MANUAL DE INSTAL INSTALACION ACION
Instrucciones, recomendaciones y sugerencias para la correcta instalación y mantenimiento de los transformadores secos encapsulados en resina respetando el cumplimiento de las normas de seguridad.
MISPA 11.05
INDICE 1. Generalidades 1.1 Normas de referencia 2. Transporte, descarga y almacenaje
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2.1 Recepción y descarga
4
2.2 Transporte / Manipulación
4
2.3 Izado
5
2.4 Almacenaje
5
2.5 Altitud
5
2.6 Temperatura ambiente
5
3. Instalación 3.1 Posición del transformador en la cabina 4. Protección del transformador
6 7 8
4.1 Protección contra sobretensión
8
4.2 Protección contra sobrecorriente
8
4.3 Conexiones eléctricas y jaciones
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5. Refrigeratión del transformador
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6. Puesta en marcia
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6.1 La toma de tierra del transformador
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6.2 Conexión
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6.3 Limpieza
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6.4 Regulación de la tensión de entrada
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6.5 Puesta en tensión
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6.6 Funcionamiento en paralelo
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7. Mantenimiento
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8. Ficha de intervención
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9. Anomalías de funcionamiento y intervenciones básicas
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1. GENERALIDADES La nalidad del presente documento es sugerir las recomandacióne de instalación y uso, en condiciones de seguridad y respetando las Normas, de transformadores secos encapsulados en resina construidos teniendo en cuenta las Normas y destinados al uso de instalaciones industriales, comerciales y servicios varios. Todo ello con el n de evitar un uso incorrecto de los mismos. Si los transformadores secos encapsulados en resina se utilizan correctamente proporcionan las ventajas indicadas a continuación: •
Resistencia a la combustión y capacidad de auto extinción cuando cesa la causa de la combustión.
•
Tiempo y gastos de mantenimiento reducidos.
•
Dimensiones reducidas
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1.1 Normas de referencia IEC EN 60076-11 - IEC EN 60076-1 Transformadores de potencia tipo seco - Parte 11: Transformadores de tipo seco. Cualquier otra norma que sea requerida por las especicaciones del cliente.
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2. TRANSPORTE, DESCARGA, ALMACENAJE 2.1 Recepción y descarga El transformador se entrega completamente montado y dispuesto para la conexión tanto por el lado MT como por el lado BT (MT: Media Tensión y BT: Baja Tensión). Cuando llegue a su destino se recomienda la realización de un cuidadoso control de la máquina para vericar eventuales daños sufridos durante el transporte, para noticarlos inmediatamente en el documento de transporte. Para que el fabricante o el transportista puedan responder rápidamente, las eventuales anomalías se deben anotar en la hoja de entrega. Vericar que las características indicadas en la placa correspondan con el protocolo de ensayos adjunto y con las características que aparecen en el pedido. Además, vericar que el transformador contenga todos los accesorios solicitados (Ej. ruedas, termorresistencias, aparatos de control de la temperatura, etc.).
2.2 Transporte / Manipulación Durante la manipulación no se deberá, en ningún caso, ejercer presión en las bobinas ni en las conexiones (Fig.1). Para realizar un desplazamiento de forma manual, con el n de poder colocar las ruedas, se podrá recurrir a un gato, interponiendo, en caso necesario, una pieza de madera entre éste y las estructuras metálicas en las que se apoye (Fig.2). Evitar expresamente colocar el gato en la supercie de las bobinas o en el núcleo.
Fig.1
4
Fig.2
2.3 Izado El izado de la máquina debe realizarse utilizando los cáncamos colocados en las estructuras superiores, utilizando cables con la longitud adecuada para obtener un ángulo máximo de 60° entre ellos (Fig. 3). Fig.3
2.4 Almacenaje El transformador encapsulado se utiliza en instalaciones de interior, por lo tanto, no se puede almacenar en el exterior. Es aconsejable, si no se va a instalar inmediatamente, no desembalarlo para evitar la acumulación de polvo.
2.5 Altitud Si no se especica en el momento del pedido, la altitud máxima de la instalación corresponderá a aquella determinada por las normas y que indican un máximo de 1000 metros sobre el nivel del mar.
