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MANUAL DE INSTALACIÒN

Instrucciones, precauciones y sugerencias para la instalación y el mantenimiento de los

transformadores secos encapsulados, al objeto de respetar las normas de seguridad

MISP01 19

9-ANOMALÍAS DE FUNCIONAMIENTO Y PRIMERAS INTERVENCIONES

ANOMALÍA DETECTADA PARTES DEFECTUOSAS/CAUSAS PROBABLES SOLUCIONES

Baja resistencia de aislamiento

Dieléctrico. Humedad en superficie Limpiar con aire seco; secar ventilando

Defecto del dieléctrico; envejecimiento, suciedad Limpiar con aire seco

Disparo del interruptor automático

Bobina Media Tensión: problema de aislamiento

Ponerse en contacto con el constructor

Cambio tensión/El valor de la tensión primaria no coincide con la de la bornera

Comprobar que la posición del cambio de tensión coincida con el valor de la tensión I

Ajuste de los fusibles Media Tensión no correcto Modificar el ajuste

Relé de protección regulado no correctamente por lo que se refiere al tiempo y a la intensidad de corriente

Volver a regular la temporización y regular el valor de la intensidad

Tensión primaria diferente de la nominal. Ausencia de tensión primaria

Contactar la sociedad suministradora de energía eléctrica

Bornes cambio de tensión no colocados correctamente Modificar el posicionamiento

Valor anómalo de la tensión secundaria

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8- FICHA DE INTERVENCIÓN

CONTROL A EFECTUARSE PERIODICIDAD RESULTADO QUE SE DEBE CONSEGUIR

Control de las termorresistencias

Control anual y después de intervenciones excepcionales

Continuidad eléctrica medida utilizando un probador

Control del funcionamiento de los dispositivos de protección contra las

sobrecargas

Periódica programada Conforme con las instrucciones

Limpieza debida a suciedad, polvo y cuerpos extraños en

los devanados Control semestral y con ocasión de eventuales paradas

Limpieza utilizando aire comprimido y trapos

Pernos de las conexiones de estrella triángulo y

terminales Media Tensión/Baja Tensión

Control anual y después de intervenciones excepcionales

Par de ajuste (véase la tabla 4.3). Utilizar una llave dinamométrica

Pernos de anclaje en el piso del transformador

Control anual y después de intervenciones excepcionales

Par de ajuste (véase la tabla 4.3). Utilizar una llave dinamométrica

Control del aislamiento de los devanados entre ellos y

hacia masa Después de una larga detención del transformador

Media Tensión contra Baja Tensión y masa mínimo 20MΏ Baja Tensión contra Media Tensión y masa mínimo 10MΏ Megaóhmetro (tipo Megger) con tensión superior a V.1000

Control del valor de compresión de los tacos de

fijación de las bobinas Control anual y después de intervenciones excepcionales

Los valores del par de ajuste pueden variar entre 20 y 40 Nm Utilizar una llave dinamométrica

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1 Informaciones generales Página 4

2 Transporte, descarga y almacenamiento 6

2.1 Recepción y descarga 6

2.2 Desplazamiento 6

2.3 Izado 7

2.4 Almacenamiento 7

2.5 Altura 7

2.6 Temperatura ambiental 7

3 Instalación 8

3.1 Colocación del transformador en la cabina 9

4 Protección del transformador 10

4.1 Protección contra las sobretensiones 10

4.2 Protección contra las sobrecorrientes 10

4.3 Conexiones eléctricas y fijaciones 11

5 Refrigeración del transformador 12

6 Puesta en servicio 14

7 Mantenimiento 17

8 Ficha de intervención 18

9 Anomalías de funcionamiento y primeras intervenciones 19

TABLA DE CONTENIDOS

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1. INFORMACIONES GENERALES

Este documento tiene la finalidad de sugerir las modalidades de instalación y utilización, en condiciones de seguridad y en cumplimiento con cuanto establecido en las Normas, de los Transformadores de tipo seco con devanados encapsulados en resina, construidos de acuerdo con las Normas de obligado cumplimiento y destinados a ser utilizados en instalaciones industriales, comerciales, y en diferentes tipos de servicios. Todo ello con la finalidad de evitar un uso incorrecto de los mismos transformadores. Los transformadores con devanados encapsulados en resina, si se utilizan correctamente, ofrecen las ventajas indicadas a continuación: • Resistencia a la combustión y autoextinción en caso de

cesación de la causa. • Tiempos y gastos de mantenimientos reducidos. • Dimensiones máximas de ocupación reducidas. • Óptima resistencia a los esfuerzos electrodinámicos de

cortocircuitos.

