Ramn Iturbe Uriarte Fdo.: Fecha: / / V B del Coordinador de ProyectosToms Gmez San Romn Fdo.: Fecha: / / Autorizada la entrega del proyecto del alumno/a:Francisco de Borja Castellanos Guijarro EL DIRECTOR DEL PROYECTO UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI) INGENIERO INDUSTRIAL PROYECTO FIN DE CARRERA Dimensionamiento de Transformadores de Potencia sumergidos en aceite AUTOR: Francisco de Borja Castellanos Guijarro MADRID, Junio de 2008 1DIMENSIONAMIENTODETRANSFORMADORESDEPOTENCIA SUMERGIDOS EN ACEITE Autor: Castellanos Guijarro, Francisco de Borja. Director: Iturbe Uriarte, Ramn. Entidad Colaboradora: Empresarios Agrupados. RESUMEN DEL PROYECTO Esteproyectoconstituyeunaaplicacinprcticadedosnormas.LaIEC60076-7 primera edicin de Diciembre de 2005 llamada: Transformadores de potencia - Parte 7: Gua de carga para transformadores de potencia sumergidos en aceite y la UNE 20 110 deNoviembrede1995(equivalentealaNormaInternacionalIEC354de1991+ Corrigendum1992)titulada:Guadecargaparatransformadoresdepotencia sumergidos en aceites. Elobjetivodeesteproyectoesdimensionartransformadoresdepotencia(esdecir,de potencia nominal mayor de 100 MVA segn la norma UNE 20 110: 1995) sumergidos enaceite,medianteelclculodelatemperaturadelapartesuperiordelaceite,la temperaturadelpuntomscalientedelarrollamientoyelenvejecimientodel aislamiento. Se ha de escoger la potencia nominal del transformador, de manera que no sesuperenlosvaloresdergimendecarganormal,establecidosporlanormaIEC 60067-7. ParalograresteobjetivosediseaatravsdelaherramientainformticaMicrosoft Excel (que emplea a su vez Microsoft Visual Basicpara realizar las macros) un programaquedenominaremosPOTRA(POtenciadelTRAnsformador)quepermite determinarelvalordelosparmetrosesencialesquedescribenlamarchadeun transformador de potencia, en funcin de su situacin de carga (ya sea variable o no) y de la temperatura ambiente, para as poder elegir la potencia nominal adecuada que no haga sobrepasar los valores lmites de tales parmetros. En este programa se estudian tres casos: a)El rgimen permanente.b)El rgimen transitorio. c)El rgimen con una temperatura del punto ms caliente de 110 C. 2Enlostrescasosseemplearnlasecuacionesparaelclculodelastemperaturasdel apartado 8.2 de la norma IEC 60067-7. Dichas ecuaciones contienen tres funciones del tiempof1,f1yf3cuyosvaloresparaelrgimenpermanentesern1,1y0 respectivamente. Enelrgimenpermanente,sehaceunestudiodeltransformadorconsiderandoenel clculodelastemperaturasyelenvejecimiento,queeltiempotiendeainfinito.Es decir, que el transformador estara funcionando siempre.Elusuariohadeintroducirunaseriededatosdeentrada(comosonelmtodode refrigeracinONAN,ONAF,OF,ODylapotencianominaldeltransformador)y ejecutar la macro, para que esta realice los clculos pertinentes. El perodo de tiempo de estudiodeltransformadordepotenciaseconsideraunao.Deacuerdoconlanorma IEC354,paracalcularlatemperaturaambienteencadaperododecargaconstanteen quesehasubdivididocadahoradelao,seutilizaunafuncinsumadedossenoides quetratadetenerencuentatantolavariacindelatemperaturaalolargodelao(1 senoide),ascomolavariacinduranteunda(2senoide).Elfactordecargase calcularconlapotenciaproducidaporelturbogenerador.Paracalcularestapotencia generada en toda la gama de temperaturas, el dispositivo utiliza una interpolacin lineal con dos segmentos: entre el primer y segundo punto de la tabla de potencias introducida por el usuario, y entre el segundo y el tercero.El clculo de las condiciones de funcionamiento del transformador a lo largo del ao, se concreta en el estudio de [365 x 24 x 1/(tiempo de integracin)] escalones con carga y temperaturaambienteconstantes.Estosescalonestienenunaduracindetiempode integracinhorascadauno.Setomacomotiempodeintegracininicial0,01. Conocidalatemperaturaambienteylacargadeltransformadorencadaescaln,el dispositivo calcula la temperatura de la capa superior del aceite y del punto ms caliente delosdevanadosqueaparecenalfinaldelescaln,utilizandoparaellolasdiferentes frmulas de clculo que establece la norma IEC 60067-7. Para el clculo del envejecimiento relativo en cada perodo, se integra la formula (2) del apartado6.2delanormaIEC60067-7considerandounperododeintegracin(dato tiempodeintegracinhoras)suficientementepequeo,frentealintervalodetiempo enelquesequiereevaluarelenvejecimiento(unmesounao).Elenvejecimiento relativo equivalente a lo largo de un mes y de un ao, se calcula a partir del obtenido en cada perodo de integracin aplicando la frmula (4) del apartado 6.3 de la norma IEC 60067-7 dividida por el nmero total de intervalos N.3En el rgimen transitorio, se tendr en cuenta el tiempo en el clculo de las temperaturas y el envejecimiento.Primero se realizar un estudio de escalones, donde el perodo de tiempo de estudio del transformador de potencia ser introducido por el usuario, que introducir el nmero de intervalosaestudiar,ascomoelcomienzoyfindedichosintervalosenminutos. Tambin ha de introducir el factor de carga y la temperatura ambiente en cada intervalo detiempo.Finalmenteelusuariointroduceunaseriededatosyejecutalamacropara que esta proceda a realizar los clculos pertinentes que darn como resultado los valores de la temperatura de la parte superior del aceite, la temperatura del punto ms caliente del arrollamiento y el envejecimiento del aislamiento en cada intervalo. A continuacin se realizar un estudio continuo, donde el perodo de tiempo de estudio deltransformadorserdefinido,obienporelusuariosisequiereestudiaruncorto perododetiempoconundiferencialdetiempo,obienserdeunaosisequiere estudiar un rgimen senoidal. La temperatura ambiente ser introducida por el usuario en cada diferencial de tiempo o variar,deformasenoidalsiseestudiaunrgimensenoidal,comoenelrgimen permanente.Elfactordecargaserintroducidoporelusuarioencadadiferencialde tiempo,osecalcularconlapotenciageneradaporelturbogeneradorsiseestudiaun rgimen senoidal. En el rgimen senoidal se tomar como tiempo de integracin inicial el mismo que en el rgimen permanente, que es 0,01. Por ltimo, en el caso de temperatura del punto ms caliente de 110 C,se ver como afectaestoalclculodelenvejecimientodeltransformador.Aesteapartadosehace referenciaenelanexodelproyecto,enelquesehabladelpapeltrmicamente mejorado. TodoslosprogramasPOTRAsevalidanconejemplostomadosdelasdosnormas,y tambin con casos prcticos propuestos. Finalmente, se realizan una serie de ejemplos que nos permiten comparar los parmetros obtenidos, dando lugar a resultados y conclusiones de este proyecto. 4SIZING OIL-IMMERSED POWER TRANSFORMERS Thisprojectisconsideredapracticalapplicationoftwostandards.TheIEC60076-7 first edition from December 2005 called: Power Transformers - Part 7: Loading guide foroil-immersedpowertransformersandtheUNE20110standardfromNovember 1995(equaltotheInternationalStandardIEC354of1991+Corrigendum1992) called: Loading guide for oil-immersed power transformers. The objective of this project is the sizing of power transformers (which means that their nominal power is higher than 100 MVA as it has been established in the UNE 20 110: 1995standard)oil-immersed,calculatingtheoiltemperatureatthetop,thehotspot temperature of the winding and the loss of life of the isolation. The power transformer nominalpowermustbechoseninordertodonotsurpassthenormalcyclicloading values, established by the IEC 60067-7 standard. To achieve this objective, we design using the computing tool Microsoft Excel (that uses as the same time Microsoft Visual Basic to create themacros) a program that will be named POTRA ( POwer of TRAnsformer ) that enable us to calculate the value of the essential parameters which describe the way it works a power transformer, taking into account its load situation (variable or not) and the ambient temperature, in order to choosethecorrectnominalpowerthatdoesnotexceedthelimitvaluesofthese parameters. In this program three cases are studied:a)The permanent regime. b)The transitory regime. c)The regime with a hot spot temperature of 110 C. In this three cases the equations of the 8.2 section of the IEC 60067-7 standard will be used. Those equations will contain three functions with time as a variable f1, f2 and f3 that will have respectively the values of 1,1 and 0 in the permanent regime. In the permanent regime, a study of the transformer it has been made considering in the calculationsofthetemperaturesandthelossoflife,thattimetendstoinfinite.That means, that the transformer would be working always.The user must introduce some input data (like they are ONAN, ONAF, OF, OD cooling systemandthetransformernominalpower)andexecutethemacro,toobtainthefinal calculateddata.Thestudyperiodoftimeofthepowertransformeritisconsidereda year.AccordingtotheIEC354standard,tocalculatetheambienttemperatureineach 5period of constant load charge, in which we have subdivided each year hour, we use the function that is the sum of two senoids that considers the temperature variation all over theyear(firstsenoid)andallovertheday(secondsenoid).Theloadfactorwillbe calculatedwiththepowerproducedbytheturbogenerator.Tocalculatethispower generated in all the temperature range, the program uses a linear interpolation with two segments:betweenthefirstandthesecondpointofthepowertableintroducedbythe user, and between the second and the third.Thecalculationoftheworkconditionsofthetransformerallovertheyear,itis concreted in the study of [365 x 24 x 1/(tiempo de integracin)] steps with constant load andambienttemperature.Thesestepshavealengthtimeoftiempodeintegracin hours each one. The initial tiempo de integracin is 0,01. When ambient temperature and load factor of the transformer are known in each step, the program calculates the oil temperatureatthetopandthehotspottemperatureofthewindings,thatappearatthe endofthestep,usingforthatpurposethedifferentequationsprovidedbytheIEC 60067-7 standard.For calculating the relative loss of life in each period, the formula (2) of the section 6.2 oftheIEC60067-7standardisinteger,consideringaintegerperiod(theinputdata tiempodeintegracinhours)smallerenough,comparedwiththeintervaloftimein which we want to evaluate the loss of life ( a month or a year). The equivalent relative lossoflifeduringamonthandduringayear,itiscalculatedwiththelossoflife obtainedineachintegerperiod,applyingtheformula(4)ofthesection6.3oftheIEC 60067-7 standard divided by N (total number of intervals).Inthetransitoryregime,thetimewillbetakenintoaccountforthecalculationsof temperature and loss of life.Firstastepstudywillbecarriedout,wheretheperiodoftimeofstudyofthepower transformerwillbeintroducebytheuser,thatwillintroducethenumberofintervals takingintoaccountforstudy,aswellasthebeginningandtheendofthoseintervals usingminutesasunit.Healsohastointroducetheloadfactorandtheambient temperature in each time interval. Finally, the user introduces some data and execute the macro to make the pertinent calculations that will give as a result the oil temperature at thetop,thehotspottemperatureofthewindingandthelossoflifeoftheisolation values in each interval. 