Libro de instrucciones TRANSFORMADOR DE VOLTAJE DE CONDENSADOR OTCF...SR/SI/II/SM/ER/EM/IR/II/IM
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Lea este libro de instrucciones antes de la instalación y operación de la unidad.
****ADVERTENCIA**** EL EQUIPO DE ALTO VOLTAJE DESENERGIZADO PUEDE CONTENER CARGAS ATRAPADAS Lea este libro de instrucciones antes de instalar y operar la unidad. Nunca trabaje en equipo de alto voltaje sin primero haber realizado un corto circuito y aterrizado todas las terminales y cubiertas metálicas ya que su capacitancia inherente puede contener cargas eléctricas con voltajes a niveles que pueden ser letales. Además, la varilla de tierra se debe mantener en la terminal de línea siempre que el personal esté trabajando en la unidad. En caso de que se deba realizar una prueba eléctrica, la persona que supervise la prueba asume la
Contenidos 1.0 Descripción, Diagrama del circuito y Placas de nombre1.1 Diseño ...................................5 1.2 Principio general de operación ................................................................................................5 1.3 Condiciones ambientales normales.........................................................................................5 2.0 Empaque, transporte y almacenamiento....................................................................................5 2.1 Información general...................................................................................................................5 2.2 Pesos máximos de envío ...........................................................................................................6 3.0 Montaje y erección .........................................................................................................................6 3.1 Verificaciones previas al montaje ............................................................................................6 3.2 Erección del CVT........................................................................................................................7 3.2.1 Montaje de la unidad base.................................................................................................7 3.2.2 Montaje del condensador superior (de aplicar)..............................................................7 3.2.3 Procedimiento de montaje para dos o más unidades de condensador.......................7 3.2.4 Terminal de alto voltaje......................................................................................................7 3.2.5 Blindaje eléctrico (anillo de corona) .................................................................................7 4.0 Conexiones eléctricas.....................................................................................................................7 4.1 Conexiones a tierra y de la terminal del portador ................................................................7 4.2 Conexión de las terminales secundarias.................................................................................8 4.3 Cables secundarios y cableado.................................................................................................8 5.0 Efecto en carga no lineal ...............................................................................................................9 6.0 Diseños especiales..........................................................................................................................9 6.1 Montaje en trampa de línea ......................................................................................................9 6.2 Montaje suspendido ..................................................................................................................9 7.0 Mantenimiento preventivo y reparaciones ................................................................................9 8.0 Rendimiento....................................................................................................................................9 9.0 Montaje de los fusibles................................................................................................................10 10.0 Calentador...................................................................................................................................10
1.0 Descripción, Diagrama del circuito y Placas de nombre1.1 Diseño El Transformador de voltaje del condensador (CVT) Ritz comprende un divisor de voltaje del condensador (CVD) y una unidad electromagnética (EMU). Dependiendo del voltaje, el CVD puede ser una pila con diversas unidades de condensador cuya toma de voltaje intermedio se establezca desde el fondo de la unidad del condensador. Ritz sella individual y herméticamente estas unidades de condensador, que contienen los elementos de condensador impregnados con aceite sintético. Además, Ritz sella herméticamente la EMU en un tanque base lleno con aceite mineral (Ver Figura 2).
1.2 Principio general de operación 1 Las instalaciones utilizan el CVT para transformar el voltaje de la línea de transmisión, a través del dispositivo, como se muestra en el diagrama esquemático (Figura 1), al valor adecuado para la aplicación de medición y protección. El CVD comprende un condensador de alto voltaje (C1) en serie con un condensador de voltaje intermedio (C 2). La EMU, en paralelo con C2, comprende los siguientes elementos:
A. B. C. D.
Reactancia en serie (2)2 básicamente ajustada, a la frecuencia nominal, para la suma de C1 y C2 Transformador intermedio (3) con uno o más devanados secundarios Dispositivo de supresión de ferro-resonancia, FSD (5) Dispositivo de protección (8) para las condiciones de salida excesivas
Ritz proporciona una terminal portadora ‘HF’ en la caja de terminal para el acoplamiento de la portadora de línea de energía, si se requiere. En el Estándar IEC, la terminal ‘HF’ se designa como la terminal de bajo voltaje. La placa maestra de nombre (o nominal) en el exterior de la caja terminal muestra el número de serie y las clasificaciones del CVT.
