CATÁLOGO TRANSFORMADORES - schaffner.cl · División Portaconductores: dedicada a la fabricación...

CATÁLOGO TRANSFORMADORES

G A R A N T Í A D E C A L I D A D E N S O L U C I O N E S E L É C T R I C A S

Padre Vicente Irarrázaval 899Estación Central - Santiago - ChileFono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233Código Postal 7254906 - www r.cl

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SCHAFFNERSch

Presentación

Desde sus inicios en el año 1982, hasta la fecha, Schaffner S.A. ha evolucionado con éxitodesde su estructura de taller, con alrededor de 10 empleados, a su actual plana de másde 250 colaboradores organizados bajo un esquema de trabajo moderno y que incluye lasmás recientes tecnologías, tanto para los procesos productivos como para los de informacióny administrativos, gracias a los cuales ha podido posicionarse como una empresa líder ensu rubro, con una participación de mercado cercana al 40%.

En sus actuales 12.000 m2 construidos, Schaffner S.A. ha sabido desarrollar con aciertolas estructuras y mecanismos para responder con los altos niveles de eficiencia y calidadque exige hoy la industria a quienes proveen materiales y equipos del rubro eléctrico. Paraatender a los distintos sectores que requieren de los productos de su rubro (sectores minero,forestal, agrícola, pesquero, industrial, de la construcción, de distribución de energíaeléctrica, etc.) en la actualidad Schaffner se estructura operacionalmente en dos divisionesque se identifican con sus actuales líneas de producción:

División Transformadores: dedicada a la fabricación de transformadores de distribucióny de potencia (aéreos, subterráneos, de superficie, subestaciones unitarias, equipos demedida y otros especiales); todos ellos con diseño e ingeniería propios y de acuerdo anormas internacionalmente aceptadas como ANSI e IEC, u otras locales como las queestablecen las distintas empresas distribuidoras de energía (Chilectra, Chilquinta, etc.) Susinstalaciones están diseñadas para la fabricación de transformadores que en potenciaalcanzan los 13 Mva y en tensiones de hasta 35 Kv

División Portaconductores: dedicada a la fabricación de sistemas de canalización paracircuitos eléctricos (bandejas, escalerillas, elementos de soportación y otros accesorios).Estos elementos son fabricados en acero y aluminio y, tal como es el caso de lostransformadores, con diseños e ingeniería propios. Gracias a ello Schaffner S.A. puedeofrecer un amplio espectro de soluciones, normalmente basadas en lo especificado por lanorma NEMA (métodos de ensayo, capacidades de carga, calidad del revestimiento, etc.)o sobre la base de especificaciones propias del cliente.

Entre los logros más recientes e importantes del último tiempo Schaffner S.A. destaca elreconocimiento de carácter universal que ha recibido por su preocupación y esfuerzo porestablecer, con sus clientes y proveedores, relaciones basadas en la confianza y la calidad.Esta distinción se materializó con la obtención de la certificación ISO-9001 (certificadovigente, extendido por Bureau Veritas Quality International, con acreditación de UKAS-Inglaterra), la cual ha sido ratificada semestralmente por el mismo organismo.

Hoy, tras 20 años de operación, Schaffner S.A. ha cambiado su composición accionariae incorporado a su cuerpo directivo ejecutivos de amplia experiencia en el sector eléctriconacional y latinoamericano. En esta nueva etapa, la empresa se ha planteado como objetivosprincipales la modernización de su planta, incorporando nuevas tecnologías y técnicas deproducción que le permitan mantener su posición de liderazgo en el mercado nacional,aumentar las expor tac iones y ampl ia r sus ac tua les l íneas de negoc io .

Gerente General

Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

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Sch CERTIFICACION

ISO 9001

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INDICEINDICETRANSFORMADORES

2

3

4

5

Transformadores de Distribución y de Poder

2.1 Transformador Monofásico Tipo Aéreo2.2 Transformador Trifásico Tipo Aéreo2.3 Transformador Tipo Superficie (Pad Mounted)2.4 Transformador Tipo Sumergible (Radial y Network)2.5 Transformador Tipo Subestación Unitaria (SEU)

Transformadores de Medida

3.1 Transformador de Potencial y Transformador de Corriente3.2 Equipo Compacto de Medida3.2 Valores de tención y corriente utilizados en chile para los ECM3.2 Plano de Equipo Compacto de Medida

Transformadores Especiales

4.1 Transformador de Tipo Seco4.2 Transformador de Puesta a Tierra4.3 Autotransformador

Información Técnica

5.1 Aspectos constructivos y componentes del transformador5.2 Capacidad de sobrecarga de un transformador5.3 Ventilación de los Transformadores5.4 Comportamiento de transformador con cargas c/alto contenido de armónicas5.5 Operación en ambientes contaminados5.6 Operación en altas altitudes5.7 Precauciones en el uso de conectores tipo codo5.8 Ferrorresonancia en transformadores5.9 Derivaciones más usadas en Chile5.10 Operación y mantención del transformador A Operación A.1 Cambio de derivaciones A.2 Capacidad de carga B Recomendaciones de mantención B.1 Inspecciones B.2 Nivel de aceite B.3 Temperatura del aceite B.4 Resistencia de aislación B.5 Aceite B.5 Rigidez dieléctrica del aceite B.5 Acidez del aceite B.5 Tratamiento del aceite B.6 Cambiador de derivaciones B.7 Reemplazo de empaquetaduras (sellos) B.8 Fugas de aceite


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ISO 9001

SCHAFFNERSch

2.1 Transformador Monofásico Tipo Aéreo2.2 Transformador Trifásico Tipo Aéreo2.3 Transformador Tipo Superficie (Pad Mounted)2.4 Transformador Tipo Sumergible (Radial y Network)2.5 Transformador Tipo Subestación Unitaria (SEU)

Dependiendo de su aplicación y potencia, los transformadores se pueden clasificar comotransformadores de distribución y de poder. A su vez, los transformadores de distribución,dependiendo de sus características particulares,se clasifican como de superficie(Pad Mounted) y sumergibles. Los transformadores de poder generalmente sonespecificados tipo Subestación Unitaria.

TRANSFORMADORESDE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

Transformador tipo Subestación Unitaria1500 KVA . 23000/400-231V

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ISO 9001

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2.1 Transformador Monofásico Tipo Aéreo

Los transformadores tipo aéreo están pensados para ser instalados preferentemente enpostes. Su aplicación principal es la distribución de energía eléctrica, reduciendo el voltajede las líneas de transmisión de media tensión a los niveles de baja tensión residencial oindustrial.Pueden ser monofásicos o trifásicos, en potencias de hasta 500 KVA y tensiones de hasta34,5 kV.Normalmente se utiliza aceite mineral como aislante, pero opcionalmente puede suministrarseaceite incombustible de silicona.

El transformador monofásico de tipo aéreo se utiliza en zonas urbanas o rurales, donde sueconomía lo hace adecuado, en la distribución de energía eléctrica para consumos pequeñospreferentemente de uso residencial, alumbrado público o pequeños talleres.

Es fabricado con uno o dos aisladores de alta tensión, dependiendo de, si va a ser conectadoa una o a dos fases, montados en la tapa del estanque, en el lado opuestos de las mochilasde fijación del transformador, para facilitar su instalación. Los aisladores de baja tensiónse ubican hacia el costado del poste, simplificando así la bajada de los conductores.Incorpora también un conmutador de derivaciones de accionamiento externo.

El rango normal de fabricación es de 3 a 25 KVA y en tensiones hasta 34,5 kV.

El transformador monofásico de “distribución aérea económico” (DAE) incorporaadicionalmente fusibles montados externamente en los aisladores de alta tensión, paraprotección contra cortocircuitos. Además, estos fusibles pueden utilizarse para efectuar laconexión o desconexión del transformador, mediante el montaje o retiro de los fusibles conla ayuda de una pértiga. Con este sistema se elimina la necesidad de instalar un desconectadorfusible adicional al transformador. Estos transformadores emplean aisladores de resinaepóxica de nuestra fabricación, de gran resistencia a los impactos, característica que losprotege contra acciones vandálicas.


2.1

Monofásico5KVA 7620/231 V.Para conexión entreuna fase y tierra.

MonofásicoTipo DAE5KVA 12000/231 V.Para conexión entredos fases.


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ISO 9001

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Aspectos Técnicos2.1 Transformador Monofásico Tipo Aéreo

MONOFASICO AEREOPara conección entre dosfases

MONOFASICO AEREO TIPO DAEPara conección entre dos fases

DESCRIPCION


2.1

SCHAFFNERSch

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)

5 DAE

10

POTENCIA

5

(KVA) (KV)TENSION

25

15

A B CVOLUMEN

(L)PESO TOTAL

(Kg.)

