TRANSFORMADORES DE MEDIDA ELECTRICARIBE ESPECIFICACIONES TECNICAS

Transcripción

1 TRANSFORMADORES DE MEDIDA ELECTRICARIBE ESPECIFICACIONES TECNICAS 2008

2 CONTENIDO ELECTRICARIBE 1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION REQUISITOS GENERALES Condiciones del Servicio Condiciones Ambientales Tensiones de Suministro Fundamentos Transformadores de Corriente Transformadores de Tensión NORMAS DE FABRICACION Y PRUEBAS REQUERIMIENTOS TECNICOS Características Generales Consideraciones Regulatorias y Normativas TRANSFORMADOR DE TENSIÓN Conexión Tensión Nominal de Servicio tensión Nominal Secundaria Clase de exactitud Relación de Transformación TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Conexión tensión Nominal de Aislamiento Corriente Nominal Primaria Corriente Nominal Secundaria Clase de exactitud Relaciones de Transformación Exigidas Nivel de tensión IV (>57,5 kv) Nivel de tensión III (34,5 kv) Nivel de tensión II (13,2 kv) Nivel de tensión I (600 V) TRANSFORMADORES DE TENSIÓN CARACTERISTICAS DE FABRICACION MARCACION... 16

3 7.1 Marca de Terminales Método de Marca Marcas en la Placa de Características PRUEBAS Ensayos de Rutina Ensayos Tipo EMPAQUE Y PROTECCION Empaque Individual Embalaje Pag 3 de 19

4 ESPECIFICACIONES TECNICAS TRANSFORMADORES DE MEDIDA 1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION La presente especificación se aplica a transformadores de medida para corriente y tensión, destinados a alimentar con señales de corriente y tensión medidores de energía. 2 REQUISITOS GENERALES 2.1 Condiciones del Servicio Los transformadores especificados serán instalados a los usuarios del sistema de distribución de ELECTRICARIBE S.A. E.S.P., bajo las siguientes condiciones: Condiciones Ambientales Altura sobre el nivel del mar... 0 a 1000 metros Ambiente...Tropical, salinidad marina, contaminación industrial Humedad relativa máxima % Humedad relativa promedio 95 % Temperatura máxima C Temperatura promedio C Temperatura mínima C Tensiones de Suministro Desde Las Redes de distribución Secundaria a) Monofásico Bifilar : a 120 V, ± 5%, mediante acometida de dos conductores conectados a fase y neutro. b) Monofásico Trifilar : a 120/240 V, ± 5%, mediante acometida de tres conductores conectados a dos fases y un neutro. c) Bifásico Trifilar : a 120/208 V ò 127/220 V, ± 5%, mediante acometida de tres conductores conectados a dos fases y un neutro de un sistema trifàsico tetrafilar para redes urbanas. d) Trifásicos Tetrafilar : a 120/208 V ò 127/220 V, ± 5%, mediante acometida de cuatro conductores conectados a tres fases y un neutro. Pag 4 de 19

5 Desde Transformadores de distribución de Uso Exclusivo a) Monofásico Trifilar 120/240 V, ± 5%. b) Trifásico tetrafilar 120/208 V, ± 5%. c) Trifásico tetrafilar 127/220 V, ± 5%. d) Para tensiones diferentes a las normalizadas, con la aceptación de los protocolos de prueba de los transformadores de distribución de uso exclusivo previa notificación de ELECTRICARIBE sobre la tensión a utilizar Desde Redes de Media tensión ò Líneas de Alta tensión a) Trifásico tetrafilar a 13.2 kv, ± 5% ò trifásico Trifilar a 13.2 kv desde redes primarias de distribución ò electrificación rural. b) Monofásico bifilar a 13.2 kv, ± 5% desde redes primarias de distribución ò electrificación rural. c) Trifásico Trifilar a 34.5 kv, ± 5%, desde circuitos industriales ò líneas de subtransmisión rural. d) Trifásico Trifilar a 115 kv, ± 5%, desde líneas de transmisión. 2.2 Fundamentos Los transformadores para medición están destinados a alimentar aparatos de medida. Tienen como función principal reducir a valores normales y no peligrosos, las características de tensión y de corriente en un sistema eléctrico, con el fin de permitir el empleo de aparatos de medición normalizados, por consiguiente más económicos y que puedan manipularse sin peligro. Los factores que determinan la selección de los transformadores de medida son: El tipo de instalación. (2 o 3 elementos) El tipo de aislamiento. La carga a medir La clase de exactitud. La carga nominal (Burden) Corriente de cortocircuito Relación de transformación Se distinguen dos categorías de transformadores para medición: Transformadores de Corriente Pag 5 de 19

