Norma Trafos Secos 60076-11

NORMA INTERNACIONAL

CEI IEC 60076-11 Primera edición 2004-05

Versión en español

Transformadores de potencia Parte 11:

Transformadores de tipo seco

Power transformers Part 11:

Dry-type transformers

Transformateurs de puissance Partie 11:

Transformateurs de type sec

IEC 2004 AENOR 2005

Reservados todos los derechos de reproducción

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CÓDIGO DE PRECIO

T

Para información sobre el precio de esta norma, véase catálogo en vigor. Depósito legal: M 51892:2005 Customer: eli lebovich - No. of User(s): 1 - Company: epli s.a.c. Order No.: WS-2009-011844 - IMPORTANT: This file is copyright of IEC, Geneva, Switzerland. All rights reserved. This file is subject to a licence agreement. Enquiries to Email: [email protected] - Tel.: +41 22 919 02 11

S

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ÍNDICE Página PRÓLOGO ............................................... ........................................................ .................................

6

1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ....................................................... ...............

8

2

NORMAS PARA CONSULTA............................... ........................................................

8

3

TÉRMINOS Y DEFINICIONES. ....................................................................... ............

9

4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

CONDICIONES DE SERVICIO ....................................................... ............................. Generalidades .............................................................. ..................................................... Condiciones normales de servicio ........................................................... ........................ Compatibilidad electromagnética (CEM) ............................................... ....................... Disposiciones para condiciones de servicio excepcionales ............................................ Condiciones de transporte y almacenamiento ........................................................... ....

9 9 9 10 10 11

5

TOMAS ................................................... ............................................................ ..............

11

6

CONEXIONES........................... ............................................................ ..........................

11

7

APTITUD PARA SOPORTAR CORTOCIRCUITOS.................................................

12

8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

CARACTERÍSTICAS ASIGNADAS............... .............................................................. Generalidades .............................................................. ..................................................... Potencia asignada ................................................................. ............................................ Valores preferentes de la potencia asignada ................................................................. . Funcionamiento a una tensión superior a la tensión asignada ..................................... Funcionamiento con refrigeración por ventilador ........................................................ Funcionamiento con una envolvente................................................................... ............

12 12 12 12 12 12 12

9 9.1

PLACA DE CARACTERÍSTICAS..... ................................................................ ........... Placa de características fijada en el transformador ......................................................

13 13

9.2 10 10.1 10.2

Placa de características fijada en la envolvente del transformador............................. DESIGNACIÓN DE ACUERDO CON EL MÉTODO DE REFRIGERACIÓN....... Símbolos de designación ............................................................ ...................................... Disposición de los símbolos...................... ................................................................. .......

13 14 14 14

11 11.1 11.2

LÍMITES DE CALENTAMIENTO ................................................... ............................ Límites normales de calentamiento .................................................... ............................ Reducción de los calentamientos en el caso de transformadores diseñados para una temperatura elevada del aire de refrigeración o para condiciones especiales de refrigeración por aire............................................................ Corrección del calentamiento para altitudes elevadas.. ................................................

14 14

11.3


15 15

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12 12.1 12.2

NIVELES DE AISLAMIENTO................... ............................................................ ....... Generalidades ................................................................ ................................................... Transformadores para utilización a altitudes elevadas ................................................

13

CLASES CLIMÁTICAS, AMBIENTALES Y DE COMPORTAMIENTO FRENTE AL FUEGO..... ........................................................ ......................................... Clases climáticas........................ ............................................................ ........................... Clases ambientales ....................................................... .................................................... Clases de comportamiento al fuego .......................................................... ...................... Criterios de ensayo para clases climáticas, ambientales y de comportamiento al fuego ......................................................... ............................................................ .........

13.1 13.2 13.3 13.4

15 15 17 17 17 17 17 18

14

REQUISITOS GENERALES PARA LOS ENSAYOS.................................................

18

15

MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS ARROLLAMIENTOS (ensayo individual) ................................................. ....................................................... ...

19

MEDICIÓN DE LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN Y VERIFICACIÓN DEL ACOPLAMIENTO (ensayo individual)........ .........................

19

MEDICIÓN DE LA IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO Y DE LAS PÉRDIDAS DEBIDAS A LA CARGA (ensayo individual) .........................................

19

MEDICIÓN DE LAS PERDIDAS Y DE LA CORRIENTE EN VACÍO (ensayo individual) ................................................. ....................................................... ...

19

ENSAYO DE TENSIÓN APLICADA A FRECUENCIA INDUSTRIAL (ensayo individual) ................................................. ....................................................... ...

19

ENSAYO DE TENSIÓN INDUCIDA A FRECUENCIA INDUSTRIAL (ensayo individual) ................................................. ....................................................... ...

19

21

ENSAYO CON IMPULSO TIPO RAYO (ensayo de tipo)............................... ............

19

22 22.1 22.2

MEDICIÓN DE LAS DESCARGAS PARCIALES (ensayo individual y especial) ... Generalidades ................................................................ ................................................... Circuito básico de medida (sólo el más habitual) ..........................................................

20 20 20

22.3 22.4 22.5

Calibración del circuito de medida ................................................................. ................ Aplicación de tensión ............................................................... ........................................ Niveles de aceptación de descargas parciales.............................................. ..................

20 21 22

23 23.1 23.2 23.3 23.4

ENSAYO DE CALENTAMIENTO (Ensayo de tipo) ............................................... .... Generalidades ................................................................ ................................................... Métodos de puesta en carga...................................................................... ....................... Corrección del calentamiento en los arrollamientos para corriente reducida ............ Determinación de las condiciones de régimen permanente ..........................................

22 22 22 25 26

24

MEDICIÓN DEL NIVEL DE RUIDO (ensayo especial)..............................................

26

25

ENSAYO DE APTITUD PARA SOPORTAR CORTOCIRCUITOS (ensayo especial) ........................................................ .......................................................

26

16 17 18 19 20


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26 26.1 26.2 26.3

ENSAYO AMBIENTAL (ensayo especial) .............................................. ...................... Generalidades ................................................................ ................................................... Validez del ensayo .......................................................... .................................................. Procedimiento de ensayo .................................................... .............................................

26 26 26 27

27 27.1 27.2 27.3 27.4

ENSAYO CLIMÁTICO (ensayo especial)............ .................................................... ..... Ensayo de choque térmico (ensayo especial)..................... ............................................. Validez del ensayo .......................................................... .................................................. Ensayo de choque térmico para transformadores de la clase C1.................. ............... Ensayo de choque térmico para transformadores de la clase C2 ................................