25

15

NIVEL

10 DAE

15 DAE

25 DAE

560 1140690

620520

740

640

560

550

520

700

1120

1000

900

1200

510

650

520

520

520

490

540

540

490520

910

1050

810

950

780

15

25

450

480

480

480

720

850

30 95

35 165

46 195

38 180

25 182

30 120

30 115

35

35 140

148

30 112

20 82

20 86

AISLADOR DE B.T.

PLACA DE CARACTERISTICAS

CONMUTADOR (ACC. EXTERNO)

TERMINAL TIERRA

CANCAMOS DE IZADO

TAPON DE LLENADO

MOCHILA DE SUSPENCION

4

8

7

5

6

1

3

2

FUSIBLES DE A.T.9

25

15

15

15

25

15

15

15

25

15

15

15

25

15

15

25

15

25

15

15

AISLADOR DE A.T.

7

3

6

5

8

2

4

1

3

7

6

5

8

2

4

1

9

B

C

A

B

A

C


2

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SCHAFFNERSch

2.2 Transformador Trifásico Tipo Aéreo

Los transformadores tipo aéreo están pensados para ser instalados preferentemente enpostes. Su aplicación principal es en la distribución de energía eléctrica, reduciendo elvoltaje de las líneas de transmisión de media tensión a los niveles de baja tensión residencialo industrial.Pueden ser monofásicos o trifásicos, en potencias de hasta 500 KVA y tensiones de hasta34,5 kV.

Normalmente utilizan aceite mineral como aislante, pero opcionalmente por razones deseguridad pueden suministrarse con aceite incombustible de silicona.

El transformador trifásico tipo aéreo es utilizado para reducir el voltaje de las líneas detransmisión de media tensión a los niveles de las redes de distribución de baja tensión,adecuados para alimentar consumos industriales y domésticos. Este transformador es elmás ampliamente utilizado por las diferentes compañías distribuidoras de energía eléctrica,su rango de fabricación es de 10 a 500 KVA y hasta 34,5 kV.

Transformador tipo Aéreo300KVA 12000/400 - 231 V.


2.2


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Aspectos Técnicos2.2 Transformador Trifásico Tipo Aéreo

11

6

9

4

1

614

10

11 14 7

13

6

9

8 32

12

12

2 3

5

10

8

1

DESCRIPCION


2.2

SCHAFFNERSch

15 HASTA 75 KVA 150 HASTA 500 KVA

1 AISLADOR DE A.T.

VALVULA DE DRENAJE Y MUESTREO

MOCHILA DE SUSPENCION

RADIADOR ( DESDE 45 KVA)

TAPON DE LLENADO

CANCAMO DE IZADO TRANSFOMADOR

CANCAMO DE IZADO PARTE ACTIVA

TERMINAL TIERRA

CONMUTADOR (ACC. EXTERNO)


BASE DE ANCLAJE

AISLADOR DE B.T.

6

2

3

4

5

8

7

9

10

11

12

13

14

INDICADOR DE NIVEL

TERMÓMETRO

(L)

300

150

75

45

30

TENSION(KV)(KVA)

15

POTENCIA DIMENSIONES MAXIMAS (mm)

BA C (Kg.)PESO TOTAL

500

ACEITE

1650 141025 1320

1140

1050

1250

15 1070

25

15

1220

1250

1200

1320

1280

460 1740

260 1145

345 1340

360 1630

840 110015 930

1050

1030

860

25

15

1000

960

25 980

1060

1020

1120

530

750

840

25 890

25

15

900

880

1110

1100

1030

140 540

205

160 760

805

145 550

120 380

110

125 425

410

470

500

650

15 780

25

15

830

850

1000

1020

1040

80 260

95

90

280

335

A

C

C

A

B

B


2

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ISO 9001

SCHAFFNERSch

2.3 Transformador Tipo Superficie (Pad Mounted)

Está compuesto por un transformador propiamente tal y una celda metálica doble adosadaa un costado del estanque. Está diseñado para ser montado sobre radier, pudiendo operarcon toda seguridad en lugares frecuentados por público, en interiores o a la intemperie.Sus características que hacen posible su instalación en diversos lugares, permite que seanconectados próximo a los lugares de consumo, con la correspondiente economía yoptimización de la instalación. Pueden ser suministrados sumergidos en aceite mineralaislante o en fluído incombustible de silicona cuando, por seguridad, así se requiera.

La celda consta de dos compartimentos separados por un tabique, careciendo de piso parapermitir el paso de los cables. A cada compartimento corresponde una de las hojas de unapuerta, la que está dotada de chapa tipo españoleta con llave. Uno de los compartimentosestá destinado al paño de alta tensión, conteniendo terminales de conexión tipo pozo,donde se conectan los conductores de alta tensión mediante conectores codos. Elcompartimento de alta tensión incluye también un conjunto de portafusibles con fusiblesde alta tensión para protección contra fallas del transformador. Estos portafusibles puedenser del tipo Canister de alta capacidad de ruptura y no sumergidos en el aceite deltransformador, o del tipo Bayoneta, más económicos y sumergidos en el aceite. En amboscasos los fusibles pueden ser reemplazados desde el compartimiento AT. Tanto los conectorescodo como los portafusibles, están aislados de modo que no presentan ningún punto vivoexpuesto. El compartimento de baja tensión puede incluir uno o más interruptores automáticoso fusibles.El rango usual de fabricación de estos transformadores es 2500 KVA y hasta 25KV.

Transformador Tipo Superficie500 KVA 1200/400 - 231


2.3


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Aspectos Técnicos2.3 Transformador Tipo Superficie (Pad Mounted)

DESCRIPCION

CON PORTAFUSIBLES BAYONETA

VISTA FRONTAL

2219

18

CON PORTAFUSIBLES CANISTERVISTA FRONTAL PUERTAS ABIERTAS

VISTA LATERAL PLANTA

13

10

9

12

11

1

H1 H2 H3 X2X0

F2F1

16

F3

X1 X3

73 6

14

5

21

17

2

17

13

10 14

6

12

11

1

H1 H3H2 X0 X2

X1 X3

15 16

3F1

4 20

F3F2

21

5

2

7820815

VISTA FRONTAL PUERTAS ABIERTAS


2.3

SCHAFFNERSch

RADIADORES DE REFRIGERACION


INDICADOR DE NIVEL

VALVULA DE ALIVIO DE SEGURIDAD (DESDE 750 KVA)

TERMOMETRO

18

16

17

13

15

14

TERMINAL TIERRA

CANCAMO DE IZADO TAPA

CANCAMO DE IZADO TRANFORMADOR

TAPON DE LLENADO

CELDA A.T. Y B.T.

12

11

10

9

8

7

6

5

4

1

3

2

SOPORTE PARA CABLES

BASE DE ANCLAJE

BARRA DE CONEXION A TIERRA

SOPORTE DE DESCANSO PARA CODOS

CONECTOR DE A.T. TIPO POZO

AISLADOR DE B.T.

PORTAFUSIBLE TIPO BAYONETA

CONMUTADOR (ACCIONAMIENTO EXTERNO)

PORTAFUSIBLE TIPO CANISTER

VALVULA DE ALIVIO DE PRESION

19

20

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO21

PLACA DE CARACTERISICAS22

PESO TOTAL(Kg.)

15

1000

500

750

15

25

15

25

25

300

150

250

15

25

25

15

15

25

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)(KVA)

POTENCIA

(KV) A B C (L)ACEITE

D E

NIVEL DETENSION

15

25

25

2100

2000

2150

1850

2200 2100

15

15

25

15

25

16501650

1700

1700

16501650

1740

1740

1850 2000

1450

1400

1450

2000

1850

1850

1700

2000 1850

900

830

1000

1300

1300

1300

1300

1400

1750 1400

1750

1750

1750

1850

1400

1400

1400

1700

490

580

650

550

730

15

25

25

15

1670

16001610

1610

1600

1600

1600

1600

1300

1300

1310

1310

1750

1750

1550

1550

1320

1400

1400

1320

410

360

450

390

3500

3800

4300

1740

2490

1870

2850

3200

1430

1380

1500

1700

CABLES B.T.ACCESO

CABLES A.T.ACCESO

TRANSFORMADOR

A

C

B

D

E CL

LC


2

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2.4 Transformador Tipo Sumergible (Radial y Network)

Los transformadores tipo sumergible tipo (Radial o Network), fabricados según la especificaciónNº 54 de Chilectra u otra, están destinados a ser instalados en cámara o bóveda bajo elnivel del suelo, donde existe la posibilidad de inmersión ocasional con agua. Podránpermanecer sumergidos durante 12 horas en un volúmen de agua de 3 metros sobre eltransformador sin que ocurran filtraciones. El rango normal de fabricación es de 500, 750y 1000 KVA, en voltajes de 12 o 13,2 kV.