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7– MANTENIMIENTO

El transformador de tipo seco con devanados encapsulados en resina, necesita de un mantenimiento reducido. De cualquier modo hay que ejecutar una serie de controles, la frecuencia de los cuales es también en función de las condiciones ambientales y de funcionamiento. En ambientes que tengan un nivel suficiente de limpieza y sequedad, y en condiciones normales de funcionamiento, los controles se podrán ejecutar con intervalos suficientemente largos. De cualquier modo, se aconseja un control por lo menos una vez por año. En caso de instalación en ambientes muy sucios y/o polvorientos o en condición de cargas que tengan una intensidad variable y con picos, es oportuno reducir el intervalo de tiempo. Las bobinas se deben desempolvar y limpiar realizando un soplado con aire comprimido y trapos secos; además se debe comprobar que las eventuales partes de suciedad no obstruyan los canales de refrigeración que se encuentran entre las bobinas de Media Tensión y de Baja Tensión, y entre la bobina de Baja Tensión y el núcleo. Se debe también comprobar el correcto ajuste de los cables en las conexiones y el de las barritas del cambio tensión, y además la correcta fijación de los tacos que fijan las bobinas. Todos estos pernos podrían sufrir aflojamientos tanto por efecto de sobrecargas instantáneas, como de las vibraciones del núcleo, en condición de máquina en servicio. En el caso de que, por diferentes causas, el transformador haya absorbido humedad, antes de la puesta en servicio se deberá someter a un proceso de secado seguido por un control de la resistencia de aislamiento. Los valores medios, detectados por medio de un megaóhmetro, deben ser superiores a los 1.000 MΏ. Los controles se ejecutan entre cada fase de Baja Tensión y la tierra, entre la Media Tensión y la Baja Tensión, y entre la Media Tensión y la masa.

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Las normativas aconsejan para un mejor funcionamiento en paralelo que los transformadores tengan una relación de potencias no superior a 1 / 2, y este hecho se deberá tener debidamente en cuenta en el momento de la elección de la máquina. Después de haber realizado la conexión en paralelo, antes de cerrar la conexión, controlar que los cables de Media Tensión y de Baja Tensión se hayan conectado en las mismas fases en todas las máquinas, y que las barritas de conmutación se hayan colocado todas, en todas las borneras, en las mismas posiciones, al objeto de tener en todas las fases y en todas las máquinas la misma tensión eléctrica y tener así en la salida la misma relación de tensión (correspondiente a la relación de tensión prevista). Para conseguir lo indicado anteriormente hay que crear, entre los secundarios del transformador, un puente metálico de conexión que facilite la comparación entre las tensiones eléctricas de fase. Cuando exista el neutro, es oportuno realizar la conexión metálica. Con la utilización de un voltímetro se deberá controlar también el valor de la diferencia de potencial existente entre c’L1 – b’L2-a’L3. Si el valor detectado es constantemente igual a cero, significa que todas las condiciones de paralelismo se han satisfecho y que se pueden cerrar los interruptores de baja tensión.

C' B' A'Cabc nAB

S

T

L3L2

N

L1

R

a'b' n'c'

V

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NORMAS DE REFERENCIA

- Reglamento electrotècnico de alta tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (MIE-RAT)

- UNE-EN 60076-1 Transformadores de potencia. Parte 1 Generalidades

- UNE-EN 60076-2 Transformadores de potencia. Parte 2 Calentamiento

- UNE-EN 60076-3 Transformadores de potencia. Parte 3 Niveles de aislamiento, ensayos dieléctricos y distancias de aislamiento en el aire

- UNE-EN 60076-5 Transformadores de potencia. Parte 5 Aptitud para soportar cortocircuitos

- UNE-EN 60076-10 Deteminación de los niveles de ruido - UNE-EN 60726 Transformadores de potencia tipo seco. - UNE 21538 Trasformatores trifásicos tipo seco para distribución en

baja tensión de 100 a 2500 kVA, 50 Hz, con tensión mas elevada para el material de hasta 36 KV

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2.2 Desplazamiento Durante el desplazamiento nunca se deberá ejercitar una presión en las bobinas y tampoco en las conexiones. En un desplazamiento manual, para poder colocar las ruedas, se podrá utilizar un gato prestando atención a interponer eventualmente un apoyo madera entre el mismo y las estructuras metálicas donde se apoya. Prestar atención a no apoyar la toma del gato en la superficie de las bobinas o en el núcleo.