6 Transformador para instrumentos en el cual la corriente secundaria, en condiciones normales de uso, es substancialmente proporcional a la corriente primaria y cuya diferencia de fase es aproximadamente cero para una dirección apropiada de las conexiones. El primario de este transformador esta conectado en serie con el circuito que se desea controlar, en tanto que el secundario esta conectado a los circuitos de corriente de uno ò varios aparatos de medición, relevadores ò aparatos análogos, todos ellos conectados en serie. La relación de los transformadores de corriente se determinara de forma tal que se garantice, que la corriente nominal primaria del transformador de corriente sea el valor más cercano al de la corriente nominal del sistema calculado a plena carga y la clase de exactitud no debe variar en ningún punto de carga Transformadores de Tensión Transformador para instrumentos en el cual la tensión secundaria en las condiciones normales de uso, es substancialmente proporcional a la tensión primaria y cuta diferencia de fase es aproximadamente cero, para un sentido apropiado de las conexiones. El primario de dicho transformador esta conectado a los terminales entre los que se desea medir la tensión, en tanto que el secundario esta conectado a circuitos de tensión de uno o varios aparatos de medida, relevadores ò aparatos que requieran esta señal, conectados en paralelo. 3 NORMAS DE FABRICACION Y PRUEBAS Los transformadores de medida deberán ser diseñados y fabricados de acuerdo con lo establecido en las normas NTC 2205 (IEC ) y NTC 2207 (IEC ) para transformadores de corriente y tensión respectivamente. De acuerdo con los diseños de los fabricantes, pueden emplearse otras normas internacionalmente reconocidas equivalentes o superiores a las aquí señaladas, siempre y cuando se ajusten a lo solicitado por la compañía. Las normas aplicables son las siguientes: Pag 6 de 19

7 Norma Descripción - NTC 2205 Transformadores de Corriente - NTC 2207 Transformadores de Tensión 4 REQUERIMIENTOS TECNICOS 4.1 Características Generales Los transformadores de medida para usuarios nuevos ó para aquellos que presenten anomalías técnicas deben ser instalados a la intemperie en el sistema de distribución de las compañías ELECTRICARIBE S.A. E.S.P ELECTROCOSTA S.A. E.S.P, bajo las condiciones ambientales descritas en el numeral 2.1, esto con la finalidad de facilitar la inspección visual, evitar al máximo la manipulación no autorizada. En el caso de requerirse transformadores tipo interior, los equipos deben estar protegidos por una celda de medida que se pueda sellar. Para todos los transformadores solicitados el aislamiento de las bobinas será seco y adecuado a las condiciones climáticas establecidas en el numeral 2.1. No se aceptarán transformadores sumergidos en aceite o que requieran mantenimiento periódico. El aislamiento externo para los transformadores de baja tensión es de encapsulado completo con resina inyectada y para los de media tensión es resina moldeada. La resina epóxica debe tener excelentes características dieléctricas y físicas, tales como resistencia a: Corrientes superficiales de fuga, arco eléctrico, iotización, rayos ultravioleta, intemperie, polución e impactos. La distancia de fuga mínima que se debe garantizar entre fase y tierra debe ser de 440 mm. Todos los accesorios metálicos necesarios componentes del transformador de medida deben ser en acero inoxidable. Los terminales secundarios estarán aislados de la carcasa y del equipo de acuerdo al nivel de aislamiento solicitado. Los terminales primarios serán aptos para recibir cables de Cu y Al. El transformador debe contar con dispositivo para realizar el sellado de los bornes en baja tensión Consideraciones Regulatorias y Normativas Pag 7 de 19