6Next,acontinuousstudywillbemade,wheretheperiodoftimeofstudyofthe transformerwillbedefinedbytheuserifit isastudyofashortperiodoftimewitha differential of time, or a year if it is a study of a senoidal regime.The ambient temperature will be introduced by the user in each differential of time or it will variate, as it variates in the permanent regime in a senoidal way if it is a study of a senoidal regime. The load factor will be introduced by the user in each interval of time, oritwillbecalculatedwiththepowergeneratedbytheturbogeneratorifasenoidal regime is studied. In the senoidal regime the initial tiempo de integracin will be the same as the one in permanent regime equal to 0,01. At last, in the equal to 110 C temperature hot spot case, in this case we will see how this affects to the calculations of the loss of life. In the annex of the project, that speaks about thermically upgraded paper, we refer to this section. AllthePOTRAprogramsarevalidated with examplestakenofthetwostandards,and also with practical cases proposed. Finally,someexampleswillbedoneinordertocomparetheparametersobtained, obtaining with them conclusions and results of this project. 7INDICE: 1. Introduccin y planteamiento del proyecto:..............................................................3 1.1 Normativa........................................................................................................5 1.2 Objetivos y especificaciones POTRA.............................................................6 1.2.1 Objetivos...........................................................................................6 1.2.2 Especificaciones................................................................................7 2. POTRA: ....................................................................................................................8 2.1 POTRA rgimen permanente........................................................................17 2.1.1 Objetivos y especificacin .............................................................17 2.1.2 Datos ..............................................................................................20 2.1.3 Algoritmos .....................................................................................23 2.1.4 Validacin ......................................................................................30 2.2 POTRA rgimen transitorio..........................................................................44 2.2.1 Escalones.........................................................................................44 2.2.1.1 Objetivos y especificacin ..............................................44 2.2.1.2 Datos................................................................................45 2.2.1.3 Algoritmos.......................................................................47 2.2.1.4 Validacin .......................................................................51 2.2.2 Continuo.........................................................................................55 2.2.2.1 Objetivos y especificacin ..............................................55 2.2.2.2 Datos................................................................................62 2.2.2.3 Algoritmos.......................................................................66 2.2.2.4 Validacin .......................................................................77 2.3 Hot Spot 110 C............................................................................................85 2.3.1 Objetivos y especificacin ............................................................85 2.3.2 Datos .............................................................................................86 2.3.3 Algoritmos ....................................................................................86 2.3.4 Validacin .....................................................................................87 3. Ejemplos .....................................................................................................................88 4. Anlisis de resultados ...............................................................................................110 5. Conclusiones..............................................................................................................113 6. Bibliografa ...............................................................................................................114 7. Apndice....................................................................................................................116 81. Introduccin y planteamiento del proyecto: Lasensiblevariacinanual,einclusodiaria,delapotenciaproducidaporun turbogeneradordegas,endependenciadelascondicionesambientalesdellugarde emplazamientodeunaCentral,planteadificultadesalahoradeestablecercualesel valor adecuado de la potencia nominal de su transformador de generacin, para que ste sea capaz de evacuar la potencia generada en cualquier situacin. Alhechoanteriorhayqueaadirotraconsideracin,normalmenteeludida,que tambinaplicaalascentralesconturbogeneradoresdevapor,enlasquelapotencia generadapodraconsiderarsecasiconstanteyelrgimendecargadeltransformador principal,portanto,estable.Estatienequeverconlapropiacondicindel transformadorcomomquinasujetaafenmenostrmicosy,porlotanto,con magnitudesligadasasufuncionamientoqueestninfluidasporlatemperatura ambiente,comoeselcasodelastemperaturasalcanzadasporelaceiteaislanteylos devanados. EnesteproyectoserealizaunsoftwaredenominadoPOTRA(POtenciadel TRAnsformador),que permita evaluar las temperaturas ms altas que se alcanzarn en untransformadordepotenciaysuenvejecimientoalolargodedistintosperodosde tiempo y carga. Permite determinar el valor de los parmetros esenciales que describen la marcha del transformador en funcin de su situacin de carga (ya sea variable o no) y de la temperatura ambiente, para as poder elegir la potencia nominal adecuada, con la que no se sobrepasen los valores lmites de tales parmetros. EstesoftwareserealizarconelprogramaMicrosoftExcel.Dentrodeesta aplicacin se har uso del programa Microsoft Visual Basic, herramienta con la cual se realizarn las macros que formarn parte de POTRA y que se usarn para realizar los clculos necesarios de temperaturas y envejecimiento. 9En un transformador, el diagrama trmico se supone de lasiguiente manera:Aceite superiorg Aceite medioAceite inferiorHgrCalentamientosAceite superiorg Aceite medioAceite inferiorHgrCalentamientosPunto ms caliente En este diagrama se enfrentan la temperatura del trafo en el eje de abcisas, y la altura del trafo en el eje de ordenadas. 101.1 Normativa PararealizarelsoftwarePOTRAsehautilizadolaNormaInternacionalIEC 60076-7 primera edicin de Diciembre de 2005 llamada: Transformadores de potencia -Parte7:Guadecargaparatransformadoressumergidosenaceite.Tambinseha empleado su predecesora la Norma UNE 20 110 de Noviembre de 1995 (equivalente a la Norma Internacional IEC 354 de 1991 + Corrigen dum 1992) titulada: Gua de carga para transformadores de potencia sumergidos en aceites.LaComisinElectrotcnicaInternacional(CEIoIEC,porsussiglasdel idiomainglsInternationalElectrotechnicalCommission)esunaorganizacinde normalizacinenloscamposelctrico,electrnicoytecnologasrelacionadas. Numerosas normas se desarrollan conjuntamente con la ISO (normas ISO/IEC). LaCEI,fundadaen1904duranteelCongresoElctricoInternacionaldeSan Luis (EEUU), y cuyo primer presidente fue Lord Kelvin, tena su sede en Londres hasta queen1948setrasladaGinebra.Integradaporlosorganismosnacionalesde normalizacin, en las reas indicadas, de los pases miembros, en 2003 pertenecan a la CEI ms de 60 pases. AlaCEIseledebeeldesarrolloydifusindelosestndaresparaalgunas unidadesdemedida,particularmenteelgauss,hercioyweber;ascomolaprimera propuestadeunsistemadeunidadesestndar,elsistemaGiorgi,queconeltiempose convertira en el sistema internacional de unidades. En 1938, el organismo public el primer diccionario internacional (International ElectrotechnicalVocabulary)conelpropsitodeunificarlaterminologaelctrica, esfuerzoquesehamantenidoduranteeltranscursodeltiempo,siendoelVocabulario Electrotcnico Internacional un importante referente para las empresas del sector. Parasufuncionamiento,ascomoelestablecimientodenormativas,laCEIse divideendiferentes"comitstcnicos"(TC),"comitsconsultivos"(AC)yalgn comitespecial:losmiembrosdeestoscomitstrabajanvoluntariamente.Unejemplo de cada uno de ellos podra ser: 11Comittcnico77(TC77).Compatibilidadelectromagnticaentreequipos, incluyendo redes.ComitInternacionalEspecialsobreInterferenciasdeRadio(CISPR).Esun comit especial (incluye miembros de otras organizaciones) sobre interferencias electromagnticas en radiofrecuencia.ComitsconsultivossobreACEC:ComitConsultivosobreCompatibilidad electromagntica,cuyamisinseraprevenireldesarrollodeestndares conflictivos entre diferentes comits como los anteriores.

1.2 Objetivos y especificaciones 1.2.1. Objetivos Los objetivos de este proyecto son: -Realizar un estudio y comprensin de las normas citadas en el apartado anterior. -Implementarunprogramaquepermitacalcularlasmximastemperaturas alcanzadas en el transformador en un perodo de tiempo y el envejecimiento del mismo, sometido a unas determinadas condiciones de carga. -Validar el programa. -Realizarunaaplicacinprcticadelprogramaadiferentescasosanalizandolos resultados. 12 1.2.2 Especificaciones POTRA se aplica a los transformadores de gran potencia que estn diseados de acuerdoconlanormaIEC76yporlotantoestnsujetosalasrecomendacionesde carga que se detallan en la IEC 354. Utilizando los trminos especficos de esta ltima norma, POTRA se refiere a: Transformadores de gran potencia (Sr 100 MVA trifsicos) o con impedancia nominal, expresada en por ciento, superior al obtenido con la frmula 1025SrZr = Paralaconsideracindetransformadoresdedistribucinsumergidosenaceite (Sr2,5MVA,trifsicos)otransformadoresdemedianapotencia(2,5 Tamaxao) Then 'Para comprobar la temperatura mxima anual Tamaxao = Tamaxmes diaTamaxao = diaTamaxmes mesTamaxao = i End If If (Sminmes < Sminao) Then 'Para comprobar la potencia (carga) minima anual Sminao = Sminmes diaSminao = diaSminmes mesSminao = i End If If (Smaxmes > Smaxao) Then 'Para comprobar la potencia(carga) mxima anual Smaxao = Smaxmes 33diaSmaxao = diaSmaxmes mesSmaxao = i End If If(Tosmaxmes>Tosmaxao)Then'Paracomprobarlatemperaturadelaceite superior mxima anual Tosmaxao = Tosmaxmes diaTosmaxao = diaTosmaxmes mesTosmaxao = i End If If (Thsmaxmes > Thsmaxao) Then Thsmaxao = Thsmaxmes diaThsmaxao = diaThsmaxmes mesThsmaxao = i End If Cells(14 + (2 * i), 24).Value = Taminmes Cells(15 + (2 * i), 24).Value = diaTaminmes Cells(14 + (2 * i), 25).Value = Tamaxmes Cells(15 + (2 * i), 25).Value = diaTamaxmes Cells(14 + (2 * i), 26).Value = Sminmes Cells(15 + (2 * i), 26).Value = diaSminmes Cells(14 + (2 * i), 27).Value = Smaxmes Cells(15 + (2 * i), 27).Value = diaSmaxmes Cells(14 + (2 * i), 28).Value = Smaxmes / Sn Cells(15 + (2 * i), 28).Value = diaSmaxmes Cells(14 + (2 * i), 29).Value = Tosmaxmes Cells(15 + (2 * i), 29).Value = diaTosmaxmes Cells(14 + (2 * i), 30).Value = Thsmaxmes Cells(15 + (2 * i), 30).Value = diaThsmaxmes Cells(14 + (2 * i), 31).Value = envejmes Next i 'Cambio de mes Cells(48, 24).Value = Taminao Cells(49, 24).Value = diaTaminao 34Cells(50, 24).Value = Cells(21 + mesTaminao, 16).Value Cells(48, 25).Value = Tamaxao Cells(49, 25).Value = diaTamaxao Cells(50, 25).Value = Cells(21 + mesTamaxao, 16).Value Cells(48, 26).Value = Sminao Cells(49, 26).Value = diaSminao Cells(50, 26).Value = Cells(21 + mesSminao, 16).Value Cells(48, 27).Value = Smaxao Cells(49, 27).Value = diaSmaxao Cells(50, 27).Value = Cells(21 + mesSmaxao, 16).Value Cells(48, 28).Value = Smaxao / Sn Cells(49, 28).Value = diaSmaxao Cells(50, 28).Value = Cells(21 + mesSmaxao, 16).Value Cells(48, 29).Value = Tosmaxao Cells(49, 29).Value = diaTosmaxao Cells(50, 29).Value = Cells(21 + mesTosmaxao, 16).Value Cells(48, 30).Value = Thsmaxao Cells(49, 30).Value = diaThsmaxao Cells(50, 30).Value = Cells(21 + mesThsmaxao, 16).Value Cells(48, 31).Value = envejao Cells(48, 32).Value = diaao Cells(19, 18).Value = caloant End Sub 352.1.4 Validacin Paralavalidacindeesteprogramaseemplearncuatrocasos,enlosquese comprobar el adecuado funcionamiento del programa. En el nombre de estos casos se emplealanomenclaturaPOTRArevisin2porqueelprogramaPOTRAempleadose encontraba en su fase de revisin 2 para el rgimen permanente. Estos cuatro ejemplos se citan a continuacin: -Ejemplo 5 POTRA revisin 2 ONAN -Ejemplo 4 POTRA revisin 2 ONAN -Prueba POTRA revisin 2 ONAN -Prueba 3a POTRA revisin 2 ONAN

