Especificación Técnica

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1 Página 1 de 21 Índice 1.- Objeto 2.- Alcance 3.- Desarrollo Metodológico Recuerde que esta Documentación en FORMATO PAPEL puede quedar obsoleta. Para consultar versiones actualizadas acuda al Web Responsable Fecha Redacción Redactor 16/02/2012 Verificación Aprobación Departamento de Subestaciones y Líneas Dirección de Ambiente, Sostenibilidad, Innovación y Calidad 16/02/ /02/2012

2 Página 2 de OBJETO La presente especificación fija las características técnicas y las condiciones mínimas para el dimensionamiento, diseño, fabricación y ensayos, suministro y transporte de los transformadores de intensidad de alta tensión, a instalar en las subestaciones de (en adelante HCDE). 2. ALCANCE Los destinatarios de este documento son los técnicos que deban definir un transformador de intensidad y elaborar la especificación técnica de compra en el ámbito de HCDE. El alcance del suministro del transformador de intensidad englobará: 2.1. Materiales: Suministro y transporte de los equipos relacionados en el presente documento Pruebas en Fábrica s/normas Documentación: a) Instrucciones de manipulación, almacenaje, instalación y mantenimiento. b) Planos de los equipos con indicación de dimensiones, cargas y solicitaciones sobre las fundaciones incluidas vibraciones, detalle de anclajes, etc., que permitan realizar la ingeniería de la Obra Civil. c) Certificados y protocolos de ensayos. 3. DESARROLLO METODOLÓGICO 3.1. Características del sistema Tensión nominal de la red kv Frecuencia nominal 50 Hz

3 Página 3 de 21 Número de fases 3 Tratamiento del neutro Rígidamente a tierra 3.2. Características de los transformadores de intensidad. Según el tipo de posición y el nivel de tensión se presentan las siguientes variantes: Posición de transformador 132/50 kv y 50 MVA (ámbito urbano). Posición de transformador 132/50 kv y 30 MVA (ámbito rural). Posición de transformador 132/20 kv y 50 MVA (ámbito urbano). Posición de transformador 132/20 kv y 30 MVA (ámbito rural). Posición de línea de 132 kv con cable dúplex cóndor (382 MVA). Posición de línea de 132 kv con cable cóndor (191 MVA). Posición de línea de 132 kv con cable Hawk (138 MVA). Posición de acoplamiento 132 kv. Posición de transformador 50/20 kv y 30 MVA (ONAF) o 22,5 MVA (ONAN). Posición de línea de 50 kv con cable Hawk (52 MVA). Posición de línea de 50 kv con cable LA 180 (38 MVA). Posición de acoplamiento 50 kv. Los transformadores de intensidad de 400 y 220 kv en posiciones de transformador de acceso a la red de transporte serán acordes a la normalización de REE (siendo equipos de transporte), únicamente serán definidos por HCDE los equipos correspondientes a la media fiscal. De forma general, las opciones que se nos pueden plantear son las siguientes: Posición de transformador 400/132 kv (unidades monofásicas) y 300 MVA.

4 Página 4 de 21 Posición de transformador 400/132 kv (trifásico) y 250 MVA. Posición de transformador 220/132 kv y 270 MVA. Posición de transformador 220/20 kv y 60 MVA. Las intensidades de diseño consideradas para cada tipo de posición serán las siguientes: TENSIÓN POSICIÓN POT. NOM. (MVA) INT.NOM. (A) INT. PRIMARIA TRAFO INT. (A) 132 TRAFO 132/ medida; 500 protección TRAFO 132/ medida; 500 protección TRAFO 132/ medida; 500 protección TRAFO 132/ medida; 500 protección L DÚPLEX CÓNDOR L CÓNDOR L HAWK TRAFO 50/ TRAFO 50/20 22, L HAWK L LA TABLA 1

