Transformadores de Distribución Secos Tipo VPI

Transcripción

1 Transformadores de Distribución Secos Tipo VPI kva hasta kva Tensión Primaria desde 600 V hasta 35 kv Tensión Secundaria desde 120V hasta 15 kv

2 Productos de Calidad...Fabricados con Orgullo ABB es el líder mundial en tecnologías de potencia y automatización en asociación con clientes de empresas de servicio público e industrial para mejorar el rendimiento mientras reduce el impacto ambiental. Somos un suministrador de una línea completa de transformadores representando una comunidad internacional de 58 fábricas de ABB en 30 países. Nuestra gente se asegura que nuestra calidad de renombre mundial sea ejemplificada por cada producto que lleva el nombre ABB. Una fuerza de trabajo experimentada y dedicada asegura la calidad de nuestro trabajo y su satisfacción con nuestros productos. Nos esforzamos por excelencia operacional, costos más bajos de fabricación y tiempos cortos de entrega. La misión de ABB es ser el líder en suministrar productos y servicios de calidad para generación, transmisión y distribución, procesos industriales, tránsito de masas y control ambiental que satisfagan las necesidades y requerimientos de nuestos clientes y contribuya a su éxito. Para asegurar la satisfación del cliente, ABB proporciona soluciones integradas con valor agregado que están manejadas por una superior tecnología y rendimiento. Los empleados de ABB están comprometidos a ser líderes en aplicar la combinación única de la compañía de experiencia y recursos mundiales para satisfacer los objetivos sociales para un crecimiento sustentable y energía limpia. ABB 1

3 Los transformadores VPI (Impregnados a Presión de Vacío) son ideales para un rango de aplicaciones. Los transformadores tipo seco, ventilados, VPI de ABB son ideales para la mayoría de las aplicaciones industriales y comerciales. Estos transformadores ofrecen una excelente resistencia mecánica y a cortocircuito, no existe peligro de fuego o explosión, no existe líquido que pueda fugarse, pesan menos que las unidades comparables de resina fundida, bajo costo total de adquisición y bajo costo inicial. Usan un sistema de aislamiento de 220 C listado por UL, indiferente del valor nominal de temperatura. Los costos bajos de instalación, mantenimiento y operación hacen de los transformadores VPI de ABB una inversión sólida. Los transformadores VPI no son explosivos, tienen alta resistencia a la llama y no requieren de bóvedas, diques de contención o costosos sistemas de supresión de incendios. Rango de Producto: kva kva Tensiones Primarias: 600V - 35 kv BIL del Primario: Hasta 150 kv Tensiones Secundarias: 120V - 15 kv BIL del Secundario: Hasta 75 kv Aumento de Temperatura 80/115/150 C Ventajas/Beneficios del tipo VPI: No existe peligro de fuego o explosión No existe líquido que pueda fugarse Clase de aislamiento de 220 C Registrado ISO 9001 Soporte de emergencia: Opción de Despacho Rápido (5 días) Coordinación particularizada Servicio en sitio Soporte técnico Certificación opcional UL y CSA Certificación opcional Nuclear 1E - IEEE Vida calificada - IEEE Certificación sísmica Los transformadores VPI son impregnados a presión de vacío con un barniz de alta temperatura para asegurar la protección al medio ambiente en la mayoría de las aplicaciones comerciales e industriales. Las bobinas de los transformadores VPI de ABB son impregnadas en presión de vacío en barniz de poliéster de alta temperatura. El proceso incluye inmersión completa en barniz bajo vacío y presión, y curado regulado usando equipo de proceso controlado estadísticamente para asegurar consistencia. Las bobinas terminadas son protegidas efectivamente contra la humedad, suciedad y la mayoría de los contaminantes industriales. Los transformadores VPI de ABB son generalmente adecuados para uso interior o exterior donde la gente trabaja y respira. En los transformadores VPI de ABB se usa un sistema de aislamiento Clase 220 C, Listado UL, indiferente del valor nominal de temperatura especificado. Este sistema acomoda un aumento de temperatura estándar de 150 C. Se ofrecen aumentos de temperatura opcionales de 80 C y 115 C y enfriamiento con ventiladores para una excelente capacidad de sobrecarga. Los transformadores VPI ofrecen flexibilidad de diseño y se usan constantemente para repotenciación y modernizaciones Opciones especiales de diseño: Calificación sísmica Requerimientos especiales de ruido Bajas relaciones X/R Alta capacidad de sobrecarga Requerimientos especiales de altitud Diseños para modernización Requerimientos de mayor eficiencia Condiciones especiales del ambiente Diseño de transformador rectificador Aplicación Nuclear 1E Curado en horno completa el proceso VPI ABB 2