Ejemplo 5 POTRA revisin 2 ONAN Elejemplo5seincluyeenelapartado2.8.2delaNormaUNE20110de noviembrede1995(equivalentealaNormaInternacionalCEI354:1991+Corrigen dum:1992).ElejemplosedesarrollaparatransformadoresconrefrigeracinONANy conescalonesdecargadeterminados(independientesdelatemperaturaambiente),por lotantoenfasesposterioressevalidalarelacinentrelatemperaturaambienteyla carga del transformador. Elejemplodelatabla5incluidoenlaNorma,consisteenelclculodela temperaturamximadelaceiteenlapartesuperior,latemperaturamximadelpunto mscalienteyelenvejecimientorelativosobreunaocompletoconunadoble variacinsinusoidaldelatemperaturaambienteytresperfilesdecargadiferentes.El clculo se realiza para un transformador de DISTRIBUCIN con refrigeracin ONAN. ParaquelosresultadosdeldispositivoPOTRArevisin2seancomparablesa los del ejemplo, se deben realizar una serie de adaptaciones en el mismo: En el POTRA revisin 2, la carga del transformador depende de la temperatura ambiente mientras que en el ejemplo se fijan tres perfiles de carga que 36dependen de las horas y das del ao. Para adaptar el POTRA revisin 2 al ejemplo se modifica la macro de clculo de EXCEL como se indica a continuacin, en donde la variable ka es la carga del transformador: ' Modificacion calculo ka para ejemplo 5 de la norma ' ka = S / Sn If (diaao >= 108 And diaao = a 3 mm (sep) (s o no). A continuacin, se debe indicar en la casilla habilitada para ello, el nmero de perodos que se desea estudiar. Por ltimo, se debe rellenar en la tabla los espacios de los perodos escogidos indicando en cada perodo: -Tiempo de comienzo en minutos. 51-Tiempo de fin en minutos. -El factor de carga k. -La temperatura ambiente. Enelprimerperodosedebeindicarel hi queeselincrementodetemperaturadel punto ms caliente, al punto de la parte superior del aceite al comienzo expresado en K. A continuacin se detallan los datos que han sido obtenidos mediante la tabla 5 delapartado8.2.2delanormaIEC60067-7enfuncindeltamaodeltrafo(tamao grande) y del mtodo de refrigeracin. En la nica hoja DATOS DE PARTIDA: En el apartado 1. Caractersticas del transformador: -Exponente del aceite x. -Exponente de los devanados y. En el apartado 3. Constantes usadas en las funciones f1,f2 y f3 para el clculo de la temperatura del punto ms caliente: -Constante k11. -Constante k21. -Constante k22. -Constante de tiempo del aceite0 expresada en minutos. -Constante de tiempo de los arrollamientosw expresada en minutos. 522.2.1.3 Algoritmos Pararealizarlosclculosenrgimentransitoriodeescalonesdeintervalosde tiempo definido, se emplea una macro editada en Microsoft Visual Basic, la cual se ejecutar pulsando CTRL+l. La macro es la siguiente: Sub Esc() ' ' Esc Macro ' ' Acceso directo: CTRL+l ' Sheets("Datos de partida").Select 'Selecciono la Hoja de Datos de partida i = Cells(43, 3).Value 'i es el nmero de periodos x = Cells(14, 9).Value 'Exponente del aceite y = Cells(15, 9).Value ' Exponente de los devanados R = Cells(16, 9).Value ' Relacin de perdidas Hgr = Cells(17, 9).Value 'Salto trmico punto caliente sobre capa superior aceite [K] Thsr = Cells(18, 9).Value ' Temperatura nominal del punto ms caliente Calosr = Cells(20, 9).Value ' Calentamiento nominal del aceite Calomr = Cells(21, 9).Value 'Calentamiento nominal medio del aceite Calofr = Cells(22, 9).Value calant = Cells(23, 9).Value 'Delta teta oi inicial Thsant = Cells(48, 8).Value 'Delta teta hi inicial k11 = Cells(33, 9).Value 'Constante k11 k21 = Cells(34, 9).Value 'Constante k21 k22 = Cells(35, 9).Value 'Constante k22 Tau = Cells(36, 9).Value 'Constante de tiempo del aceite [minutos] Tauw = Cells(37, 9).Value 'Constante de tiempo del arrollamiento [minutos] Kaant = 0 'Factor de carga inicial 0 53i2 = 1 'Contador de periodos Ths = 0 ' Temperatura del punto mas caliente inicial 0 Thsant = Cells(48, 8).Value 'Delta teta hi inicial 0 caloant=calant'Calentamientodelaceiteenlapartesuperiorigualalcalentamiento anterior envejant = 0 For i2 = 1 To i 'Desde el primer intervalo hasta el ultimo f1 = 0 f2 = 0 f3 = 1 j1 = Cells(47 + i2, 2).Value 'Lmite inferior del intervalo j2 = Cells(47 + i2, 3).Value 'Lmite superior del intervalo ka = Cells(47 + i2, 4).Value 'Factor de carga del intervalo Ta = Cells(47 + i2, 5).Value 'Temperatura ambiente constante del intervalo If (i2 > 1) Then 'Bucle if para no borrar el dato de entrada de delta teta oi Cells(47 + i2, 9).Value = caloant 'Delta teta oi Cells(47 + i2, 8).Value = Thsant 'Delta teta hi End If For j = j1 To j2 - 1 'TEMPERATURA FINAL DEL PUNTO MAS CALIENTE Calorp = 0 'Inicializo el valor calorp Calentamiento del aceite superior en rgimen permanente 'Para trafos Onan Onaf Of Od If (ka > Kaant) Then c = 1 End If If (ka < Kaant) Then c = 0 End If If (ka >= Kaant And c = 1) Then 'Aumento del factor de carga 54 f1 = 1 - Exp(-(j - j1) / (k11 * Tau)) 'f1 con el tiempo en minutos f2 = k21 * (1 - Exp(-(j - j1) / (k22 * Tauw))) - (k21 - 1) * (1 - Exp(-(j - j1) / (Tau / k22))) 'f2 con el tiempo en minutos Calorp = Calosr * ((1 + R * ka ^ 2) / (1 + R)) ^ x Tos = Ta + caloant + (Calorp - caloant) * f1 Ths = Ta + caloant + (Calorp - caloant) * f1 + Thsant + (Hgr * ka ^ y - Thsant) * f2 c = 1 Else If (ka 0) Then v = 2 ^ ((Ths - Thsr) / 6) Cells(47 + j, 22).Value = v envej = envejant + v / j Cells(47 + j, 21).Value = envej envejant = envej End If Cells(47 + j, 10).Value = j Cells(47 + j, 11).Value = Ths Cells(47 + j, 12).Value = Tos 55 Cells(47 + j, 13).Value = caloant Cells(47 + j, 14).Value = Thsant Cells(47 + j, 15).Value = ka Cells(47 + j, 16).Value = f1 Cells(47 + j, 17).Value = f2 Cells(47 + j, 18).Value = f3 Cells(47 + j, 19).Value = j1 Cells(47 + j, 20).Value = j2 Next j Kaant = ka caloant = Tos - Ta 'Delta teta oi Thsant = Ths - Tos 'Delta teta hi Cells(47 + i2, 6).Value = Tos 'Temperatura aceite superior al final del intervalo Cells(47 + i2, 7).Value = Ths 'Temperatura del punto ms caliente al final del intervalo Cells(47 + i2, 8).Value = envej 'Envejecimiento Next i2 End Sub 56 2.2.1.4 Validacin Para validar este programa se usar el ejemplo de la norma IEC 60067-7 denominado Anexo B. En este ejemplo se calculan las temperaturas del punto ms caliente Ths y las temperaturas del punto superior del aceite Tos. A parte, se calcular el envejecimiento del trafo. Se trata de un estudio con 6 perodos de carga distintos a una temperatura ambiente constante. POTRA RT1 rev.1 Nombre fichero :POTRA RT1 revisin 1Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORRellene los valores en azul:1- Caractersticas del Transformador:SmboloValores incluidos en la Tabla 5 de la norma IEC 60067-7Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF/OF/OD) -- onaf --Potencia nominal: St,r 250 MVAExponente del aceite: xExponente de los devanados: yRelacin de prdidas: R 1000Salto trmico punto caliente en capa superior aceite: Delta teta hr H*gr 20,3 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,0,81,3r 98 CTemperatura ambiente nominal: teta a Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Delta teta or Cos,r 38,3 KCalentamiento medio nominal del aceite: Delta teta omr Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Delta teta br Cof,r 34 CCalent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior Delta Teta oi Calant 12,700 K2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales): K* 1,3 p.u.Sobrecarga: Tos* 105 CTemperatura capa superior aceite: Ths* 120 CTemperatura punto ms caliente devanados:3- Constantes usadas en las funciones f1,f2 y f3 para el clculo de la temperatura del punto ms caliente:zz siRefrigeracin en zig-zag(si/no) sep siSeparacin entre conductos >= 3 mm (si/no) k11Constante k11: k21Constante k21: k22Constante k22: tau minutosConstante de tiempo del aceite: tauw minutosConstante de tiempo del arrollamiento:Rellene los periodos en la tabla y presione " CTRL+L"para ejecutar la macro:Introduzca el nmero de perodos que desea estudiar con un rgimen de escaln a una temperatura ambiente constante:Nmero de perodos: 60,5221507 57 Los datos de la tabla que el usuario debe introducir se muestran en azul y los resultados obtenidos en rojo. Perodo De (minuto): A (minuto):1 0 190 1 25,62 190 365 0,6 25,63 365 500 1,5 25,64 500 710 0,3 25,65 710 735 2,1 25,66 735 750 0 25,67envejecimiento Ths (C)Perodo de TiempoFactor de carga Temperatura Ambiente (C) Tos (C)61,8 83,8 0,32702821644,4 54,9 0,33851871189,7 128,1 4,42752456834,8 39,1 4,44474433666,7 137,9 5,02816864859,7 59,7 5,028537991 Enelejemplosedanlosresultadosobtenidosmedianteunamedida directa, con sonda de temperatura, de las temperaturas del punto ms caliente y de la parte superior del aceite. Acontinuacinsepresentaunatablacomparandolosresultados obtenidos con el clculo de POTRA, con los medidos directamente. Tiempo / factor de carga Temperatura del aceite superior(C)Temperatura del punto ms caliente (C) Calculada MedidaCalculadaMedida 190 / 161,858,883,882,2 365/0,644,447,854,958,6 500/1,589,780,8128,1119,2 710/0,334,846,839,149,8 735/2,166,765,8137,9140,7 750/059,768,259,782,4 58 Los resultados de Temperaturas se muestran en el siguiente grfico: Temperaturas Ths y Tos del Anexo B de la norma IEC 60067-70204060801001201401600 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 780 840t[min]Temperatura[C]ThsTos 59Los resultados de envejecimiento se muestran en el siguiente grfico: envejecimiento-101234560 100 200 300 400 500 600 700 800t (minutos)envejecimientoenvejecimiento 