Los transformadores tipo sumergible Radial se suministran con tres terminales tipo pozo,aptos para la conexión de los conductores de alta tensión mediante conectores codo. Losterminales de conexión de los aisladores de baja tensión permiten apernar barras dederivación en posición horizontal.

Los transformadores tipo sumergible Network incorporan un desconectador en el lado dealta tensión, de tres posiciones (conectado, desconectado y tierra), operado manualmentey ubicado en un compartimento con aceite independiente del aceite del transformador. Ellado de baja tensión del transformador está equipado con terminales que emergen por unaventana con bordes apernables, adecuados para la instalación de un protector network.

Transformador tipo Sumergible(Network)750 KVA, 12000 / 400 - 231 V


2.4


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SCHAFFNERSch

2

Aspectos Técnicos2.4 Transformador Tipo Sumergible (Radial y Network)

DESCRIPCION

TRANSF. TIPO NETWORK TRANSF. TIPO RADIAL


2.4

2

1

3

4

7

6

5

8

9

10

13

11

12

16

15

14

18

17

AISLADOR DE B.T.

CONECTOR DE A.T. TIPO POZO


AISLADOR NEUTRO DE B.T.

TERMOMETRO

VALVULA DE ALIVIO DE SEGURIDAD

INDICADOR DE NIVEL




CANCAMO DE IZADO TRANSFORMADOR

TAPON DE LLENADO

CAJA DE CONEXION B.T.

DESCONECTADOR TRIPOLAR DE A.T.

SOPORTE PARA DESCONECTADOR DE A.T.

RADIADOR DE REFRIGERACION

BASE DE APOYO

TERMINAL TIERRA

TRANSF.

RADIAL

RADIAL

NETWORK

NETWORK

RADIAL

1000

1000

POTENCIA

750

750

(KVA)

500

TIPO E

DIMENSIONES (mm)

A B C D

VOLUMEN

ACEITE

F

PESO

TOTAL

12301930

2560

1230 1700

1290 1780

1280

1280- -

- 1030 4630

1145 5050

1080

10201240 13901360

1580

2250

1220 1500

1260 1570

470 23651030

1100-

-

1100- -

680 3260

820 3760

(L) Kg.

14

16

18 13 7

15 8

14

816 15

134 123 11 5 6 10 2 9 117 537 4 1112 6 2 9

A

D CFE C

440

A

BB


2

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ISO 9001

SCHAFFNERSch

2.5 Transformador Tipo Subestación Unitaria (SEU)

Una subestación unitaria es aquella donde el transformador lleva adosadas, formando unsólo cuerpo, una celda de alta tensión y otra de baja tensión. Estas celdas van acopladasen los extremos opuestos del estanque del transformador, mediante flanches apernados.El transformador tipo subestación unitaria también puede tener sólo cajas de conexión,sin celdas en los lados de alta y baja tensión.La celda de alta tensión contiene los equipos de maniobra y protección requeridos por elusuario. La celda de baja tensión incluye los equipos de maniobra, protección, control ymedición que sean necesarios.Este tipo de transformador está proyectado para ser montado sobre radier, y para trabajarbajo techo o a la intemperie. Es adecuado para suministrar energía eléctrica en edificios,e instalaciones en general que requieren un alto grado de seguridad. Permiten ser instaladoscerca de los centros de consumo, reduciendo al mínimo la pérdida de potencia y los costosde instalación. Pueden ser suministrados sumergidos en aceite aislante o en fluidoincombustible de silicona cuando por razones de seguridad así requiera.Son fabricadas de acuerdo a los requerimientos particulares del cliente, en potencias hasta13 MVA y 34,5 kV.

Subestación Unitaria 1600 KVA13800/600 - 346 V en fluido de siliconaincluye desconectador fusible AT, caja de BTducto de barras y centro de distribuciónde carga en BT.


2.5


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2

Aspectos Técnicos2.5 Subestación Unitaria

VISTA FRONTAL

VISTA PLANTA

H1

H2

H3

X0

X1

X3

X2

VISTA PLANTA

H2

H1

H3

X2

X1

X0

X3

VISTA FRONTAL

SEU CON CELDAS SEU CON CAJAS

DESCRIPCION

ESCOTILLA DE ACCESO CAJA DE B.T.

ESCOTILLA DE ACCESO CAJA DE A.T.

VALVULA PARA DRENAJE Y MUESTREO

VALVULA DE FILTRO

RADIADORES DE REFRIGERACION

CANCAMO DE IZADO TRANSFORMADOR

INDICADOR DE TEMP. DEL ACEITE (OPCIONAL CON CONTACTOS)

INDICADOR DE NIVEL (OPCIONAL CON CNTACTOS)

3

2

1

8

7

5

6

4

AISLADOR DE A.T.

CAJA DE A.T.

CAJA DE B.T.


AISLADOR DE B.T.


14

13

12

10

9

11

18

17

16

15

TERMINAL CONEXION A TIERRA


BASE DE ANCLAJE

TAPON DE LLENADO

FLANCHE DE ACOPLAMIENTO CELDA DE A.T.

FLANCHE DE ACOPLAMIENTO CELDA O CAJA DE B.T.

CELDA DE A.T.

CELDA DE B.T.

19

20

21

22

INDICADOR DE TEMP. DE ENROLLADOS (OPCIONAL)

VALVULA DE ALIVIO DE SEGURIDAD (OPCIONAL)

RELE DE PRESION SUBITA (OPCIONAL)

MANOVACUOMETRO (OPCIONAL)

VALVULA DE ALIVIO DE PRESION (OPCIONAL)

23

24

25

26

27

28

BASE COMUN

29

APOYO P/ GATAS30

PANTALLA AISLANTE31

GABINETE DE CONTROL (SOLO PARA INSTRUMENTOS CON CONTACTOS)


2.5

SCHAFFNERSch

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)TENSION

POTENCIA

(KVA)

300

A(KV)

PESO TOTALVOLUMEN(L) (Kg.)

300

B DC

500

500

750

750

E F G H I

1000

1000

1500

1500

NIVEL

1320

1700

1320

2000

2000

2030

2030

2000

2000

2200

2050

2050

2160

2160

2180

2100

2100

2180

2200

202090025

1680

2020

215025

25

15

3190

4270

45501400

1250

2390

2290

1570

1600

1210

1670

1210

1670

1550

1140

25

15

15

25

25

15

15

25

3920

2700

4070

2960

1400

1250

2390

2290

3820

4000

2600

2650

1400

1250

2390

2290

1150

1140

910

1050

1160

1300

1110

25

25

15

15

25

15

15

2180

3410

3700

2520

1400

1250

2390

2290

3390

1940

1400 3550

1250

17002390

2290

89015 1920-

450 18001360600 400

1250

1400

450600 2100

1600

1600

1200

7000

6150

6350

1250

1400

1250

1400

450

450500

600

2050

1630

450

450

500

600

1620

1580

930

1200

790

930

4550

5200

3480

4300

790

790

600

790

4100

3350

3800

3100

1250

1400

1400600 400

450500 1550

400500

1400

1360

1250

490 2050

490

600

470

3080

2800

3000

450

470

360

2800

2030

2400

400500 1220 360 1460- -

- - -

- - -

- - -

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

- -

-

- - -

- - -

- - -

---

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

CELDAS

CAJAS

TIPO

SEU

CELDAS

CAJAS

CELDAS

CAJAS

CELDAS

CAJAS

CELDAS

CAJAS

25 26 19

27113 12 10 15 2216 21 23 4 6

28

30

25 26 19

29

31

17

18

7 4 285 914 13

17

18

2030

1411 121 1310 9 221615 27 2321

2424

H

I

E E

F A G

C

B A 1000

D

200

2100

330

1200

LEPI

RG

O ED U

ET

M

RE

TAIOSNET

LAN


3

SCH

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NER

Sch CERTIFICACION

ISO 9001

SCHAFFNERSch

3.1 Transformador de Potencial y Transformador de Corriente3.2 Equipo Compacto de Medida

El transformador de medida se define como un transformador especial destinado a reducirlas magnitudes de voltaje o de corriente existentes en una línea de transmisión o dealimentación de energía de alta tensión a valores apropiados para ser medidos o sensadospor medidores de energía, relés o circuitos de control.

Equipo Compacto de Medida2 elementos 12000/120 V.25 - 50/5A.