4 Construcción del Núcleo y Bobina Construcción del Núcleo Los transformadores VPI de ABB usan una construcción de núcleo traslapado biselado para asegurar un óptimo rendimiento y niveles mínimos de ruido. Las juntas biseladas del núcleo permiten una eficiente transferencia de flujo a lo largo de las líneas de granos naturales entre las piernas del núcleo y el yugo. La construcción traslapada mejora aún más la eficiencia de la junta, reduciendo la aspereza de la misma, lo cual reduce las pérdidas del núcleo y la corriente de excitación. El núcleo está diseñado y construído para brindar las pérdidas más bajas posibles debidas a los efectos de histéresis magnética y corrientes parásitas. Se han seguido todos los pasos posibles para evitar la circulación local de corrientes y para evitar esfuerzos propios de dobladura. El núcleo se fabrica con acero al silicio de grano orientado, alta permeabilidad, laminado en frío. Las densidades de flujo magnético se mantienen muy por debajo del punto de saturación. El acero se corta con precisión para asegurar que será homogéneo y libre de rebabas. Para rigidez y soporte, los yugos superior e inferior se engrapan sólidamente con miembros de soporte de acero. Placas de amarre conectan las grapas superior e inferior y proporcionan una estructura rígida para izado. El núcleo terminado se recubre con un sellante resistente a la corrosión que proporciona cohesión y protección a la laminación contra medios ambientes moderados a severos. Las bobinas de baja tensión son de lámina devanada para integridad de corto circuito En el núcleo se usan juntas traslapadas biseladas, para efi ciencia y reducción de ruido Construcción de la Bobina No se necesita especificar el diseño de los arrollamientos a menos que exista una preferencia del cliente. ABB optimiza la construcción del arrollamiento para la tensión de operación, nivel básico de impulso y capacidad de corriente del arrollamiento individual. Siempre que sea posible los transformadores se fabrican con arrollamientos secundarios de láminas devanadas y arrollamientos primarios de alambre devanado. La construcción de los arrollamientos puede ser de sección circular o rectangular para las bobinas de los VPI hasta 2500 kva. Los arrollamientos en los transformadores VPI con capacidades mayores de 2500 kva son típicamente circulares. Devanado de disco de alta tensión controlado con computadora Las conexiones de barra son empernadas Los arrollamientos de baja tensión VPI de ABB, con clase de aislamiento 1.2 kv (600V) y menores, se devanan típicamente usando conductores de lámina. Esta construcción permite la libre distribución de corriente dentro del ancho axial de la bobina, lo cual elimina las fuerzas axiales desarrolladas en otros tipos de arrollamientos bajo condiciones de cortocircuito. La bobina primaria se devana directamente sobre la bobina secundaria y es separada por una barrera aislante Los conductores de aluminio están normalizados y el cobre es opcional. ABB 3