8 - La relación de transformación de los transformadores de tensión debe ser un número entero, sin decimales. - Los transformadores de corriente y tensión deben contar con un certificado de conformidad de producto, expedido por un ente autorizado en Colombia para este fin. - Los transformadores de corriente y tensión deben ser entregados con certificado de calibración, expedido en Colombia por un Laboratorio acreditado por la Superintendencia de Industria y Comercio. Se excluyen los transformadores de medida para el nivel IV (mayor de V), los cuales deben ser entregados con los ensayos realizados fabrica. - Se deberán instalar tres elementos de medida cuando: El primario del transformador de potencia se una estrella, el nivel de tensión de la medida sea superior a tres (III), la carga a medir este distante del equipo de medida más de 50 metros (ramales, extensiones de red, etc), la carga es superior a 1 MVA, cuando exista más de un transformador de potencia. 4.2 TRANSFORMADOR DE TENSIÓN Conexión Los transformadores de tensión se conectan entre fases (dos elementos), ó bien entre fase y tierra (tres elementos). La conexión entre fase y tierra se emplea normalmente con grupos de tres(3) transformadores monofásicos, conectados en estrella: Cuando se trata de subestaciones, alimentadores principales ó puntos de frontera con nivel de tensión superior a nivel II. Cuando se desea medir la tensión y la potencia de cada una de las fases por separado. Cuando el numero de VA, suministrado por dos (2) transformadores de tensión es insuficiente. Cuando el transformador de un usuario no regulado es de conexión Y por el lado primario Tensión Nominal de Servicio Se escoge generalmente la tensión nominal de aislamiento en kv superior, y más próxima a la tensión de servicio tensión Nominal Secundaria Pag 8 de 19

9 La tensión nominal secundaria entre fases, según NTC 2207, es de 100, V. En transformadores conectados entre fase y tierra, la tensión secundaria es de 100/V3, 110/V3 o 120/V Clase de exactitud La exactitud solicitada para los transformadores de tensión es clase 0.5, 0,5(s) ó 0.2 (s) en el caso que se trate de nivel de tensión IV Relación de Transformación La relación de transformación para los transformadores de tensión debe ser entero. No se aceptaran equipos cuya relación sea fraccionaria, esto se exige por claridad en la facturación. 4.3 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Conexión Los transformadores de corriente tienen como finalidad, llevar la intensidad de corriente que se desea medir a un valor cómodo para manipular y registrar. Conectados en serie con las líneas de alimentación, están sujetos a las mismas sobre tensiones y sobre intensidades que ellas. Estas solicitudes, que son provocadas generalmente por un cortocircuito, no son solamente función de la potencia tomada por el circuito de alimentación, sino que depende de la potencia del sistema y de la impedancia de los circuitos afectados tensión Nominal de Aislamiento La tensión nominal de aislamiento de un transformador de corriente, debe ser cuando menos igual a la tensión más elevada del sistema. La elección de la tensión nominal de aislamiento depende igualmente de las condiciones ambientales establecidas en el numeral Corriente Nominal Primaria Los transformadores de corriente deben venir con simple primaria. Los valores normalizados de corriente nominal de acuerdo a la instalación son los siguientes: 20, 100, 500, 600, 1200 y los múltiplos de estos Corriente Nominal Secundaria Pag 9 de 19

10 El valor normalizado es generalmente de 5 A y 1 A para subestaciones Clase de exactitud La exactitud requerida para los transformadores de corriente es clase 0.5(S) ó 0.2(S) en el caso que se trate de nivel de tensión IV. La (S) significa que el transformador es especial, es decir, el transformador debe cumplir con la clase de exactitud de condiciones nominales, desde el 20% al 120%. En mediciones para control de energía diferente a clientes se aceptan clase de exactitud 0,5. La clase de exactitud se designa por el error máximo admisible en porciento, que el transformador pueda introducir en la medición, operando con su corriente nominal primaria y a frecuencia nominal Relaciones de Transformación Exigidas Nivel de tensión IV ( V.) RTC Corriente Térmica ITH (KA) Potencia de VA Clase de 20/ ,2(S) 100/ ,2(S) 500/ ,5(S) Nivel de tensión III (34500 V.) RTC Corriente Térmica ITH (KA) Potencia de VA Clase de 20/ (S) 100/ (S) 500/ (S) Nivel de tensión II (13200 V.) Pag 10 de 19