2.6 Temperatura ambiente Las condiciones ambientales previstas, son aquellas que han sido establecidas por las normas IEC ó UNE EN y especícamente son las siguientes: •
Temperatura máxima del aire de refrigeración 40°C
•
Temperatura media mensual máxima 30°C
•
Temperatura media anual máxima 20°C
•
Temperatura de almacenamiento y transporte hasta -25°C
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3. INSTALACION Los transformadores encapsulados están preparados para ser instalados en el interior. En el caso en que se determine un grado de protección IP00, se tendrán que colocar en un ambiente aislado, seco y donde no haya peligro de caída de agua. Durante la instalación se tendrán que tener en cuenta las sugerencias indicadas a continuación: •
Poner a masa todas las partes metálicas sin tensión, mediante el punto de puesta a tierra que está indicado.
•
Conectar el punto neutro a tierra, si así se determina y si es requerido por el sistema de protección contra avería a tierra.
•
Asegurar una correcta conexión de los cables que deberán estar fijados de forma adecuada y a una distancia suciente de la supercie de las bobinas según las Tablas A y B (pag.7).
•
Asegurar una buena jación de la máquina al suelo y evitar que las partes metálicas se encuentren cerca y puedan vibrar cuando la máquina esté en servicio.
•
En el caso de transformadores con doble tensión primaria o secundaria, vericar que la máquina esté conectada al valor que corresponda con la tensión de alimentación o con el de salida.
•
Vericar que los puentes de conexión para la regulación estén situados en el valor que corresponda al de la red. Si el valor tiene que modicarse, seguir las indicaciones de la placa y de lo indicado en los puntos 6.4 y 6.5 – Regulación de la tensión de entrada - Puesta en tención e Pág. 13.
•
Conectar el sistema de protección térmica siguiendo el esquema enviado.
•
Comprobar la ausencia de objetos extraños (piezas metálicas, tornillos, …) cerca o en el propio transformador.
•
Comprobar que tanto las bobinas de alta como las de baja tensión están perfectamente concéntricas y que sus soportes aislantes de sujección están correctamente centrados y ajustados.
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3.1 Posición del transformador en la cabina Hay que considerar que cada parte del transformador encapsulado posee tensión, por lo tanto, está absolutamente prohibido tocarlo cuando esté en funcionamiento. Por este motivo, la máquina siempre tendrá que estar aislada y el acceso al local se realiza, sólo mediante una puerta, con una cerradura conectada a un interruptor de media tensión, para garantizar la ausencia de tensión en el momento de la apertura. El transformador tiene que colocarse teniendo en cuenta las distancias de seguridad (indicadas en las Tablas A-B) desde las bobinas a las paredes y a la masa y a los cables de MT y BT. Además, se tendrá que tener cuidado con que todas las partes metálicas (canaletas para cables auxiliares, barras metálicas de sujeción) respeten la distancia prescrita en función del tipo de aislamiento desde la supercie de las bobinas, desde los cables del triángulo y de cualquier otra parte con tensión. Como ya se ha dicho anteriormente la distancia está relacionada con la tensión máxima de aislamiento Um de la máquina y de la tipología de las paredes. Toda la supercie de las bobinas y de los cables del triángulo tiene que ser considerada como “parte en tensión”. MANTENER LA DISTANCIA DE SEGURIDAD
Tabla
A
Um (kV)
12
17,5
24
36
H (mm)
120
220
220
320
Tabla B Um (kV)
A (mm) Pared Ilena
A (mm) Emparrillado
12
120
300
17,5
220
300
24
220
300
36
320
320
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4. PROTECCION PARA EL TRANSFORMADOR 4.1 Protección contra sobretensiones En el caso de que al transformador se le someta a fenómenos de sobretensión, es aconsejable utilizar descargadores que deriven a masa los posibles picos de tensión que se produjesen en la red de alimentación. La elección del tipo de descargador se realizará en base a las características de la instalación y de los datos de la placa de los mismos.
4.2 Protección contra sobrecorriente Otro método necesario es el que protege a los transformadores de los efectos térmicos y dinámicos de las sobreintensidades derivadas del cortocircuito. Para ello, podrá ser utilizado un interruptor automático y/o fusibles limitadores de corriente, que, además de considerar las posibles sobrecargas previsibles, intervengan en los tiempos prescritos en caso de fenómenos de cortocircuito.