5 Aplicación Interior/Exterior Los transformadores VPI se usan en algunos de los medios ambiente al interior y al exterior más severos imaginables. Aunque las tecnologías del núcleo y bobina han sido mejoradas para combatir medios cáusticos y húmedos, los transformadores VPI requieren todavía de la protección de un gabinete diseñado apropiadamente. Gabinete uso exterior Un gabinete que se flexiona o dobla bajo una carga de viento fuerte puede comprometer las distancias eléctricas del transformador al gabinete, lo cual puede conducir a fallas del transformador así como también a peligros en la seguridad eléctrica. Un gabinete que permite el ingreso de agua en exceso dentro del gabinete también representa un riesgo indebido. Los diseños de ABB han sido probados para requerimientos de climas extremos y esfuerzos mecánicos asociados con criterio sísmico. Los diseños de gabinete de ABB han sido usados a lo largo de áreas costeras y pendientes frígidas del norte donde los fuertes vientos y lluvia torrencial son comunes. Los gabinetes de ABB se fabrican regularmente usando lámina de grueso calibre como norma. Están disponibles además aluminio y acero inoxidable. Gabinete uso interior NEMA 1 La pintura de polvo seco, depositada electroestáticamente horneada hacia una superficie fosfatizada, proporciona una protección adicional contra medios ambiente severos al interior o exterior Se pueden agregar una variedad de opciones desde techos a prueba de goteo NEMA 2 a filtros, rejillas, paneles con bisagras y herraje especial. Se pueden hacer modificaciones para ampliar el gabinete, agregar placas inferiores, agregar láminas en los extremos y aberturas especiales para aplicaciones específicas. Están disponibles gabinetes particularizados con colores especiales de pintura El sistema vanguardista de pintura de polvo seco de ABB mantiene el gabinete como nuevo durante años. ABB 4

6 Enfriamiento de Aire forzado incrementa la capacidad en kva Provisiones para enfriamiento futuro con ventiladores (FFA) Los transformadores VPI, cuando se lo ha especificado, se pueden suministrar con provisiones para enfriamiento futuro con aire forzado. Esta opción incluye el trabajo de barras dimensionadas para una capacidad incrementada de corriente y provisiones para la instalación futura de ventiladores y equipo de control de los mismos. Enfriamiento con aire forzado (AA/FA) Los transformadores VPI, cuando se lo ha especificado, se los puede suministrar con enfriamiento de aire forzado. El equipo de enfriamiento de aire forzado incluye ventiladores, cableado de control, sensores térmicos y un monitor trifásico electrónico de temperatura. Los sensores de temperatura se colocan en los arrollamientos de baja tensión y son conectados en fábrica al monitor trifásico de temperatura de arrollamientos que controla automáticamente el enfriamiento de aire forzado. El monitor trifásico electrónico de temperatura chequea la temperatura del transformador con despliegues y funciones automáticas. Ubicación típica de la termocupla El sistema típico de enfriamiento de aire forzado incrementa la capacidad nominal de los transformadores VPI en 33 1/3% para unidades hasta 5000 kva y en 25% para unidades de 5001 kva y mayores. Monitor Electrónico de Temperatura (ETM) El ETM combina la indicación de temperatura y las funciones de control de los ventiladores para el transformador y acepta las entradas de los tres sensores térmicos. Características: Despliegue digital de la temperatura La temperatura más caliente del arrollamiento se despliega automáticamente Se puede desplegar la temperatura de cualquier arrollamiento individual Se puede volver a pedir la temperatura más alta, aún si se ha interrumpido la potencia de control Las funciones de ventilador, alarma y disparo son controladas por la temperatura del arrollamiento más caliente Se proporcionan contactos DPDT para las funciones de ventilador, alarma y disparo Los contactos son secos El relé de alarma es a prueba de fallas Los ventiladores se pueden operar manualmente Incluye alarma interna audible que se puede silenciar temporalmente sin cancelar el circuito de alarma. Caja de aislamiento para separar el indicador de los componentes energizados La reposición de alarma puede ser automática o manual con arranque inicial en condición auto Construcción vanguardista de estado sólido Componentes reconocidos por UL Termocupla no magnética Tipo E normalizada Modernización fácil con paneles existentes Los circuitos abiertos de termocuplas son detectados e indicados, pero no afectan la operación del instrumento Acepta potencia de control de 115 o 230 VCA Relés Forma C Características Opcionales El ejercitador de ventilador (programable) energizará los ventiladores una vez por semana Disponible comunicación remota a través de puerto RS-232 ABB 5