5 Página 5 de 21 Así tendremos las siguientes variantes de transformadores de intensidad normalizados, para su consideración, tanto en instalaciones nuevas y ampliaciones en la columna (A) como en las renovaciones de transformadores de intensidad existentes en la columna (B): TENSIÓN POSICIÓN (A) INSTALACIONES NUEVAS (B) RENOVACIÓN Ti S EXISTENTES /5 A (*) 250/5 A (*) Secnd. 1: 20 VA cl.0,2s Fs5 Secnd. 1: 30 VA cl.0,2s Fs5 Trafo 500/1 1 1 A (*) Secnd. 2: 10 VA cl.0,5 5P30 500/5 5 5 A (*) Secnd. 2: 30 VA cl.0,5 5P20 Secnd. 3: 10 VA 5P30 Secnd. 3: 30 VA 5P20 Secnd. 4: 10 VA 5P30 Secnd. 4: 30 VA 5P / A / A Línea y Acoplamiento Secnd. 1: 20 VA cl.0,2s Fs5 Secnd. 2: 10 VA cl.0,5 5P20 Secnd. 3: 10 VA 5P20 Secnd. 1: 20 VA cl.0,2s Fs5 Secnd. 2: 20 VA cl.0,5 5P20 Secnd. 3: 20 VA 5P20 Secnd. 4: 10 VA 5P20 Secnd. 4: 20 VA 5P /5 1 1 A /5 5 5 A Trafo, Línea y Acoplamiento Secnd. 1: 20 VA cl.0,2s Fs5 Secnd. 2: 10 VA cl.0,5 5P20 Secnd. 1: 20 VA cl.0,2s Fs5 Secnd. 2: 20 VA cl.0,5 5P30 Secnd. 3: 10 VA 5P20 Secnd. 3: 20 VA 5P30 TABLA 2

6 Página 6 de 21 IMPORTANTE: (*) Los transformadores de intensidad normalizados para posiciones de transformador de primario 132 kv no son del tipo multirrelación, como en el resto de los casos. Tendrán una relación fija de 250/5 A para el primer secundario y de 500/1 o 5 A para los restantes, tanto si la posición es de 50 o de 30 MVA. Para el caso de la sustitución de equipos existentes se contempla la posibilidad de utilizar intensidades secundarias de 5 A en los circuitos de protección con el objeto de que el alcance de la reforma esté acotado al propio trafo de intensidad. El cambio de la intensidad secundaria implicaría un cambio de los equipos de baja tensión asociados (relés de protección, convertidores, contadores, etc). Se recuerda que la intensidad secundaria de protección normalizada por HCDE es 1 A y será ésta la que se deba considerar de forma general. Los transformadores de intensidad definidos cumplen que, por un lado, todas las intensidades primarias cumplan con el Reglamento de Puntos de Medida permitiendo la media fiscal en un punto frontera, y por otro, aseguran que no se produzca saturación. En los cálculos ante saturación se han considerado intensidades de cortocircuito de 28 ka para la red de 132 kv y de 12 ka para la red de 50 kv. Como orden de magnitud se muestran a continuación los valores de intensidad de defecto calculados para un horizonte 2051 en las subestaciones de nuestra propiedad que presentan los valores más elevados: Corredoria 132 kv: 27,2 ka trifásico Soto 132 kv: 26,4 ka trifásico Carrió 132 kv: 26,1 ka monofásico. Trasona 50 kv: 10,1 ka monofásico Tabiella 50 kv: 9,5 ka monofásico Villaviciosa 50 kv: 9,3 ka monofásico

7 Página 7 de 21 Los transformadores de intensidad indicados en la tabla 2 son válidos para la inmensa mayoría de subestaciones de HCDE, de forma que no sufrirán saturación ante las intensidades de cortocircuito presentes incluso con distancias de cableado elevadas (500 m). En las tablas 5 a 12 se muestran los resultados de cálculo de la intensidad máxima de cortocircuito que soportaría cada transformador de intensidad sin saturarse en función de la distancia de cableado. En el caso en el que las exigencias sean mayores a las indicadas en estas tablas, bien por una intensidad de cortocircuito o por una distancia entre el transformador de intensidad y los relés de protección excepcionalmente elevada hay que confirmar mediante cálculo las características requeridas del equipo. Si las exigencias ante la saturación hicieran necesario irse a un transformador de intensidad de mayores prestaciones es preferible modificar el factor límite de precisión nominal (FLP), considerando equipos 5P30, 5P40, 5P50,..., a modificar las potencias de secundarios o las intensidades primarias. Si con valores razonablemente altos de FLP, previa consulta con fabricantes, todavía hay problemas de saturación habría que irse a potencias nominales superiores. Es importante no modificar las intensidades primarias con el fin de permitir la intercambiabilidad de equipos entre subestaciones. La hoja de datos técnicos que acompañará a la petición de ofertas será una de las mostradas a continuación como tablas 3 y 4 en función del nivel de tensión.