28 28 28 28 29

28 28.1 28.2 28.3 28.4 28.5 28.6 28.7 28.8

ENSAYO DE COMPORTAMIENTO FRENTE AL FUEGO (ensayo especial) ....... Generalidades ................................................................ ................................................... Control de emisión de gases corrosivos y nocivos.......................................................... Ensayo de comportamiento al fuego para transformadores clase F1 .......................... Magnitudes a medir y dispositivos de medida ........................................................ ....... Calibración de la cámara de ensayo sin el material a ensayar ..................................... Método de ensayo ...................................................... ....................................................... Informe del ensayo ...................................................... ..................................................... Criterios para evaluación de los resultados del ensayo........................ .........................

29 29 30 30 32 32 32 33 33

29

TOLERANCIAS ................................................... ...........................................................

34

30

PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS...............................................

34

31

GRADO DE PROTECCIÓN PROPORCIONADO POR LAS ENVOLVENTES ....

34

32

BORNE DE PUESTA A TIERRA ...................................................... ............................

34

33

INFORMACIÓN A FACILITAR CON LA OFERTA Y EL PEDIDO ......................

34

ANEXO A (Informativo) INSTALACIÓN Y SEGURIDAD DE LOS TRANSFORMADORES DE TIPO SECO ........................................

37

Figura 1

Circuito básico de medida para el ensayo de descargas parciales

Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8

de un transformador monofásico Circuito básico de medida para el.......................................................... ensayo de descargas parciales ....................... e un transformador trifásico.............................................................. ........................... Aplicación de tensión en el ensayo individual de descargas parciales ..................... Aplicación de tensión para el ensayo especial de descargas parciales ...................... Ejemplo de método en oposición – Monofásico .................................................... ...... Ejemplo de método en oposición – Trifásico................... ............................................ Cámara de ensayo ........................................................ ................................................. Detalles de la cámara de ensayo ....................................................... ............................

20 21 21 22 24 25 35 36

Tabla 1 Tabla 2 Tabla 3 Tabla 4 Tabla 5 Tabla 6

Símbolos de letra ................................................................ ........................................... Límites de calentamiento de los arrollamientos............................................... ........... Niveles de aislamiento basados en la práctica Europea ............................................. Niveles de aislamiento basados en la práctica Norteamericana ................................ Secuencia de ensayos ............................................. .................................................... .... Dimensiones de la cámara de ensayo (véanse las figuras 7 y 8)..................... ............

14 15 16 16 18 31


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COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL

Transformadores de potencia Parte 11: Transformadores de tipo seco PRÓLOGO 1) IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización, que comprende todos los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales de IEC). El objetivo de IEC es promover la cooperación internacional sobre todas las cuestiones relativas a la normalización en los campos eléctrico y electrónico. Para este fin y también para otras actividades, IEC publica Normas Internacionales, Especificaciones Técnicas, Informes Técnicos, Especificaciones Disponibles al Público (PAS) y Guías (de aquí en adelante “Publicaciones IEC”). Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquier Comité Nacional de IEC que esté interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales relacionadas con IEC también participan en la elaboración. IEC colabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO), de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas. 2) Las decisiones formales o acuerdos de IEC sobre materias técnicas, expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinión sobre los temas relativos a cada comité técnico en los que existe representación de todos los Comités Nacionales interesados. 3) Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y se aceptan en este sentido por los Comités Nacionales mientras se hacen todos los esfuerzos razonables para asegurar que el contenido técnico de las publicaciones IEC es preciso, IEC no puede ser responsable de la manera en que se usan o de cualquier mal interpretación por parte del usuario. 4) Con el fin de promover la unificación internacional, los Comités Nacionales de IEC se comprometen a aplicar de forma transparente las Publicaciones IEC, en la medida de lo posible en sus publicaciones nacionales y regionales. Cualquier divergencia entre la Publicación IEC y la correspondiente publicación nacional o regional debe indicarse de forma clara en esta última. 5) IEC no establece ningún procedimiento de marcado para indicar su aprobación y no se le puede hacer responsable de cualquier equipo declarado conforme con una de sus publicaciones. 6) Todos los usuarios deberían asegurarse de que tienen la última edición de esta publicación. 7) No se debe adjudicar responsabilidad a IEC o sus directores, empleados, auxiliares o agentes, incluyendo expertos individuales y miembros de sus comités técnicos y comités nacionales de IEC por cualquier daño personal, daño a la propiedad u otro daño de cualquier naturaleza, directo o indirecto, o por costes (incluyendo costes legales) y gastos derivados de la publicación, uso o confianza de esta publicación IEC o cualquier otra publicación IEC. 8) Se debe prestaratención a las normas para consulta citadasen esta publicación. La utilización delas publicacionesreferenciadas es indispensable para la correcta aplicación de esta publicación. 9) Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación IEC puedan ser objeto de derechos de patente. No se podrá hacer responsable a IEC de identificar alguno o todos esos derechos de patente.

La Norma Internacional IEC 60076-11 ha sido elaborada por el comité técnico 14 de IEC: Transformadores de potencia. Esta norma anula y sustituye a la Norma IEC 60726 (1982) y a la modificación 1 (1986). El texto de esta norma se basa en los documentos siguientes:

FDIS

Informe de voto

14/476/FDIS

14/484/RVD


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El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información sobre la votación para la aprobación de esta norma. Esta norma ha sido elaborada de acuerdo con las Directivas ISO/IEC, Parte 2. La Norma IEC 60076 consta de las siguientes partes, bajo el título general Transformadores de potencia: Parte 1:

Generalidades.

Parte 2:

Calentamiento.

Parte 3:

Niveles de aislamiento, ensayos dieléctricos y distancias de aislamiento en el aire.

Parte 4:

Guía para el ensayo de impulso tipo rayo e impulso tipo maniobra. Transformadores de potencia y reactancias.

Parte 5:

Aptitud para soportar cortocircuitos.

Parte 6:

Reactancia.1)

Parte 7:

Guía de carga para los transformadores sumergidos en aceite.

Parte 8:

Guía de aplicación.

Parte 10:

Determinación de los niveles de ruido.

Parte 10-1:

Determinación de los niveles de ruido de reactancias y transformadores. Guía de usuario.

Parte 11:

Transformadores de tipo seco.

Parte 12:

Guía de carga para transformadores de potencia de tipo seco.

Parte 13:

Transformadores rellenos de líquido autoprotegidos.