7 Diseño, dimensiones y pesos del gabinete estándar Aluminio, 150, 15 kv, 95 kv BIL, kva Alto Ancho Fondo Peso Pulg.(mm) Pulg.(mm) Pulg.(mm) Lbs.(kg) Cobre, 80, 15 kv, 95 kv BIL, kva Alto Ancho Fondo Peso Pulg.(mm) Pulg.(mm) Pulg.(mm) Lbs.(kg) Los valores indicados son típicos y no se deben usar para propósitos de construcción Aseguramiento de Calidad Las siguientes pruebas se hacen en todos los transformadores a menos que se indique como una excepción. El número mostrado no indica necesariamente la secuencia en que se harán las pruebas. Todas las pruebas se realizarán de acuerdo con la última revisión de la norma ANSI C Test Code for Transformers. 1. Medición de la resistencia de todos los arrollamientos en la derivación nominal y en los extremos de las derivaciones en una unidad de una capacidad dada en una orden de múltiples unidades 2. Prueba de Relación en la conexión de la tensión nominal y en todas las conexiones de derivaciones 3. Pruebas de Polaridad y Relación de Fase 4. Prueba sin carga a la tensión nominal 5. Corriente de excitación a tensión nomi nal 6. Impedancia y pérdidas con carga a corriente nominal en la conexión de la tensión nominal de cada unidad y en las extremos de las derivaciones en una unidad de una capacidad dada en una orden de múltiples unidades 7. Prueba de Potencial Aplicado 8. Prueba de Potencial Inducido Doble Pruebas Opcionales: 1. Prueba de Impulso-onda completa y recortada según las normas ANSI y NEMA 2. Prueba de Impulso de control de calidad (onda completa 100%) 3. Prueba de nivel audible de ruido 4. Descarga parcial inducida 5. Prueba de temperatura 6. Prueba de factor de potencia del aislamiento 7. Prueba de interrupción y reacción 8. Prueba de corto circuito 9. Calificación sísmica Normas y Certificaciones ANSI C ANSI C ANSI N UL NRC 10CFR50 Apéndice B ISO 9001 NEMA ST20 CSA Z MIL-I-45208A Calificado para fabricación Nuclear Class 1- E, Safety Related Transformers, incluyendo la Certificación IEEE 344 ABB 6

8 Especificaciones Potencia Nominal Tensión BIL primario Tensión BIL secundario Aumento auto-enfriado primario kv secundario kv temperatura kva kv kv C Hasta 35 Hasta 150 Hasta 15 Hasta 75 80/115/150 Características Normalizadas del VPI 1. Arrollamientos de aluminio Cobre opcional 2. Núcleo traslapado biselado 3. Sistema de aislamiento de 220 C 150 C de aumento promedio de temperatura 4. Impregnado en presión de vacío con barniz de poliéster 5. Cuatro (4) derivaciones de plena capacidad en el arrollamiento de AT, 2 x 2.5% arriba y abajo del valor nominal, en unidades con tensión sobre 601 V. 6. Gabinete ventilado NEMA 1 de lámina gruesa con paneles frontales y posteriores removibles 7. Pintura gris ANSI 61 aplicada electroestáticamente usando polvo seco 8. Cojines aislantes de vibración entre el núcleo y bobina y el gabinete 9. Base equipada con placas para uso de gatos de izado y diseñada para rodar o deslizar el gabinete en cualquier dirección 10. Provisiones para izar el ensamble núcleo-bobina 11. Placa diagramática de características de aluminio 12. Prueba de Impulso de Control de Calidad al 100% 13. Verificación de Diseño de Corto circuito Opciones y Accesorios Listado UL Certificación CSA Certificación nuclear 1E: IEEE 323 vida calificada IEEE 344 certificación sísmica Gabinete NEMA 3R 80 C o 115 C de aumento de temperatura promedio Arrollamientos de cobre Provisiones para enfriamiento futuro con ventiladores (FFA) Monitor electrónico trifásico de temperatura Paquete de ventilación forzada con monitor trifásico electrónico de temperatura Nivel básico de impulso incrementado Diseño optimizado de pérdidas Cámara para terminales en aire Colores especiales de pintura Diseños para modernización Aumento Capacidad Aumento Enfriamiento Temperatura Base 150 C Ventiladores kva kva kva Los transformadores VPI se construyen con aislamiento clase 220 C y tienen un aumento máximo de temperatura de 150 C Cuando se los ordena con aumento de temperatura de 115 C, el transformador VPI (si se lo especifi ca) tendrá una capacidad contínua de sobrecarga de 115% (153% con ventiladores). AA/FA/FA Cuando se los ordena con aumento de temperatura de 80 C (si se lo especifi ca), el transformador VPI tendrá una capacidad contínua de sobrecarga de 135% (180% con ventiladores). AA/FA/FA. Monitor electrónico de temperatura suministrado con barrera aislante para mayor seguridad ABB 7