superiores y las empaca en paquetes con todos los herrajes necesarios requeridos para ensamblar la unidad. Los usuarios deben transportar y manejar el CVT lo más suavemente posible. Ritz indica la posición correcta para transporte con la marca “UP” (arriba) en la caja de embalaje3. Ritz coloca la unidad de condensador inferior en el tanque base. El usuario puede utilizar una grúa para levantar las unidades superiores del condensador. El uso de eslingas de cuerda 4 con amarres tipo cuello acomodados de tal forma que sostengan la brida metálica superior es una forma eficaz de levantar las unidades de condensador o el ensamble de unidad base (V. figura 5). Evite sacudir la carga cuando empiece a levantar. El usuario puede almacenar las unidades embaladas en el exterior en el nivel del piso en un área bien seca por un tiempo razonable. Se deben colocar bloques debajo de las cajas de embalaje para evitar que la base de las unidades esté sumergida en agua durante el almacenaje. Ritz entrega unidades clasificadas por encima de los 170 kV en las que las unidades de condensador superiores se han quitado y apernado a la tarima a un lado del ensamble de la unidad base. Ritz protege los extremos superiores de las unidades de condensador contra el clima con cubiertas temporales, mismas que debe examinar el usuario al almacenar el equipo. En caso de encontrar que la cubierta está dañada o suelta se debe reparar. Ritz recomienda poner protección adicional, por ejemplo una lona impermeable, para periodos de almacenamiento extensos (más de 2 meses). No apile los cajones ni coloque objetos pesados encima de ellos.
2.2 Pesos máximos de envío Tipo Unidad de condensador Unidad de condensador con
OTCF…SR/SM/II/IM 135 kg 340 kg
OTCF…ER/EM 250 kg 480 kg
3.2 Erección del CVT El usuario se debe apegar a las instrucciones de transportación (ver párrafo 2). Desembale las unidades cuidadosamente e inspeccione en busca de fugas de aceite y daño físico.
3.2.1 Montaje de la unidad base El usuario debe asegurar el tanque base al cimiento o estructura de soporte con cuatro pernos de montaje 6. Consulte el dibujo del perfil para conocer el tamaño de los orificios y el grosor del cojín.
3.2.2 Montaje del condensador superior (de aplicar) El usuario debe unir las unidades superior e inferior del condensador con los herrajes según se indica a continuación: Se suministran ocho juegos de pernos, arandelas y tuercas por unidad de condensador superior. (Ver Figura 5)
3.2.3 Procedimiento de montaje para dos o más unidades de condensador Coloque la unidad superior con referencia a la alineación de la placa del nombre de la unidad encima de la inferior con una grúa, inserte los pernos en los orificios de montaje de la unidad superior, baje la unidad superior sobre la inferior y apriete los pernos. Repita el mismo procedimiento para unidades posteriores. PRECAUCIÓN: Es esencial que los números de serie de la unidad del condensador mostrados en la placa del nombre del régimen correspondan con los números de serie reales de las unidades de condensador instaladas en el dispositivo. Se puede deteriorar la precisión del rendimiento si el usuario utiliza las unidades de condensador erróneas.
3.2.4 Terminal de alto voltaje Si la altura del transporte lo permite, Ritz proporciona el CVT con la terminal de alto voltaje
Para el CVT con accesorios de portadores, el usuario debe colocar el cable conductor a través del pasacables de entrada del portador en la parte inferior de la caja terminal y conectarlo a la terminal “HF”.