TRANSFORMADORESDE MEDIDA

3


SCH

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NER

Sch

CERTIFICACION

ISO 9001SCHAFFNERSch

3

16

3.1 Transformador de Potencial TP y Transformador de Corriente (TC)3.2 Equipo Compacto de Medida (ECM)

3.1 Transformador de Potencial y de Corriente

Schaffner fabrica (TP) y (TC) en media tensión, sumergidos en aceite o silicona aislante,según requerimientos especiales del cliente, fabricados y ensayados de acuerdo a lasnormas ANSI, IEC, Chilena u otras.

3.2 Equipo Compacto de Medida (ECM)

El Equipo Compacto de Medida Schaffner reúne en un sólo estanque de reducido volumen,los transformadores de corriente y tensión necesarios para efectuar la medición de energíaen el lado de alta tensión de una subestación transformadora, permitiendo así acogersea tarifas eléctricas más económicas. Los ECM son fabricados y probados bajo normas yespecificaciones internacionales, como ANSI e IEC, y Chilenas, como las de Chilectra yEndesa.

Todos los Equipos Compactos de Medida son sometidos a las pruebas de norma incluyendolos ensayos para determinar los errores de razón y ángulo.

Un ECM se especifica en función del voltaje de la línea de alta tensión, de la corrientefunción de la carga y de la Norma exigida por la Compañía Distribuidora de Energíacorrespondiente. Son fabricados con 2 ó 3 elementos, dependiendo de lo que exija laespecificación de la Compañía Eléctrica. El número de elementos se refiere al número detransformadores de potencial y de corriente que contiene el ECM. La precisión es 0,3 ANSI,con Burden X 25 VA para los transformadores de potencial y Burden B-0.5 12,5 VA paralos transformadores de corriente. Opcionalmente se las puede fabricar para otros Burdeny/o para 60 Hertz, de acuerdo a las normas ANSI o IEC. Los transformadores de corrientenormalmente se fabrican con dos razones de transformación, pero opcionalmente puedenproporcionarse con tres. El cambio de razón de los transformadores de corriente se realizamediante derivaciones en el devanado secundario, accesibles externamente en la caja deconexiones.


3.2

Transformador de Potencial

23000 120 Volts,

de 2 núcleos para medicióny protección.

3 3

Transformador de corriente 50-100 / 5Aclase 33 KV, 2 nucleos, para medicion y controlpresición clase 0,3 y 1,2


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ISO 9001

SCHAFFNERSch

3

A continuación se indica los valores de tensión y corriente normalmente utilizados en Chilepara los ECM:

Número de elementos: 2 (Conexión de los TP: Delta abierta)

Razón de los TP: Tensión de servicio:12000/120 V 12000 V

23000/115 V 23000 V

Número de elementos: 3 (Conexión de los TP: Estrella)

Razón de los TP: Tensión de servicio:8400/ 240 V 13200 V

14400/ 240 V 23000 V

Razón de los TC:1-2/5 ; 2,5-5/5 ; 5-10/5 ; 10-20/5 ; 15-30/5 ; 25-50/5; 50-100/5 ; 150-300/5250-500/5 A

DIAGRAMA DE CONEXIONESEquipo Compacto de Medida de 2ElementosNorma Chilectra y ChilquintaClase 15 o 25 KV, 2 Derivaciones

DIAGRAMA DE CONEXIONESEquipo Compacto de Medida de3 ElementosNorma EndesaClase 15 o 25 KV, 2 Derivaciones

L1 L2 L3

C1

C3

C0

C2

C4

TC TC

S1 S3

TP1 TP2

V1 V2 V0

C3 C4

C2C0C1

V1 V0 V2

A1 A1

A2 A2

L1 L2 L3

S1 S2 S3

TC1 TC2 TC3C1

C4

C0

C2

C5

C3

C6

TP TP TP

V1 V2 V3

V0

TERC

T TE TE

C1 C2 C3

C4 C5 C6

C0

V1 V2 V3

TE TE V0

T

TERC

TP TP TP

A1 A1 A1

A2 A2 A2


3.1


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SchCERTIFICACION

ISO 9001

3

DESCRIPCION

AISLADOR DE A.T.1

CAJA P / TERMINALES SECUNDARIOS2

INDICADOR DE NIVEL TIPO VISOR3

VÁLVULA PARA MUESTREO4

PLACA DE CARACTERISTICAS5

BASE DE ANCLAJE6

TAPON DE LLENADO7

TERMINAL TIERRA10

PLACA TERMINALES SECUNDARIOS11

TRANSFORMADORESDE MEDIDAAspectos Técnicos

3.2

SCHAFFNERSch

TENSIONNOMINAL

(V.)

12000

14400

8400

23000

NUMEROELEMENTOS

2

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)

A B C

ACEITEPESO

TOTAL

850 600 1150 115 315

500 900730

780

800

500 1030

600 1010

60 207

75 245

110 300

(L) (Kg.)

2

2

3

GANCHOS DE IZADO DEL ECM8

CANCAMOS DE IZADO DE LA PARTE ACTIVA9

11

10

7

6 4

5 2 3 8 1 9

C

A

400

B

450

Ø19


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ISO 9001

SCHAFFNERSch

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4.1 Transformador de Tipo Seco4.2 Transformador de Puesta a Tierra4.3 Autotransformador

4.1 Transformadores de Tipo Seco

Los transformadores de tipo seco no utilizan fluído aislante, por lo que son especialmenteapreciados para ser instalados dentro de edificios. Debido a que funcionan a mayorestemperaturas,en su fabricación se emplea materiales aislantes sintéticos especiales eincombustibles, pero a su vez son más pequeños y más livianos que los sumergidos enaceite o silicona. Pueden también ser del tipo ventilado o no ventilado, según las condicionesambientales lo aconsejen, y con bobinas a la vista o encapsuladas en resina. Schaffner losfabrica en potencias de hasta 2000 KVA y en tensiones de hasta 8.7 KV.

Rango de fabricación:Potencia: 1,5 a 2000 KVATensión: Hasta clase 8.7 KV

TRANSFORMADORESESPECIALES

4


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4.2 Transformadores de Puesta a Tierra

Se les utiliza para obtener una conexión de neutro en sistemas que no lo tienen, con elpropósito de aterrizarlos. Corresponde básicamente a un transformadpr trifásico de dosenrollados por fase, conectados entre sí en conexión zigzag, quedando tres terminacionespor fase y un terminal de neutro. De esta manera, deberá presentar una alta impedanciaal ser alimentado con tensiones de secuencia positiva o negativa, y una baja impedanciaal ser alimentado con tensión de secuencia cero.

4.3 Autotransformadores

Son transformadores con una conexión especial, que pueden ser una alternativaeconómicamente conveniente cuando la relación entre los voltajes de entrada y salida esbaja (tres o menos).

Una de las aplicaciones de los autotransformadores, es la que consiste en emplearlos paralimitar la corriente de partida de los motores mediante la reducción de la tensión duranteel arranque.

TRANSFORMADORESESPECIALES

DIAGRAMA DE CONEXIONES TRANSFORMADOR DE PUESTA A TIERRA

CERTIFICACION

ISO 90014.2

SCHAFFNERSch

H1 H2 H3 H3H1 H2

TERMINALESDE FASE

TERMINALNEUTRO

H0 H0


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CERTIFICACION

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Transformador tipo Subestación Unitaria5000 KVA 15000/400 - 231 V.

INFORMACIÓN TÉCNICA

5.1 Aspectos constructivos, componentes y accesorios del transformador5.2 Capacidad de sobrecarga de un transformador5.3 Ventilación de los transformadores5.4 Comportamiento de transformador ante cargas c/alto contenido armónico5.5 Operación en ambientes contaminados5.6 Operación en altura5.7 Precauciones en el uso de conectores tipo codo5.8 Ferroresonancia en transformadores5.9 Derivaciones más usadas en Chile5.10 Operación y mantención del transformador

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ISO 9001

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5.1 Aspectos constructivos y componentes del transformador

· Núcleo magnéticoEl núcleo magnético es fabricado con láminas de acero silicoso de grano orientado calidadM4 con aislación eléctrica de Carlite. Es de sección rectangular para potencias hastaalrededor de 1500 KVA y circular para las potencias superiores. Sus láminas son cortadascon gran precisión en una guillotina automática controlada por computador, con cortes paraefectuar ensambles a 45º, con lo que se obtienen reducciones importantes en los valoresde pérdidas en vacío y en la corriente de excitación. Visto de otro modo, para unas mismaspérdidas, se logra un transformador más liviano, económico y con corriente de excitaciónmenor. Además, con este tipo de ensamblado de núcleo, se logran transformadores conniveles más bajos de ruído.En los transformadores monofásicos y en los de medición, empleamos principalmente elnúcleo de tipo enrollado con entrehierros escalonados, obteniéndose así menores pérdidasy corriente de excitación. Son fabricados con acero de grano orientado y con un procesofinal de recocido en horno protegidos en una atmósfera de gas inerte para restablecer lascaracterísticas físicas y magnéticas originales del acero.