Parte 14:

Guía para el diseño y aplicación de los transformadores de potencia sumergidos en líquido utilizando materiales aislantes de alta temperatura.

Parte 15:

Transformadores de potencia rellenos de gas.

El comité ha decidido que el contenido de esta norma permanezca vigente hasta 2006. En esa fecha, la norma será – confirmada; – anulada; – reemplazada por una edición revisada; o – modificada. Esta versión es una traducción al español de la versión oficial de la norma IEC. En caso de discrepancia deberá consultarse la versión srcinal.

1) En estudio.


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Transformadores de potencia Parte 11: Transformadores de tipo seco

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta parte de la Norma IEC 60076 se aplica a los transformadores de potencia de tipo seco (incluyendo los autotransformadores), cuya tensión mas elevada para el material es inferior o igual a 36 kV y funcionando al menos un arrollamiento a una tensión mayor de 1,1 kV. La norma se aplica a todas las tecnologías de construcción. Esta norma no se aplica a: − transformadores de tipo seco llenos de gas cuando el gas no es aire; − transformadores monofásicos menores de 5 kVA; − transformadores polifásicos menores de 15 kVA; − transformadores de medida (véanse las Normas IEC 60044 y IEC 60816); − transformadores de arranque; − transformadores de ensayo; − transformadores de tracción montados sobre material rodante; − transformadores antideflagrantes y de minas; − transformadores de soldadura; − transformadores de regulación de tensión; − pequeños transformadores de potencia para los cuales la seguridad es una consideración especial.

Cuando no existan normas IEC para los transformadores anteriormente mencionados o para otros transformadores especiales, esta norma se podrá aplicar en su totalidad o en partes.

2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). IEC 60050 (todas las partes) − Vocabulario electrotécnico internacional (VEI). IEC 60071 (todas las partes) − Coordinación de aislamiento. IEC 60076-1:1993 − Transformadores de potencia. Parte 1 : Generalidades. Modificación 1 (1999) IEC 60076-2 − Transformadores de potencia. Parte 2 : Calentamiento. IEC 60076-3 − Transformadores de potencia. Parte 3: Niveles de aislamiento, ensayos dieléctricos y distancias de aislamiento en el aire.


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IEC 60076-5 − Transformadores de potencia. Parte 5: Aptitud para soportar cortocircuitos. IEC 60076-10 − Transformadores de potencia. Parte 10: Determinación de los niveles de ruido. IEC 60085 − Evaluación y clasificación térmica del aislamiento eléctrico. IEC 60270 − Técnicas de ensayo de alta tensión. Medidas de las descargas parciales. IEC 60332-3-10 − Ensayos de cables eléctricos sometidos a condiciones de fuego. Parte 3-10 : Ensayo de propagación vertical de la llama de hilos agrupados o cables montados en posición vertical. Equipos.

IEC 60529 − Grados de protección dados por las envolventes (código IP). IEC 60905:1987 − Guía de carga para transformadores de potencia de tipo seco. IEC 61330 − Centros de transformación prefabricados.

3 TÉRMINOS Y DEFINICIONES Para el propósito de esta parte de la Norma IEC 60076, se aplican los siguientes términos y definiciones.

3.1 transformador de tipo seco: Transformador en el que el circuito magnético y los arrollamientos no están sumergidos en un líquido aislante.

3.2 transformador de tipo seco con envolvente hermética: Transformador con una envolvente hermética no presurizada refrigerado por circulación de aire interior. 3.3 transformador de tipo seco con envolvente no hermética: Transformador con una envolvente ventilada refrigerado por circulación de aire exterior. 3.4 transformador de tipo seco sin envolvente: Transformador suministrado sin una envolvente de protección refrigerado por ventilación natural o forzada de aire. 4 CONDICIONES DE SERVICIO 4.1 Generalidades Los requisitos de la Norma IEC 60076-1 se aplican a los transformadores de tipo seco únicamente en la medida que hayan sido objeto de referencia en esta norma.

4.2 Condiciones normales de servicio 4.2.1 Generalidades. Salvo especificación en contra, aplican las condiciones de servicio de los apartados 4.2.2 a 4.2.6. Cuando se requiere que los transformadores funcionen fuera de las condiciones normales de servicio, se aplica una corrección de acuerdo con los apartados 11.2 y/o 11.3. 4.2.2 Altitud. La altitud no debe exceder 1 000 m sobre el nivel del mar.


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4.2.3 Temperatura del aire de refrigeración. La temperatura del aire de refrigeración no excederá de: 40 ºC en ningún caso; 30 ºC de temperatura media mensual del mes más caliente; 20 ºC de temperatura media anual. y no debe ser inferior a: −25 ºC en el caso de transformadores de intemperie; −5 ºC para transformadores de interior.

cuando las medias mensuales y anuales sean como las definidas en el apartado 3.12 de la Norma IEC 60076-1.

4.2.4 Forma de onda de la tensión de alimentación. La tensión de alimentación tiene una forma de onda aproximadamente sinusoidal. NOTA − Este requisito no es crítico normalmente para sistemas de alimentación públicos pero debe tenerse en consideración en instalaciones con cargas importantes de convertidor. En estos casos, hay una regla convencional que indica que la deformación no debe exceder el 5% del total de los armónicos ni 1% de cada armónico contenido, véase la Norma IEC 61000-2-4. Debe también resaltarse la importancia de los armónicos de corriente para las pérdidas en carga y para el calentamiento, véase la Norma IEC 61378-1.

4.2.5 Simetría de lassontensiones de alimentación alimentación trifásicas aproximadamente simétricas.polifásicas. Para transformadores trifásicos, las tensiones de 4.2.6 Humedad. La humedad relativa del aire ambiente debe ser inferior a 93%. No debe encontrarse ninguna gota de agua en la superficie de las bobinas. 4.3 Compatibilidad electromagnética (CEM) Los transformadores deben ser considerados como elementos pasivos en lo que respecta a la emisión e inmunidad frente a perturbaciones electromagnéticas e inmunes a tales perturbaciones.