602.2.2 Continuo 2.2.2.1 Objetivos y especificacin EstaltimaversindelprogramaPOTRAsellamarPOTRART2.Enellase pretenderealizaruncompendiodedosestudiossimultneamentedondesedecidir entre dos opciones: -Estudio con rgimen de escalones empleando un diferencial de tiempo. -Estudio con un rgimen senoidal transitorio. Enambossepersigueelobjetivodecalcularlastemperaturasdelaparte superiordelaceite,latemperaturadelpuntomscalienteyelenvejecimientodel transformador. Para el estudio con rgimen de escalones se emplear la primera hoja DATOS DE PARTIDA. Paraelestudioconrgimensenoidalseemplearlaprimerahojaylasegunda hoja SENOIDAL. Enamboscasosseemplearnlasecuacionesdescritasenelapartado2parael rgimen transitorio con las funciones f1, f2 y f3 del tiempo. RGIMEN DE ESCALONES: EnestergimenseempleaundiferencialdetiempoDt,expresadoenminutos, para controlar los escalones de carga. Estergimensedesarrollacomounasimplificacindelasecuaciones diferencialesdescritasenelapartado8.2.3delanormaIEC60067-7.Lasfunciones escalnseusanparapoderrealizarunestudiomssencillodelasecuaciones 61diferenciales.Setratadeconvertirlasecuacionesdiferencialesenecuacionesde incrementos. As las ecuaciones se expresan de la forma: ( ) ( + +=a orxRR kkDtD 02001111) El operador D implica una diferencia en la variable asociada que corresponde a cada escaln Dt. En cada escaln, el valor ensimo de D0se calcula desde el valor n-1 usndose: ( ) ) ( ) 1 (0 0 0n D n n + =Por tanto, as se modifican las ecuaciones diferenciales de la siguiente manera: [ ]1 12122hyhrwhk kkDtD = y ( ) [ ]2021 21) 22 / 1 (hyhr hk kkDtD = Losvaloresensimosdeestosincrementosde 2 1 h hy secalculandeigual manera que se calcula el( ) n0 . El incremento de la temperatura del punto ms caliente en el momento ensimo se da como: ( ) ) ( ) (2 1n n nh h h = 62Yfinalmente,letemperaturadelpuntomscalienteenelinstanteensimose expresa como: ) ( ) ( ) (0n n nh h + = Para incrementar la precisin de la solucin se ha de tomar un valor de Dt lo ms pequeoposible,nuncamayordelamitaddelamenordelasconstantesdetiempo supuestas en el modelo trmico. Alasconstantesdetiempodelarrollamientoydelaceite,nuncaselesdebe poner como valor 0. Tambinsepuedenemplearmtodosmscomplejoscomolasecuaciones trapezoidalesdeRunge-Kutta.Detodasformasnomerecelapenasuusodebidoala imprecisin con la que se introducen los datos de entrada. Laecuacindelenvejecimientodelaislamientotambinseexpresacomo ecuacin incremental de la siguiente manera: VdtdL= Lo que se traduce en: Dt n V n DL = ) ( ) ( Y finalmente: ) ( ) 1 ( ) ( n DL n L n L + = 63RGIMEN SENOIDAL: En el rgimen senoidal se busca el clculo de los mismos parmetros que en el deescalones.Peroenestergimenseconsiderar,comoenelapartado2.1,quela temperaturaambientevaradeunaformasenoidalresultantedelasumadedosondas senoidales definidas con una serie parmetros. Para calcular la variacin de las magnitudes de temperatura del transformador, el ciclodecargaanual,tericamenterepresentadoporunacurvaenquelapotencia generadavaracontinuamentedeuninstanteaotroenfuncindelatemperatura ambiente,sesustituyeaproximadamentepor unaseriedeperodosdiscretossucesivos, deescalonesdecarga,deduracinigualaltiempodeintegracinconsiderado(por defecto0,01horas),durantecadaunodeloscuales,tantolatemperaturaambiente, comolacargaalaqueestsometidoeltransformador(lapotenciaproducidaporel generador a esa temperatura), son constantes. Como temperatura ambiente y produccin del generador representativas de cada perodo, se toman las correspondientes al instante final del mismo. En resumen, el clculo de las condiciones de funcionamiento del transformador a lo largo del ao se concreta en el estudio de 365 x 24 x 1/0,01 escalones con carga y temperatura ambiente constantes, de 0,01 horas de duracin cada uno. Temperatura ambiente De acuerdo con la norma IEC 354, para calcular la temperatura ambiente (Ta) en cadaperododecargaconstanteenquesehasubdivididocadahoradelaoseutiliza una funcin suma de dos senoides que trata de tener en cuenta, tanto la variacin de la temperatura a lo largo del ao (1 senoide), como del da (2 senoide). Tal funcin, que aparece como frmula (10) en la IEC 354 se describe en el apartado 2. 64SecalculanA,ByBmapartirdelastemperaturasambienteintroducidas, utilizandoelmtodosimplificadoquesedescribeenelApndiceDdelanormaIEC 354 explicado en el apartado 2. Potencia producida por el turbogenerador Paracalcularlapotenciageneradaentodalagamadetemperaturas,el dispositivoutilizaunainterpolacinlinealcondossegmentos:entreelprimeroy segundo puntos de la tabla de potencias introducida, y entre el segundo y el tercero. Se ha descartado una interpolacin parablica para evitar que aparezcan tramos en que la potencia en funcin de la temperatura cambie, de decreciente a creciente (o a lainversa),loqueiraencontradelcomportamientorealdelasturbinasdegas(ode vapor), cuya potencia vara montonamente con la temperatura. Frmulas de los clculos Conocida la temperatura ambiente y la carga del transformador en cada escaln, eldispositivocalculalatemperaturadelacapasuperiordelaceiteydelpuntoms calientedelosdevanados,queaparecenalfinaldelescaln,utilizandoparaellolas diferentesfrmulasdeclculoqueestablecelanormaIEC60067-7detalladasenel apartado 2. Para el clculo del envejecimiento relativo en cada perodo se integra la formula (2) del apartado 6.2 de la norma IEC 60067-7, considerando un perodo de integracin (0,01horas)suficientementepequeofrentealintervalodetiempoenelquesequiere evaluar el envejecimiento (un mes o un ao). 6 / ) 98 (2=hV Dondeh es la temperatura del punto ms caliente. El envejecimiento relativo equivalente a lo largo de un mes y un ao se calcula a partir del obtenido en cada perodo de integracin, aplicando la frmula (4) del apartado 6.3 de la norma IEC 60067-7 dividida por el nmero total de intervalos N.65 = =NnVNL11 Enlaprimerahoja(DATOS)seintroducenlosdatosdebidos,quesehan indicado en el apartado 2 y que son los nicos desprotegidos de la hoja. Sinosetrataradeuntransformadordegeneracinsinodeuntransformador permanentemente sometido a un rgimen de carga constante, en la tabla de produccin de la hoja de DATOS DE PARTIDA se incluiran para las tres temperaturas ambiente un mismo valor de potencia en MVA, el correspondiente a la carga del transformador, y como factor de potencia nominal la unidad. Una vez introducidos los datos, se debe presionar las teclas CONTROL + j que ejecutalamacrodelclculo.Enunprimertanteosedebeajustarlatemperaturadel calentamiento de la capa superior del aceite del ltimo da de diciembre (apartado 6 del conjunto de datos de la hoja DATOS DE PARTIDA). Conrespectoalapotencianominaldeltransformadorseintroduceunprimer valor de tanteo y se comprueba que los valores de sobrecarga mxima, de la temperatura de la capa superior del aceite y de la del punto ms caliente de devanados, que aparecen enelResumenAnualdelahojadeRESULTADOS,estnpordebajodeloslmites correspondientes al tipo de transformador en estudio. Si no es as aparecen a la derecha unas letras en rojo, de alarma, representativas de la magnitud que ha sido sobrepasada. Tambinsedebecomprobarqueelvalordelenvejecimientorelativoanual equivalente, que aparece en el mismo Resumen Anual, no rebase la unidad. El tanteo debe concluir con aquel valor de potencia del transformador en que la magnitudqueresultemscrtica,esdecir,laqueencadacasosealalimitativa,no rebase estos mrgenes: si es alguna de las temperaturas (top oil o hot spot), un par de grados por debajo del lmite 66 si es el envejecimiento relativo, ste no debe sobrepasar aproximadamente el valor de 0,95(En las aplicaciones a los transformadores de generacin no suele ser el factor de sobrecarga la variable limitativa.) No debe abusarse de ms reserva en los mrgenes indicados pues ello da lugar a un fuerte incremento del valor de la potencia necesaria, como es fcil comprobar sobre el propio dispositivo. Unavezobtenidounvalordelapotencianominalquesatisfagalosrequisitos trmicos y de envejecimiento establecidos en esta gua, queda al juicio del ingeniero el introducir algn redondeo en el valor final. Sisedeseaconsiderarunciertofactordesobredimensionamientodelos transformadoresdegeneracinparacubrirposiblesregmenesdeplenacargadel generador, por ejemplo funcionando al 95% de su tensin nominal, es posible con este dispositivovalorarlainfluenciadeestasobreintensidad,incrementandoelcoeficiente deseguridaddelaentradadedatosyviendosilasnuevastemperaturasdel transformador se salen o no de los lmites. Si as fuera, habra que volver a tantear con valores crecientes de la potencia del transformador. 67 2.2.2.2 Datos Primerosepediralusuarioeltipodergimenquedeseaestudiar.Sisedesea estudiar un rgimen de escalones se introducir la letra e en la casilla azul habilitada paraello,ysisedeseaestudiarunrgimensenoidalseintroducirunasendicha casilla. RGIMEN DE ESCALONES A continuacin se detallan los datos a introducir por el usuario , indicados en color azul: En la hoja DATOS DE PARTIDA: En el primer apartado 1. Caractersticas del transformador: -Mtodo de refrigeracin : ONAN, ONAF, OF o OD. -Potencia nominal del transformador St,r en MVA. -Relacin de prdidas R. -Salto trmico punto caliente en capa superior aceite H*gr en C . -Temperatura nominal del punto ms caliente Ths,r en C. -Temperatura ambiente nominal Ta,r en C. -Calentamiento nominal de la capa superior de aceite Cos,r en K. -Calentamiento del aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior en C. En el tercer apartado 3. Constantes usadas en las funciones f1,f2 y f3 para el clculo de la temperatura del punto ms caliente Ths: -Refrigeracin en zig zag (zz) (s o no). -Separacin entre conductos >= a 3 mm (sep) (s o no). 68 En el apartado ESTUDIO CON UN RGIMEN DE ESCALONES se deben rellenar los siguientes datos marcados en azul: -Hora de comienzo (De 0 a 24). -Minuto de comienzo (De 0 a 59). -Hora de fin(De 0 a 24). -Minuto de fin (De 0 a 59). -El diferencial de tiempo Dt (expresado en minutos). Con estos datos el programa procede a calcular el nmero de intervalos a rellenar en la tabla. A continuacin, se deben rellenar las siguientes casillas en la tabla: -TemperaturaambienteTaenChastaelnmerodeintervalosindicadoporel programa. -Factor de carga k hasta el nmero de intervalos indicado por el programa. -En el primer intervalo 0 se debe rellenar la Temperatura del punto ms caliente Ths. RGIMEN SENOIDAL A continuacin se detallan los datos a introducir por el usuario , indicados en color azul: En la hoja DATOS DE PARTIDA: En el apartado 1. Caractersticas del transformador: -Mtodo de refrigeracin : ONAN, ONAF, OF o OD. -Potencia nominal del transformador St,r en MVA. -Relacin de prdidas R. -Salto trmico punto caliente en capa superior aceite H*gr en C . -Temperatura nominal del punto ms caliente Ths,r en C. -Temperatura ambiente nominal Ta,r en C. 69-Calentamiento nominal de la capa superior de aceite Cos,r en K. -Calentamiento del aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior en C. En el apartado 3. Constantes usadas en las funciones f1,f2 y f3 para el clculo de la temperatura del punto ms caliente Ths: -Refrigeracin en zig zag (zz) (s o no). -Separacin entre conductos >= a 3 mm (sep) (s o no). En el apartado 4. Temperaturas ambiente: -Temperatura ambiente media anual Ta,m en C. -Temperatura ambiente mxima absoluta anual Ta,x en C. -Temperatura ambiente media de las mximas diarias del mes ms caluroso Ta,hmx en C. -Temperatura ambiente media diaria del mes ms caluroso Ta,hm en C. -Temperatura ambiente mnima absoluta anual Ta,n en C. -Da ms caluroso del ao DX. -Hora ms calurosa del da TX. En el apartado 5. Caractersticas del generador: -La potencia nominal del generador Sg,r en MVA. -El factor de potencia PF. -El tipo de combustible (dato meramente informativo). En el apartado 6. Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura: -Coeficiente de seguridad entre 0 y 1. -Tres temperaturas ambiente Ta1,Ta2 y Ta3 en C. -Tres potencias P1,P2 y P3 en MW. 70 En el apartado 7. Calentamiento del aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior: - Temperatura ambiente en C. En la segunda hoja SENOIDAL: - Tiempo de integracin que por defecto es 0,01. 712.2.2.3 Algoritmos Pararealizarlosclculosenrgimentransitorio,tantoenrgimendeescalones con un diferencial de tiempo definido como en rgimen senoidal, se emplea una macro editada en Microsoft Visual Basic, que se ejecutar pulsando CTRL+j. La macro se detalla a continuacin: Sub Cont() ' ' Cont Macro ' ' Acceso directo: CTRL+j ' Sheets("Datos de partida").Select 'Selecciono la Hoja de Datos de partida est = Cells(11, 14).Value 'Tipo de estudio Hc = Cells(103, 4).Value 'hora de comienzo Hf = Cells(103, 7).Value 'hora de fin minc = Cells(104, 4).Value 'minuto de comienzo minf = Cells(104, 7).Value 'minuto de fin Dt = Cells(103, 9).Value 'Diferencial de tiempo en minutos i = (((Hf - Hc) * 60) + Abs(minf - minc)) / Dt ' Nmero de intervalos a estudiar x = Cells(17, 11).Value 'Exponente del aceite y = Cells(18, 11).Value ' Exponente de los devanados R = Cells(19, 11).Value ' Relacin de perdidas Hgr = Cells(20, 11).Value 'Salto trmico punto caliente sobre capa superior aceite [K] Thsr = Cells(21, 11).Value ' Temperatura nominal del punto ms caliente Calosr = Cells(23, 11).Value ' Calentamiento nominal del aceite Calomr = Cells(24, 11).Value 'Calentamiento nominal medio del aceite Calofr = Cells(25, 11).Value Calant = Cells(26, 11).Value 'Delta teta oi inicial Thsant = Cells(109, 9).Value 'Delta teta hi inicial k11 = Cells(38, 11).Value 'Constante k11 72k21 = Cells(39, 11).Value 'Constante k21 k22 = Cells(40, 11).Value 'Constante k22 Tau = Cells(41, 11).Value 'Constante de tiempo del aceite [minutos] Tauw = Cells(42, 11).Value 'Constante de tiempo del arrollamiento [minutos] Kaant = 0 'Factor de carga inicial 0 i2 = 0 'Contador de intervalos Ths = 0 ' Temperatura del punto mas caliente inicial 0 caloant=Calant'Calentamientodelaceiteenlapartesuperiorigualalcalentamiento anterior If (est = 1) Then 'ESTUDIO DE ESCALONES For i2 = 0 To i 'Desde el primer intervalo hasta el ultimo Cells(109 + i2, 2).Value = i2 'Intervalo Cells(109 + i2, 3).Value = Dt * i2 'Tiempo en minutos Cells(109 + i2, 4).Value = Hc + Int(Dt * i2 / 60) 'Hora Cells(109 + i2, 5).Value = minc + (Dt * i2) - 60 * Int(Dt * i2 / 60) 'Minuto Ta = Cells(109 + i2, 6).Value 'Temperatura ambiente constante del intervalo ka = Cells(109 + i2, 7).Value 'Factor de carga del intervalo 'Valores iniciales en el intervalo 0 If (i2 = 0) Then Tosant = ((1 + ka ^ 2 * R) / (1 + R)) ^ x * Calosr + Ta Tosant = Round(Tosant, 1) DeltaTh1ant = k21 * ka ^ y * Hgr DeltaTh1ant = Round(DeltaTh1ant, 1) DeltaTh2ant = (k21 - 1) * ka ^ y * Hgr DeltaTh2ant = Round(DeltaTh2ant, 1) envejant = 0 envejant = Round(envejant, 0) Cells(109 + i2, 8).Value = Tosant Cells(109 + i2, 9).Value = Tosant + (DeltaTh1ant - DeltaTh2ant) 73Cells(109 + i2, 10).Value = envejant ' envejecimiento inicial en minutos Cells(109 + i2, 11).Value = envejant / 1440 'envejecimiento inicial en das End If 'Desde el intervalo 1 If (i2 > 0) Then DTos = (Dt / (k11 * Tau)) * (((1 + (ka ^ 2) * R) / (1 + R)) ^ x * Calosr - (Tosant - Ta)) DTos = Round(DTos, 3) 'REDONDEO DTos Tos = Tosant + DTos 'Tos = Round(Tos, 4) DDeltaTh1 = (Dt / (k22 * Tauw)) * (k21 * Hgr * ka ^ y - DeltaTh1ant) 'DDeltaTh1 = Round(DDeltaTh1, 3) DeltaTh1 = DeltaTh1ant + DDeltaTh1 'DeltaTh1 = Round(DeltaTh1, 3) DeltaTh1ant = DeltaTh1 DDeltaTh2 = (Dt / ((1 / k22) * Tau)) * ((k21 - 1) * Hgr * (ka ^ y) - DeltaTh2ant) 'DDeltaTh2 = Round(DDeltaTh2, 3) DeltaTh2 = DeltaTh2ant + DDeltaTh2 'DeltaTh2 = Round(DeltaTh2, 1) DeltaTh2ant = DeltaTh2 DeltaTh = DeltaTh1 - DeltaTh2 'DeltaTh = Round(DeltaTh, 5) Ths = Tos + DeltaTh Cells(109 + i2, 8).Value = Tos Cells(109 + i2, 9).Value = Ths 'Ths = Round(Ths, 4) 'Tos = Round(Tos, 4) Tosant = Tos 'Envejecimiento Denvej = (Exp((15000 / (110 + 273) - 15000 / (Ths + 273)))) * Dt envej = envejant + Denvej 'envej = Round(envej, 5) COMPROBADO 74Cells(109 + i2, 10).Value = envej envejdias = envej / 1440 'envejdias = Round(envejdias, 5) COMPROBADO Cells(109 + i2, 11).Value = envejdias 'envej = Round(envej, 5) COMPROBADO envejant = envej 'Envejecimiento relativo If (i2 = i) Then envejrel = envejdias / ((Hf - Hc) / 24) envejrel = Round(envejrel, 0) Cells(106, 4).Value = envejrel End If End If Next i2 End If If (est = 0) Then 'ESTUDIO DE FUNCIN SENOIDAL Sheets("senoidal").Select 'Selecciono la Hoja de Resultados tintg = Cells(6, 17).Value'Tiempo de integracin (a introducir) 'tipotraf = Cells(8, 17).Value 'Tipo de trafo On Of Od (a introducir) Sn = Cells(9, 17).Value 'Potencia nominal(a introducir) [MVA] x = Cells(10, 17).Value 'Exponente del aceite y = Cells(11, 17).Value ' Exponente de los devanados R = Cells(12, 17).Value ' Relacin de perdidas Tau = Cells(13, 17).Value 'Constante de tiempo del aceite [h] 75Hgr=Cells(14,17).Value'Saltotrmicopuntocalientesobrecapasuperioraceite [C] Thsr=Cells(15,17).Value'Temperaturanominaldelpuntomascalienteenlas condiciones asignadas[C] Calosr = Cells(16, 17).Value 'Calentamiento nominal capa superior aceite Calomr = Cells(17, 17).Value 'Calentamiento medio nominal del aceite Calofr = Cells(18, 17).Value 'Calentamiento nominal del aceite del fondo Calant=Cells(19,17).Value'Calentamientoaceitesuperiordelltimodade Diciembre del ao anterior (a introducir) Tagar = Cells(9, 19).Value 'Datos turbina AP1 = Cells(10, 19).Value ' Datos turbina BP1 = Cells(11, 19).Value ' Datos turbina AP2 = Cells(12, 19).Value ' Datos turbina BP2 = Cells(13, 19).Value ' Datos turbina Tam=Cells(9,21).Value'Temperaturaambientenominal(anualmedia)[C](a introducir) A = Cells(10, 21).Value 'Amplitud de la variacin anual [k] B = Cells(11, 21).Value 'Amplitud de la variacin diaria (para clc. envej.)[k] Bm = Cells(12, 21).Value ' Amplitud de la variacin diaria (para clc. Ths)[k] Dx = Cells(13, 21).Value 'Da ms caluroso del ao (a introducir) Tx = Cells(14, 21).Value 'Hora mas calurosa del da (a introducir) diaao = 0'Inicializo la variable da del ao Pi = 3.14159265358979 'Defino la constante pi 'Inicializacin Variables salida ANUALES 'Temperatura Taminao = 100'Temperatura mnima del ao diaTaminao = 0 'Da de la temperatura mnima del ao mesTaminao = 0 'Mes de la temperatura mnima del ao Tamaxao = -100 'Temperatura mxima del ao diaTamaxao = 0 'Da de la temperatura mxima del ao mesTamaxao = 0 'Mes de la temperatura mxima del ao 'Potencia 76Sminao = 5000 'Potencia mnima del ao diaSminao = 0 'Da de la potencia mnima del ao mesSminao = 0 'Mes de la potencia mnima del ao Smaxao = -100 'Potencia mxima del ao diaSmaxao = 0 'Da de la potencia mxima del ao mesSmaxao = 0 'Mes de la potencia mxima del ao 'Temperatura aceite Tosmaxao = -100 'Temperatura aceite superior mxima al ao diaTosmaxao = 0 'Da de la temperatura del aceite superior mxima al ao mesTosmaxao = 0 'Mes de la temperatura del aceite superior mxima al ao 'Temperatura punto mas caliente Thsmaxao = -100 'Temperatura del punto mas caliente mxima al ao diaThsmaxao = 0 'Da de la temperatura del punto mas caliente mxima al ao mesThsmaxao = 0 'Mes de la temperatura del punto mas caliente mxima al ao 'Envejecimiento envejao = 0 'Pongo el envejecimiento a 0 caloant = Calant 'Tomo como calentamiento el Calentamiento del aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior For i = 1 To 12 ' Para los doce meses del aoi 'Inicializacin Variables salida MENSUALES 'Temperatura Taminmes = 100 diaTaminmes = 0 Tamaxmes = -100 diaTamaxmes = 0 'Potencia Sminmes = 5000 diaSminmes = 0 Smaxmes = -100 diaSmaxmes = 0 'Temperatura aceite Tosmaxmes = -100 diaTosmaxmes = 0 77'Temperatura punto ms caliente Thsmaxmes = -100 diaThsmaxmes = 0 'Envejecimiento envejmes = 0 diamesm = Cells(21 + i, 17).Value 'El nmero de das de cada mes diamesm For j = 1 To diamesm 'Da en el que estoy del mes j diaao = diaao + 1 ' Da del ao diaao For k = 1 To 24 'Hora del dia k For l = 1 To (1 / tintg) ' Fracciones de las horas Tahs = Tam + A * Cos(2 * Pi * (diaao - Dx) / 365) + Bm * Cos(2 * Pi * ((k + l * tintg) - Tx) / 24) 'Temperatura ambiente variable de forma sinusoidal If (Tahs < Tagar) Then 'Si la temperatura ambiente senoidal es menor que la de la turbina S = BP1 + AP1 * Tahs 'Potencia a la que funciona el trafo Else'Silatemperaturaambientesenoidalesmayorqueladela turbina S = BP2 + AP2 * Tahs 'Potencia a la que funciona el trafo End If ka = S / Sn 'Factor de carga del transformador ka ' Temperatura final del punto mas caliente en funcin del tipo de trafo (temperaturas en rgimen permanente) Calorp = 0 'Inicializo el valor calorp f1 = 0 'Inicializo las variables f1 f2 y f3 f2 = 0 f3 = 1 If (ka > Kaant) Then c = 1 End If If (ka < Kaant) Then c = 0 78End If If (ka >= Kaant And c = 1) Then 'Aumento del factor de carga f1 = 1 - Exp(-(tintg) / (k11 * Tau)) 'f1 con el tiempo en minutos f2 = k21 * (1 - Exp(-(tintg) / (k22 * Tauw))) - (k21 - 1) * (1 - Exp(-(tintg) / (Tau / k22))) 'f2 con el tiempo en minutos Calorp = Calosr * ((1 + R * ka ^ 2) / (1 + R)) ^ x Tos = Tahs + caloant + (Calorp - caloant) * f1 Ths=Tahs+caloant+(Calorp-caloant)*f1+Thsant+(Hgr*ka^y- Thsant) * f2 c = 1 Else If (ka Tamaxao) Then 'Para comprobar la temperatura mxima anual Tamaxao = Tamaxmes diaTamaxao = diaTamaxmes mesTamaxao = i End If 80If (Sminmes < Sminao) Then 'Para comprobar la potencia (carga) mnima anual Sminao = Sminmes diaSminao = diaSminmes mesSminao = i End If If (Smaxmes > Smaxao) Then 'Para comprobar la potencia(carga) mxima anual Smaxao = Smaxmes diaSmaxao = diaSmaxmes mesSmaxao = i End If If(Tosmaxmes>Tosmaxao)Then'Paracomprobarlatemperaturadelaceite superior mxima anual Tosmaxao = Tosmaxmes diaTosmaxao = diaTosmaxmes mesTosmaxao = i End If If (Thsmaxmes > Thsmaxao) Then Thsmaxao = Thsmaxmes diaThsmaxao = diaThsmaxmes mesThsmaxao = i End If Cells(14 + (2 * i), 24).Value = Taminmes Cells(15 + (2 * i), 24).Value = diaTaminmes Cells(14 + (2 * i), 25).Value = Tamaxmes Cells(15 + (2 * i), 25).Value = diaTamaxmes Cells(14 + (2 * i), 26).Value = Sminmes Cells(15 + (2 * i), 26).Value = diaSminmes Cells(14 + (2 * i), 27).Value = Smaxmes Cells(15 + (2 * i), 27).Value = diaSmaxmes