11 RTC Corriente Térmica ITH (KA) Potencia de VA Clase de 20/ (S) 100/ (S) 500/ (S) Nivel de tensión I (600 V.) RTC Corriente Térmica ITH (KA) Potencia de VA Clase de 600/5 NA 5 0.5(S) 400/5 NA 5 0.5(S) 1200/5 NA 5 0.5(S) 200/5 NA /5 NA /5 NA /5 NA /5 NA TRANSFORMADORES DE TENSIÓN Nivel de tensión II (13200 V.) Relación Primaria o / 3 o 13200/ 3 Relación Secundaria Potencia de VA Clase de 120 o / / Nivel de tensión III (34500 V.) Relación Primaria Relación Secundaria Potencia de VA Clase de / 3 115/ Pag 11 de 19

12 Nivel de tensión IV ( V.) Relación Relación Potencia de Clase de Primaria Secundaria VA Cuadro de potencias (kva) mínima y máxima a medir con los equipos especificados: Relación Primaria de Corriente Relación Secundaria de Corriente Tensión de Alimantación (kv) Potencia Monofásica mínima (kva) Potencia Monofásica máxima (kva) Potencia Trifásica Monofásica mínima(kva) Potencia Trifásica máxima (kva) , , , ,320 7,920 2,286 13, , ,140 1,195 7, ,450 20,700 5,976 35, , , ,300 13,800 3,984 23, ,500 69,000 19, , REQUERIMIENTOS ESPECIALES Las características eléctricas mínimas de cada uno de los tipos de transformadores se describen en los siguientes cuadros. Descripción Unidad Tipo 1 Tipo 2 01 Tensión primaria nominal V / / 3 02 Tensión secundaria nominal V / 3 03 Relación de transformación Frecuencia nominal HZ Potencia nominal de exactitud, según IEC VA Factor de potencia ( a pot. Nominal) 0.8 Induc. 0.8 Induc. 07 Factor de tensión nominal Clase de aislamiento KV Pag 12 de 19

13 09 Clase de exactitud Límite de aumento de temperatura en las C bobinas 11 Tensión de prueba a frecuencia industrial kv durante 1 min. (rms) 12 Distancia de fuga mínima entre fase y tierra mms (intemperie) 13 Tensión de prueba de impulso de onda completa kv /50µS (pico) 14 Límite de error entre el 80 y 120% de la tensión nominal entre el 25 y 100% de la potencia. a) Error de tensión b) Desplazamiento de fase % minutos Descripción Unidad 01 Tensión primaria nominal kv 110/V3 02 Tensión secundaria nominal V 110/V3 03 Relación de transformación Frecuencia nominal HZ Potencia nominal de exactitud, según IEC VA Factor de potencia (a pot. Nominal) 0.8 Induc. 07 Factor de tensión nominal Tensión asignada soportada al impulso tipo rayo kv Tensión asignada soportada a frecuencia kv 230 industrial 10 Clase de exactitud Límite de aumento de temperatura en las C 60 bobinas 12 Factor de tensión asignado/tiempo UN/s 1,5/30 13 Capacitancia pf 8800(5 +10%) 14 Voltaje máximo de operación kv Límite de error entre el 80 y 120% de la tensión nominal entre el 25 y 100% de la potencia. c) Error de tensión d) Desplazamiento de fase % minutos TRANSFORMADORES DE CORRIENTE Descripción Unidad Tipo 1 Tipo 2 01 Tensión nominal del servicio V Relación de transformación A Pag 13 de 19