2. TRANSPORTE, DESCARGA Y ALMACENAMIENTO

2.1 Recepción y descarga El transformador se entrega completamente montado y ya preparado para la conexión, tanto en el lado de Media Tensión, como en el lado de Baja Tensión. En el momento de la entrega, se recomienda una cuidadosa revisión de la máquina para controlar los eventuales daños sufridos durante el transporte, al objeto de poder notificarlos de forma inmediata en el documento de transporte. Comprobar que las características indicadas en la placa correspondan con lo indicado en el boletín de ensayo adjunto y a las características indicadas en el pedido. Además comprobar que el transformador está equipado con todos los accesorios pedidos (por ejemplo, ruedas de desplazamiento, termorresistencias, aparato de control de la temperatura, etc.).

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Limpieza: si el transformador se ha almacenado por un largo período en un ambiente polvoriento, proceder a una limpieza general. Para quitar el polvo de las bobinas y los eventuales residuos de suciedad o condensación, utilizar un chorro de aire seco a baja presión y trapos secos.

Regulación de la tensión de entrada (maniobra que se debe efectuar en condición de transformador no alimentado). Las fluctuaciones en la tensión que suministra la compañía eléctrica distribuidora pueden compensarse mediante el cambio de tomas (puentes de regulación) para mantener el valor de la tensión en los terminales de baja tensión lo mas cercano posible a su valor nominal. El cambio de puentes debe realizarse sin tensión y teniendo en cuenta lo indicado en la placa de características y en el esquema de regulación.

Puesta en tensión: después de haber ejecutado un control general de los aparatos y de haber comprobado que ninguna parte extraña se haya caído accidentalmente en el interior de la máquina (entre la bobina de Media Tensión y la bobina de Baja Tensión o entre la bobina de Baja Tensión y el núcleo, entre los diferentes puntos de conexión), cerrar el interruptor en el lado de Media Tensión con la máquina en vacío; luego introducir la carga en el lado de Baja Tensión accionando el interruptor correspondiente. Funcionamiento en paralelo: para un correcto funcionamiento en paralelo se deberán respetar las condiciones indicadas a continuación.

- La relación de las espiras en todas las posiciones del cambio de tensión debe ser la misma, para todas las máquinas donde se requiere el paralelismo.

- Mismo grupo vectorial; - Mismo valor de la tensión de cortocircuito en el ámbito de las tolerancias

permitidas por las normas CEI – IEC. Considerando el hecho de que la caída de tensión tiene una relación con el valor de la tensión de cortocircuito (%) y con el valor de las pérdidas y que es en función también de la potencia nominal, el funcionamiento en paralelo será mayormente óptimo cuanto más similares sean las potencias.

Si el valor de la media tensión en la entrada es superior a la tensión nominal, para conseguir el valor correcto en la salida se deberán accionar las barritas desplazándolas por el campo “ + “ y “ + + “

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6- PUESTA EN SERVICIO

Puesta a tierra del transformador: comprobar que la puesta a tierra del núcleo se realice a través de las estructuras, con una oportuna traza de tierra que cumpla con cuanto se establece en las normas. Conexión: controlar que las bobinas no hayan sufrido ningún daño durante el transporte y que no haya ocurrido ningún desplazamiento relativo durante el desplazamiento y el transporte, y que los bloques de fijación se encuentren correctamente colocados y fijados. Además controlar las conexiones y el ajuste de los pernos de conexión, tanto de los cables de media tensión, como de los de baja tensión; para estos últimos controlar también que se hayan sostenido correctamente utilizando los específicos anclajes. Comprobar que ninguna parte de los cables o de las conexiones de tierra pase en proximidad de partes bajo tensión o de las superficies de las bobinas (para controlar la distancia mínima prevista, véase la TABLA A, en la página 9). En el caso de que se hayan previsto sistemas de control de la temperatura (termómetros, central electrónica), comprobar que se hayan ajustado correctamente a las temperatura de funcionamiento de alarma y de disparo, y que todo esté funcionando correctamente.

CLASE DE AISLAMIENTO CAMPO DE APLICACION

B Da – 5 a 120°C

F Da - 5 a 140°C

CLASE DE AISLAMIENTO

ALARMA DISPARO

B 100°C 120°C

F 130°C 140°C

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2.3 Izado El Izado de la máquina se debe efectuar utilizando los cáncamos que se encuentran en las estructuras superiores, utilizando cables que tengan la longitud adecuada, para conseguir un angulo de 60° entre ellos (figura 3).