9 Capacidades normalizadas de transformador Clase de tensión del primario 600 V hasta 34.5 kv, 150 C aumento a 30 C promedio ambiente kva Trifásico Tensión Secundario Seco Ventilado 208Y/ Y/ Delta Auto ventilado enfriado con Y/2400 enfriado enfriado con ventilador Delta Delta 4160 Delta ventilador resistente clima Factor de reajuste de potencia por altitud Corrección kva Altitud (Pies) VPI Aire forzado Corrección BIL (AA) (FA) NOTA: 3.28 pies = 1 metro X indica estándar o disponible Nivel audible de ruido Auto-enfriado Ventilado, enfriado con aire forzado Equivalente de dos Ventilado Capacidad arrollamientos (Capacidad kva Clase FA y kva clase AA) y AFA Tensiones asociadas a BIL Tensión nominal sistema (kv) BIL en uso común (kv cresta) NOTAS: S = Valor normalizado 1 = Nivel más alto opcional donde ocurre la exposición a sobre tensión y se requieren márgenes mejorados de protección 2 = Niveles bajos donde las características de protección de los pararrayos aplicados han sido evaluadas y son apropiadas para brindar protección contra frente de onda Tabla de impedancia kva Norma ANSI ABB Ninguno espec. 5.75% 501 y mayor* 5.75% 5.75% Para unidades con primarios a 60 kv y menores ABB 8