4.3 Conexiones eléctricas y mecánicas / Valores de los pares de apriete El apriete y bloqueo, ya sea de las conexiones eléctricas como de las sujeciones mecánicas, tendrán que realizarse según la tabla presentada a continuación. *Nota: 1 Nm = 0,1 kgm ⁓
8
Conexiones eléctricas Tipo de tornillo
Par de apriete en [Nm]*
M6
5
M8
11
M 10
25
M 12
40
M 14
60
M 16
85
Acoplamientos mecánicos Tornillos
Par de apriete [Nm]*
M 12
95
M 14
150
M 16
235
M 18
320
M 20
455
M 22
615
M 24
790
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5. REFRIGERACION DEL TRANSFORMADOR Para evitar dañar el transformador de un modo irreversible a causa de una incorrecta refrigeración, es necesario que la energía térmica producida, tanto por efecto de las pérdidas en vacío del circuito magnético como por las pérdidas en carga generadas por los devanados en su funcionamiento, sea completamente disipada. Lo anteriormente señalado adquiere especial relevancia cuando el transformador va a ser instalado en un lugar de reducidas dimensiones y/o cuando el ujo de entrada del aire en el local es inferior al necesario, o cuando no va a ser posicionado de forma correcta. En los casos mencionados será necesario aumentar la renovación del aire, recurriendo a un sistema de ventilación forzada o de aspiración en la parte superior de la celda, practicando en la parte inferior de dicha celda las aperturas necesarias para permitir el suciente caudal de aire de entrada. Para favorecer la circulación natural es importante que la apertura de entrada esté siempre situada abajo y con una altura máxima que no supere el inicio del encapsulado de MT para favorecer el efecto chimenea y el paso a través del canal entre la bobina MT y BT. En el caso en que se hayan quitado las ruedas de apoyo es conveniente que la máquina sea elevada desde el suelo de manera que se respete siempre la altura a la solera, y a la vez se permita el correcto paso del aire. Es importante que la apertura inferior se coloque debajo de la máquina o alrededor de todo el perímetro de la misma. La apertura superior normalmente tiene que tener una sección entre un 10-15% mayor para tener en cuenta la el Salida de aire caliente
mayor volumen del aire caliente saliente y evitar que se acumule. El paso del aire desde la apertura inferior a la superior debe realizarse a través del transformador. Por ello es preferible que se coloquen en diagonal.
Entrada de aire frio
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Volumen de aire y sección de entrada Considerando que: Pt
Pérdidas totales para disipar en KW.
∆O Gradiente (= diferencia) de temperatura en °C entre el aire entrante y el saliente. Q
Intercambio de aire en m³ /s.
H
Distancia en m. entre el punto medio del transformador y el punto medio de la apertura superior de la celda.
S
Supercie útil expresada en m². (excluida la rejilla) de la apertura inferior.
El volumen necesario para una correcta refrigeración se puede calcular de la siguiente manera:
Q = Pt / ( 1,15 * ∆O ) [m3 / s ] El área útil de la apertura inferior se puede calcular come sigue:
S = 10,752 * ( Pt / (√(H*∆O3))[m2] Casos que hay que evitar:
•
Valores de la temperatura del aire de refrigeración superiores a los determinados por las normativas y, por lo tanto, por el proyecto.
•
Instalación del transformador en locales con dimensiones reducidas con paredes expuestas al sol.
•
Colocación del transformador en lugares donde existan instalaciones que emitan calor.
•
Instalación en espacios poco ventilados, en los que el intercambio de aire podría ser insuciente (algunas veces se puede solucionar instalando un sistema de intercambio mediante ventilación forzada).
•
Colocación del transformador fuera del ujo normal del aire, desde la entrada hacia la salida, que tiene que ser siempre de manera que pueda atravesar el transformador desde abajo hacia arriba tomando como referencia el punto medio del mismo.
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6. PUESTA EN MARCIA 6.1 La toma de tierra del transformador Vericar que la toma de tierra del transformador se efectúe uniendo su estructura con una trenza de cable de tierra que responda a las normas.
