NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA 801 1976-10-08* TRANSFORMADORES. LÍMITES DE CALENTAMIENTO E: TRANSFORMERS. HEATING LIMIT. CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: transformador; límite de calentamiento. I.C.S.: 29.180.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435 Prohibida su reproducción Primera actualización * Reaprobada 2000-12-15
PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. El ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La fue ratificada por el Consejo Directivo el 1976-10-08, reaprobada 2000-12-15. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 383101 Transformadores eléctricos. ASEA BROWN BOVERI LTDA. CODENSA ELECTROPORCELANA GAMMA S.A. EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN MAGNETRÓN RYMEL INGENIERÍA ELÉCTRICA LTDA. SIEMENS SOCIEDAD ANÓNIMA TRANSFORMADORES SIERRA LTDA. UNIVERSIDAD DEL VALLE El ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
TRANSFORMADORES. LÍMITES DE CALENTAMIENTO 1. OBJETO 1.1 Esta norma establece los límites de calentamiento de los devanados, los circuitos magnéticos y el aceite de los transformadores de distribución y de potencia. 2. DEFINICIONES Para los efectos de esta norma se establecen las definiciones dadas en la NTC 317. 3. CONDICIONES GENERALES 3.1 Los límites de calentamiento establecidos en las Tablas 1 y 2 se aplican a transformadores utilizados bajo las siguientes condiciones: 3.1.1 Altitud Si no existe información de la altitud a la cual va a funcionar el transformador, se supone que ésta no pasará de 1 000 m. Para altitudes mayores de 1 000 m (véase el numeral 4.4). 3.1.2 Temperatura del agente refrigerante A menos que se especifique lo contrario, se asumirá que la temperatura máxima del agua de refrigeración, en aparatos refrigerados por agua, no excederá los 25 C a la entrada; en el caso de aparatos refrigerados por aire, no excederá ninguno de los siguientes límites: 3.1.2.1 Temperatura máxima del aire ambiente 40 C. 3.1.2.2 Temperatura promedio diaria del aire: 30 C (véase el numeral 3.1.1 de la NTC 1058). 3.1.3 Cuando los transformadores van a ser utilizados bajo condiciones diferentes a las establecidas en el numeral 3.1.2, se debe consultar la NTC 1058. 1
4. REQUISITOS 4.1 LÍMITES DE CALENTAMIENTO Los calentamientos de los devanados, circuitos magnéticos y del líquido refrigerante de los transformadores destinados a funcionar bajo las condiciones establecidas en el numeral 3.1, no sobrepasarán los límites especificados en las Tablas 1 y 2 cuando se ensayan según la NTC 316. 4.1.1 En el caso de transformadores con más de dos devanados, el calentamiento del líquido refrigerante en la parte superior del tanque se refiere a la combinación de cargas especificadas que sea más severa para el devanado en consideración. 4.2 LÍMITES DE CALENTAMIENTO PARA TRANSFORMADORES SUMERGIDOS EN LÍQUIDO REFRIGERANTE 4.2.1 El límite de calentamiento para los devanados con clase de aislamiento Ao y cualquier método de refrigeración será de 65 C medidos por el método de variación de la resistencia. 4.2.2 El límite de calentamiento del líquido refrigerante con cualquier método de refrigeración (medido por termómetro), será de 60 C cuando el transformador esté sellado o equipado con un conservador (tanque de expansión) y 55 C cuando el transformador no esté sellado o así equipado. 4.2.3 La temperatura de los circuitos magnéticos y de otras partes no debe alcanzar en ningún caso un valor susceptible de dañar el circuito magnético mismo o las partes adyacentes. 4.3 REDUCCIÓN DEL CALENTAMIENTO PARA TRANSFORMADORES QUE UTILIZAN EN AGENTE REFRIGERANTE A TEMPERATURA ELEVADA O CONDICIONES ESPECIALES DE REFRIGERACIÓN CON AIRE Si el transformador está diseñado para funcionar con un agente refrigerante cuya temperatura sobrepasa los valores máximos indicados en el numeral 3.1.2 en no más de 10 C, los calentamientos admitidos para los devanados, los circuitos magnéticos y el líquido refrigerante deberán reducirse así: 4.3.1 Si la potencia aparente nominal es de 10 mva o mayor, la reducción corresponde al exceso de temperatura. 4.3.2 Para transformadores más pequeños, la elevación debe ser reducida en: a) 5 o C si el exceso de temperatura es menor o igual a 5 C b) 10 o C si el exceso de temperatura es mayor a 5 C y menor o igual a 10 C. 4.3.3 Para transformadores con enfriamiento en aire donde el exceso de temperatura sea mayor de 10 o C o para transformadores enfriados en agua donde la temperatura de ésta exceda 25 o C, las elevaciones permisibles de temperatura requieren un acuerdo entre comprador y fabricante. Cualquier condición en el sitio de instalación que pueda ser causa de restricciones sobre el aire refrigerante o que pueda producir altas temperaturas ambientales, debe ser especificada por el comprador. 2
Tabla 1. Límites de calentamiento para transformadores tipo seco 1 2 3 4 Parte Devanado (medido por el método de variación de la resistencia). Método de Refrigeración Ventilación, natural o forzada Clase de Aislamiento A (105) E (120) B (130) F (155) H (180) C (220) Aumento de temperatura o C Circuitos magnéticos y otras partes 1. Adyacentes a los devanados 2. No adyacentes a los devanados Todos 1- Los mismos valores que para los devanados 2- Un valor que no afecte adversamente las partes aislantes que puedan estar en contacto con los devanados (*) Para ciertos materiales aislantes, aumentos de temperatura que pasen de 150 o C pueden ser adoptados por acuerdo entre fabricante y comprador Nota. Los materiales aislantes pueden ser utilizados separadamente o en combinación, siempre y cuando en ningún caso el material esté sometido a una temperatura superior a aquélla para la cual está previsto cuando funciona en condiciones nominales. 4.4 REDUCCIÓN DEL CALENTAMIENTO PARA TRANSFORMADORES DISEÑADOS PARA ALTITUDES SUPERIORES A 1 000 m Para los transformadores refrigerados por aire diseñados para funcionar a una altitud superior a 1 000 m, pero ensayados a altitudes normales, los límites de calentamiento dados en las Tablas 1 y 2 serán reducidos a 0,4 % por cada 100 m en que la altitud exceda los 1 000 m. Tabla 2. Porcentaje de reducción del calentamiento por cada 500 m, para altitudes superiores a 1 000 m. Tipo de transformador Porcentaje (%) Sumergidos - Refrigeración natural Tipo seco - Refrigeración natural Sumergidos - Refrigeración forzada por aire Tipo seco - Refrigeración forzada por aire. 2,0 2,5 3,0 5,0 Nota. Estos porcentajes de reducción de los límites de calentamiento no son aplicables a los transformadores refrigerados por agua. 3
5. APÉNDICE 5.1 NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la integridad del mismo. En el momento de su publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación. NTC 316:1998, Transformadores. Métodos de ensayo para determinar el calentamiento para transformadores sumergidos en líquido refrigerante. NTC 317:1998, Electrotecnia. Transformadores de potencia y de distribución. Terminología. NTC 1058:1975, Transformadores de distribución sumergidos en líquido refrigerante con refrigeración natural. Requisitos de funcionamiento en condiciones de altura y temperatura diferentes de las normalizadas. 5.2 DOCUMENTO DE REFERENCIA INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Power Transformer. Geneve (IEC 76). 4