4.4 Disposiciones para condiciones de servicio excepcionales El comprador debe identificar en su petición de ofertas todas las condiciones de servicio no previstas en las condiciones normales de servicio del apartado 4.2. Ejemplos de dichas condiciones son: − temperatura ambiente baja o elevada fuera de los límites prescritos en el apartado 4.2.3; − ventilación restringida; − altitud mayor que el límite prescrito en el apartado 4.2.2; − humos y vapores perjudiciales; − vapor; − humedad superior al límite prescrito en el apartado 4.2.6; − salpicones de gotas de agua; − ambiente salino;


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− polvo en exceso y abrasivo; − alto contenido de armónicos de la corriente de carga; − distorsión de la forma de onda de la tensión de alimentación; − sobretensiones transitorias rápidas fuera de los límites prescritos en el apartado 12.1 y en el capítulo 21; − corrección del factor de potencia asociado y método de maniobra de los condensadores para limitar la corriente de

conexión; − corriente continua superpuesta; − calificación sísmica que podría requerir consideraciones especiales en el diseño; − vibraciones y choques mecánicos extremos; − condiciones de transporte y almacenamiento no cubiertas por las condiciones normales del apartado 4.5.

La especificación del transformador para funcionar bajo tales condiciones anormales debe ser objeto de un acuerdo entre el suministrador y el comprador. En los apartados 11.2 y 11.3 se dan los requisitos adicionales, dentro de límites definidos, para las características asignadas y los ensayos transformadores, diseñados para condiciones servicio a laso condiciones normales indicadas en el de apartado 4.2, tales como una temperatura elevadadedel aire dediferentes refrigeración una altitud superior a 1 000 m.

4.5 Condiciones de transporte y almacenamiento Todos los transformadores deben ser adecuados para el transporte y el almacenamiento a temperaturas ambientes hasta – 25ºC. El suministrador debe ser informado con anterioridad de los niveles de impacto elevados, de las vibraciones y de la inclinación durante el transporte hasta el destino.

5 TOMAS Se aplican los requisitos del capítulo 5 de la Norma IEC 60076-1. El rango de tomas preferente es éste: ±5% con escalones de 2,5% (5 posiciones de tomas);

o ±5% (3 posiciones de tomas).

La selección de toma debe realizarse sin tensión por medio de puentes atornillados o de un cambiador de tomas sin tensión.

6 CONEXIONES Salvo especificación en contra por parte del comprador, el grupo de conexión del transformador debe ser Dyn con índice horario 5 u 11 de acuerdo con el capítulo 6 de la Norma IEC 60076-1. La conexión del neutro debe ser capaz de soportar la corriente asignada plena de la fase.


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7 APTITUD PARA SOPORTAR CORTOCIRCUITOS Los transformadores deben satisfacer los requisitos de la Norma IEC 60076-5. Si el comprador requiere un ensayo para demostrar este cumplimiento, éste se debe establecer en el contrato.

8 CARACTERÍSTICAS ASIGNADAS 8.1 Generalidades El fabricante debe indicar los valores asignados del transformador, que se deben marcar en la placa de características, véase el capítulo 9. Estos valores asignados deben ser tales que el transformador pueda suministrar su corriente asignada bajo condiciones de carga constante sin sobrepasar los límites de calentamiento especificados en el capítulo 11, asumiendo que la tensión primaria aplicada es igual a la tensión asignada y que la alimentación es a la frecuencia asignada.

8.2 Potencia asignada El transformador debe tener una potencia asignada para cada arrollamiento que debe marcarse en la placa de características. El transformador debe estar totalmente dimensionado cuando se suministra con una envolvente. La potencia asignada se refiere para régimen continuo de carga. Este es el valor de referencia para los ensayos y las garantías concernientes a las pérdidas, a los calentamientos y a la impedancia de cortocircuito. NOTA − Un transformador de dos arrollamientos tiene únicamente un valor de potencia asignada, idéntica para ambos arrollamientos. Cuando el transformador tiene una tensión asignada aplicada en el arrollamiento primario, y circula la corriente asignada a través de los bornes de ese arrollamiento, el transformador recibe la potencia asignada adecuada para ambos arrollamientos.

La potencia asignada corresponde al régimen continuo, sin embargo, los transformadores de tipo seco que cumplen con esta norma se pueden sobrecargar y en la Norma IEC 60905 se dan orientaciones acerca de las sobrecargas.

8.3 Valores preferentes de la potencia asignada Los valores preferentes deben estar de acuerdo con el apartado 4.3 de la Norma IEC 60076-1 a partir de 50 kVA.

8.4 Funcionamiento a una tensión superior a la tensión asignada Dentro del valor de Um prescrito, un transformador debe ser capaz de funcionar sin daño bajo condiciones de sobreexcitación cuando la relación entre tensión y la frecuencia no exceda en más de un 5% la relación correspondiente entre de tensión y la frecuencia asignadas. NOTA − Este requisito no debe utilizarse sistemáticamente en funcionamiento normal. El consecuente incremento en las pérdidas en el hierro bajo estas condiciones tendrá efectos negativos y debería limitarse la duración de dicho funcionamiento. Esta condición debería reservarse para casos relativamente extremas de carga. raros de funcionamiento bajo períodos de tiempo limitados, por ejemplo funcionamiento de emergencia o puntas

8.5 Funcionamiento con refrigeración por ventilador Cuando se suministra una refrigeración adicional por medio de ventiladores, la potencia nominal con y sin ventiladores debe ser objeto de acuerdo entre el suministrador y el comprador. La placa de características debe indicar ambas, la potencia asignada sin ventiladores y la máxima potencia asignada con refrigeración por ventilador.

8.6 Funcionamiento con una envolvente Para el funcionamiento con una envolvente que no es suministrada o suministrada posteriormente por el fabricante del transformador, véase el anexo D de las Normas IEC 61330 y IEC 60905.


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9 PLACA DE CARACTERÍSTICAS 9.1 Placa de características fijada en el transformador Cada transformador debe estar provisto con una placa de características de material resistente a la intemperie, fijada en un lugar visible, mostrando los datos indicados a continuación. Las inscripciones en la placa deben realizarse con marcado indeleble (es decir, grabado químico, grabado mecánico, estampado o por un proceso fotoquímico). a) transformador de tipo seco; b) número y año de esta parte de la Norma IEC 60076; c) nombre del fabricante; d) número de serie del fabricante; e) año de fabricación; f) temperatura del sistema de aislamiento para cada arrollamiento. La primera letra o indicación debe referirse al arrollamiento de alta tensión, la segunda letra o indicación debe referirse al arrollamiento de baja tensión. Cuando existan más de dos arrollamientos, las letras o indicaciones deben colocarse en el orden de los arrollamientos desde la alta tensión a la baja tensión; g) número de fases; h) potencia asignada para cada tipo de refrigeración; i) frecuencia asignada; j) tensiones asignadas, incluyendo las tensiones de las tomas, si tiene; k) corrientes asignadas para cada tipo de refrigeración; l) grupo de conexión; m) impedancia de cortocircuito a la corriente asignada y a la temperatura de referencia apropiada; n) tipo de refrigeración; o) masa total; p) niveles de aislamiento; q) grado de protección; r) clase ambiental; s) clase climática; t) clase de comportamiento al fuego. En la placa de características deben aparecer las tensiones soportadas asignadas de cada uno de los arrollamientos. Los principios de la notación normalizada se indican en el capítulo 5 de la Norma IEC 60076-3.