6.2 Conexión Controlar que las bobinas no hayan sufrido ningún daño, que no se haya producido ningún desplazamiento y que sus soportes de jación no se hayan desplazado durante el movimiento y el transporte. Además, vericar las conexiones y el apriete de los pernos de conexión, ya sea en los cables de media tensión, como en los de baja tensión. Controlar también que estén sujetos correctamente con los amarres adecuados. Vericar que ninguna parte de los cables o de las conexiones de tierra pasa cerca de partes con tensión o cerca de las supercies de las bobinas o de los cables de triángulo (para comprobar las distancias mínimas ver TABLAS A, B - Pág. 7), asimismo, que hay continuidad entre las conexiones de todos los elementos que están conectados a tierra. En el caso en que se instalen sistemas de control de temperatura (termómetros, centralita termometrica), vericar que hayan sido ajustados correctamente con las temperaturas de funcionamiento de alarma y disparo y que todo funcione correctamente. Comprobar que los canales de refrigeración no estén obstruidos.
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TIPOS DE AISLAMIENTO
CAMPO DE EJERCICIO
B
de - 25°C hasta 120°C
F
de - 25°C hasta 140°C
TIPOS DE AISLAMIENTO
ALARMAS
DISPARO
B
110°C
120°C
F
130°C
140°C
6.3 Limpieza Si el transformador ha estado almacenado en un ambiente polvoriento durante un largo periodo, realizar una limpieza general. Para quitar el polvo de las bobinas y eventuales marcas de suciedad o condensación utilizar aire a baja presión y paños secos.
6.4 Regulación de la tensión de entrada Maniobra que se efectuará con el transformador sin tensión. La variación de la tensión
de alimentación en el campo ± 5% garantizado por la compañía suministradora se puede compensar para obtener la relación de transformación de seada mediante tomas de regulación que normalmente suelen ser cinco con la forma de ± 2 x 2,5 %. En el caso en que el valor de la tensión media entrante sea di-
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4
ferente al valor de la tensión nominal, se aconseja que se sigan las indicaciones de conexión grabadas en la placa, para obtener el valor más cercano al proporcionado por la compañía distribuidora. Se aconseja colocar todos los puentes de regulación
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8
en la misma posición en todas las fases. 10
9
3
6.5 Puesta en tensión Después de haber efectuado un control general de todos los aparatos y de haber vericado que ningún elemento externo haya caído accidentalmente dentro de la máquina (entre la bobina de MT y BT o entre la bobina de BT y el núcleo, o entre las diferentes partes de conexión), cerrar el interruptor por el lado de MT con la máquina en vacío, posteriormente introducir la carga en el lado BT cerrando su interruptor correspondiente.
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6.6 Funcionamiento en paralelo Para un correcto funcionamiento en paralelo se tendrán que respetar las condiciones descritas a continuación: •
La relación de espiras en todas las posiciones del cambio de tensión, tiene que ser igual en todos los transformadores para los que se requiera el funcionamiento en paralelo.
•
El mismo grupo vectorial.
•
El mismo valor de la tensión de cortocircuito dentro de la tolerancia admitida por las normas IEC.
Las normas aconsejan que los transformadores que funcionan en paralelo tengan una relación de potencia que no supere 1/2, por lo tanto, será oportuno tener en cuenta este hecho en el momento de elegir la máquina. Una vez que se haya realizado la conexión en paralelo, antes de cerrar la conexión, controlar que los cables de MT y de BT estén conectados a todas las máquinas en las mismas fases y que los puentes de regulación estén colocados en todas las fases en la misma posición, de tal manera que se obtenga la misma tensión en las mismas fases y en las mismas máquinas, para que de esta manera salga la misma relación de tensión (que corresponde W
a la relación de tensión prevista). Para obtener
V
esto, es necesario crear, entre los secundarios
U
de los transformadores, un puente metálico de conexión que facilite la confrontación entre las tensiones de fase. Cuando existe el neutro se considera oportuno realizar la conexión metáliW
V
U
w
v
u
n
W
V
U
w
v
u
ca. Con el uso de un voltímetro también se deben
rá vericar el valor de la diferencia de potencial existente entre wL3, vL2 y uL1. Si el valor hallado V
es constantemente igual a cero, signica que todas las condiciones de paralelismo son apropiadas y que se pueden cerrar los interruptores de baja tensión.