Cells(14 + (2 * i), 28).Value = Smaxmes / Sn Cells(15 + (2 * i), 28).Value = diaSmaxmes Cells(14 + (2 * i), 29).Value = Tosmaxmes Cells(15 + (2 * i), 29).Value = diaTosmaxmes Cells(14 + (2 * i), 30).Value = Thsmaxmes 81Cells(15 + (2 * i), 30).Value = diaThsmaxmes Cells(14 + (2 * i), 31).Value = envejmes Next i 'Cambio de mes Cells(48,24).Value=Taminao'Temperaturaambientemnimadelaoalacasilla (48,24) de la hoja de resultados Cells(49, 24).Value = diaTaminao 'Da de la temperatura ambiente mnima del ao a la casilla (49,24) de la hoja de resultados Cells(50, 24).Value = Cells(21 + mesTaminao, 16).Value Cells(48, 25).Value = Tamaxao 'Temperatura ambiente mxima del ao a la casilla (48,25) de la hoja de resultados Cells(49, 25).Value = diaTamaxao 'Da de la temperatura ambiente mxima del ao a la casilla (49,25) de la hoja de resultados Cells(50, 25).Value = Cells(21 + mesTamaxao, 16).Value ' Cells(48, 26).Value = Sminao Cells(49, 26).Value = diaSminao Cells(50, 26).Value = Cells(21 + mesSminao, 16).Value Cells(48, 27).Value = Smaxao Cells(49, 27).Value = diaSmaxao Cells(50, 27).Value = Cells(21 + mesSmaxao, 16).Value Cells(48, 28).Value = Smaxao / Sn Cells(49, 28).Value = diaSmaxao Cells(50, 28).Value = Cells(21 + mesSmaxao, 16).Value Cells(48, 29).Value = Tosmaxao Cells(49, 29).Value = diaTosmaxao Cells(50, 29).Value = Cells(21 + mesTosmaxao, 16).Value Cells(48, 30).Value = Thsmaxao Cells(49, 30).Value = diaThsmaxao Cells(50, 30).Value = Cells(21 + mesThsmaxao, 16).Value Cells(48, 31).Value = envejao Cells(19, 18).Value = caloant End If End Sub 2.2.2.4 Validacin82 RGIMEN DE ESCALONES ParavalidarelrgimendeescalonesseprocederaanalizarelejemploC.5 contenido en el anexo C de la norma IEC 60067-7. En este ejemplo se siguen los siguientes pasos: Se establecen los parmetros del transformador: Kor45 = Khr35 = min 1500 = min 7 =wR = 8 x = 0,8 y= 1,3 k11 = 0,5 k21 = 2 k22 = 2 Estos parmetro se ven plasmados en el POTRA de la siguiente manera: 83POTRA RT2 rev.1 Nombre fichero :POTRA RT2 revisin 1 1/2Fecha : 39574CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORRellene los valores en azul:Indique el estudio que desea realizar con temperatura ambiente senoidal con variacin a lo largo del ao (s) o con un rgimen de escalones (e ) : s1- Caractersticas del Transformador:SmboloEn rojo estn los valores incluidos en la Tabla 5 de la norma IEC 60067-7Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF/OF/OD) -- onan --Potencia nominal: St,r 350 MVAExponente del aceite: xExponente de los devanados: yRelacin de prdidas: R 6Salto trmico punto caliente en capa superior aceite:Delta teta hr H*gr 35 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,0,81,3r 98 CTemperatura ambiente nominal: teta a Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Delta teta or Cos,r 45 KCalentamiento medio nominal del aceite: Delta teta omr Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Delta teta br Cof,r 34 CCalent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior Delta Teta oi Calant 12,700 K2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Constantes usadas en las funciones f1,f2 y f3 para el clculo de Ths:Refrigeracin en zig-zag(si/no) zz siSeparacin entre conductos >= 3 mm (si/no) sep siConstante k11: k11Constante k21: k21Constante k22: k22Constante de tiempo del aceite: tau minutosConstante de tiempo del arrollamiento: tauw minutos0,52221010 Acontinuacinseprocedeaintroducirlatablaconlosvaloresdeentrada necesariospararealizarlosclculosdetemperaturadelpuntomscalienteyde envejecimiento. Se podr ver el nmero de intervalos de la tabla que se deben rellenar una vez se rellenen las casillas en azul: -Hora de comienzo: 14. -Minuto de comienzo : 00. -Hora de fin: 16. -Minuto de fin: 00. -Diferencial de tiempo Dt : 3 minutos. 84ESTUDIO CON UN RGIMEN DE ESCALONESRellene los periodos en la tabla y presione " CTRL+J"para ejecutar la macro:Introduzca los datos temporales a estudiar con un rgimen contnuo a una temperatura ambiente propia de cada diferencial de tiempo:Hora de comienzo (De 0 a 24): 14 Hora de fin(De 0 a 24): 16 Dt(min): 3Minuto de comienzo (De 0 a 59): 00 Minuto de fin (De 0 a 59): 00 Dt debe ser menor de la mitad de TauwRellene los 40intervalos de la tabla. Acto seguido, se proceder a rellenar en la tabla los 40 intervalos pertinentes con la temperatura ambiente Ta en C y el factor de carga k: Intervalo Tiempo t (min): Hora (h) Minuto(min) Ta (C) Factor de carga K0 0 14 00 30,3 0,811 3 14 03 29,9 0,872 6 14 06 29,8 0,883 9 14 09 29,5 0,864 12 14 12 29,6 0,95 15 14 15 29,5 0,926 18 14 18 29,5 0,957 21 14 21 28,9 0,968 24 14 24 29 0,979 27 14 27 28,6 110 30 14 30 28 1,711 33 14 33 28,7 1,712 36 14 36 27,8 1,7313 39 14 39 28,1 1,7214 42 14 42 27,9 1,6915 45 14 45 27,1 1,6816 48 14 48 26,9 1,7117 51 14 51 26,7 1,6918 54 14 54 27,2 1,6719 57 14 57 26,7 1,6820 60 15 00 26,9 1,6321 63 15 03 26,5 1,5922 66 15 06 26,2 1,5323 69 15 09 26,3 1,4924 72 15 12 25,4 1,4125 75 15 15 25,6 1,3826 78 15 18 25,3 1,3227 81 15 21 24,8 1,2828 84 15 24 24,5 1,2129 87 15 27 24,3 1,1930 90 15 30 24,1 0,8731 93 15 33 24,3 0,8832 96 15 36 24,1 0,8733 99 15 39 23,4 0,8634 102 15 42 23,6 0,8535 105 15 45 23,8 0,8736 108 15 48 23,1 0,8337 111 15 51 23,3 0,8638 114 15 54 23,1 0,8539 117 15 57 22,3 0,8240 120 16 00 22,2 0,86

85 Estosvaloresdefactordecargaytemperaturaambientesemuestranenel siguiente grfico: 00,511,5214:00 14:30 15:00 15:30 16:00k20304050Ta (C) Enestegrficoserepresentaelfactordecargaenmoradoconsuejeyala izquierda, y la temperatura ambiente en azul claro con su eje y a la derecha. Tambin se ha de rellenar la primera casilla correspondiente a la temperatura del punto ms caliente en el instante inicial. Finalmente se obtiene la tabla de resultados como se muestra a continuacin: 86 Tos (C) Ths (C) L (min) L(das)90,9 64,3 0 0,0064,0 91,6 0 0,0064,2 92,7 1 0,0064,2 93,2 1 0,0064,4 94,3 2 0,0064,6 95,6 3 0,0064,9 97,2 3 0,0065,1 98,6 4 0,0065,4 100,0 5 0,0065,7 101,6 7 0,0068,2 118,6 14 0,0170,6 132,1 39 0,0372,9 143,5 109 0,0875,2 152,4 258 0,1877,2 158,8 508 0,3579,1 163,6 875 0,6181,0 168,2 1402 0,9782,7 171,5 2076 1,4484,4 173,6 2872 1,9986,0 175,7 3797 2,6487,3 176,1 4754 3,3088,5 175,6 5675 3,9489,3 173,8 6480 4,5090,1 171,5 7157 4,9790,5 167,8 7668 5,3290,7 164,3 8056 5,5990,8 160,1 8335 5,7990,8 156,0 8535 5,9390,5 151,1 8668 6,0290,2 146,8 8761 6,0889,0 136,9 8800 6,1187,9 129,1 8820 6,1286,8 122,8 8830 6,1385,8 117,5 8837 6,1484,7 113,1 8841 6,1483,8 110,0 8844 6,1482,7 106,6 8846 6,1481,8 104,5 8848 6,1480,9 102,6 8849 6,1579,9 100,4 8850 6,1579,1 99,3 8851 6,15 87 DondesepuedeobservarqueelprimerdatodeTemperaturadelpuntoms caliente se dar como dato de entrada. A continuacin se muestra un grfico con la evolucin a lo largo del tiempo de la temperatura del punto ms caliente y del envejecimiento expresado en das: 05010015020014:00 14:30 15:00 15:30 16:00Ths(C)05101520L(das) Se considera que si el envejecimiento es de 6,15 y el perodo de tiempo es de 2 horas,laprdidarelativadevidaesde6,15/0,0833=74veceslanormal.Estonose consideraraseriodebidoaqueelperododetiemposetomacomoperododecorta duracin. 88RGIMEN SENOIDAL Para validar el rgimen senoidal realizaremos un caso que se us para validar el rgimen permanente. POTRA RT2 rev.1 Nombre fichero :POTRA RT2 revisin 1 1/2Fecha : 39574CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORRellene los valores en azul:Indique el estudio que desea realizar con temperatura ambiente senoidal con variacin a lo largo del ao (s) o con un rgimen de escalones (e ) : s1- Caractersticas del Transformador:SmboloEn rojo estn los valores incluidos en la Tabla 5 de la norma IEC 60067-7Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF/OF/OD) -- onan --Potencia nominal: St,r 360 MVAExponente del aceite: xExponente de los devanados: yRelacin de prdidas: R 6Salto trmico punto caliente en capa superior aceite:Delta teta hr H*gr 26 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,r 98 CTemperatura ambiente nominal: teta a Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Delta teta or Cos,r 52 KCalentamiento medio nominal del aceite: Delta teta omr Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Delta teta br Cof,r 34 CCalent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior Delta Teta oi Calant 55,414 K2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Constantes usadas en las funciones f1,f2 y f3 para el clculo de Ths:Refrigeracin en zig-zag(si/no) zz siSeparacin entre conductos >= 3 mm (si/no) sep siConstante k11: k11Constante k21: k21Constante k22: k22Constante de tiempo del aceite: tau minutosConstante de tiempo del arrollamiento: tauw minutos4- Temperaturas ambiente (rellenar slo si se desea estudiar con una temperatura ambiente variable de forma senoidal):Media anual: Ta,m 15,5 CMxima absoluta anual: Ta,x 34 CMedia de las mximas diarias del mes ms caluroso: Ta,hmx 23,6 CMedia diaria del mes ms caluroso: Ta,hm 17,2 CMnima absoluta anual: Ta,n -3 CAmplitud de la variacin anual: A 1,7 CAmplitud de la variacin diaria (para clc. envej.): B 6,4 CAmplitud de la variacin diaria (para clc. Ths): Bm 16,8 CDa ms caluroso del ao: DX 222Hora ms calurosa del da: TX 145- Caractersticas del generador (rellenar slo si se desea estudiar con una temperatura ambiente variable de forma senoidal):Potencia nominal del generador: Sg,r 381 MVAFactor de potencia nominal: PF 0,8Tipo de combustible: Gas natural6- Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura (rellenar slo si se desea estudiar con una temperatura ambiente variable de forma senoidal):Coef. Segur.: 1,00Ta(C) P (MW) Sturb (MVA) P (MW) Sturb (MVA)Ta1 -3 306 382,5 306,0 382,5Ta2 12 295 368,8 295,0 368,75Ta3 34 276 345,0 276,0 345,07- Calent. aceite superior del ltimo da del ao (rellenar slo si se desea estudiar con una temperatura ambiente variable de forma senoidal):Coeficientes de la funcin de interpolacin para el clculo de la potencia a partir dela temperatura ambiente :si Ta=Ta2a = -0,94178082 a' = -1,06026786b = 379,674658 b' = 381,049107Ejemplo : Ta = 31,68 CSg = 347,4598214 MVA0,81,30,5222101055,414 89POTRA RT2 rNombre ficherPOTRA RT2 revisin 1 2/2Fecha : 39574ESTUDIO CON UN RGIMEN SENOIDALCENTRAL: C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORPresione CTRL+j paraejecutar la macroCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 354)RESULTADOS OBTENIDOS Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -2,98 30,96 349,17 371,16 1,031 82,35 107,35 0,58da 31 1 1 11 11 1 1valor -3,00 30,69 349,47 371,15 1,031 82,08 107,10 0,57da 8 28 28 8 8 28 28valor -2,90 31,20 348,89 371,16 1,031 82,49 107,47 0,59da 1 31 31 9 9 31 31valor -2,37 31,99 348,00 371,16 1,031 83,14 108,03 0,63da 1 30 30 19 19 30 30valor -1,58 32,88 346,98 371,16 1,031 83,87 108,67 0,68da 1 31 31 4 4 31 31valor -0,69 33,59 346,17 371,16 1,031 84,45 109,17 0,74da 1 30 30 11 11 30 30valor 0,01 33,97 345,74 371,16 1,031 84,76 109,44 0,77da 1 31 31 12 12 31 31valor 0,29 34,00 345,71 371,16 1,031 84,78 109,46 0,79da 31 10 10 10 10 10 10valor -0,21 