14 03 Frecuencia nominal Hz Potencia nominal de exactitud, según IEC VA Factor de potencia (a pot. Nominal de exactitud) 0.8 Induc. 0.8 Induc. 06 Nivel nominal de aislamiento (Clase) kv Clase de exactitud 0.5(S) 0.5(S) 08 Tensión de prueba a frecuencia industrial kv 4 34 durante 1 minuto (rms) 09 Tensión de prueba de impulso de onda completa kv /50µS (pico) 12 Límite de aumento de temperatura de devanado con corriente térmica permanente C Distancia de fuga mínima entre fase y mms tierra(intemperie) 14 Factor nominal de seguridad (Fs) Límite de error al 20, 100 y 120% de corriente nominal a) Error de corriente b) Desplazamiento de fase % minutos 0.5 (20% al 120%) (20% al 120%) Descripción Unidad Tipo 1 01 Tensión nominal del servicio V 115 kv 02 Relación de transformación A 03 Frecuencia nominal Hz Potencia nominal de exactitud, según IEC VA 5 05 Factor de potencia (a pot. Nominal de exactitud) 0.8 Induc. 06 Nivel nominal de aislamiento (Clase) KV Clase de exactitud 0.2(S) 08 Tensión de prueba a frecuencia industrial kv 230 durante 1 minuto (rms) 09 Tensión de prueba de impulso de onda completa kv /50µS (pico) 12 Límite de aumento de temperatura de devanado con corriente térmica permanente C Distancia de fuga mínima entre fase y mms - tierra(intemperie) 14 Factor nominal de seguridad (Fs) 5 15 Límite de error al 20, 100 y 120% de corriente nominal c) Error de corriente d) Desplazamiento de fase % minutos 0.5 (20% al 120%) Pag 14 de 19

15 6 CARACTERISTICAS DE FABRICACION La bornera de conexión secundaria tendrá una tapa preferiblemente en material sintético transparente que permita la inserción de sellos de seguridad en forma tal que no pueda ser removida a menos que se rompan dichos sellos. La carcasa de estos equipos debe permitir su conexión a tierra. En los transformadores de la Clase 15 kv, la bornera tendrá lateralmente dos orificios de entrada-salida que permita la inserción de tubos conduit. El diámetro aconsejable de estos orificios será de 25.4 mm (1") y preferiblemente roscado. Los transformadores de corriente de Clase 0,6 kv serán del tipo ventana, el diámetro de la ventana del transformador debe ser entre 8 y 10 cm. Los terminales primarios de los transformadores requeridos deben ser de barras de cobre, con revestimiento de níquel - plata y completos con tornillos, arandelas de presión etc. Los terminales secundarios de todos los transformadores de corriente requeridos, deben ser del tipo doble tornillo adecuado para conductores desde No.14 hasta No.10 AWG. Los bornes deberán estar marcados de una forma clara e indeleble sobre su superficie o en su proximidad designada de acuerdo con la norma de fabricación y pruebas. No se permiten marcas de polaridad mediante papel engomado. Todos los transformadores requeridos deben tener accesorios para montaje consistente en pequeñas platinas galvanizadas y/o tornillos de fijación, base en aluminio ò en acero extragalvanizado que permita el montaje y fijación sobre superficie horizontal ò vertical ò suspendido en posición invertida. Los transformadores de tensión deben ser libres de mantenimiento periódico y con aislamiento de resina moldeada, con terminales primarios tipo tornillo aptos para recibir conductores de cobre o aluminio hasta cable 1/0 AWG. Los terminales secundarios deben ser del tipo doble tornillo, adecuados para conectar alambres de cobre N 12 a N 10 AWG. Los bornes deberán estar marcados de una forma clara e indeleble sobre la superficie o en su proximidad designados de acuerdo con las normas de fabricación y pruebas. No se permiten marcas de polaridad mediante papel engomado. Deben suministrarse catálogos donde se indiquen los detalles constructivos. Pag 15 de 19

16 7 MARCACION 7.1 Marca de Terminales Las marcas de los terminales de los transformadores de tensión y corriente, deben identificar: Los arrollamientos primarios y secundarios. Las secciones de los arrollamientos si los hay. Las polaridades relativas de los arrollamientos. Las derivaciones intermedias si las hay. 7.2 Método de Marca Los terminales deben marcarse en forma clara e indeleble en su superficie ò en su vecindad inmediata. Las marcas deben consistir en letras, seguidas ò precedidas de números donde sea necesario. Las letras deben ser mayúsculas para el lado primario y minúsculas para el lado secundario. Las letras mayúsculas A,B,C y N indican los terminales del embobinado primario y las minúsculas a, b, c y n los terminales del embobinado secundario correspondiente. Las letras A, B y C indican los terminales totalmente aislados y la N el previsto para conectar a tierra y cuyo aislamiento es menor al de los otros terminales. Los terminales que tengan las marcas mayúsculas y minúsculas correspondientes deben tener la misma polaridad en el mismo instante. 7.3 Marcas en la Placa de Características Todos los transformadores de corriente y tensión deben llevar como mínimo las siguientes marcas: El nombre u otra marca con la cual se pueda identificarse el fabricante. Un numero de serie ò una denominación de tipo, preferiblemente ambos. Las corrientes nominales primarias y secundarias. (aplicable solo transf. Corriente) Pag 16 de 19