· DevanadosLa bobina denominada multicapa, formada por múltiples capas sucesivas, cada una dellargo total de la bobina, es la bobina de uso normal en nuestros transformadores. Tieneexcelente resistencia a las solicitaciones por ondas de frente abrupto (impulso), debido ala distribución lineal de la tensión, inherente a este tipo de bobina debido a su altacapacitancia serie.

Las bobinas del tipo multicapas eléctricamente balanceadas en el sentido axial, sumadoal empleo de papel aislante entrecapas diamantado epóxico y cuellos extremos, se traduceen una muy buena resistencia a los esfuerzos producidos por cortocircuitos, gracias alequilibrio de ampéres-vueltas a lo largo de toda la bobina entre los devanados primario ysecundario. Se obtiene además una gran solidez mecánica debido a la adherencia entrelas diferentes capas, producida por la resina epóxica del papel aislante. Además, los cuelloso anillos extremos de la bobina le confieren a ésta protección y rigidez adicional.

5


5.1


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ISO 9001

SCHAFFNERSch

5

Devanados (cont.)

Los devanados de los transformadores de hasta alrededor de 1500 KVA son de formarectangular y circular para las potencias mayores. De acuerdo a su corriente, son fabricadoscon alambre de cobre de sección circular aislado con doble capa de esmalte clase térmica200 ºC o con conductor de cobre de sección rectangular forrado con papel Kraft. Cuandolas corrientes son lo suficientemente altas como sucede en los devanados de baja tensiónde los transformadores de 300 KVA o mayores, se emplea ventajosamente conductores delámina de cobre o aluminio. Estas bobinas poseen excelentes características mecánicasy eléctricas, especialmente cuando se las emplea en corrientes altas. Las bobinas de estetipo, por tener una sola espira en el sentido axial, son más compactas que las construídaspor métodos tradicionales, siendo mas resistentes a los esfuerzos mecánicos producidospor cortocircuitos. Bajo condiciones de carga, la temperatura dentro del devanado sedistribuye uniformemente en el sentido axial, ayudando a reducir la temperatura del puntomás caliente. Además, por tener bajas pérdidas parásitas, son muy adecuadas entransformadores que deben alimentar cargas no lineales con corrientes de alto contenidoarmónico.

· Aisladores pasatapasLos aisladores pasatapas cumplen con las normas IEC y están especificados de acuerdoa la tensión y corriente de trabajo, y a las condiciones ambientales de polución y altitud aque estarán expuestos.Están construídos en porcelana sólida y esmaltada. Alternativamente pueden ser fabricadoscon resina epóxica resistente a los rayos ultravioleta y a impactos, lo que los hace adecuadoscontra acciones vandálicas. Para el sellado entre el estanque y herrajes se empleanempaquetaduras de caucho acrilo nitrilo.Los terminales externos de conexión son del tipo paleta o prensa y están dimensionadospara permitir una fácil conexión de los cables conductores.

· Conmutador de derivacionesEl conmutador de derivaciones del devanado de alta tensión es empleado para adaptar eltransformador a las variaciones de tensión que normalmente sufren las líneas de alimentación.Es para operación sólo desenergizado y actúa simultaneámente sobre las tres fases, esde accionamiento manual por medio de una manilla ubicada en el exterior del estanque deltransformador. Su construcción es del tipo barra deslizante accionada por un piñón. Elmovimiento deslizante de sus contactos móviles sobre los fijos efectúa una acciónautolimpiante, lo que virtualmente elimina la necesidad de mantención del conmutador.


5.1


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5

· Válvula de seguridadEn los transformadores sumergidos en líquido aislante, un cortocircuito o arco interno puedeprovocar un rápido aumento de presión debido a la vaporización instantánea de parte dellíquido, con posibilidades de deformación o rotura del estanque. La actuación extremadamenterápida de la válvula libera la presión interna del estanque, evitando daños de éste e inclusoprotegiendo al transformador mismo de fallas mayores por medio de su microinterruptor aloperar sobre la desconexión del transformador. Se le utiliza normalmente en transformadoresde 750 KVA o mayores.

· Termómetro del líquido aislanteEl termómetro, ubicado en la parte superior del costado del estanque, indicará la temperaturamáxima del fluído aislante, en función del nivel de carga del transformador. Dispone de dosagujas, una de ellas para indicar la temperatura del líquido y la otra, de color rojo, pararegistrar la temperatura máxima alcanzada, pudiéndose reposicionar manualmente.Normalmente es utilizado en transformadores de 45 KVA o mayores.El termómetro puede alternativamente estar dotado de microinteruptores para conectaralarmas o desconexiones.

· Termómetro de los devanadosEl termómetro de los devanados también llamado de imágen térmica, ubicado en la partesuperior del costado del estanque, indica en forma simulada la temperatura de los devanadoscon el objeto de disponer de una mejor indicación del nivel de carga del transformador. Lasimulación de la temperatura de los devanados se logra mediante un termómetro que sensala temperatura del líquido aislante y que además modifica su lectura en forma proporcionala la carga del transformador. Este instrumento emplea un termómetro cuyo elemento sensormide la temperatura del líquido aislante superior, un transformador de corriente para proveerde una señal proporcional a la carga y un calefactor alimentado por esta señal. Su usogeneralmente se restringe a transformadores de potencias sobre los 1500 KVA y donde serequiere tener un control exacto de la capacidad disponible en el transformador.

· Indicador de nivelLos transformadores más pequeños llevan un indicador de nivel del líquido aislante del tipovisor. Los de mayor potencia están dotados de un indicador de nivel tipo magnético, en elque un flotador en el extremo de una varilla en el interior del estanque sensa el nivel delfluído y con su movimiento hace girar un imán. Este imán, montado en el lado del fluídoaislante del instrumento, mueve vía acoplamiento magnético a otro imán solidario con laaguja indicadora en el compartimento del dial indicador. El movimiento de la aguja ademáspuede operar un microinterruptor incorporado para accionar una alarma por bajo nivel dellíquido.

· Relé de presión súbitaEl relé de presión súbita, es un equipo de protección para transformadores del tipo selladoo hermético. El relé actúa cuando, por un defecto o falla interna del transformador, se produceuna elevación anormal de la presión interna del transformador.

La actuación del relé es provocada por cambios rápidos en la presión interna del transformador,independiente de la presión existente durante su operación normal. El relé no actúa porcambios lentos de presión, como los que ocurren durante el funcionamiento normal deltransformador debidos a las variaciones de temperatura.


5.1


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5

El relé de presión súbita comprende también un relé auxiliar autobloqueante de reposiciónmanual que está instalado en el gabinete de control del transformador. Después de laactuación del relé de presión súbita, el relé auxiliar permanecerá excitado, indicando suoperación y la reposición.La tensión de alimentación del relé de bloque puede ser en 115 VDC, 120 VCA ó 220 VCA.

· Estanque y radiadores de refrigeraciónEl estanque principal está proyectado con la resistencia necesaria para soportar sindeformaciones permanentes una presión o un vacío de una atmósfera. La refrigeración deltransformador se realiza por medio de radiadores tipo panel (estampados) por cuyo interiorcircula el fluído aislante. Estos radiadores normalmente son soldados directamente a loscostados del estanque, sin embargo,para evitar daños en el transporte y para facilitar lostrabajos de mantención, pueden especificarse desmontables, con montaje enflanchado yválvulas de mariposa.El proceso de pintura comprende la limpieza mediante granallado, la aplicación de unamano de anticorrosivo epóxico y dos manos de terminación con esmalte poliuretano opintura en polvo electrostático.

· AislacionesTodas las aislaciones sólidas de los transformadores sumergidos en fluido aislante estánfabricadas con papel o cartón aislante ¨presspahn¨ de alta calidad el que al ser impregnadoen el fluído aislante garantiza óptimas propiedades dieléctricas. Los aislantes de lostransformadores secos emplean papel sintético de aramida clase temperatura 220 ºC.

· Fluído aislanteEl interior del transformador se encuentra sumergido en un fluído aislante, el que cumplela función de dar la rigidéz dieléctrica necesaria al transformador llenando todos los espaciose impregnando los papeles y maderas. Otra función muy importante del fluído es la derefrigerar el transformador al extraer el calor de las bobinas mediante la circulación delfluído por los ductos de refrigeración en las bobinas y luego por los radiadores de refrigeración.

El fluído aislante normalmente utilizado es el aceite mineral dieléctrico o un fluído aislanteincombustible de silicona cuando por razones de seguridad así se requiera.