N
L3 L2
L1
14
7. MANTENIMIENTO El transformador seco encapsulado en resina necesita un mantenimiento básico. De todas formas, es necesario efectuar una serie de controles, cuya frecuencia está también unida a las condiciones ambientales y de funcionamiento. En ambientes sucientemente limpios, secos y con condiciones normales de funcionamiento, los controles se podrán efectuar con intervalos sucientemente largos. Por lo tanto, es aconsejable una revisión general por lo menos una vez al año. En caso de instalación en ambientes particularmente sucios y/o polvorientos o en condiciones de carga con intensidad variable y al máximo de potencia, será conveniente reducir el intervalo de tiempo. Habrá que quitar el polvo de las bobinas, las cuales tendrán que ser limpiadas con aire comprimido a baja comprención y paños secos. Se tendrá que vericar que la suciedad no obstruya los canales de refrigeración entre las bobinas de MT y de BT y/o entre la BT y el núcleo. Habrá que controlar también que los cables dispogan sus conexiones bien apretadas y su correcta su jeción; el correcto estado de las pletinas del cambio de tensión, además de la correcta sujeción de los soportes que presionan las bobinas. Todos estos tormillos pueden aojarse ya sea por el efecto de sobrecargas instantáneas, que por vibraciones del núcleo con la máquina en funcionamiento. En el caso que el transformador haya absorbido humedad por diferentes motivos, antes de la puesta en servicio, se le deberá someter a un proceso de secado seguido de un control del valor de la resistencia de aislamiento. Los valores medios de resistencia de aislamiento, deben medirse utilizando un megaohmetro. Los controles se efectuarán entre cada fase de BT y la tierra, entre MT y BT y entre MT y tierra.
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8. FICHA DE INTERVENCION CONTROL A REALIZAR
PERIODICIDAD
RESULTADO QUE HAY QUE OBTENER
Vericación de la termoresistencia
Control anual y después de intervenciones excepcionales
Continuidad eléctrica medida con un polímetro
Vericación de la funcionalidad Aparatos de protección de la sobrecarga
Periodicidad programada
Según las instrucciones
Limpieza de la suciedad y polvo, cuerpos extraños en los bobinados
Control semestral y en cuanto se produzcan eventuales paros
Limpieza con aire comprimido y paños
Tornillos de la conexión en estrella o triángulo y terminales MT/BT
Control anual y después de intervenciones excepcionales
Par de apriete (Ver tabla punto 4.3, pag.9) Llave dinamométrica
Pernos para jación al suelo del transformador
Después de una larga parada del transformador
Par de apriete (Ver tabla punto 4.3, pag.9) Llave dinamométrica
Control del aislamiento de los bobinados entre ellos y hacia masa
Después de un almacenaje prolongado. Antes de la puesta en servicio
MT hacia BT y masa min. 1000 M Ω BT hacia MT y masa mín 200M Ω Megaohmetro (tipo Megger) con una tensión superior a 1000V e inferior a la clase de aislamiento de BT.
Control del valor del apriete de los soportes de jación de las bobinas
Control anual y después de intervenciones excepcionales
Par de apriete Min 10 Nm - Max 15 Nm Llave dinamométrica
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9. ANOMALÍAS DE FUNCIONAMIENTO E INTERVENCIONES BASICAS ANOMALÍA DETECTADA
Baja resistencia de aislamiento
Disparo del interruptor automático
Valor de la tensión
PARTES DEFECTUOSAS/ CAUSAS PROBABLES
SOLUCIONES
Presencia de suciedad Absorción de humedad en el dieléctrico
Limpiar con aire seco, secar ventilando
Defecto dieléctrico o envejecimiento
Contactar con TMC
Bobina MT problema de aislamiento
Contactar con TMC
Cambio de tensión/el valor de la tensión primaria no coincide con el del terminal de conexión
Vericar que la posición del cambio de tensión coincida con la de la línea
No regulado correctamente el relé de protección en cuanto al tiempo y a la intensidad
Volver a controlar la temporización y regular el valor de la intensidad
Tensión primaria diferente a la nominal de red
Contactar con la compañia suministradora de energía eléctrica
Bornes de cambio de tensión no están correctamente posicionados
Modicar la posición
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www.tmctransformers.com
[email protected] MISPA11-05