8 Página 8 de 21 POSICIÓN DE 132 kv Cantidad 3 Fabricante Modelo Tipo Invertido Aislamiento Aceite mineral Servicio Exterior Tensión más elevada para el material (Um) 145 kv Tensión de ensayo a frecuencia industrial 275 kv Tensión de ensayo con onda de choque 650 kv cresta Tensión de ensayo de los circuitos secundarios 3 kv ef Frecuencia nominal 50 Hz Normas IEC Relación de transformación (*) (Según tabla 2) Potencias y clases de precisión: En todas las relaciones Secundario 1 (*) (Según tabla 2) Secundario 2 (*) (Según tabla 2) Secundario 3 (*) (Según tabla 2) Secundario 4 (*) (Según tabla 2) Cambio de relación En secundario Intensidad límite térmica (I th ) 40 ka / 1 s Intensidad límite dinámica (I din ) 100 ka cresta Sobreintensidad admisible en permanencia 1,2 In Longitud de la línea de fuga 31 mm/kv Seguridad Reforzada Equipados con: Plano de dimensiones Bornas de conexión Tipo de aisladores Cambio de relación Masa total Masa del aceite Año de fabricación Origen de los transformadores Precio unitario Precio total Condiciones de pago Plazo de entrega (*) Confirmar valores para cada petición de oferta concreta. TABLA 3 Indicador de nivel de aceite Toma de medida de la tangente de delta Válvula de vaciado y toma de muestras Poliméricos NOTA: Las casillas en blanco deberán ser cubiertas por el Ofertante.

9 Página 9 de 21 POSICIÓN DE 50 kv Cantidad 3 Fabricante Modelo Aislamiento Resina epoxy Servicio Exterior/Interior Tensión más elevada para el material (Um) 72,5 kv Tensión de ensayo a frecuencia industrial 140 kv Tensión de ensayo con onda de choque 325 kv cresta Tensión de ensayo de los circuitos secundarios 3 kv ef Frecuencia nominal 50 Hz Normas IEC Relación de transformación: (*) (Según tabla 2) Potencias y clases de precisión: En todas las relaciones Secundario 1 (*) (Según tabla 2) Secundario 2 (*) (Según tabla 2) Secundario 3 (*) (Según tabla 2) Cambio de relación En secundario Intensidad límite térmica (I th ) 16 ka / 1 s Intensidad límite dinámica (I din ) Sobreintensidad admisible en permanencia Longitud de la línea de fuga Seguridad Equipados con: Plano de dimensiones Bornas de conexión Tipo de aisladores Cambio de relación Masa total Masa del aceite Año de fabricación Origen de los transformadores Precio unitario Precio total Condiciones de pago Plazo de entrega (*) Confirmar valores para cada petición de oferta concreta. TABLA 4 40 ka cresta 1,2 In 31 mm/kv Reforzada Indicador de nivel de aceite Toma de medida de la tangente de delta Válvula de vaciado y toma de muestras Poliméricos NOTA: Las casillas en blanco deberán ser cubiertas por el Ofertante.