17 Las tensiones nominales primaria y secundaria. (aplicable solo transf. Tensión) La frecuencia nominal. La capacidad nominal y la clase de exactitud correspondiente junto con la información adicional especificada en la cláusula 32 de la norma ICONTEC La tensión más alta del sistema. El nivel de aislamiento nominal. El factor de tensión nominal. (aplicable solo transf. Tensión) La corriente térmica nominal de corta duración y la corriente dinámica nominal, si esta difiere de 2.5 veces la corriente térmica nominal de corta duración (por ejemplo 13 KA ò 13/40 KA. La clase de aislamiento, si es diferente a la clase A. Si se usan diferentes clases de material aislante, debe indicarse la del material que limita el aumento de temperatura de los arrollamientos. Además cada transformador debe tener una placa de características, de material resistente a la corrosión (en acero inoxidable), en la cual aparezca indicada en forma clara e indeleble toda la información requerida en la Norma NTC, y la leyenda ELECTRICARIBE en caracteres legibles de 5 mm de altura en alto relieve. 8 PRUEBAS 8.1 Ensayos de Rutina De acuerdo con la norma ICONTEC NTC 2205 (IEC ) los transformadores de corriente Y NTC 2207(IEC ) para los transformadores de tensión deben someterse a los siguientes ensayos de rutina: Verificación de las marcas de terminales. Ensayos a frecuencia industrial en los arrollamientos primarios. Ensayos a frecuencia industrial en los enrollamientos secundarios. Ensayos de sobre tensión entre espiras. Determinación de errores de acuerdo con los requisitos de la clase de exactitud apropiada. 8.2 Ensayos Tipo Son los ensayos a los cuales se someten una muestra de transformadores de corriente ó tensión de cada modelo. Estos ensayos podrán ser evitados si el fabricante presenta certificados de ensayo de transformadores del mismo modelo, por laboratorios de prueba aceptados por ELECTRICARIBE. Los ensayos tipo para son los siguientes: Pag 17 de 19

18 a. Para Transformadores de Corriente Ensayos de corriente de corta duración. Ensayo de aumento de temperatura. Ensayo de tensión de impulso. Medida del error compuesto. b. Para transformadores de Tensión Ensayo de aumento de temperatura. Ensayo de tensión de impulso para transformadores de tensión destinados a servicio en instalaciones expuestas. Ensayo de capacidad para soportar cortocircuitos. El costo de estos ensayos debe estar incluido dentro de los precios unitarios y totales cotizados para cada ítem. El oferente deberá presentar con la oferta, el certificado de conformidad de producto y los certificados de calibración realizados por laboratorio acreditado por la súper intendencia de industria y comercio. 9 EMPAQUE Y PROTECCION 9.1 Empaque Individual Se requiere el uso de una caja de cartón o madera por cada unidad de tal manera que se efectúen las maniobras de transporte y almacenaje sin deteriorar el transformador, debiendo marcar en la caja como mínimo la siguiente información: - Nombre del fabricante - Tipo de material - Tensión nominal en voltios - ELECTRICARIBE S.A. E.S.P. 9.2 Embalaje Los transformadores deben venir empacados individualmente y embalados en huacales o cajones resistentes y de buena calidad, en forma tal que los protejan contra golpes por mal manejo durante el transporte, carga y bodegaje, así como de la absorción de humedad. Cada cajón debe estar marcado en un sitio visible, por lo menos en dos de sus caras laterales opuestas, con la siguiente identificación mínima: Pag 18 de 19

19 - Nombre de la fábrica - ELECTRICARIBE S.A. E.S.P. - Tipo de elementos que contiene - Cantidad - Peso total - Número de remesa o lista de despacho Pag 19 de 19