5.2 Capacidad de sobrecarga del transformador

Los transformadores de distribución y poder sumergidos en aceite o silicona son diseñadospara entregar su capacidad de placa en las condiciones de norma, esto es, con una cargaconstante durante las 24 horas, a una temperatura ambiente promedio de 30ºC y máximade 40ºC. La capacidad (KVA) del transformador disminuye en 1,5% por cada ºC que latemperatura ambiente exceda los 30ºC, y aumenta en 1,0% por cada ºC en que éstadisminuya de los 30ºC.Los transformadores podrán ser sobrecargados permanentemente, sin sacrificio de su vidaútil, si la temperatura ambiente es menor de 30ºC, o por cortos períodos si el resto deltiempo operan con cargas menores.La capacidad de carga de los transformadores de distribución y poder sumergidos en aceitese puede estimar para las múltiples condiciones posibles con la ayuda de la norma IEEEC57.91 o en la IEC 354.


5.2


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5

5.3 Ventilación de los transformadores

Puesto que los transformadores autorefrigerados dependen de la circulación del aire paraextraer el calor, se debe asegurar una ventilación adecuada especialmente cuando van aser instalados en locales cerrados o bóvedas.En estos casos el recinto deberá disponer de una ventilación suficiente de acuerdo con laspérdidas del transformador.Usualmente se requerirá un volúmen mínimo de aire de 4 m3/minuto por cada kW depérdidas del transformador.El área útil necesaria para garantizar la entrada y salida en forma natural de este volúmende aire, dependerá principalmente de la altura del recinto. El área de ventilación natural(Av) requerida se puede estimar con la siguiente expresión:

Av = Wd/(5,3 x H) [m2]Donde: Wd : Potencia desipada en kW

H : Altura media entre la entrada y la salida del aire en metros

La entrada de aire deberá estar situada cerca del fondo de la bóveda, con su correspondientesalida en la parte superior. Además debe dejarse un espacio libre mínimo de 80 cm alrededordel transformador.

5.4 Comportamiento de transformador ante cargas c/alto contenido armónico

Las corrientes armónicas generadas por cargas no lineales pueden causar problemas enlos sistemas de potencia, siendo los transformadores particularmente vulnerables asobrecalentamientos. Para evitar estos aumentos de temperatura, se fabricantransformadores con diseños especiales, conocidos como transformadores K.

En los transformadores las corrientes armónicas de la carga producen pérdidas adicionales,principalmente en forma de pérdidas por corrientes parásitas en los devanados y conductores,las que se traducen en calentamientos adicionales. Estas pérdidas adicionales sonproporcionales al contenido de armónicas ponderadas de acuerdo a la Norma UL. El factorK es la ponderación de las corrientes armónicas de la carga de acuerdo a los efectos queproducen en el calentamiento del transformador. Un factor K=1 indica una carga lineal (sinarmónicas). Mientras más alto el factor K, mayores son los efectos de calentamientoproducidos por las armónicas:

Factor K = Ih2 h2

donde Ih es la corriente de carga de la armónica h, expresada en tanto por uno del totalde la corriente efectiva (rms).

Los transformadores K son diseñados para ser operados a plena capacidad con cualquiercarga cuyo factor K sea igual o menor al especificado.Los transformadores K difieren de los estándar en que tienen una capacidad térmicaadicional para tolerar los efectos de calentamiento producidos por las armónicas. Además,un transformador K bien diseñado deberá minimizar las pérdidas adicionales en los devanadosdebidas a corrientes parásitas mediante el uso de bobinas con múltiples conductorestranspuestos o con conductores de lámina, u otras técnicas de bobinado.


5.3


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5

El factor K indica el múltiplo de las pérdidas adicionales a 50 Hertz que el transformadorpuede disipar sin problemas. Las pérdidas en carga de un transformador consiste en pérdidasRI2 más las pérdidas adicionales. Como ejemplo se muestran las pérdidas a disipar para unacarga con K=1 y K=12 de un transformador de 320 KVA construido y ensayado en calentamiento:

Usualmente el usuario especifica el factor K de la carga que servirá el transformador. Perotambién éste puede especificar las componentes de la corriente de carga para cada armónica,de donde nosotros podemos calcular el factor K.

5.5 Operación en ambientes contaminados

Cuando los transformadores tengan que operar en ambientes de alta polución, como porejemplo cerca de faenas que produzcan mucho polvo, o próximos al mar expuestos acontaminación salina, y/o en zonas de escasas lluvias, éstos deberán especificarse conaisladores bushings en alta tensión con distancia de fuga extra. Normalmente todos lostransformadores Schaffner destinados a zonas desde la ciudad de La Serena al norte sondespachados con estos aisladores. Esto se logra instalando aisladores de una clase devoltaje inmediatamente superior a la correspondiente al transformador: aisladores clase 25kV para transformadores clase 15 kV, y clase 34,5 kV para transformadores clase 25 KV.Para conocer las distancias de fuga de los aisladores en función de la contaminación y la altitud,consultar la norma IEC 137.

5.6 Operación en altura

El transformador estándar está diseñado, de acuerdo a las normas, para operar a una altitudmáxima de 1000 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m). La disminución de la densidaddel aire producto de la mayor altitud reduce la eficiencia de la refrigeración del transformadorreduciendo por ende la capacidad de éste en 0,4% por cada 100 metros sobre los 1000m.s.n.m.La disminución de la densidad del aire al aumentar la altitud también tiene efecto en larigidez dieléctrica del aire, razón por la cual los transformadores que operarán a grandesaltitudes deben especificarse con aisladores bushings con distancia de arco aumentada,lo que se obstiene mediante la instalación de aisladores de una clase de voltaje superiora la correspondiente al transformador.Para ver las distancias de arco según la altitud, consultar la norma NEMA TR-1.

5.7 Precauciones en el uso de conectores tipo codo

No es raro que se nos informa de problemas producidos en los conectores tipo codo yadaptadores insertos, utilizados en los transformadores tipo superficie (Pad Mounted). Enla mayoría de los casos estos problemas se producen por que se desconoce la maneracorrecta de efectuar la conección.

KVA 320

Factor K 1 12

W RI2 3965 3965W adicionales 178 178 x 12 = 2136W carga 4143 6101W vacío 608 608W totales a 75ªC 4751 6709


5.5


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El fabricante de estos conectores incluye con cada uno de los componentes instruccionesdetalladas de instalación, donde indica claramente la manera correcta de efectuar el trabajo.

Los problemas más recurrentes se suelen presentar en forma de pequeñas descargas atierra, desde uno de los componentes hacia alguna pieza metálica del estanque deltransformador.

Es absolutamente necesario aterrizar todos los componentes del conjunto conector codo einserto, para evitar que se produzcan descargas parciales a tierra desde la superficiesemiconductora que rodea a estos componentes y garantizar así que las superficies externasde éstas no tengan tensión.

Los codos e insertos están cubiertos en parte de su superficie, por un blindaje semiconductorpara uniformar el campo eléctrico y garantizar que estos componentes no tengan un potenciala tierra. Si este blindaje no está aterrizado, actúa como uno de los electrodos de un pequeñocapacitor en serie con la línea de alta tensión, quedando por lo tanto al mismo potencial quela línea, y por lo tanto con la posibilidad de producir descargas a tierra.

El hecho de que no siempre se produce este tipo de problemas al dejar los insertos sinaterrizar, se debe a que a menudo el simple contacto del codo sobre el inserto ayudado conla humedad y contaminación existente, realiza la conexión a tierra.

5.8 Ferroresonancia en transformadores

En transformadores cuya alimentación de alta tensión es efectuada a través de cablesaislados, como es el caso de los transformadores tipo superficie (Pad Mounted), es posibleque bajo ciertas condiciones se presente el fenómeno de ferroresonancia.

Este fenómeno es de naturaleza oscilatoria y puede producirse por la interacción de unacapacidad apreciable, como la de los cables armados especialmente, y la inductancia de untransformador en vacío, al conformar éstos un circuito LC serie.

Para que se produzca esta resonancia es necesario que exista una situación de desequilibrioen la alimentación, como por ejemplo la creada por una conexión o desconexión monofásica,aguas arriba del transformador, a una distancia apreciable.

En una resonancia serie, las tensiones a través de la capacidad y de la inductancia puedenexceder en varias veces la tensión nominal. Tales condiciones deben ser evitadas, puestoque los esfuerzos anormales a que quedan sometidas las aislaciones pueden producir averíasen el transformador o en los cables.A continuación se indica las condiciones que favorecen la ocurrencia de ferroresonancia:

• Que exista una capacidad importante( línea o cable) en serie con al menos, un terminaldel transformador.• Que exista una situación de desequilibrio. La que puede ser creada por una conexión odesconexión monofásica, el corte de un conductor o la fusión de uno o dos fusibles.• Que el transformador se encuentre en vacío o con muy poca carga.Recomendaciones para reducir la posibilidad de que aparezca ferroresonancia:

• Reducir la longitud de la línea entre el desconectador o los fusibles, y los terminales deltransformador.• Evitar las maniobras monofásicas.• Confirmar que el neutro del secundario del transformador esté conectado a tierra.