10 Página 10 de 21 Los arrollamientos secundarios de los transformadores de intensidad se conectarán a una caja de conexiones situada en la parte inferior del mismo, protegida contra intemperie. Los cables externos entrarán por la parte inferior a la caja de conexiones. Las bornas correspondientes al arrollamiento de medida de facturación deberán ir provistas de un dispositivo que permita su precintado en dicha caja. El cambio de la relación de transformación debe realizarse en el circuito secundario de bornas. Los transformadores de intensidad estarán preparados para anclaje a soporte metálico por medio de tornillos. Deberán estar provistos de una placa de características y esquema de conexiones fijada al transformador en lugar visible Criterios y puntos a tener en cuenta Como criterio general para definir las intensidades secundarias tenemos el siguiente: Secundario de medida (fiscal o no): 5 A Secundario destinado a protección: 1A Estas intensidades secundarias serán las consideradas para subestaciones nuevas o nuevas posiciones en subestaciones existentes. En el caso de ampliación o renovación de subestaciones es muy importante tener en cuenta las características de la instalación existente a la hora de definir las intensidades secundarias. Entre los condicionantes que nos pueden imponer 5 o 1 A secundarios están los siguientes: La protección diferencial de barras existente. En posición de transformador, los secundarios de los transformadores de intensidad de la cabina de MT del transformador, ya que hay protecciones diferenciales de

11 Página 11 de 21 transformador que exigen que las intensidades secundarias de los transformadores de intensidad de ambos lados de la máquina sean iguales. Como se indica mediante la llamada (*), y se ha dicho anteriormente, es importante comprobar para cada caso concreto que las características del transformador de intensidad (intensidades primarias, factor límite de precisión nominal y potencia de cada secundario) son, por un lado, válidas atendiendo a las exigencias para evitar la saturación ante cortocircuito en los secundarios de protección, y por otro, son conformes con el Reglamento de Puntos de Medida para el secundario de medida en caso de medida fiscal. Como criterio general, el uso de cada uno de los secundarios será el siguiente: 132 kv Secundario 1: Medida fiscal o de régimen interno (integrada en la UCP en las posiciones nuevas y en contador en las renovaciones). Secundario 2: Protección primaria y media de régimen interno (en UCP o contador) en el caso de que el secundario 1 alimente a la medida fiscal. OJO que este segundo secundario es de protección por lo que no se saturará ante intensidades de cortocircuito, todos los elementos de medida que cuelguen de él deben estar dimensionados para funcionar bajo esta circunstancia. Secundario 3: Protección secundaria. Secundario 4: Protección diferencial de barras y fallo interruptor. 50 kv Secundario 1: Medida fiscal o de régimen interno. Secundario 2: Protección primaria y media de régimen interno en el caso de que el secundario 1 alimente a la medida fiscal. OJO que este segundo secundario es de protección por lo que no se saturará ante intensidades de cortocircuito, todos los

12 Página 12 de 21 elementos de medida que cuelguen de él deben estar dimensionados para funcionar bajo esta circunstancia. Secundario 3: Protección secundaria (si la equipa) y protección diferencial de barras y fallo interruptor. A continuación se muestran las intensidades máximas de cortocircuito en función de la longitud de los cables de intensidad que, en las condiciones indicadas, admiten los transformadores de intensidad considerados sin que se sufran saturación: NOTA: Como orden de magnitud para el consumo de las bobinas amperimétricas de los relés de protección: - SEL331B y SEL351: 0,13 VA para 1A - SEL387E: 0,27 VA para 5 A - SEL587 y SEL551: 0,06 VA para 1 A - REB500: 0,1 VA para 1 A En los relés electromecánicos los consumos son muy superiores, como ejemplo los 15 VA de la protección diferencial de barras tipo BUS1000 de G.E. POSICIONES NUEVAS POSICIONES NUEVAS DE TRANSFORMADOR 132 kv: TRAFO 132/50 kv y TRAFO 132/20 kv Supuestos: Int. Secundaria: Potencia FLP: Secc. Cable: Consumo Consumo Secundario: Relés: interno Ti: 1 A 10 VA 5P30 6 mm 2 0,5 VA 5 VA ÁMBITO RURAL: 30 MVA ÁMBITO URBANO: 50 MVA 500 m 38,9 ka 500 m 35,7 ka TABLA 5