2.4 Almacenamiento El transformador en resina se ha diseñado para la instalación bajo techo, y por lo tanto no se puede almacenar al aire libre. Se aconseja, si no se va a instalar inmediatamente, no quitarlo de su embalaje para evitar la acumulación de polvo.

2.5 Altura Si no se ha acordado diferentemente en fase de pedido, la cota máxima de instalación responde a la prevista en las normativas y, en concreto, 1000 metros s.n.m..

2.6 Temperatura ambiental Las condiciones de la temperatura ambiental prevista, resultan las establecidas en la norma CEI y, en concreto:

- temperatura del aire de refrigeración , incluida entre los 40° y los –25°C - promedio máximo de los valores diarios: 30°C - promedio máximo de los valores anuales: 20°C - temperatura de almacenamiento y transporte: hasta los –25°C

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3. INSTALACIÓN

Los transformadores en resina son aptos para la instalación bajo techo; en el caso de que se hayan diseñado con el grado de protección IP00, se deben colocar en un ambiente aislado, seco y donde no haya riesgo de goteo de agua. Durante la instalación se deberá siempre tener en cuenta las sugerencias indicadas a continuación:

-1- Conectar a masa todos las partes metálicas que no se encuentran bajo tensión, mediante el punto de tierra que se ha siempre previsto e indicado.

-2- Asegurar una correcta conexión de los cables, adecuadamente soportados y suficientemente distantes de la superficie de los devanados, como se indica en la Tabla A.

-3- Asegurar una buena fijación de la máquina en el piso, y evitar que haya partes metálicas en proximidad que puedan entrar en vibración cuando la máquina se encuentre en servicio.

-4- En caso de transformadores con doble tensión primaria o secundaria, comprobar que la máquina se haya conectado con el valor correspondiente a la tensión de alimentación o a la de salida.

-5- Comprobar que la bornera de regulación se haya posicionado en el valor correspondiente al valor de red; si se debe modificar este valor, seguir las indicaciones que se encuentran en la placa y en la sección PUESTA EN SERVICIO – Regulación de la tensión de entrada, en la página 15.

-6- Conectar el sistema de protección térmica, siguiendo cuanto indicado en el plano entregado.

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VOLUMEN DE AIRE Y SECCIÓN DE ENTRADA Considerando: Pt Total de las pérdidas que se deben disipar en KW. ∆O Gradiente de temperatura en °C entre el aire de entrada y el de salida. Q Cantidad de aire en m³ , que atraviesa las aberturas. H Distancia en metros entre la línea de centro del transformador y la línea de

centro de la abertura superior de la celda. S Superficie útil expresada en m² (excluyendo la rejilla) de la abertura inferior. El volumen requerido para una refrigeración correcta se puede calcular como se indica a continuación: Q = Pt / 1,15 x ∆O m³ / s El área útil de la abertura inferior se puede calcular como se indica a continuación: S = 10,752 * (Pt / √ H x ∆O³) [ m²] Fijando por ejemplo para el gradiente de temperatura 15ºC, la fórmula se simplifica: S = 0,185 Pt / √ H m²

Eventos que se deben evitar: • Valores de la temperatura del aire de refrigeración superiores a los previstos en la

normativa o, en cualquier caso, en el proyecto. • Instalación del transformador en locales de dimensiones reducidas y con paredes

expuestas a los rayos solares. • Instalación del transformador en ambientes donde existan aparatos que introduzcan

calor en los mismos. • Instalación en ambientes con escasa aireación, donde la cantidad de aire podría ser

insuficiente (a veces se puede remediar instalando equipos de ventilación forzada). • Instalación en posición periférica con respecto al flujo normal del aire desde la

entrada hacia la salida, que siempre debe permitir atravesar el transformador desde abajo hacia arriba, tomando como referencia la línea de centro del mismo transformador.