33,88 345,85 371,16 1,031 84,68 109,38 0,76da 30 1 1 8 8 1 1valor -1,03 33,36 346,44 371,16 1,031 84,26 109,01 0,72da 31 1 1 9 9 1 1valor -1,89 32,54 347,37 371,16 1,031 83,59 108,42 0,66da 30 1 1 16 16 1 1valor -2,62 31,68 348,35 371,16 1,031 82,89 107,81 0,61da 31 1 1 1 1 1 1Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -3,00 34,00 345,71 371,16 1,031 84,78 109,46 0,68da 8 10 10 11 11 10 10mes Febrero Agosto Agosto Junio Junio Agosto AgostoResumen mensualMesTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C)EneroFebreroMarzoAbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreResumen anualTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C) 902.3 Hot Spot 110 C 2.3.1 Objetivos y especificacin Se considera que si la temperatura del punto ms caliente puede alcanzar los 110 Cenvezdelos98Cquesealcanzanenrgimennormal,estorepercutirensu envejecimiento trmico del aislamiento del transformador. Ley del envejecimiento trmico SegnlaleydeArrheniussobrelavelocidaddelasreaccionesqumicas,el intervalo de tiempo para alcanzar el punto final ,donde se considera que el aislamiento no es aceptable en adelante de acuerdo con un cierto criterio establecido, se expresa por: ) / ( Te vida duracionde +=donde: yson constantes; T es la temperatura absoluta. Sobre un intervalo de temperatura limitado, se puede poner esta relacin bajo la forma aproximada de Montsinger en la expresin exponencial ms simple: pe vida duracionde=donde: p es una constante; es la temperatura en C. De todos modos, no existe uncriterio de fin de vida simple y nico en el que se exprese la duracin de vida til de los aislamientos de un transformador, por el contrario sepuedencompararlasvelocidadesdeenvejecimiento.Estasseexpresancomolas inversas de la duracin de vida de la forma de Montsinger: Velocidad de envejecimiento = pe te cons tanLaconstantesedeterminaenfuncindemuchosparmetros,talecomola calidad inicial de los productos celulsicos y los parmetros de ambiente.91Nosepuededecirquehayaunnicocriterioparadefinirlavidatildeun transformador. De todas formas, las ecuaciones y resultados obtenidos en este apartado se consideran de utilidad para las personas que estudian los transformadores. 2.3.2 Datos Paracalcularlavelocidadrelativadeenvejecimientoserequierelatemperatura delpuntomscalientedeltransformador.Estatemperaturadelpuntomscalientese calcula con los diversos programas POTRA obtenidos en los apartados anteriores. 2.3.3 Algoritmos Paracalcularlavelocidaddeenvejecimientorelativoseempleanlassiguientes frmulas: -Para un papel trmicamente mejorado: )27315000273 11015000(++=he V -Para un papel que no sea trmicamente mejorado: 6 / ) 98 (2=hV Donde se toma la temperatura del punto ms caliente para efectuar el clculo. 2.3.4 Validacin 92Secalcularelvalordelasdiferentesvelocidadesparatemperaturasdelpunto mscalientedistintas.Aqusepodrapreciarlagraninfluenciadelatemperaturadel puntomscalienteenlavelocidaddeenvejecimiento,loquesetraducirenun envejecimiento mayor en menos tiempo. Temperatura del punto ms caliente (C) V para el papel no mejorado trmicamente V para el papel mejorado trmicamente80 0,125 0,03686 0,25 0,07392 0,5 0,14598 1 0,282104 2 0,536110 4 1116 8 1,83122 16 3,29128 32 5,8134 64 10,1140 128 17,2 02040608010012014060 70 80 90 100 110 120 130 140Temperatura del punto ms caliente (C)Velocidad de envejecimiento 933. Ejemplos POTRA RGIMEN PERMANENTE Transformador onan con un tiempo de integracin de 0,01 POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 1/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7) EN RGIMEN PERMANENTEDATOS DE PARTIDA:1- Caractersticas del Transformador:Smbolo Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF) -- onan --Potencia nominal: St,r 350 MVAExponente del aceite: x 0,8Exponente de los devanados: y 1,3Relacin de prdidas: R 6Constante de tiempo del aceite: tau 3,5 horasSalto trmico punto caliente sobre capa superior aceite: H*gr 26 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,r 98 CTemperatura ambiente nominal: Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Cos,r 52 CCalentamiento medio nominal del aceite: Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Cof,r 34 C2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Temperaturas ambiente:Media anual: Ta,m 15,5 CMxima absoluta anual: Ta,x 34 CMedia de las mximas diarias del mes ms caluroso: Ta,hmx 23,6 CMedia diaria del mes ms caluroso: Ta,hm 17,2 CMnima absoluta anual: Ta,n -3 CAmplitud de la variacin anual: A 1,7 C A = Ta,hm - Ta,mAmplitud de la variacin diaria (para clc. envej.): B 6,4 C B = Ta,hmx - Ta,hmAmplitud de la variacin diaria (para clc. Ths): Bm 16,8 C Bm = Ta,x - Ta,hmDa ms caluroso del ao: DX 222Hora ms calurosa del da: TX 144- Caractersticas del generador:Potencia nominal del generador: Sg,r 381 MVAFactor de potencia nominal: PF 0,8Tipo de combustible: Gas natural5- Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura:Coef. Segur.: 1,00Ta(C) P (MW) Sturb (MVA) P (MW) Sturb (MVA)Ta1 -3 293,66 367,1 293,7 367,1Ta2 11,6 296,93 371,2 296,9 371,16Ta3 34 276,57 345,7 276,6 345,76- Calent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior 48,515 55,348Coeficientes de la funcin de interpolacin para el clculo de la potencia a partir dela temperatura ambiente :si Ta=Ta2a = 0,27996575 a' = -1,13616071b = 367,914897 b' = 384,341964Ejemplo : Ta = 32,88 CSg = 346,985 MVAOBSERVACIONES1 Para obtener los resultados delENVEJECIMIENTO basta con rellenar los datos de la hoja " Datos de partida"marcados en azul.A continuacin deben pulsarse las teclas "CTRL + R "para que se efecte la " macro"de clculo. 94POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 2/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORSobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -2,98 30,96 349,17 371,16 1,060 84,32 110,25 0,82da 31 1 1 28 28 2 2valor -3,00 30,69 349,47 371,16 1,060 84,12 110,08 0,82da 8 28 28 20 20 28 28valor -2,90 31,20 348,89 371,16 1,060 84,53 110,44 0,84da 1 31 31 29 29 31 31valor -2,37 31,99 348,00 371,16 1,060 85,17 110,99 0,89da 1 30 30 9 9 30 30valor -1,58 32,88 346,98 371,16 1,060 85,89 111,61 0,97da 1 31 31 10 10 31 31valor -0,69 33,59 346,17 371,16 1,060 86,47 112,11 1,04da 1 30 30 11 11 30 30valor 0,01 33,97 345,74 371,16 1,060 86,78 112,38 1,10da 1 31 31 7 7 31 31valor 0,29 34,00 345,71 371,16 1,060 86,80 112,40 1,11da 31 10 10 22 22 10 10valor -0,21 33,88 345,85 371,16 1,060 86,70 112,31 1,08da 30 1 1 13 13 1 1valor -1,03 33,36 346,44 371,16 1,060 86,28 111,95 1,02da 31 1 1 9 9 1 1valor -1,89 32,54 347,37 371,16 1,060 85,62 111,38 0,94da 30 1 1 10 10 1 1valor -2,62 31,68 348,35 371,16 1,060 84,92 110,77 0,87da 31 1 1 11 11 1 1Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -3,00 34,00 345,71 371,16 1,060 86,80 112,40 0,96da 8 10 10 11 11 10 10mes Febrero Agosto Agosto Junio Junio Agosto AgostoCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7)RESULTADOS OBTENIDOSResumen mensualMesTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C)EneroFebreroMarzoAbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreResumen anualTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C) 95Transformador onan con un tiempo de integracin de 0,05 POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 1/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7) EN RGIMEN PERMANENTEDATOS DE PARTIDA:1- Caractersticas del Transformador:Smbolo Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF) -- onan --Potencia nominal: St,r 350 MVAExponente del aceite: x 0,8Exponente de los devanados: y 1,3Relacin de prdidas: R 6Constante de tiempo del aceite: tau 3,5 horasSalto trmico punto caliente sobre capa superior aceite: H*gr 26 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,r 98 CTemperatura ambiente nominal: Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Cos,r 52 CCalentamiento medio nominal del aceite: Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Cof,r 34 C2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Temperaturas ambiente:Media anual: Ta,m 15,5 CMxima absoluta anual: Ta,x 34 CMedia de las mximas diarias del mes ms caluroso: Ta,hmx 23,6 CMedia diaria del mes ms caluroso: Ta,hm 17,2 CMnima absoluta anual: Ta,n -3 CAmplitud de la variacin anual: A 1,7 C A = Ta,hm - Ta,mAmplitud de la variacin diaria (para clc. envej.): B 6,4 C B = Ta,hmx - Ta,hmAmplitud de la variacin diaria (para clc. Ths): Bm 16,8 C Bm = Ta,x - Ta,hmDa ms caluroso del ao: DX 222Hora ms calurosa del da: TX 144- Caractersticas del generador:Potencia nominal del generador: Sg,r 381 MVAFactor de potencia nominal: PF 0,8Tipo de combustible: Gas natural5- Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura:Coef. Segur.: 1,00Ta(C) P (MW) Sturb (MVA) P (MW) Sturb (MVA)Ta1 -3 293,66 367,1 293,7 367,1Ta2 11,6 296,93 371,2 296,9 371,16Ta3 34 276,57 345,7 276,6 345,76- Calent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior 48,515 55,349Coeficientes de la funcin de interpolacin para el clculo de la potencia a partir dela temperatura ambiente :si Ta=Ta2a = 0,27996575 a' = -1,13616071b = 367,914897 b' = 384,341964Ejemplo : Ta = 32,88 CSg = 346,985 MVAOBSERVACIONES1 Para obtener los resultados delENVEJECIMIENTO basta con rellenar los datos de la hoja " Datos de partida"marcados en azul.A continuacin deben pulsarse las teclas "CTRL + R "para que se efecte la " macro"de clculo. 96 POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 2/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORSobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -2,98 30,96 349,17 371,16 1,060 84,31 110,24 0,82da 31 1 1 11 11 2 2valor -3,00 30,69 349,47 371,15 1,060 84,11 110,07 0,82da 8 28 28 8 8 28 28valor -2,90 31,20 348,89 371,16 1,060 84,52 110,43 0,84da 1 31 31 9 9 31 31valor -2,37 31,99 348,00 371,16 1,060 85,16 110,98 0,89da 1 30 30 19 19 30 30valor -1,58 32,88 346,98 371,16 1,060 85,88 111,60 0,97da 1 31 31 4 4 31 31valor -0,69 33,59 346,17 371,16 1,060 86,46 112,10 1,04da 1 30 30 11 11 30 30valor 0,01 33,97 345,74 371,16 1,060 86,77 112,37 1,10da 1 31 31 12 12 31 31valor 0,29 34,00 345,71 371,16 1,060 86,79 112,39 1,11da 31 10 10 10 10 10 10valor -0,21 33,88 345,85 371,16 1,060 86,69 112,30 1,08da 30 1 1 8 8 1 1valor -1,03 33,36 346,44 371,16 1,060 86,27 111,94 1,02da 31 1 1 9 9 1 1valor -1,89 32,54 347,37 371,16 1,060 85,61 111,37 0,94da 30 1 1 16 16 1 1valor -2,62 31,68 348,35 371,16 1,060 84,91 110,76 0,87da 31 1 1 1 1 1 1Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -3,00 34,00 345,71 371,16 1,060 86,79 112,39 0,96da 8 10 10 11 11 10 10mes Febrero Agosto Agosto Junio Junio Agosto AgostoCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7)RESULTADOS OBTENIDOSResumen mensualMesTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C)EneroFebreroMarzoAbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreResumen anualTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C) 97Transformador onaf con un tiempo de integracin de 0,01 POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 1/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7) EN