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9.2 Placa de características fijada en la envolvente del transformador Cada envolvente de transformador debe suministrarse con una placa de características en material resistente a la intemperie, fijada en un lugar visible, mostrando los datos indicados en el apartado 9.1. Las inscripciones en la placa deben realizarse con marcado indeleble (es decir, grabado químico, grabado mecánico, estampado o por un proceso fotoquímico).

10 DESIGNACIÓN DE ACUERDO CON EL MÉTODO DE REFRIGERACIÓN 10.1 Símbolos de designación Los transformadores deben designarse de acuerdo con el método de refrigeración empleado. Los símbolos de letra a utilizar asociados a cada método de refrigeración deben ser los establecidos en la tabla 1.

Tabla 1 Símbolos de letra

Tipo de medio de refrigeración Tipo de circulación

Aire Natural Forzada

Símbolo A N F

10.2 Disposición de los símbolos Los transformadores deben designarse mediante dos símbolos para cada tipo de refrigeración para el que el fabricante asigna un régimen, típicamente como sigue: − Un transformador diseñado para ventilación natural por aire se designa como AN. − Un transformador diseñado para ventilación natural por aire hasta un régimen especificado y con refrigeración

forzada a un régimen más alto se designa como AN/AF.

11 LÍMITES DE CALENTAMIENTO 11.1 Límites normales de calentamiento El calentamiento de cada arrollamiento del transformador, diseñado para funcionar en condiciones normales de servicio, no debe superar el límite correspondiente especificado en la tabla 2 cuando se ensaye de acuerdo con el capítulo 23. La temperatura máxima que se produce en cualquier parte del sistema de aislamiento de los arrollamientos se denomina como la temperatura del punto más caliente. La temperatura del punto más caliente no debe superar el valor asignado de la temperatura del punto más caliente del arrollamiento especificada en la tabla 1 de la Norma IEC 60905. Esta temperatura podría medirse, sin embargo puede calcularse un valor aproximado para casos prácticos utilizando la ecuación 1 del apartado 4.2.4 de la Norma IEC 60905 con los valores para Z y q dados en el apartado 7.2 de la Norma IEC 60905. Los componentes utilizados como material aislante se pueden utilizar separadamente o combinadamente siempre que su temperatura no supere los valores dados para la temperatura apropiada del sistema de aislamiento de acuerdo con los requisitos que se indican en la columna de la izquierda de la tabla 2. La temperatura del núcleo, de las partes metálicas y de los materiales adyacentes no debe alcanzar un valor que pueda causar daño a cualquier parte del transformador.


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Tabla 2 Límites de calentamiento de los arrollamientos Temperatura del sistema e aislamiento (véase nota 1)

Límites del calentamiento medio de los arrollamientos con la corriente asignada (véase nota 2)

ºC 105 (A) 120 (E) 130 (B) 155 (F) 180 (H) 200 220

K 60 75 80 100 125 135 150

NOTA 1 − Las letras se refieren a las clasificaciones de temperatura dadas en la Norma IEC 60085. NOTA 2 − Calentamiento medido de acuerdo con el capítulo 23.

11.2 Reducción de los calentamientos en el caso de transformadores diseñados para una temperatura elevada del aire de refrigeración o para condiciones especiales de aire de refrigeración Cuando el transformador se diseña para un funcionamiento donde la temperatura del aire de refrigeración supere uno de los valores máximos indicados en el apartado 4.2.3, los límites de calentamiento deben reducirse en la misma cantidad que ese exceso. Los valores deben redondearse al número entero de K más próximo. Cualquier condición de instalación que pueda imponer restricciones en el aire de refrigeración o pueda producir temperaturas del aire ambiente elevadas debería ser especificada por el comprador.

11.3 Corrección del calentamiento para altitudes elevadas Salvo acuerdo en contra entre el suministrador y el comprador, para transformadores diseñados para funcionar en altitudes superiores a 1 000 m pero ensayados en altitudes normales, los límites de calentamiento dados en la tabla 2 deben reducirse en las cantidades siguientes: por cada 500 m que la altitud prevista de funcionamiento supere los 1 000 m: transformadores con refrigeración natural por aire: 2,5%; transformadores con refrigeración forzada por aire: 5%. Una corrección inversa correspondiente puede aplicarse en casos en que la altitud de la sala de ensayo es superior a 1 000 m y la altitud del lugar de instalación es inferior a 1 000 m. Cualquier corrección de altitud debe redondearse al número entero de K más próximo.

12 NIVELES DE AISLAMIENTO 12.1 Generalidades Cuando los transformadores se destinan para sistemas de distribución de potencia generales públicos o industriales, los niveles de aislamiento deben ser los que se dan en la tabla 3, lista 1 o lista 2.


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Tabla 3 Niveles de aislamiento basados en la práctica Europea Tensión más elevada para el material Um (valor eficaz) (kV) ≤ 1,1

3,6 7,2 12,0 17,5 24,0 36,0

Tensión soportada asignada de corta duración con tensión aplicada de c.a. (valor eficaz) (kV) 3 10 20 28 38 50 70

Tensión soportada asignada a impulsos tipo rayo (valor de cresta) (kV) Lista 1

Lista 2

−

−

20 40 60 75 95 145

40 60 75 95 125 170

La elección entre las listas 1 y 2, debería realizarse considerando el grado de exposición a las sobretensiones de tipo maniobra y de tipo rayo, el tipo de puesta a tierra del neutro del sistema y, donde sea aplicable, el tipo de dispositivo de protección contra sobretensiones, véase la Norma IEC 60071.