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5- REFRIGERACIÓN DEL TRANSFORMADOR

Para evitar que una incorrecta refrigeración pueda dañar de manera irreparable el transformador, es necesario que la energía térmica producida por efecto de las pérdidas en vacío en el núcleo magnético y de las pérdidas en carga, generadas por los devanados cuando el transformador esté funcionando, se disipe completamente. Este problema se presenta especialmente, siempre que el transformador se instale en un ambiente de dimensiones limitadas y/o que tenga una entrada del flujo de aire reducida con respecto a las necesidades reales, o que sea colocado en una posición no correcta. En estos casos es oportuno considerar la posibilidad de un sistema de renovación de aire, utilizando un sistema forzado con ventiladores o aspiradores instalados en la parte superior de la cabina y una abertura en el fondo de la misma, para la entrada del flujo. Para favorecer la circulación natural es importante que la abertura de entrada se prevea siempre en la parte baja y con altura máxima hasta el comienzo del devanado de Media Tensión, al objeto de favorecer el efecto chimenea y su paso por el canal que se encuentra entre la bobina de Media Tensión y la bobina de Baja Tensión. En el caso de que se hayan quitado las ruedas de apoyo, es de cualquier modo conveniente que la máquina se encuentre en una posición levantada del piso, de manera que se respete la altura respecto a la solera y sea posible el correcto paso del aire. Por lo que se refiere a las aberturas que se deben realizar para la entrada y la salida del aire, es importante que la abertura inferior se realice debajo de la máquina o alrededor de todo el perímetro de la misma máquina; en cambio la abertura superior debe tener normalmente una sección mayor del 10 – 15% con respecto a la inferior, para tener en cuenta la menor densidad del aire caliente en la salida y evitar su acumulación.

SALIDA DE AIRE CALIENTE

ENTRADA DE AIRE FRIO

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3.1 Colocación del transformador en la cabina El transformador en resina se debe considerar como si tuviera todas sus partes bajo tensión y, por lo tanto, se prohíbe absolutamente tocarlo cuando se encuentre alimentado eléctricamente. Por este motivo la máquina deberá siempre encontrarse aislada y el acceso al local será posible solamente a través de una puerta con cerradura conectada con el interruptor de media tensión, que pueda garantizar la ausencia de tensión cuando se tenga la posibilidad de acceso al local. El transformador se debe colocar prestando atención a que se mantengan las distancias de seguridad indicadas en la tabla, tanto desde las bobinas a las paredes y hacia la masa, como desde los cables Media Tensión y Baja Tensión. Además, se deberá prestar atención a que cualquier parte metálica (canal para cables auxiliares, barras metálicas de soporte) respete la distancia prescrita, en función de la clase de aislamiento, de las bobinas y de los cables del triángulo y de toda otra parte que se encuentre bajo tensión. Como ya indicado antes, la distancia es relativa a la tensión máxima de aislamiento Um de la máquina y al tipo de las paredes.

Toda la superficie de las bobinas se debe considerar como “parte bajo tensión”: MANTENER LA DISTANCIA DE SEGURIDAD.

Um(KV)

A (mm) Pared Ilena

A (mm)

Aparril-lado

12 120 300

17,5 220 300

24 220 300

36 320 320

A

A

A

A

TABLA A

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4 - PROTECCIÓN DEL TRANSFORMADOR

4.1 Protección contra las sobretensiones Durante el proyecto será oportuno prever siempre protecciones contra las sobretensiones, que se instalarán en cada fase. Este sistema de protección podrá ser realizado utilizando descargadores de sobretensión que descargarán a tierra los eventuales picos de tensión que se presenten en la red de alimentación. La elección del tipo de descargador se efectúa en función de las características de la instalación y de los datos que se encuentran en la placa. 4.2 Protección contra las sobrecorrientes Otra protección necesaria es la que protege las máquinas contra los efectos térmicos y dinámicos determinados por fenómenos de sobrecorriente causados por un cortocircuito. Para ello se utilizan un interruptor automático y unos fusibles limitadores de corriente que, aunque se tengan en consideración las posibles sobrecargas previsibles, puedan intervenir en los tiempos previstos en caso de fenómenos de cortocircuito.

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4.3 Conexiones eléctricas y fijaciones Valores de los pares de ajuste ACOPLAMIENTOS ELÉCTRICOS El bloqueo y el ajuste, tanto de las conexiones eléctricas como de las fijaciones mecánicas, se deberá realizar siguiendo cuanto indicado en las siguientes tablas. Nota: 1 Nm = 0,1KgmCOPLAMIENTOS ELÉCTRICOS

TIPO DE TORNILLO PAR DE AJUSTE EN [Nm]* M6 5

M8 11

M16 85

ACOPLAMIENTOS ELÉCTRICOS

M10 25

M12 40

M14 60

TORNILLO VALOR DEL PAR [Nm]* M12 95

M14 150

M22 615

ACOPLAMIENTOS MECÁNICOS

M16 235

M18 320

M20 455

M24 790