4.2 Conexión de las terminales secundarias El usuario debe colocar sus cables de medición dentro de la caja de la terminal desde los acopladores del conduit. Debido a que la resistencia del cable causa error de medición, estos cables deben tener el área transversal más grande posible. Ejemplo: Si la resistencia del cable es 0.2 Ω conectado a una salida de 100 VA sobre el devanado de 110/√3-V, el flujo de voltaje será de 0.3 V, es decir, alrededor de 0.5% del voltaje nominal. Cuando el devanado proporciona la salida nominal, la caída de voltaje tan solo en el cable puede exceder los límites de precisión. El devanado secundario se debe conectar según lo especificado en la placa del diagrama de cableado que se localiza en la parte posterior de la puerta de la caja de la terminal.
4.3 Cables secundarios y cableado Las experiencias analíticas y operativas indican que las corrientes de subida de tensión (oscilatorias) de alta frecuencia con magnitudes de unos cuantos kA fluyen a través de los condensadores de acople de alta capacitancia durante las operaciones de conmutación de línea y perturbaciones por rayos. A menos que el usuario tome precauciones para minimizar el acoplamiento entre los bucles de alto voltaje, pueden ocurrir grandes voltajes inducidos en la instrumentación, circuitos relevadores y de control, lo cual puede causar fallos. En casos extremos puede ocurrir daño al aislamiento secundario, incluyendo el dispositivo potencial. Para minimizar los voltajes inducidos, los cables secundarios deben seguir al conductor de tierra tan cerca como sea posible entre la terminal de tierra del tanque base y el punto en que el conductor de tierra as une a la red principal de tierra. En la corrida horizontal hacia la sala de control, los cables secundarios deben estar físicamente
5.0 Efecto en carga no lineal El usuario debe tener precaución cuando aplique cargas no lineales (o magnéticas) con los CVTs. El efecto de una carga no lineal sobre el CVT es que causa harmónicos en la corriente de voltaje de salida, lo cual, a su vez, puede causar variación en la distancia y errores en el ángulo de fase, además de elevar el voltaje a través del dispositivo protector. Durante las condiciones de sobre voltaje momentáneas, estos efectos de una carga no lineal pueden causar resistencia a las descargas y, por lo tanto, interferir con la operación del sistema del relevador. La mayoría de los relevadores, sincronoscopios, voltímetros y otros instrumentos utilizados comúnmente son esencialmente cargas lineales de hasta el doble de voltaje. Las cargas con circuitos magnéticos cerrados, tales como los transformadores potenciales auxiliares, pueden no tener características lineales a todo lo largo del rango de voltaje. Si el usuario conecta dichos dispositivos a los circuitos secundarios, los debe seleccionar de tal forma que la densidad de flujo operativo del centro de metal sea menor que un medio de la densidad del flujo en el punto de rodilla. Por ejemplo, es deseable utilizar un transformador potencial auxiliar “130:130-V” en el circuito “110/√3-V” en lugar de uno que tenga un “110/√3:110/√3-V” nominal. Lo mismo debe aplicar a las bobinas del relevador.
6.0 Diseños especiales 6.1 Montaje en trampa de línea Si el usuario planea montar una trampa de línea sobre el CVT, Ritz proporciona un dibujo de dimensión complementario. Si se ordena, Ritz proporciona una placa adaptadora. Refiérase a los dibujos de perfil para asegurarse que la carga mecánica no excede la nominal.
6.2 Montaje suspendido
El usuario debe consultar la placa maestra de nombre para la carga nominal térmica del CVT.