13 Página 13 de 21 POSICIONES NUEVAS DE LÍNEA 132 kv: L DÚPLEX CÓNDOR (382 MVA) L CÓNDOR (191 MVA) y L HAWK (138 MVA) Supuestos: Int. Secundaria: Potencia: FLP: Secc. Cable: Consumo Relés: Consumo interno Ti: 1 A 10 VA 5P20 6 mm 2 0,5 VA 5 VA 1000 A primarios y 138 MVA 1000 A primarios y 191 MVA 2000 A primarios y 382 MVA 500 m 42,7 ka 500 m 35,6 ka 500 m 71,3 ka TABLA 6 Supuestos: POSICIONES NUEVAS DE 50 kv: LÍNEA HAWK (LA 280) (52 MVA) Int. Secundaria: Potencia: FLP Secc. Cable: Consumo Relés: Consumo interno Ti: 1 A 10 VA 5P20 6 mm 2 0,5 VA 5 VA 1000 A primarios y 52 MVA 500 m 42,8 ka TABLA 7

14 Página 14 de 21 POSICIONES NUEVAS DE 50 kv: TRANSFORMADOR 50/20 kv 22,5 MVA (ONAN) y 30 MVA (ONAF) LÍNEA LA 180 (38 MVA) Supuestos: Int. Potencia: FLP: Secc. Cable: Consumo Consumo Secundaria: 10 VA 5P20 6 mm 2 Relés: interno Ti: 1 A 0,5 VA 5 VA 500 A primarios y 22,5 MVA 500 A primarios y 30 MVA 500 A primarios y 38 MVA 100 m 26,2 ka 100 m 25,4 ka 100 m 24,4 ka 200 m 25,2 ka 200 m 23,8 ka 200 m 22,1 ka 300 m 24,3 ka 300 m 22,4 ka 300 m 20,2 ka 400 m 23,4 ka 400 m 21,1 ka 400 m 18,6 ka 500 m 22,6 ka 500 m 20,0 ka 500 m 17,2 ka TABLA 8

15 Página 15 de 21 RENOVACIÓN DE Ti S EN POSICIONES EXISTENTES POSICIONES RENOVADAS DE TRANSFORMADOR 132 kv: TRAFO 132/50 kv y TRAFO 132/20 kv Supuestos: Int. Potencia FLP: Secc. Cable: Consumo Consumo Secundaria: Secundario: Relés: interno Ti: 5 A 30 VA 5P20 6 mm 2 0,5 VA 5 VA ÁMBITO RURAL: 30MVA ÁMBITO URBANO: 50 MVA 100 m 50,4 ka 100 m 36,8 ka 200 m 41,8 ka 200 m 25,9 ka 300 m 35,6 ka 300 m 20,0 ka 400 m 31,1 ka 400 m 16,3 ka 500 m 27,6 ka 500 m 13,7 ka TABLA 9

16 Página 16 de 21 POSICIONES RENOVADAS DE LÍNEA 132 kv: L DÚPLEX CÓNDOR (382 MVA) L CÓNDOR (191 MVA) y L HAWK (138 MVA) Supuestos: Int. Secundaria: Potencia: FLP: Secc. Cable: Consumo Relés: Consumo interno Ti: 5 A 20 VA 5P20 6 mm 2 0,5 VA 5 VA 1000 A primarios y 138 MVA 1000 A primarios y 191 MVA 2000 A primarios y 382 MVA 100 m 38,1 ka 100 m 24,9 ka 100 m 49,8 ka 200 m 24,1 ka 200 m 14,4 ka 200 m 28,8 ka 300 m 17,6 ka 300 m 10,1 ka 300 m 20,3 ka 400 m 13,9 ka 400 m 7,8 ka 400 m 15,7 ka 500 m 11,5 ka 500 m 6,4 ka 500 m 12,7 ka TABLA 10

17 Página 17 de 21 POSICIONES RENOVADAS DE 50 kv: LÍNEA HAWK (LA 280) (52 MVA) Supuestos: Int. Secundaria: Potencia: FLP Secc. Cable: Consumo Relés: Consumo interno Ti: 5 A 20 VA 5P30 6 mm 2 0,5 VA 5 VA 1000 A primarios y 52 MVA 100 m 57,5 ka 300 m 26,7 ka 500 m 17,4 ka 200 m 36,4 ka 400 m 21,0 ka TABLA 11

