Regulación de Ecodiseño en transformadores de potencia 19 de Mayo de 2015
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- María José Ortiz Alcaraz
- hace 7 años
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1 Regulación de Ecodiseño en transformadores de potencia 19 de Mayo de Ingeniería Consultoría Gestión Formación
2 INDICE 1. Introducción. 2. Marco normativo. 2. Ámbito de aplicación. 3. Calendario de implementación. 4. Requisitos de diseño ecológico para transformadores. 2
3 1. Introducción Motivaciones de la regulación: 1. Reducción de las importaciones energéticas. - La Unión Europea importa el 53 por ciento de la energía que consume. - El 90 por ciento del petróleo, el 66 por ciento del gas natural y el 42 por ciento de combustibles sólidos como el carbón. - La factura por importación energética se elevó en 2013 a alrededor de millones de euros, lo que equivale a más de una quinta parte del total de las importaciones de la Unión Europea. 3
4 1. Introducción 2. Cambio a una economía más eficiente en el consumo de energía. - La creación de un único mercado interior de la energía competitivo es un instrumento estratégico tanto para ofrecer a los consumidores europeos la elección entre distintos proveedores de gas y electricidad a precios equitativos como para permitir el acceso al mercado a todas las empresas, en particular a las más pequeñas y a las que invierten en energías renovables. Se trata, por otra parte, de garantizar un marco que facilite el funcionamiento del mecanismo de intercambio de derechos de emisión de CO2. 4
5 1. Introducción 3. Aumento a soluciones tecnológicas innovadoras y mejora de la competitividad. - La UE fija objetivos nacionales obligatorios en relación con la cuota de energía procedente de fuentes renovables en el consumo final bruto de energía y con la cuota de energía procedente de fuentes renovables en el transporte. 5
6 2. Marco normativo Horizonte DIRECTIVA 2009/125/CE REGLAMENTO 548/2014 Reducción al 20% las emisiones de gases de efecto invernadero (30% si se alcanza un acuerdo internacional) Marco para el establecimiento de requisitos de diseño ecológico a los productos relacionados con la energía Niveles mínimos de eficiencia que deben cumplir los transformadores en servicio en el mercado europeo Aumento del 20% de energía procedente de fuentes renovables Reducción el 20% del consumo de energía mediante una mayor eficiencia energética, además, en cada país el 10% de las necesidades del transporte deberán cubrirse mediante biocombustibles. Deroga la Directiva 2005/32/CE ampliando a todos los productos relacionados con la energía La transposición a nivel nacional se realiza a través del R.D. 187/2011 Las Pérdidas totales derivadas de los transformadores en los 28 estados miembros asciende aproximadamente a 100TWh anuales, lo que corresponde a 40 Mt de emisiones de CO2 El potencial de mejora de la rentabilidad con un diseño más eficiente se ha estimado en unos 16,2 TWh anuales en 2025, lo que corresponde a 3,7 Mt de emisiones de CO2 6
7 3. Objeto y ámbito de aplicación Objeto de aplicación: 1. Los requisitos de diseño ecológico que deben cumplirse para introducir en el mercado o poner en servicio transformadores de potencia con una potencia mínima de 1 kva utilizados en redes de transmisión y distribución eléctrica de 50 Hz o para aplicaciones industriales. 2. Será aplicable a los transformadores adquiridos después del 01 de Julio de
8 3. Objeto y ámbito de aplicación Ámbito de aplicación: 1. De aplicación a transformadores de potencia secos y sumergidos con potencia mínima de 1 KVA, quedando exentos los siguientes: Transformadores de medida Transformadores fuera del reglamento 548/2014 Transformadores con bobinas de baja tensión utilizados con rectificadores Transformadores conectados directamente a Hornos Transformadores en aplicaciones marítimas y plataformas flotantes Transformadores para instalaciones de emergencia Transformadores para aplicaciones en aguas profundas Transformadores de tracción Transformadores de arranque de motores de inducción trifásicos Transformadores de ensayo Transformadores de soldadura Transformadores para aplicaciones a prueba de explosiones y minería marítima Transformadores y autotransformadores para para sistemas de alimentación ferroviaria Transformadores de interfaz MT a MT hasta 5 MVA transformadores de potencia de gran tamaño si se no se dispone de alternativas técnicamente viables para cumplir los requisitos mínimos de eficiencia Transformadores de puesta a tierra Transformadores de potencia de gran tamaño que sustituyen en la misma ubicación a transformadores de potencia grandes similares ya existentes, si la sustitución no puede lograrse sin costes 8