9.0 Montaje de los fusibles Si el usuario requiere protección de fusibles, Ritz sugiere los siguientes fusibles: Tipo de CVT
Devanado ~110/√3-V
Devanado 110/3-V
OTCF…SR/SM/II/IM
12 A
20 A
OTCF…EM
18 A
35 A
10.0 Calentador El uso de un calentador en la caja de la terminal no es necesario si el voltaje normal desarrollado entre las terminales es menor a 600 V y el aislamiento provisto excede con mucho al valor requerido. Además, una vez que el ensamble está en servicio el calor generado dentro del tanque base evitará la condensación. Sin embargo, durante periodos de almacenamiento extendido en ambientes húmedos, el uso de un calentador de rangos nominales de 6 a 12 W puede reducir la condensación de superficie y la generación de moho. Ritz no recomienda mantener el calentador encendido cuando la unidad está en servicio, particularmente cuando la temperatura ambiente excede de 40º C.
11.0 Mediciones eléctricas 9 Ritz recomienda lo siguiente como una guía. Es importante usar el equipo de medición de capacitancia que pueda proporcionar lecturas con un mínimo de 0.5% de precisión. El usuario debe observar que Ritz estampa la placa del nombre con la capacitancia establecida en voltajes nominales y lo redondea a decenas de pico-faradios. El usuario debe mantener las lecturas tomadas durante la puesta en servicio como una referencia para mediciones sucesivas. Un incremento de 1% en la capacitancia es preocupante, ya que puede ser indicativa de una falla en el aislante interno.
11.1.2 El principio y procedimiento de la prueba Para el condensador inferior, debido a que la terminal de voltaje intermedio no está fácilmente accesible, no hay una forma adecuada para determinar C1-1 y C2. El usuario sólo puede medir la capacitancia nominal C B. La medición de los condensadores superiores C 12,…, C1-x se hace de manera directa. El usuario puede seguir el procedimiento de prueba siguiente: a) Medir la capacitancia de las unidades superiores con las acometidas de los conjuntos de prueba conectados directamente a través de las unidades.
b) Para medir CB, desconecte y limpie la acometida P2 de la tierra (caja de la terminal) como se muestra en la Figura 3A. Mida la capacitancia y el factor de energía de la unidad en un voltaje que no sea superior a 5 kV. c) Después de la prueba, conecte el P2 a tierra.
11.2 Método de puente de capacitancia El usuario puede realizar la prueba con un puente a un voltaje menor a 1.0 kV y a una frecuencia menor a 100 Hz. a) Puede obtener la capacitancia de las unidades de condensador superiores directamente con las acometidas de prueba a través de la unidad. b) Para el ensamble de la unidad base, el usuario debe seguir el procedimiento provisto anteriormente para CB.
11.3 Efectos iónicos (Garton) Debido a que el fluido sintético de la unidad del condensador utilizado por Ritz es un solvente poderoso, es inevitable que el aceite disuelva cualquier materia extraña en los elementos y aislamientos del condensador con la formación de iones. Esto incrementa el factor de disipación cuando se mide a un voltaje reducido (p. ej., a un voltaje nominal del 10%). Para los nuevos condensadores, la influencia del Efecto Garton, en cualquier caso, no
11.4 Factores de corrección para capacitancia y factor de disipación 10
Ritz proporciona las curvas del factor de corrección de temperatura para capacitancia y factor de disipación para referencia. Vea las curvas y gráficas. Ritz recomienda el uso de factores de corrección bajo condiciones ambientales extremas, p. ej. –35°C.