Tabla 4 Niveles de aislamiento basados en la práctica Norteamericana Niveles de aislamiento dieléctrico para transformadores de tipo seco utilizados en sistemas con BILs de 200 kV y menores Nivel de Niveles de aislamiento básicos para impulso tipo rayo (BILs) Tensión Tensión aislamiento en uso común (valor de cresta 1,2 s) máxima nominal de tensión LL del LL del a baja sistema sistema frecuencia 10 20 30 45 60 95 110 125 150 200 kV kV kV valor eficaz 0,25 0,25 2,5 Ninguno 0,6 0,6 3 S 1 1 1,2 1,2 4 S 1 1 2,75 2,5 10 S 1 1 5,6 5 12 S 1 1 9,52 8,7 19 S 1 1 15,5 15 34 S 1 1 18,5 18 40 S 1 1 25,5 25 50 2 S 1 1 36,5 34,5 70 2 S 1 Impulso de onda cortada: 1 1 1 1,3 2 2 1,8 2 2,3 2,7 tiempo mínimo de descarga (µs) S = Valores normalizados. 1 = Niveles opcionales más elevados donde existe exposición a sobretensión y se requieren márgenes de protección superiores. 2 = Niveles inferiores donde pueden aplicarse los pararrayos de protección con niveles de descarga inferiores.


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12.2 Transformadores para utilización a altitudes elevadas Cuando los transformadores se especifiquen para funcionar en altitudes entre 1 000 m y 3 000 m sobre el nivel del mar, pero se ensayen a altitud normal, la tensión soportada asignada de corta duración a frecuencia industrial debe aumentarse en un 1% por cada 100 m por encima de los 1 000 m. Por encima de 3 000 m, el nivel de aislamiento debe definirse por acuerdo entre el suministrador y el comprador.

13 CLASES CLIMÁTICAS, AMBIENTALES Y DE COMPORTAMIENTO FRENTE AL FUEGO 13.1 Clases climáticas Se definen dos clases climáticas: Clase C1: El transformador es adecuado para funcionar a temperatura ambiente no inferior a -5 ºC pero puede estar expuesto durante el transporte y el almacenamiento a temperaturas ambiente hasta -25 ºC. Clase C2: El transformador es adecuado para funcionamiento, transporte y almacenamiento a temperaturas ambiente hasta -25 ºC. Los ensayos especiales según el capítulo 27 deben confirmar la conformidad de las clases C1 o C2 de los transformadores. NOTA − Los transformadores para funcionar en intemperie deberían estar normalmente provistos de una envolvente o tener otra protección adecuada.

13.2 Clases ambientales Las condiciones ambientales para transformadores de tipo seco se establecen en función de la humedad, condensación, contaminación y temperatura ambiente. NOTA − Estas condiciones son importantes no solamente durante el funcionamiento sino también durante el almacenamiento antes de la instalación.

Con respecto a la humedad, condensación y contaminación, se definen tres diferentes clases ambientales: Clase E0:

No se produce condensación sobre el transformador y la contaminación es inapreciable. Esta se consigue habitualmente en una instalación interior seca y limpia.

Clase E1:

Puede existir condensación ocasional sobre el transformador (por ejemplo, cuando se desenergiza el transformador). Es posible una contaminación limitada.

Clase E2:

Condensación frecuente o contaminación elevada o una combinación de ambas.

Los ensayos especiales realizados de acuerdo con el procedimiento del capítulo 26 deben confirmar la conformidad de las clases E1 o E2 de los transformadores.

13.3 Clases de comportamiento frente al fuego Se definen dos clases de comportamiento al fuego: Clase F0:

No hay riesgo especial de fuego a considerar. Excepto para las características inherentes al diseño del transformador, no se toman medidas especiales para limitar la inflamabilidad. Sin embargo, debe minimizarse la emisión de substancias tóxicas y humos opacos.

Clase F1:

Transformadores sometidos a riesgos de fuego. Se requieren restricciones de inflamabilidad. Deben minimizarse la emisión de sustancias tóxicas y humos opacos.


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Los ensayos especiales realizados de acuerdo con el capítulo 28 deben asegurar la conformidad de la clase F1 de los transformadores. NOTA − Las medidas realizadas de acuerdo con el procedimiento del capítulo 28 conducen el resultado a una desviación típica ≤10 K.

13.4 Criterios de ensayo para clases climáticas, ambientales y de comportamiento al fuego Cuando un transformador se declara adecuado para una combinación de clases climáticas, ambientales y de comportamiento frente al fuego, los ensayos necesarios que prueban el cumplimiento con estas clases son para realizarse en el mismo transformador en la secuencia dada en la tabla 5. Los ensayos indicados en los capítulos 26, 27 y 28 deben realizarse como se específica sobre un transformador representativo de un tipo de diseño.

Tabla 5 Secuencia de ensayos Clases 1 2 3 4 5

Climática

Ensayos Choque térmico a –5 ºC

Apartado 27.3

C1 Sí

C2 No

Choque térmico a –25 ºC Ensayo de condensación Ensayo de penetración de humedad y condensación Ensayo de comportamiento frente al fuego

27.4 26.3.1

No

Sí

26.3.2 28.3

Ambiental E0

E1

E2

No

Sí

No

No

No

Sí

Comportamiento al fuego F0 F1

No

Sí

14 REQUISITOS GENERALES PARA LOS ENSAYOS Los transformadores nuevos deben someterse a los ensayos especificados en los capítulos 15 a 23. Los transformadores que han estado en servicio pueden ensayarse de acuerdo con esta especificación pero los niveles de ensayo dieléctricos deberían reducirse al 80%, sin embargo, no son de aplicación los niveles de garantía del transformador nuevo. Los ensayos deben realizarse por el fabricante o en un laboratorio aprobado, a menos que se acuerde de otro modo entre al suministrador y el comprador en la fase de oferta. Los ensayos dieléctricos de acuerdo con los capítulos 19, 20 y 21 deben realizarse con el transformador aproximadamente la temperatura de la sala de ensayo. Los ensayos deben realizarse en un transformador completamente montado incluyendo los accesorios pertinentes suministrados. Los arrollamientos con tomas de regulación deben conectarse en su toma principal a menos que el suministrador y el comprador lo acuerden de otro modo. La base de los ensayos para todas las características diferentes del aislamiento es la condición asignada, a menos que el capítulo de ensayos especifique otra cosa.


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15 MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS ARROLLAMIENTOS (ensayo individual) Se aplica el ensayo descrito en el apartado 10.2 de la Norma IEC 60076-1.

16 MEDICIÓN DE LA RELACIÓN DE TRANSFORMACIÓN Y VERIFICACIÓN DEL ACOPLAMIENTO (ensayo individual) Se aplica el ensayo descrito en el apartado 10.3 de la Norma IEC 60076-1.