9 4. Calendario de implementación 29/09/2009 La UE adopta la directiva sobre diseño ecológico 2009/125/CE 11/06/2014 La UE adopta reglamento para aplicación de ecodiseño. Reglamento 548/ /07/2015 Primera etapa de cumplimiento de requisitos de eficiencia. Reglamento 548/ Evaluación intermedia del Reglamento por parte de la UE*. 01/07/2021 Segunda etapa de cumplimiento de requisitos de eficiencia. Reglamento 548/2014 9
10 4. Calendario de implementación Evaluación intermedia del Reglamento por parte de la UE* La Comisión revisará el Reglamento a la luz del progreso tecnológico a más tardar tres años después de su entrada en vigor y presentará los resultados de dicha revisión. Concretamente, la revisión evaluará, al menos, los siguientes aspectos: 1. Establecer valores mínimos del índice de eficiencia máxima para todos los transformadores de potencia medianos, incluidos los que tienen una potencia asignada inferior a kva. 2. Separar las pérdidas asociadas al núcleo magnético de las correspondientes a otros componentes que realizan funciones de regulación de la tensión, en su caso. 3. Requisitos mínimos de rendimiento para transformadores de potencia monofásicos, así como para transformadores de potencia pequeños. 4. Adecuación de las concesiones para transformadores de montaje en postes y para combinaciones especiales de tensión de bobinas para transformadores de potencia medianos. 5. Mejora del impacto medioambiental distinto del de la energía en la fase de utilización. 10
11 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Requisitos mínimos de rendimiento o eficiencia en función de la tipología de transformador: Transformadores de potencia medianos (1,1 kv < Um < 36 kv y 5 kva < Sr < 40 MVA). Deberán cumplir los máximos permitidos para pérdidas debidas a la carga y pérdidas en vacío o los valores del índice de eficiencia máxima (PEI) salvo los de montaje en postes, que deberán cumplir los máximos permitidos para pérdidas debidas a la carga y pérdidas en vacío. Transformadores de potencia grandes (Um > 36 kv y Sr > 5 kva o Sr > 40 MVA independientemente de la tensión máxima de los equipos) Deberán cumplir los índices mínimos de eficiencia. 11
12 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores trifásicos medianos sumergidos (hasta 3,15 MVA, Um 24 KV, Um 1,1 KV) Pérdidas máx. debidas a la carga y en vacío. Cuadro 1. Transformadores sumergidos medianos 12
13 4. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores trifásicos medianos secos (hasta 3,15 MVA, Um 24 KV, Um 1,1 KV) Pérdidas máx. debidas a la carga y en vacío. Cuadro 2. Transformadores secos medianos 13
14 4. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Corrección de pérdidas debidas a la carga y en vacío en el caso de otras combinaciones de tensión de bobinas o bitensión en una bobina o en ambas (potencia asignada no superior a kva) Una bobina con Um 24 kv y otra con Um > 1,1 kv Una bobina con Um = 36 kv y otra con Um 1,1 kv Una bobina con Um = 36 kv y otra con Um > 1,1 kv Los niveles máximos permitidos en el cuadro 1 y 2 se incremantán un 10 % para las pérdidas en vacío y en un 10 % para las pérdidas debidas a la carga Los niveles máximos permitidos en los cuadros 1 y 2 deben incrementarse en un 15 % para las pérdidas en vacío y en un 10 % para las pérdidas debidas a la carga Los niveles máximos permitidos indicados en los cuadros 1 y 2 deben incrementarse en un 20 % para las pérdidas en vacío y en un 15 % para las pérdidas debidas a la carga. 14
15 4. Requisitos de diseño ecológico para transformadores En el caso de transformadores con una bobina de alta tensión y dos tensiones disponibles desde una bobina de baja tensión con tomas, las pérdidas se calcularán basándose en la tensión superior de la bobina de baja tensión y cumplirán las pérdidas máximas permitidas en los cuadros 1 y 2. La máxima potencia disponible en la tensión inferior de la bobina de baja tensión de dichos transformadores no superará el 0,85 de la potencia asignada a la bobina de baja tensión con su tensión superior. Bitensión en una bobina Bitensión en las dos bobinas En el caso de transformadores con una bobina de baja tensión con dos tensiones disponibles a partir de una bobina de alta tensión con tomas, las pérdidas se calcularán basándose en la tensión superior de la bobina de alta tensión y respetarán las pérdidas máximas permitidas en los cuadros 1 y 2. La máxima potencia disponible en la tensión