5.8


5.9 Derivaciones más usadas en ChileSC

HA

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ERS

ch

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5.9


23 kV ENERSIS CHILECTRA 23575 2,5% (*)23000 0,0%

22425 -2,5%21850 -5,0%21275 -7,5%

13,2 kV EDELMAG EDELMAG 13860 5,0%13530 2,5%

(*)13200 0,0%12870 -2,5%12540 -5,0%

33 kV EDELAYSEN EDELAYSEN 34650 5,0%33825 2,5%

(*)33000 0,0%32175 -2,5%31350 -5,0%

13,2 kV NORMA NACIONAL EMELAT (*)13200 0,0Bifásicos SAESA 12540 -5,0%

FRONTEL 11880 -10,0%

7,62 kV NORMA NACIONAL EMELAT (*)7620 0,0%Monofásicos SAESA 7240 -5,0%

FRONTEL 6860 -10,0%

(*) Tensión nominal(1) Sólo transformadores tipo superficie (Pad Mounted)

DERIVACIONES DE VOLTAJE NORMALIZADAS PARA TRANSFORMADORESPOR LAS PRINCIPALES DISTRIBUIDORAS ELECTRICAS NACIONALES

Serie de Derivaciones Compañía Volts PorcentajeDistribuidora Derivación Variación

23 kV NORMA NACIONAL CHILECTRA (1) 24150 5,0%SAESA (*)23000 0,0%

Trifásicos y Bifásicos FRONTEL 21850 -5,0%EMELAT 20700 -10,0%

19550 -15,0%

13,2 KV CGE CGE 15180 15,0%(NUEVAS) CONAFE 14520 10,0%

ELECDA 13860 5,0%13530 2,5%

(*)13200 0,0%

13,2 kV EDELNOR EDELNOR 13860 5,0%ELIQSA 13530 2,5%EMELARI (*)13200 0,0%

12540 -5,0%11880 -10,0%

13,2 kV NORMA NACIONAL EMELAT 13530 2,5%SAESA (*)13200 0,0%

Trifásicos FRONTEL 12540 -5,0%EMELECTRIC 11880 -10,0%CHILQUINTA 11550 -12,5%

12 kV CHILECTRA.(2) CHILECTRA 12600 5,0%12 kV CHILQUINTA CHILQUINTA 12300 2,5%

(*)12000 0,0%11700 -2,5%11400 -5,0%

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5.10 Operación y Mantención del Transformador

La información aquí proporcionada tiene como objeto entregar instrucciones generalespara la operación y mantención de los transformadores Schaffner.Estas instrucciones son aplicables principalmente a transformadores sumergidos en aceiteo silicona aislante, de los siguientes tipos:

♦ Transformadores aéreos de distribución.♦ Transformadores de superficie.♦ Subestaciones unitarias.

A OPERACIÓN

A1 CAMBIO DE DERIVACIONES

Para ajustar la tensión de salida en el secundario de acuerdo a la tensión en el primario,se debe operar el cambiador de derivaciones siguiendo las siguientes instrucciones y segúnlas tensiones correspondientes indicadas en la placa de características respectiva:

El cambiador de derivaciones del devanado primario de alta tensión es para operación sintensión, es simultánea en las tres fases, y de accionamiento manual, por medio de unamanilla ubicada exteriormente, generalmente sobre la tapa del estanque.

Una muesca permite fijar con precisión cada posición de la manilla. Para cada maniobrahay que liberar la muesca ejerciendo una tracción axial a la manilla, la cual una vez en sunueva posición, se vuelve a colocar automáticamente en la muesca correspondiente poracción de un resorte. La posición en que se encuentra el cambiador queda claramenteindicada por medio de un número estampado en la manilla.

En general, el proceso de esta maniobra está indicado en la manilla de accionamiento deeste modo:

TIRAR 1 - POSICIONAR 2 - ENGANCHAR 3

El movimiento deslizante de los contactos móviles sobre los fijos efectúa una acciónautolimpiante de éstos, eliminando, virtualmente, la necesidad de mantención del cambiador.

ATENCION ! : El cambiador sólo debe accionarse con el transformador desenergizado.Recomendamos utilizar la provisión para candado de que dispone el cambiador para evitarmaniobras accidentales con el transformador energizado.

5.10


5.10.A


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Operación y mantención del transformador (cont.)

A 2 CAPACIDAD DE CARGA

La capacidad de carga y de sobrecarga del transformador se ajusta a lo especificado ensus características generales y en su placa de características, y de acuerdo con lo indicadoen la publicación IEC 354 o en la norma IEEE C57. 91.

La temperatura indicada por el termómetro del aceite a plena carga del transformador,deberá ser aproximadamente igual a 60ºC más la temperatura ambiente.Cuando estetermómetro incluye contactos, éstos se entregan normalmente ajustados para operar a75 ºC y 90ºC.

B RECOMENDACIONES DE MANTENCIÓN

La vida útil de un transformador depende, fundamentalmente, del estado de la aislaciónde su parte activa, del líquido aislante, de la adecuada protección de su estanque y lahermeticidad del mismo.

La aislación se deteriora con el tiempo, debido, entre otros, al cambio de las característicasmecánicas y eléctricas del material aislante, el que en la mayoría de los casos es orgánico(celulosa). Este fenómeno se conoce como envejecimiento de la aislación y depende, engran parte, de las temperaturas a las cuales está expuesta la aislación. Mientras más altala temperatura, especialmente las que se producen en regímenes de sobrecarga, másrápido será el envejecimiento, hasta llegar a un punto tal que la aislación ya no sea capazde cumpl i r con su f ina l idad , p roduc iéndose la fa l la de l t rans fo rmador.

Sin embargo, es útil saber que un transformador que trabaja en régimen normal de cargano debería presentar problemas de envejecimiento de su aislación, sino después de muchosaños en servicio. El proceso de envejecimiento no es reversible.

La mayoría de las fallas que ocurren en transformadores no son por causa del envejecimientode la aislación, sino por la contaminación de la misma con humedad, la cual reduce enforma substancial sus características aislantes. Basta un pequeño desperfecto en el sellodel transformador para que por las diferencias de temperaturas de servicio y el ambientese produzcan diferencias de presión que hacen que el transformador ¨respire¨ aire húmedo,el cual dejará parte de su humedad en el interior del mismo. Bajo las condicionesanteriormente indicadas, ciertamente, la vida útil del transformador se limita. Sin embargo,es posible devolver a la aislación sus valores originales, procediendo a secar la misma conel proceso más adecuado y desde luego, corrigiendo la hermeticidad del estanque.


5.10.B


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Otros de los factores que influyen en la vida útil del transformador, es el estado en que seencuentra el líquido aislante. Este no solamente tiene como misión, servir como vehículode transporte para el calor, desde los enrollados a los radiadores, sino que cumple ademásuna función fundamental como elemento de aislación. Igualmente, como el papel aislantetambién el aceite, sufre de un proceso de envejecimiento, el que se traduce en una pérdidagradual de sus características eléctricas y físicas.

Uno de los problemas más comunes en la vida de un transformador expuesto a intemperieo ambientes corrosivos, es el deterioro de la pintura de protección y la consiguienteoxidación de las partes afectadas, la que puede adquirir dimensiones de tal gravedad quesi no es corregida a tiempo, partes del estanque se perforan y el transformador falla porcontaminación de humedad o pérdida del líquido aislante. Es, por tanto, indispensablerenovar la protección de la superficie del transformador, con esquemas de pintura adecuados.

La frecuencia dependerá de las necesidades que se detecten en cada caso. De todasmaneras cuando se presentan problemas de corrosión, es conveniente verificar si elesquema de pintura del transformador es el adecuado para el ambiente al cual estáexpuesto.

B 1 INSPECCIONES

Se debe efectuar una inspección visual periodicamente, dependiendo de las característicasdel medio, tales como pernos sueltos, fugas de aceite, pintura descascarada, indicios deóxido,etc.

B 2 NIVEL DEL ACEITE

Periodicamente se debe confirmar que el nivel del aceite indicado por el instrumento seael correcto (considerando la temperatura del transformador). Si el nivel está anormalmentebajo, se debe revisar si existen fugas de aceite y normalizar el nivel agregando aceitenuevo, comprobando previamente que está apto para su uso.