17 MEDICIÓN DE LA IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO Y DE LAS PÉRDIDAS DEBIDAS A LA CARGA (ensayo individual) Se aplica el ensayo descrito en el apartado 10.4 de la Norma IEC 60076-1. La temperatura de referencia de la impedancia de cortocircuito y de las pérdidas debidas a la carga debe ser el calentamiento medio permitido de los arrollamientos como se indica en la columna 2 de la tabla 2 más 20 ºC. Cuando un transformador tiene arrollamientos con sistemas de aislamiento de diferentes temperaturas, la temperatura de referencia que debe utilizarse es la temperatura del sistema de aislamiento más elevada.

18 MEDICIÓN DE LAS PÉRDIDAS Y DE LA CORRIENTE EN VACÍO (ensayo individual) Se aplica el ensayo descrito en el apartado 10.5 de la Norma IEC 60076-1.

19 ENSAYO DE TENSIÓN APLICADA A FRECUENCIA INDUSTRIAL (ensayo individual) Se aplica el ensayo descrito en el capítulo 11 de la Norma IEC 60076-3. La tensión de ensayo debe estar de acuerdo con la tabla 3 o la tabla 4 para el nivel de aislamiento especificado del transformador. Debe aplicarse la plena tensión de ensayo durante 60 segundos entre el arrollamiento sometido a ensayo y todos los restantes arrollamientos, el circuito magnético, el bastidor y la envolvente del transformador, conectados a tierra.

20 ENSAYO DE TENSIÓN INDUCIDA A FRECUENCIA INDUSTRIAL (ensayo individual) Se aplica el ensayo descrito en el apartado 12.2.1 de la Norma IEC 60076-3. La tensión de ensayo debe ser dos veces la tensión asignada. La duración del ensayo a la plena tensión debe ser de 60 s para cualquier frecuencia de ensayo inferior o igual a dos veces la frecuencia asignada. Cuando la frecuencia de ensayo exceda dos veces la frecuencia asignada, la duración del ensayo debe ser: 120 ×

Frecuencia asignada s, pero no menor que 15 s. Frecuencia de ensayo

21 ENSAYO CON IMPULSO TIPO RAYO (ensayo de tipo) Se aplica el ensayo descrito en el capítulo 13 de la Norma IEC 60076-3. La tensión de ensayo debe estar de acuerdo con la tabla 3 o la tabla 4 para el nivel de aislamiento especificado del transformador.


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La forma de onda del ensayo de impulso debe ser 1,2 µs ± 30% / 50 µs ± 20% La tensión de ensayo debe ser de polaridad negativa. La secuencia de ensayo para los bornes de línea debe ser un impulso de calibrado a una tensión entre el 50% y el 75% de tensión plena seguido de tres impulsos a tensión plena. NOTA − En los transformadores de tipo seco, el ensayo de impulso tipo rayo puede dar lugar a descargas parciales capacitivas en el aire que no ponen en peligro el aislamiento. Estas descargas parciales provocan cambios en la forma de onda de la corriente, en tanto que la forma de onda de lacon tensión varía ligeramente o noenvaría nada. En este caso, deberían repetirse los ensayos de tensión soportada y de tensión inducida fuentesólo independiente. Teniendo cuenta lo indicado anteriormente, no son motivo de rechazo las ligeras desviaciones en la forma de onda de la corriente.

22 MEDICIÓN DE LAS DESCARGAS PARCIALES (ensayo individual y especial) 22.1 Generalidades Las mediciones de las descargas parciales deben realizarse en todos los transformadores de tipo seco. La medición debe hacerse de acuerdo con la Norma IEC 60270 y con el anexo A de la Norma IEC 60076-3. La medición de las descargas parciales debe realizarse en los arrollamientos del transformador que tengan una Um ≥ 3,6 kV.

22.2 Circuito básico de medida (sólo el habitual) Un circuito básico de medida para el ensayo de descargas parciales es el indicado en las figuras 1 y 2. Como muestran las figuras, se conecta a cada borne de los arrollamientos de alta tensión un condensador de alta tensión libre de descargas parciales, C, de adecuado nivel de tensión asignada (que tenga una capacidad muy superior en comparación con la capacidad del generador de calibración, C0) en serie con una impedancia de detección, Zm,.

22.3 Calibración del circuito de medida La atenuación de los pulsos de descarga se produce tanto en los arrollamientos como en el circuito de medida. La calibración se efectúa como se describe en el anexo A de la Norma IEC 60076-3, inyectando pulsos de descarga simulados por medio de un generador de descargas normalizadas en los bornes de los arrollamientos de alta tensión del transformador. Esto es conveniente si el generador de calibración tiene una frecuencia de repetición del orden de un impulso por semiperíodo de la frecuencia industrial utilizada para el ensayo del transformador.

Leyenda 1 2 3

Arrollamiento de baja tensión Arrollamiento de alta tensión Instrumento de medida

Fig. 1 Circuito básico de medida para el ensayo de descargas parciales para un transformador monofásico


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Leyenda 1 2 3 S

Arrollamiento de baja tensión Arrollamiento de alta tensión, conectado en triángulo o en estrella Instrumento de medida conmutador

Fig. 2 Circuito básico de medida para el ensayo de descargas parciales de un transformador trifásico

22.4 Aplicación de tensión La medida de las descargas parciales debe efectuarse después de haber completado todos los ensayos dieléctricos. El arrollamiento de baja tensión debe alimentarse desde una fuente trifásica o monofásica, dependiendo de que el transformador sea trifásico o monofásico. La tensión debe tener una forma de onda lo más sinusoidal posible y de una frecuencia incrementada adecuadamente por encima de la frecuencia asignada con el objeto de evitar una corriente de excitación excesiva durante el ensayo. El procedimiento debe ser el indicado en los apartados 22.4.1 ó 22.4.2.

22.4.1 Transformadores trifásicos 22.4.1.1 Ensayo individual. El siguiente ensayo debe realizarse en todos los transformadores de tipo seco.

Fig. 3 Aplicación de tensión en el ensayo individual de descargas parciales Debe inducirse una tensión de solicitación eléctrica previa entre fases de 1,8 Ur durante 30 s, donde Ur es la tensión asignada, seguidamente sin interrupción inducir una tensión entre fases de 1,3 Ur durante 3 min, durante los cuales deben medirse las descargas parciales.

22.4.1.2 Procedimiento de ensayo adicional (ensayo especial). Este ensayo adicional es para transformadores conectados a sistemas aislados o puestos a tierra a través de una impedancia de alto valor y que pueden continuar funcionando en condiciones de falta monofásica entre una fase y tierra. Este ensayo se debe realizar cuando lo especifique el comprador.