11.5 Verificación de la relación El usuario puede verificar las relaciones de transformación de voltaje en el CVT de la siguiente forma. Para un CVT de condensadores múltiples con unidades de condensador del mismo régimen, verifique las proporciones de transformación del voltaje de los devanados secundarios con el voltaje aplicado al contenedor inferior de la unidad de condensador inferior y con el tanque aterrizado. Para los CVTs de condensador múltiple, Ritz recomienda realizar la verificación de proporción 11 para el ensamble de la unidad base únicamente como se ilustra en la Figura 4. De esta forma, el usuario debe obtener resultados más sensibles que la prueba realizada en un ensamble de unidad. A continuación se presenta el voltaje esperado del devanado secundario:
n*V/R Donde: Número de las unidades de condensador que forman el CVD12 [n=1 para un CVD completo] V : Voltaje aplicado R: Relación de transformación que aparece en la placa de nombre maestra n:
Ejemplo: Un OTCF_245.SR estándar incluye 2 unidades de condensador SHC. La relación de transformación de voltaje para 1a-1n es 2 000:1. El voltaje esperado a través de 1a-1n con 10 kV aplicados al ensamble de la unidad base es 10,000/(2 000/2) = 10 V. Si las lecturas no
12.1 Verificación de reactancia de serie Para verificar si el reactor funciona adecuadamente, aplique un corto circuito a través de uno de los devanados secundarios y conecte un voltímetro a través de la terminal P1 y P2. Establezca el voltímetro en la escala del rango más alto posible. Eleve el voltaje aplicado a la terminal de alto voltaje del CVT. Si el voltaje a través de P2 y P1 se incrementa rápidamente con el voltaje aplicado, el reactor está en condiciones satisfactorias. Por el contrario, si el voltaje entre P1 y P2 no responde al voltaje aplicado, el reactor puede estar defectuoso. En ese caso, informe los resultados de la prueba a la fábrica. (El usuario puede realizar esta prueba en el ensamble de la unidad base).
12.2 Prueba de ferro-resonancia – Prueba del corto circuito secundario Después de que el usuario inspeccionó y probó la unidad para verificar que esté en condiciones satisfactorias, se debe realizar una última prueba que consiste en la prueba de ferro-resonancia. Dicha prueba servirá a los siguientes propósitos para estar seguro de que: i) El dispositivo de supresión de ferro-resonancia está trabajando apropiadamente, ii) Los componentes dentro del CVT están en condición satisfactoria, y iii) La carga es compatible con el CVT (es decir, no interactúa con el CVT). Para la prueba, el cliente conecta un interruptor de cuchilla (clasificado, 200 A para 1 a y 600 V) a través de uno de los devanados secundarios. El cliente supervisa el voltaje secundario ya sea con un osciloscopio o un registrador. Antes de realizar la prueba, verifique y asegúrese de que el interruptor esté en la posición “abierto”. Para la primera parte de la prueba, debe desconectar la carga en la caja para introducir el conductor. Además, se debe asegurar de que la escala sea por lo menos 4 veces el voltaje secundario del registrador. (Se puede incrementar la sensibilidad del registro únicamente cuando el CVT se probó satisfactoriamente durante el primer par de ejecuciones de prueba).
12.3 Pruebas varias El usuario puede considerar la realización de las pruebas de meghómetro en los devanados y terminales de “HR” y la acometida P2 temporalmente retirada de tierra para asegurar que la unidad esté con resistencias de aislamiento aceptables. Además, el usuario puede considerar la medición de la resistencia del devanado para verificar si hay cualquier conexión suelta en el ensamble.