inferior de la bobina de alta tensión de dichos transformadores no superará el 0,85 de la potencia asignada a la bobina de alta tensión con su tensión superior. Si la potencia nominal total se aplica con independencia de la combinación de tensiones, los niveles indicados en los cuadros I.1 y I.2 pueden incrementarse en un 15 % para las pérdidas en vacío y en un 10 % para las pérdidas debidas a la carga. La pérdida máxima permitida en los cuadros 1 y 2 puede incrementarse en un 20 % para las pérdidas en vacío y en un 20 %, para las pérdidas debidas a la carga en los transformadores con bitensión en ambas bobinas. El nivel de pérdidas se indica para la mayor potencia asignada posible y suponiendo que la potencia asignada es la misma independientemente de la combinación de tensiones. 15
16 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores de potencia medianos sumergidos (Sr > 3,15 kva) Valores mín.del índice de eficiencia máxima (PEI). P0 son las pérdidas en vacío a la tensión y frecuencia asignadas, sobre la toma en cuestión; Pc0 es la potencia eléctrica requerida por el sistema de refrigeración para el funcionamiento en vacío; Pk es la pérdida debida a la carga medida a la corriente y frecuencia asignadas sobre la toma en cuestión, corregida por la temperatura de referencia; Sr es la potencia asignada del transformador o autotransformador sobre cuya base se calcula Pk. Cuadro 3. Transformadores sumergidos medianos 16
17 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores de potencia medianos secos (Sr > 3,15 MVA) Valores mín.del índice de eficiencia máxima (PEI). P0 son las pérdidas en vacío a la tensión y frecuencia asignadas, sobre la toma en cuestión; Pc0 es la potencia eléctrica requerida por el sistema de refrigeración para el funcionamiento en vacío; Pk es la pérdida debida a la carga medida a la corriente y frecuencia asignadas sobre la toma en cuestión, corregida por la temperatura de referencia; Sr es la potencia asignada del transformador o autotransformador sobre cuya base se calcula Pk. Cuadro 4. Transformadores secos medianos 17
18 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores de potencia medianos de montaje en poste Pérdidas máx. debidas a la carga y en vacío indicadas en cuadro 1 y 2 excepto sumergidos con 25 kva < Sr < 315 kva descritas en el cuadro 5. Cuadro 5. Transformadores sumergidos medianos en poste 18
19 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores de potencia grandes sumergidos Valores mín.del índice de eficiencia máxima (PEI). P0 son las pérdidas en vacío a la tensión y frecuencia asignadas, sobre la toma en cuestión; Pc0 es la potencia eléctrica requerida por el sistema de refrigeración para el funcionamiento en vacío; Pk es la pérdida debida a la carga medida a la corriente y frecuencia asignadas sobre la toma en cuestión, corregida por la temperatura de referencia; Sr es la potencia asignada del transformador o autotransformador sobre cuya base se calcula Pk. Cuadro 6. Transformadores grandes sumergidos 19
20 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Transformadores de potencia grandes secos Valores mín.del índice de eficiencia máxima (PEI). P0 son las pérdidas en vacío a la tensión y frecuencia asignadas, sobre la toma en cuestión; Pc0 es la potencia eléctrica requerida por el sistema de refrigeración para el funcionamiento en vacío; Pk es la pérdida debida a la carga medida a la corriente y frecuencia asignadas sobre la toma en cuestión, corregida por la temperatura de referencia; Sr es la potencia asignada del transformador o autotransformador sobre cuya base se calcula Pk. Cuadro 7. Transformadores grandes secos 20
21 5. Requisitos de diseño ecológico para transformadores Requisitos de información (A partir del 01 de Julio de 2015): INFORMACIÓN NECESARIA Potencia asignada, la pérdida debida a la carga y en vacío y la potencia eléctrica de todo sistema de refrigeración en vacío PEI y la potencia de producción Para transformadores de bitensión, la potencia máxima asignada a la tensión inferior, con arreglo al cuadro 3 Peso de los principales componentes del transformador de potencia Transformadores en postes tendrá el indicativo «solo para montaje en postes» Documentación técnica: Documentación técnica Nombre y dirección del fabricante Identificación del modelo y código alfanumérico para distinguir un modelo de otros del mismo fabricante Documentación relativa a la información necesaria 21
22 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Óscar Segura Haro
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