10 Guía de Especificación El transformador será de construcción tipo Impregnado a Presión de Vacío (VPI) y deberá estar instalado en un gabinete ventilado adecuadamente (interior, exterior) El transformador será fabricado por una compañía que esté certificada para ISO 9001:1994, EN ISO 9001:1994; BS EN ISO 9001:1994; ANSI/ASQC Q9001:1994 para diseño y fabricación de transformadores de Potencia, Distribución y Especialidad Tipo Seco. Se suministrará un Certificado de Cumplimiento de este requerimiento con la oferta. El transformador tendrá una capacidad de kva con una tensión primaria de kv, conectado en (delta,estrella) con BIL nominal de kv y una tensión secundaria de V conectada en (delta, estrella) con BIL nominal de kv. El transformador tendrá una impedancia (según normas de fabrica, %IZ) El aumento de temperatura promedio de los arrollamientos del transformador será de (80 C, 115 C, 150 C) nominal y se fabricará usando aislamiento Clase 220 C, indiferente del aumento de temperatura especificado. El transformador no excederá el aumento de temperatura especificado cuando la unidad es operada continuamente a capacidad plena de la placa de características. El transformador será capaz de conducir el 100% de la capacidad de placa en un ambiente de 30 C promedio, sin exceder 40 C máximo, en cualquier período de 24 horas. Los arrollamientos de alta y baja tensión se fabricarán usando conductores de (cobre, aluminio). Los conductores serán aislados con aislamiento de 220 C. Los arrollamientos de transformador con aislamiento clase 1.2 kv (600V) y menores, se devanarán usando conductores de hoja o lámina. Los arrollamientos de transformadores con clase de aislamiento de 2.5 kv (2400V) y mayores, se devanarán usando conductores de alambre. El arrollamiento de alta tensión se devanará sobre el arrollamiento de baja tensión, con suficiente firmeza mecánica para evitar movimientos durante condiciones de falla y con suficiente aislamiento sólido Clase 220 C, para aislar el potencial dieléctrico del arrollamiento de alta tensión del arrollamiento de baja tensión. El núcleo del transformador se fabricará con laminaciones de acero al silicio de grado alto, no envejecido, con alta permeabilidad magnética y bajas pérdidas por histéresis y por corrientes parásitas. La densidad de flujo magnético se mantendrá muy por debajo del punto de saturación. Se usarán juntas traslapadas biseladas en el núcleo para minimizar las pérdidas, corriente de excitación y nivel de ruido. Las laminaciones del núcleo se engraparán entre sí con miembros de acero robustos. El conjunto núcleo-bobina totalmente ensamblado se impregnará en vacío con barniz de poliester. El proceso total VPI aplicará un (1) ciclo de pantalla protectora de barniz de poliéster a las bobinas y una pantalla protectora a la barra, núcleo y estructura de soporte. El barniz se curará en el ensamble núcleo-bobina siguiendo un ciclo establecido temperatura versus tiempo de horneado, en un horno con circulación de aire caliente. El proceso VPI impregnará efectivamente el ensamble completo núcleo-bobina, lo cual resultará en una unidad que es virtualmente impermeable a la humedad, suciedad, aire salado y otros contaminantes industriales. El transformador tendrá cojines aislantes de vibración instalados entre el ensamble núcleo-bobina y las estructuras de la base del gabinete para evitar la transmisión de vibración que soporta la estructura. El valor nominal de impulso del transformador debe ser igual o exceder el nivel básico de impulso especificado por las normas ANSI para la clase de tensión aplicable. El nivel básico de impulso será inherente al diseño del arrollamiento y será obtenido sin el uso de pararrayos complementarios. El gabinete se fabricará de lámina de acero de grueso calibre y tendrá acabado de pintura color ANSI 61. La pintura se aplicará usando un sistema de pintura con polvo seco depositado electroestáticamente. Todas las aberturas de ventilación serán de acuerdo con las normas NEMA y NEC para gabinetes ventilados. La base del gabinete se suministrará con placas para puesta a tierra ubicadas en esquinas opuestas diagonales. La base tendrá placas para uso de gatos y se fabricará con miembros robustos de acero para permitir el arrastre o rodamiento en cualquier dirección. El núcleo deberá estar visiblemente conectado a tierra al marco, por medio de una banda flexible de puesta a tierra. Cuando se requiera el enfriamiento con aire forzado, se incrementará la capacidad auto-enfriada contínua del transformador en 33 1/3 % en unidades hasta 5000 kva y 25% en unidades mayores que 5000 kva. El incremento FA será posible con enfriamiento de aire forzado sin exceder el aumento de temperatura máximo especificado. El enfriamiento de aire forzado se regulará automáticamente con sensores ubicados en los ductos de aire de los arrollamientos de baja tensión. El enfriamiento con aire forzado incluirá: Monitor trifásico electrónico digital de temperatura, ventiladores, cableado de control, panel de control con conmutador de prueba, luces indicadoras, alarma y conmutador silenciador de alarma. Cuando se han especificado 80 C y 115 C de aumento de temperatura de arrollamiento, los transformadores se pueden diseñar con capacidad inherente de sobrecarga. Cuando se lo ha especificado, una unidad de 80 C de aumento de temperatura será capaz de una operación contínua al 35% por encima de capacidad de placa y, una unidad de 115 C de aumento de temperatura será capaz de una operación al 17% por encima del valor de placa. Esta capacidad de sobrecarga se conseguiría en las capacidades AA y FA y se logrará permitiendo que el máximo aumento de temperatura del transformador sea de 150 C. La especificación del cliente debe definir la alta capacidad de sobrecarga. Después de terminado, cada transformador se debe someter a las siguientes pruebas de rutina según la norma ANSI C y ANSI C Las pruebas se deben hacer usando equipos de prueba calibrados que tienen registros de precisión verificables por el National Institute of Standards Technologies (NIST). El Certificado de Calibración se suministrará con los reportes de prueba, si se lo pide. Adicionalmente a las pruebas de rutina se debe ejecutar la Prueba de Impulso de Control de Calidad al 100% en cada transformador suministrado. Pruebas de Rutina Megger Relación Resistencia Relación de fase Pérdidas con carga, Impedancia y Regulación Pérdidas sin carga y Corriente de Excitación Prueba de Impulso de Control de Calidad al 100% Prueba de Potencial Aplicado Prueba de Potencial Inducido ABB 9

11 Boletín Descriptivo , Revisado 04/05. ABB Inc. 175 Industry Drive, P.O.Box 38 Bland, VA (276) Fax: (276)