18 Página 18 de 21 POSICIONES RENOVADAS DE 50 kv: TRANSFORMADOR 50/20 kv 22,5 MVA (ONAN) y 30 MVA (ONAF) LÍNEA LA 180 (38 MVA) Supuestos: Int. Potencia: FLP: Secc. Cable: Consumo Consumo Secundaria: 20 VA 5P30 6 mm 2 Relés: interno Ti: 5 A 0,5 VA 5 VA 500 A primarios y 22,5 MVA 500 A primarios y 30 MVA 500 A primarios y 38 MVA 100 m 33,6 ka 100 m 24,1 ka 100 m 17,4 ka 200 m 22,3 ka 200 m 14,7 ka 200 m 9,9 ka 300 m 16,7 ka 300 m 10,5 ka 300 m 7,0 ka 400 m 13,4 ka 400 m 8,2 ka 400 m 5,4 ka 500 m 11,1 ka 500 m 6,7 ka 500 m 4,4 ka TABLA 12

19 Página 19 de Ensayos individuales Todos los transformadores se montarán completamente en fábrica con todos sus accesorios y allí se someterán a los siguientes ensayos y comprobaciones: Comprobación del estado general, dimensiones y disposición de los diferentes accesorios. Comprobación de las placas y de las marcas de polaridad de las bornas de los arrollamientos. Ensayo de tensión a frecuencia industrial del arrollamiento primario de acuerdo con lo indicado en el capítulo correspondiente de la norma UN EN en su última edición. Ensayo de tensión a frecuencia industrial de los arrollamientos secundarios de acuerdo con lo indicado en el capítulo correspondiente de la norma UN EN en su última edición. Ensayo de sobretensión entre espiras, de acuerdo con lo indicado en el capítulo correspondiente de la norma UN EN en su última edición. Determinación de los límites de error de intensidad (relación) y ángulo de fase de cada uno de los núcleos de protección a la frecuencia nominal con una carga conectada igual a la carga de precisión nominal y factor de potencia inductiva de 0,8 para una intensidad primaria igual a la intensidad nominal. Determinación de los errores de intensidad (relación) y ángulo de fase del núcleo de medida a la frecuencia nominal, para cada uno de los valores de intensidad que se indican en la norma UNE EN en su última edición.

20 Página 20 de 21 Determinación del error compuesto de cada uno de los núcleos de protección, de acuerdo con lo indicado en el capítulo correspondiente de la norma UNE EN en su última edición. Medida de capacidad y tg d. Ensayo de descargas parciales, de acuerdo con lo indicado en la norma UNE Deberá figurar el valor de la capacidad aparente medida en picoculombios, o el límite superior medido, que deberá ser inferior a 5 pc a una tensión 1,2 x Um/ 3. Este ensayo se efectuará posteriormente a los ensayos de aislamiento, debiendo figurar en los protocolos el valor real en pc obtenido en el ensayo Contenido de la oferta técnica presentada por el fabricante La oferta que presente el fabricante estará dividida en dos secciones: técnica y comercial. La oferta técnica comprenderá: a) Hoja de datos que incluirá, como mínimo, los que figuran en el apartado 3.2 de esta especificación. b) Descripción detallada de los equipos. c) Planos de planta y alzado de los equipos, con dimensiones y detalles principales. d) Planos necesarios para la realización de la ingeniería civil, con indicación de las cargas (si es necesario).

21 Página 21 de Excepciones a esta especificación En la oferta se indicará claramente, en capítulo aparte, cualquier excepción a esta Especificación ya que de lo contrario se considerará como aceptado por el Ofertante todo lo que en ella se determina. Si el Ofertante hace excepciones en cualquier punto, en la oferta se indicará por separado, indicando los números de los apartados objeto de las mismas. Cualquier desviación propuesta por el Ofertante deberá ser aprobada por escrito por HCDE.