RGIMEN PERMANENTEDATOS DE PARTIDA:1- Caractersticas del Transformador:Smbolo Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF) -- onaf --Potencia nominal: St,r 350 MVAExponente del aceite: x 0,8Exponente de los devanados: y 1,3Relacin de prdidas: R 6Constante de tiempo del aceite: tau 2,5 horasSalto trmico punto caliente sobre capa superior aceite: H*gr 26 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,r 98 CTemperatura ambiente nominal: Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Cos,r 52 CCalentamiento medio nominal del aceite: Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Cof,r 34 C2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Temperaturas ambiente:Media anual: Ta,m 15,5 CMxima absoluta anual: Ta,x 34 CMedia de las mximas diarias del mes ms caluroso: Ta,hmx 23,6 CMedia diaria del mes ms caluroso: Ta,hm 17,2 CMnima absoluta anual: Ta,n -3 CAmplitud de la variacin anual: A 1,7 C A = Ta,hm - Ta,mAmplitud de la variacin diaria (para clc. envej.): B 6,4 C B = Ta,hmx - Ta,hmAmplitud de la variacin diaria (para clc. Ths): Bm 16,8 C Bm = Ta,x - Ta,hmDa ms caluroso del ao: DX 222Hora ms calurosa del da: TX 144- Caractersticas del generador:Potencia nominal del generador: Sg,r 381 MVAFactor de potencia nominal: PF 0,8Tipo de combustible: Gas natural5- Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura:Coef. Segur.: 1,00Ta(C) P (MW) Sturb (MVA) P (MW) Sturb (MVA)Ta1 -3 293,66 367,1 293,7 367,1Ta2 11,6 296,93 371,2 296,9 371,16Ta3 34 276,57 345,7 276,6 345,76- Calent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior 48,515 55,568Coeficientes de la funcin de interpolacin para el clculo de la potencia a partir dela temperatura ambiente :si Ta=Ta2a = 0,27996575 a' = -1,13616071b = 367,914897 b' = 384,341964Ejemplo : Ta = 32,88 CSg = 346,985 MVAOBSERVACIONES1 Para obtener los resultados delENVEJECIMIENTO basta con rellenar los datos de la hoja " Datos de partida"marcados en azul.A continuacin deben pulsarse las teclas "CTRL + R "para que se efecte la " macro"de clculo. 98POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 2/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORSobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -2,98 30,96 349,17 371,16 1,060 83,89 109,83 0,82da 31 1 1 28 28 2 2valor -3,00 30,69 349,47 371,16 1,060 83,70 109,66 0,81da 8 28 28 20 20 28 28valor -2,90 31,20 348,89 371,16 1,060 84,10 110,01 0,83da 1 31 31 29 29 31 31valor -2,37 31,99 348,00 371,16 1,060 84,72 110,54 0,89da 1 30 30 9 9 30 30valor -1,58 32,88 346,98 371,16 1,060 85,42 111,15 0,96da 1 31 31 10 10 31 31valor -0,69 33,59 346,17 371,16 1,060 85,99 111,63 1,03da 1 30 30 11 11 30 30valor 0,01 33,97 345,74 371,16 1,060 86,29 111,89 1,09da 1 31 31 7 7 31 31valor 0,29 34,00 345,71 371,16 1,060 86,31 111,91 1,10da 31 10 10 22 22 10 10valor -0,21 33,88 345,85 371,16 1,060 86,21 111,82 1,07da 30 1 1 13 13 1 1valor -1,03 33,36 346,44 371,16 1,060 85,80 111,47 1,01da 31 1 1 9 9 1 1valor -1,89 32,54 347,37 371,16 1,060 85,16 110,92 0,93da 30 1 1 10 10 1 1valor -2,62 31,68 348,35 371,16 1,060 84,48 110,33 0,86da 31 1 1 11 11 1 1Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -3,00 34,00 345,71 371,16 1,060 86,31 111,91 0,95da 8 10 10 11 11 10 10mes Febrero Agosto Agosto Junio Junio Agosto AgostoCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7)RESULTADOS OBTENIDOSResumen mensualMesTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C)EneroFebreroMarzoAbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreResumen anualTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C) 99Transformador onaf con un tiempo de integracin de 0,05 POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 1/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7) EN RGIMEN PERMANENTEDATOS DE PARTIDA:1- Caractersticas del Transformador:Smbolo Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF) -- onaf --Potencia nominal: St,r 350 MVAExponente del aceite: x 0,8Exponente de los devanados: y 1,3Relacin de prdidas: R 6Constante de tiempo del aceite: tau 2,5 horasSalto trmico punto caliente sobre capa superior aceite: H*gr 26 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,r 98 CTemperatura ambiente nominal: Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Cos,r 52 CCalentamiento medio nominal del aceite: Com,r 43 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Cof,r 34 C2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Temperaturas ambiente:Media anual: Ta,m 15,5 CMxima absoluta anual: Ta,x 34 CMedia de las mximas diarias del mes ms caluroso: Ta,hmx 23,6 CMedia diaria del mes ms caluroso: Ta,hm 17,2 CMnima absoluta anual: Ta,n -3 CAmplitud de la variacin anual: A 1,7 C A = Ta,hm - Ta,mAmplitud de la variacin diaria (para clc. envej.): B 6,4 C B = Ta,hmx - Ta,hmAmplitud de la variacin diaria (para clc. Ths): Bm 16,8 C Bm = Ta,x - Ta,hmDa ms caluroso del ao: DX 222Hora ms calurosa del da: TX 144- Caractersticas del generador:Potencia nominal del generador: Sg,r 381 MVAFactor de potencia nominal: PF 0,8Tipo de combustible: Gas natural5- Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura:Coef. Segur.: 1,00Ta(C) P (MW) Sturb (MVA) P (MW) Sturb (MVA)Ta1 -3 293,66 367,1 293,7 367,1Ta2 11,6 296,93 371,2 296,9 371,16Ta3 34 276,57 345,7 276,6 345,76- Calent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior 48,515 55,568Coeficientes de la funcin de interpolacin para el clculo de la potencia a partir dela temperatura ambiente :si Ta=Ta2a = 0,27996575 a' = -1,13616071b = 367,914897 b' = 384,341964Ejemplo : Ta = 32,88 CSg = 346,985 MVAOBSERVACIONES1 Para obtener los resultados delENVEJECIMIENTO basta con rellenar los datos de la hoja " Datos de partida"marcados en azul.A continuacin deben pulsarse las teclas "CTRL + R "para que se efecte la " macro"de clculo. 100POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 2/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORSobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -2,98 30,96 349,17 371,16 1,060 83,88 109,82 0,82da 31 1 1 11 11 2 2valor -3,00 30,69 349,47 371,15 1,060 83,69 109,65 0,81da 8 28 28 8 8 28 28valor -2,90 31,20 348,89 371,16 1,060 84,09 110,00 0,83da 1 31 31 9 9 31 31valor -2,37 31,99 348,00 371,16 1,060 84,71 110,53 0,89da 1 30 30 19 19 30 30valor -1,58 32,88 346,98 371,16 1,060 85,41 111,14 0,96da 1 31 31 4 4 31 31valor -0,69 33,59 346,17 371,16 1,060 85,98 111,62 1,03da 1 30 30 11 11 30 30valor 0,01 33,97 345,74 371,16 1,060 86,28 111,88 1,09da 1 31 31 12 12 31 31valor 0,29 34,00 345,71 371,16 1,060 86,30 111,90 1,10da 31 10 10 10 10 10 10valor -0,21 33,88 345,85 371,16 1,060 86,20 111,81 1,07da 30 1 1 8 8 1 1valor -1,03 33,36 346,44 371,16 1,060 85,79 111,46 1,01da 31 1 1 9 9 1 1valor -1,89 32,54 347,37 371,16 1,060 85,15 110,91 0,93da 30 1 1 16 16 1 1valor -2,62 31,68 348,35 371,16 1,060 84,47 110,32 0,86da 31 1 1 1 1 1 1Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -3,00 34,00 345,71 371,16 1,060 86,30 111,90 0,95da 8 10 10 11 11 10 10mes Febrero Agosto Agosto Junio Junio Agosto AgostoCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7)RESULTADOS OBTENIDOSResumen mensualMesTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C)EneroFebreroMarzoAbrilMayoJunioJulioAgostoSeptiembreOctubreNoviembreDiciembreResumen anualTemp. Ambiente (C) Produccin (MVA) Temp. Mxima (C) 101Transformador of con un tiempo de integracin de 0,01 POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 1/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRANSFORMADOR PRINCIPAL (SEGN IEC 60076-7) EN RGIMEN PERMANENTEDATOS DE PARTIDA:1- Caractersticas del Transformador:Smbolo Valor UnidadMtodo de refrigeracin (ONAN/ONAF) -- of --Potencia nominal: St,r 350 MVAExponente del aceite: x 1Exponente de los devanados: y 1,3Relacin de prdidas: R 6Constante de tiempo del aceite: tau 1,5 horasSalto trmico punto caliente sobre capa superior aceite: H*gr 22 CTemperatura nominal punto ms caliente: Ths,r 98 CTemperatura ambiente nominal: Ta,r 20 CCalentamiento nominal capa superior aceite: Cos,r 56 CCalentamiento medio nominal del aceite: Com,r 46 CCalentamiento nominal del aceite del fondo: Cof,r 36 C2- Valores lmite de funcionamiento (para ciclos de carga normales):Sobrecarga: K* 1,3 p.u.Temperatura capa superior aceite: Tos* 105 CTemperatura punto ms caliente devanados: Ths* 120 C3- Temperaturas ambiente:Media anual: Ta,m 15,5 CMxima absoluta anual: Ta,x 34 CMedia de las mximas diarias del mes ms caluroso: Ta,hmx 23,6 CMedia diaria del mes ms caluroso: Ta,hm 17,2 CMnima absoluta anual: Ta,n -3 CAmplitud de la variacin anual: A 1,7 C A = Ta,hm - Ta,mAmplitud de la variacin diaria (para clc. envej.): B 6,4 C B = Ta,hmx - Ta,hmAmplitud de la variacin diaria (para clc. Ths): Bm 16,8 C Bm = Ta,x - Ta,hmDa ms caluroso del ao: DX 222Hora ms calurosa del da: TX 144- Caractersticas del generador:Potencia nominal del generador: Sg,r 381 MVAFactor de potencia nominal: PF 0,8Tipo de combustible: Gas natural5- Tabla de produccin de la turbina en funcin de la temperatura:Coef. Segur.: 1,00Ta(C) P (MW) Sturb (MVA) P (MW) Sturb (MVA)Ta1 -3 293,66 367,1 293,7 367,1Ta2 11,6 296,93 371,2 296,9 371,16Ta3 34 276,57 345,7 276,6 345,76- Calent. aceite superior del ltimo da de Diciembre del ao anterior 48,515 61,040Coeficientes de la funcin de interpolacin para el clculo de la potencia a partir dela temperatura ambiente :si Ta=Ta2a = 0,27996575 a' = -1,13616071b = 367,914897 b' = 384,341964Ejemplo : Ta = 32,88 CSg = 346,985 MVAOBSERVACIONES1 Para obtener los resultados delENVEJECIMIENTO basta con rellenar los datos de la hoja " Datos de partida"marcados en azul.A continuacin deben pulsarse las teclas "CTRL + R "para que se efecte la " macro"de clculo. 102POTRA rev.2 Nombre fichero :POTRA revisin 2 2/2Fecha : 06/05/2008CENTRAL:C.T.C.C. GRANADILLA GRUPO VAPORSobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -2,98 30,96 349,17 371,16 1,060 87,53 109,48 0,88da 31 1 1 28 28 1 1valor -3,00 30,69 349,47 371,16 1,060 87,35 109,32 0,87da 8 28 28 20 20 28 28valor -2,90 31,20 348,89 371,16 1,060 87,70 109,63 0,89da 1 31 31 29 29 31 31valor -2,37 31,99 348,00 371,16 1,060 88,24 110,10 0,95da 1 30 30 9 9 30 30valor -1,58 32,88 346,98 371,16 1,060 88,86 110,63 1,02da 1 31 31 10 10 31 31valor -0,69 33,59 346,17 371,16 1,060 89,36 111,06 1,10da 1 30 30 11 11 30 30valor 0,01 33,97 345,74 371,16 1,060 89,62 111,29 1,15da 1 31 31 7 7 31 31valor 0,29 34,00 345,71 371,16 1,060 89,64 111,31 1,17da 31 10 10 22 22 10 10valor -0,21 33,88 345,85 371,16 1,060 89,55 111,23 1,14da 30 1 1 13 13 1 1valor -1,03 33,36 346,44 371,16 1,060 89,20 110,92 1,07da 31 1 1 9 9 1 1valor -1,89 32,54 347,37 371,16 1,060 88,63 110,43 0,99da 30 1 1 10 10 1 1valor -2,62 31,68 348,35 371,16 1,060 88,03 109,91 0,92da 31 1 1 11 11 1 1Sobrecarga Envejec.min mx min mx mxima top oil hot spot relativovalor -3,00 34,00 345,71 371,16 1,060 89,64 111,31 1,01da 8 10 10 11 11 10 10mes Febrero Agosto Agosto Junio Junio Agosto AgostoCOMPROBACIN DE LA POTENCIA DEL TRAN