B 3 TEMPERATURA DEL ACEITE

Cuando el transformador dispone de termómetro, la temperatura del aceite indicada deberáser aproximadamente 95ºC si el transformador opera a plena carga. Confirme la carga conun amperímetro.


5.10.B


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B 4 RESISTENCIA DE AISLACIÓN

Medir resistencia de aislación de los enrollados (utilizar Megger de mínimo 1000 Volts ydotado de terminal de guardia). Esta medida debe efectuarse entre AT y Masa, BT y Masay entre AT y BT, el terminal de guardia del instrumento debe conectarse a los terminalesdel transformador que no se están midiendo. El valor de aislación que debe considerarsees el medido después de 1 minuto de prueba y corregido a 20º C de acuerdo a la temperaturapromedio del aceite del transformador y a la siguiente tabla de corrección:

La resistencia corregida a 20º C es igual a la resistencia medida multiplicada por el factorde la tabla.

La medida de resistencia de aislación del transformador debe efectuarse con los bushingslimpios y secos, con sus conexiones retiradas y en condiciones ambientales adecuadas.Esta medida es uno de los métodos de detección del deterioro y de la absorción de humedadde las aislaciones.

La resistencia de aislación es muy sensible con la absorción de humedad. Por esta razón,esta medida es el método habitual para detectar la presencia de humedad.

Al efectuar mediciones de resistencia de aislación es importante considerar lo siguiente:

• Para poder observar la tendencia de la resistencia de aislación en función del tiempo sedeberán efectuar mediciones periódicas, una vez al año por ejemplo. Dejar registradasestas mediciones.

• Es normal que la resistencia de aislación disminuya gradualmente con el tiempo. Cualquiercambio brusco deberá analizarse cuidadosamente. En este caso, asegurarse que la rigidezdieléctrica del aceite esté buena.

0 0.305 0.40

10 0.5415 0.7320 1.025 1.330 1.8

35 2.540 3.3

Temperatura de aceite (ºC) Factor de corrección


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B 5 ACEITE

El avance en las técnicas de construcción y la confiabilidad de los transformadores haprogresado a tal punto que la inspección interna es prácticamente innecesaria, por lo quehoy en día la mantención se reduce principalmente a la prevención de la degradación delaceite. A continuación se da una explicación sobre el proceso de deterioro del aceite.

El aceite se deteriora gradualmente durante su uso. Las causas son absorción de humedaddel aire y de materiales extraños que se incorporan al aceite, y cuyo resultado principales su oxidación. El aceite se oxida por su contacto con el aire y con metales tales comocobre y hierro y barnices disueltos, esta oxidación es acelerada por la temperatura deltransformador.

Lo antes expuesto se suma el hecho de que en el aceite se producen reacciones químicastales como descomposición y polimerización las que producen materias que no se disuelvenen el aceite y que precipitan sobre el núcleo y los enrollados en forma de sarro.Estematerial puede no afectar directamente la rigidez dieléctrica del aceite, pero al depositarseen los ductos de refrigeración de los enrollados y en cualquier otra parte, afecta larefrigeración del transformador, pudiendo producir indirectamente un deterioro de lasaislaciones.

B 5.1 RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE

El aceite aislante es uno de los principales materiales aislantes del transformador, y unapérdida de su rigidez dieléctrica significa una pérdida de la rigidez dieléctrica del transformadormismo.

Esta propiedad del aceite debe medirse periódicamente, una vez al año por ejemplo, y suvalor no debe ser inferior a 30 kV, medidos con electrodos semi-esféricos (ASTM D-874).Si la rigidez es inferior a 30 kV y la resistencia de aislación tiene un valor inferior a lopermitido o ha observado un brusco descenso, se deberá proceder a filtrar el aceite (verpárrafo 2.5.3). El aceite que ha sido recién tratado o el recepcionado en fábrica, se deberánobtener fácilmente valores entre 40 y 50 kV. Estos mismos valores deben exigirse enaceites utilizados para relleno.

Al tomar una muestra de aceite para medir su rigidez dieléctrica y debido a que facilmentepodemos contaminarla, siempre es recomendable tomar una muestra adicional para verificarel resultado, especialmente cuando el valor medido está por debajo del límite aceptable.


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B 5.2 ACIDEZ DEL ACEITE

La formación de sarro es prácticamente nula con un índice de acidez de hasta 0,2 mgKOH/cc,pero aumenta gradualmente pudiéndose detectar con un índice de alrededor de 0,4, yaumentando abruptamente con índices sobre dicho valor.

La medición de acidez del aceite en terreno se debe efectuar anualmente, y puede realizarsede la siguiente manera:

Mezclar 10 cc del aceite a probar con 40 cc de solución de alcohol isopropílico al 1% defenolftaleína en un vaso de prueba, agitar durante un minuto. Neutralizar esta mezcla deaceite con una solución de KOH con una concentración 0,1 Normal. La solución de KOHdebe ser agregada en forma paulatina, de 0,1 a 0,2 cc cada vez, por medio de una jeringagraduada. Agitar la mezcla cada vez que se agrega KOH, observando si hay cambio de color,anotar la cantidad de solución de KOH agregada para lograr el primer cambio de color. Elíndice de acidez expresado en mg de KOH/cc es igual a los cc de solución de KOH multiplicadospor 0,3. Se recomienda cambiar el aceite cuando el índice es superior a 0,2 mg KOH/cc.

B 5.3 TRATAMIENTO DEL ACEITE

Cuando se detecte bajos valores de rigidez dieléctrica del aceite o materias extrañas ensuspensión se deberá proceder a filtrarlo para extraer el agua o las materias extrañas.

Antes de proceder con el filtrado:Si se detecta humedad en el aceite, lo más probable es que las aislaciones del transformadortambién contengan humedad, dependiendo del tiempo que esta lleva dentro del transformadory de la temperatura de este. Si procedemos a filtrar el aceite lograremos secarlo, pero estono garantiza necesariamente que hayamos extraído la humedad contenida en las aislaciones.Al cabo de un tiempo relativamente corto,esta equilibrará con la humedad en el aceite,reduciendo nuevamente su rigidez dieléctrica y disminuyendo la humedad de las aislaciones.

El secado de un transformador por medio del filtrado y secado del aceite es muy lento. Poresta razón se recomienda este método sólo cuando se estime que el contenido de humedaddetectado es reducido. Cuando se detecte humedad apreciable es más seguro y rápidoefectuar un secado de la parte activa del transformador en horno con circulación de airecaliente o con un proceso de vacío a alta temperatura y de secado del aceite aparte conmáquina filtradora.

Cuando sea necesario retirar aceite desde el transformador para efectuar algún trabajo, esnecesario tomar las máximas precauciones para no contaminarlo ni humedecerlo. Ocuparrecipientes y accesorios que se sepa concretamente que están secos y limpios. Elalmacenamiento del aceite debe efectuarse en envases herméticos y guardados en lugaressecos.

El aceite que se reintroduce en el transformador debe ser comprobado que tenga una rigidezdieléctrica de acuerdo a lo indicado en el punto 2.5.1.


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B 6 CAMBIADOR DE DERIVACIONES

El cambiador de derivaciones no requiere mantención. En las oportunidades que se abrael transformador aprovechar de revisar el estado del cambiador. Revisar conexión de losconductores que llegan al cambiador, superficies de contacto y estado de las piezasaislantes.

B 7 REEMPLAZO DE EMPAQUETADURAS (SELLOS)

Todas las empaquetaduras son resistentes al aceite y fabricadas de caucho acrilo-nitrilodureza 65 Shore A. Las de la tapa del estanque son de sección ovalada 10 x 15 mm. Éstaes cortada al largo necesario y empalmada mediante adhesivo del tipo cyanoacrilato(Loctite 495 o similar).

Toda empaquetadura que sea desmontada debe ser reemplazada por una nueva. Antesde instalar la nueva se deben limpiar bien las superficies.

B 8 FUGAS DE ACEITE

En caso de fugas de aceite por las empaquetaduras, reapriete. Si la fuga persiste, reemplacela empaquetadura. El cambio de ésta requiere bajar el nivel de aceite por debajo de lazona afectada.Antes de colocar la nueva empaquetadura, limpie las superficies mediante escobilla deacero y un solvente como varsol o diluyente. No reuse las empaquetaduras.

En caso de fugas en uniones soldadas se puede tratar de sellar provisoriamente medianteun calafateo cuidadoso hecho con un cincel y luego sellado con masilla epóxica. Cuandose efectúen reparaciones mediante soldadura, colocar un pedazo de fierro sobre la fugay soldarlo al estanque.

Para eliminar fugas rebeldes o de difícil acceso, contactarse con el fabricante.


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CATÁLOGO TRANSFORMADORES - schaffner.cl · División Portaconductores: dedicada a la fabricación...

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