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Inglés FIGURE 1 - TYPICAL RITZ CCVT SCHEMATIC DIAGRAM 1- HIGH VOLTAGE TERMINAL 2- SERIES REACTANCE 3- TRANSFORMER 4- GROUND TERMINAL 5- FERRORESONANCE SUPPRESSION DEVICE 6- CAMPING RESISTOR 7- CARRIER (HF) TERMINAL 8- OVER VOLTAGE PROTECTIVE DEVICE 9- CHOKE COIL AND GAP 10- POTENTIAL GROUNDING SWITCH 11- SECONDARY TERMINALS 12- CARRIER GROUNDING SWITCH (OPTIONAL) 13- CARRIER DRAIN COIL AND PROTECTIVE GAP (OPTIONAL) TERMINAL BOX OIL FILLED BASE TANK
Español FIGURA 1 DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DEL CTV RITZ TÍPICO 1- TERMINAL DE ALTO VOLTAJE 2- REACTANCIA DE SERIE 3- TRANSFORMADOR 4- TERMINAL DE TIERRA 5- DISPOSITIVO DE SUPRESIÓN DE FERRRORESONANCIA 6- RESISTOR DE HUMEDAD 7- TERMINAL DE PORTADOR (HF) 8- DISPOSITIVO PROTECTOR DE SOBREVOLTAJE 9- BOBINA Y BRECHA DE CHOQUE 10- INTERRUPTOR A TIERRA POTENCIAL 11- TERMINALES SECUNDARIAS 12- INTERRUPTOR A TIERRA DEL PORTADOR (OPCIONAL) 13- BOBINA DE DRENAJE Y BRECHADE PROTECTOR DEL PORTADOR (OPCIONAL) CAJA DE LA TERMINAL TANQUE BASE LLENO DE ACEITE
FIGURE 1 – TYPICAL SECTION VIEW OF CCVT PRIMARY TERMINAL STAINLESS STEEL BELLOW COMPRESSION SPRING CAPACITOR STACK TAP CONNECTION EPOXY BUSHING SPARK GAP TERMINAL BOX AIR/OIL BLOCK REACTOR CAST ALUMINUM BELLOW HOUSING POTENTIAL CONNECTION INSULATOR HF CONNECTION OIL FILL PLUG OIL LEVEL INDICATOR TRANSFORMER OIL SAMPLING/DRAIN PLUG
FIGURA 2 VISTA DE LA SECCIÓN DEL CCVT TÍPICO TERMINAL PRIMARIA FUELLE DE ACERO INOXIDABLE RESORTE DE COMPRESIÓN PILA DEL CONDENSADOR CONEXIÓN DE LA TOMA MANGUITA DE EPOXI BRECHA DE CHISPA CAJA D E LA TERMINAL BLOQUE DE AIRE/ACEITE REACTOR COMPARTIMIENTO DEL FUELLE DE ALUMINIO FUNDIDO CONEXIÓN POTENCIAL AISLADOR CONEXIÓN HF TAPÓN DE LLENADO DE ACEITE INDICADOR DEL NIVEL DE ACEITE TRANSFORMADOR BOTÓN DE MUESTREO/DRENAJE DE ACEITE
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Inglés Figure 3A: CB Measurement [1] Remove P2 link from link
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Español FIGURA 3A MEDICIÓN CB [1} Retire el enlace P2 de la tierra
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Meter Inglés Figure 3b: Ratio Check Meter
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Metro Español FIGURA 3B VERIFICACIÓN DE PROPORCIÓN Metro
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Inglés Figure 3C: Reactance Check [1] Short Circuit 1A -1N
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Español FIGURA 3C VERIFICACIÓN DE REACTANCIA [1} Corto circuito 1A -1N
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[2] Raise the voltage up slowly Meter
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[2} Eleve el voltaje lentamente Metro
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Inglés Figure 5 CVT Uncrating & Installation Swing [of the proper rating] Torque bellow – corer hardware to 2.5 ft-lbs Torque joining hardware to 2.5 ft-lbs
Español FIGURA 5 Desembalaje e instalación del CVT Eslinga [del régimen apropiado] Apriete el herraje del fuelle central a 25 pies – libras Apriete el herraje de unión a 25 pies – libras
Figure 6: Oil Level Indicator Oil Level Indicator
Figura 6 Indicador Del Nivel De Aceite Arriba de esta línea llame a Ritz
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Above this fine coil Ritz Entering "LOW" letters call Ritz Oil levels for CCVT transformer with aluminum base tank EXCEPT 0.15 Z-Accuracy units Oil Level Indicator Above this fine coil Ritz Entering "G" letters call Ritz Oil levels for 0.15 Z-Accuracy units with aluminumbase tank
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Nivel de aceite al suministro Si aparece la palabra "BAJO" llame a Ritz Los niveles de aceite para el CCVT con tanque de base de aluminio EXCEPTO las unidades de precisión 0.15 z Arriba de esta línea llame a Ritz Nivel de aceite al suministro Al llegar a la letra "G" llame a Ritz Los niveles de aceite para las unidades de precisión 0.15 z con tanque de base de aluminio
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