conductor rígido desmontable 1ZSC Conductor rígido inferior 1ZSC Conductor rígido superior Orificio roscado M8 para cable de enfilado 152,5 D2 125 L Pieza de unión adicional (previo pedido) H1 mín 200 L5 M12 (4x) Contacto inferior de tipo 1 (estándar) Contacto inferior de tipo 2 (solo para conductor rígido y corazas inferiores adaptadas) Fig. 8. Sistema de conductor rígido desmontable. 1ZSC AAC es, Rev. 7 Guía técnica de GSB 11

12 Contacto inferior fijo El sistema de contacto inferior fijo (n.º ref. 1ZSC AAE) utiliza el mismo contacto inferior que el sistema de conductor rígido, es decir, un contacto de cobre de una pieza, con 4 orificios roscados para los terminales de cable. El sistema de contacto inferior fijo también usa el tubo central como conductor de corriente, pero está sujeto a dicho tubo con un anillo de tracción en lugar de una varilla desmontable. El anillo de tracción es de aluminio y se monta a rosca en el tubo central. A continuación, el contacto inferior se sujeta al anillo con seis tornillos M10, de forma similar al terminal exterior. La coraza inferior, n.º ref. 1ZSC AEA es adecuada para el contacto inferior. El contacto inferior de tipo 2 no se puede usar con el sistema de contacto inferior fijo. Coraza inferior estándar La coraza inferior es de aluminio y va recubierta con pintura de resina epoxi aislante o con 3 mm de cartón prensado. El diseño facilita la instalación y debe utilizarse con contacto inferior de conductor rígido desmontable estándar, el sistema de contacto inferior fijo y el adaptador para el terminal interno. R25 R R R R32 M12 (4x) Fig. 10. Coraza inferior. Fig. 9. Contacto inferior fijo 1ZSC AAE. Tabla 5. Coraza inferior. El contacto inferior tipo 1 (consulte la Fig. 10) se debe usar junto con la coraza inferior estándar. N.º cat. 1ZSC AEA 1ZSC AEB Recubrimiento Pintura epoxi Cartón prensado 3 mm Aislamiento del conductor Los conductores flexibles desmontables deben aislarse con papel aislante impregnado en aceite al vacío o similar para garantizar una integridad suficiente del aislamiento. El aislante de papel debe tener al menos 2 mm y entrar 30 mm como mínimo en el orificio de la coraza inferior. 12 Guía técnica de GSB 1ZSC AAC es, Rev. 7

13 Carga del conductor y carga mecánica Corrientes admisibles Los aisladores GSB cumplen los requisitos de la prueba de aumento de la temperatura del IEC para las corrientes indicadas en la tabla siguiente. Las corrientes de corta duración se calculan con arreglo a la norma IEC y son las indicadas en la Tabla 6. Sobrecarga de los aisladores según IEC Si se selecciona para el aislador un conductor con un 120 % de la corriente nominal del transformador, se considera que el aislador puede soportar las condiciones de sobrecarga especificadas en la norma IEC , siempre que se den las condiciones siguientes: en caso de sobrecarga de emergencia de larga o de corta duración, la temperatura del aceite debe ser como máximo de 115 C y la temperatura media diaria del aceite no debe superar los 90 C. Si las condiciones de sobrecarga son distintas de las que establece la norma IEC mencionada, consulte al proveedor las corrientes y temperaturas admisibles. Corriente de corta duración La corriente térmica nominal de corta duración (I ésima ) se calcula con arreglo a la norma IEC Carga mecánica Las cargas operativas y de prueba en voladizo se indican en la Tabla 7. La fuerza se aplica en el centro del terminal exterior del aislador. Para requisitos extraordinarios, incluidos terremotos, condiciones ambientales externas y equipos pesados, consulte al proveedor. Las pruebas se realizan de acuerdo con las normas IEC e IEEE C Tabla 7. Aislador GSB Carga máx. operativa en voladizo para Carga máx. operativa en voladizo Carga máx. de prueba en voladizo kn montaje vertical kn para montaje horizontal kn 245 2,8 2 5, ,2 2 6, ,3 2 6, , Tabla 6. Corriente de corta duración. Aislador GSB Corriente Corriente de Corriente dinámica nominal (I d corta duración ) A (I ésima ) ka, pico ka, rms, 2 s ZSC AAC es, Rev. 7 Guía técnica de GSB 13

14 Recomendaciones sobre la ubicación Las tensiones máximas del aceite en la superficie del aislamiento del conductor no deben exceder los valores normales de los conductores aislados y componentes similares dentro del mismo transformador. Las recomendaciones que figuran junto a estas líneas pretenden servir únicamente a modo de orientación cuando no se efectúan cálculos completos. Tabla 8. Tipo TC (mm) R (mm) GSB GSB GSB GSB GSB GSB GSB GSB CT mín R5 R Fig. 11. Recomendaciones sobre la ubicación. 14 Guía técnica de GSB 1ZSC AAC es, Rev. 7

15 Datos para pedidos No olvide indicar lo siguiente al hacer su pedido: Tipo y número de referencia del aislador. N.º de referencia del terminal interno, contacto inferior fijo o conductor rígido desmontable, sección inferior y superior. N.º de referencia del terminal externo. Accesorios adicionales o modificaciones. Prueba requerida, además de las pruebas rutinarias normales. Ejemplo de pedido 1: Aislador: GSB 245/1600/0,6 Composite, toma de pruebas Conexión: Conductor rígido desmontable, inferior, pieza de unión adicional H1 = 300 mm Conductor rígido desmontable, superior, contacto inferior de tipo 1 estándar Terminal Cobre/Plata, D2 = 30 mm externo: Coraza inferior: Aislamiento epoxi 1ZSC CAB 1ZSC ZSC ZSC AAC 1ZSC AEA Fig. 12. Placa de características. Ejemplo de pedido 2: Aislador: GSB 420/1600/0,3 Composite, 1ZSC CBA toma de tensión Conexión: Terminal interno D3 = 30 mm 1ZSC AAB Terminal Aluminio, D2 = 60 mm 1ZSC AAB externo: Coraza inferior: Aislamiento de cartón prensado 1ZSC AEB 1ZSC AAC es, Rev. 7 Guía técnica de GSB 15

16 Contacto ABB AB Components SE Ludvika, Suecia Teléfono: Fax: Correo electrónico: Copyright 2014 ABB, reservados todos los derechos. 1ZSC AAC es, Rev. 7,

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