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Fig. 4 Aplicación de tensión para el ensayo especial de descargas parciales Debe inducirse una tensión de ensayo entre fases de 1,3 Ur durante 30 s, con un borne de línea puesto a tierra, y seguidamente sin interrupción inducir una tensión entre fases de Ur durante 3 min durante los cuales deben medirse las descargas parciales (véase la figura 4). Este ensayo debe repetirse con el otro borne de línea puesto a tierra.

22.4.2 Transformadores monofásicos. Para transformadores monofásicos, la Ur debe ser la tensión entre bornes de línea o entre borne de línea y neutro como sea más conveniente. La aplicación de la tensión debe ser como para un transformador trifásico. Los transformadores trifásicos formados por tres transformadores monofásicos deben ensayarse como los transformadores trifásicos

22.5 Niveles de aceptación de descargas parciales El máximo nivel de descargas parciales deber ser de 10 pC. NOTA − Deberían prestarse especial atención a los transformadores instalados con accesorios, por ejemplo, pararrayos.

23 ENSAYO DE CALENTAMIENTO (ensayo de tipo) 23.1 Generalidades Son aplicables los requisitos pertinentes de los apartados 5.1, 5.2.3, 5.4, 5.5 y 5.6 de la Norma IEC 60076-2. Debe utilizarse una alimentación trifásica para el ensayo de calentamiento en transformadores trifásicos.

23.2 Métodos de puesta en carga El fabricante puede elegir cualquiera de los métodos siguientes para aplicar en el ensayo.

23.2.1 Método de carga simulada. Este método es aplicable en transformadores de tipo seco con o sin envolvente o herméticos con refrigeración natural o forzada de aire. El calentamiento se establece por combinación del ensayo de cortocircuito (pérdidas en carga) y del ensayo de circuito abierto (pérdidas en vacío). La temperatura del transformador debe ser estabilizada con la del ambiente de la sala de ensayo. Deben medirse las resistencias de los arrollamientos de alta y de baja tensión, estos valores se utilizarán como valores de referencia para el cálculo del calentamiento de los dos arrollamientos. La temperatura ambiente de la sala de ensayo también debe medirse y registrarse. Para transformadores trifásicos, las medidas de resistencia deben realizarse entre los bornes de línea de la fase central y una de las fases exteriores.


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La situación de los puntos de medida (es decir, los termómetros de temperatura ambiente y los sensores en el transformador, si las hubiese) debe ser la misma para las medidas de referencia y las finales. El ensayo de un arrollamiento cortocircuitado debe realizarse circulando la corriente asignada por uno de los arrollamientos y el otro arrollamiento cortocircuitado y debe continuar hasta que se alcance la condición de régimen permanente de los arrollamientos y del circuito magnético, véase el apartado 23.4 El calentamiento de los arrollamientos, ∆θc, debe establecerse por el método de variación de la resistencia o por el de superposición. El ensayo a circuito abierto, a tensión y frecuencia asignadas, debe continuarse hasta obtener la condición de régimen permanente de los arrollamientos y del circuito magnético, debe medirse entonces el calentamiento individual de los arrollamientos, ∆θe. El procedimiento de ensayo debe ser uno de los dos siguientes: – el ensayo de un arrollamiento cortocircuitado se lleva a cabo hasta la estabilización de la temperatura del circuito magnético y del arrollamiento. A continuación, se debe realizar un ensayo a circuito abierto hasta alcanzar la estabilización de la temperatura del circuito magnético y de los arrollamientos; o – el ensayo a circuito abierto se lleva a cabo hasta la estabilización de la temperatura del circuito magnético y del arrollamiento. Posteriormente, debe realizarse un ensayo de cortocircuito hasta alcanzar la estabilización de la temperatura del circuito magnético y de los arrollamientos. El calentamiento total, ∆θ c′ , de cada arrollamiento, para la corriente asignada a dicho arrollamiento y la excitación normal del núcleo, se calcula por la fórmula siguiente:   ∆θ 1/ K1   ∆θ c′=∆ θ c+ 1  e    ∆θ c    

K1

donde ∆θc′

es el calentamiento total del arrollamiento;

∆θ c

es el calentamiento total del arrollamiento en el ensayo con cortocircuitado;

∆θ e

es el calentamiento del arrollamiento en el ensayo a circuito abierto;

K1

0,8 para refrigeración natural de aire y 0,9 para refrigeración forzada de aire.

23.2.2 Método en oposición2). Este método es adecuado cuando se tienen dos transformadores similares y se dispone del equipo de ensayo necesario. Esto es de aplicación para unidades de tipo seco con o sin envolvente con refrigeración de aire natural o forzada. La temperatura del transformador debe estabilizarse a la del ambiente de la sala de ensayo. Deben medirse las resistencias de los arrollamientos de alta y de baja tensión, estos valores serán utilizados como valores de referencia para el cálculo del calentamiento de los dos arrollamientos. La temperatura ambiente de la sala de ensayo también debe medirse y registrarse. La situación de los puntos de medida debe ser la misma para las medidas de referencia y las finales.

2) La duración del ensayo puede reducirse excitando el circuito magnético durante algún tiempo (preferiblemente al menos 12 h) antes de la aplicación de la corriente de ensayo a los arrollamientos.


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Para transformadores trifásicos, las mediciones de resistencias deben realizarse entre los bornes de la fase central y una de las fases exteriores. En un transformador trifásico, la medición debería asociarse preferiblemente con la columna central para el caso de un arrollamiento conectado en estrella. Dos transformadores, uno de los cuales es el transformador sometido a ensayo, se conectan en paralelo, y los arrollamientos internos se excitan preferiblemente a la tensión asignada del transformador sometido a ensayo. Utilizando bien sea relaciones de transformación diferentes o por medio de una tensión inyectada, se hace circular la corriente asignada por el transformador en ensayo hasta la estabilización de las temperaturas del circuito magnético y de los arrollamientos. Véanse las figuras 5 y 6.

Leyenda A B C

Fuente de alimentación de tensión a frecuencia asignada para las pérdidas en vacío Fuente de alimentación de corriente asignada a frecuencia asignada para las pérdidas debidas a la carga Transformador de ajuste

Fig. 5 Ejemplo de método en oposición Monofásico


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Leyenda A B C

Fuente de alimentación de tensión a frecuencia asignada para las pérdidas en vacío Fuente de alimentación de corriente asignada a frecuencia asignada para las pérdidas debidas a la carga Transformador de ajuste

Fig. 6 Ejemplo de método en oposición Trifásico 23.2.3 Método de puesta en carga directa3). Se aplica este método solamente para transformadores pequeños. Un arrollamiento, preferiblemente el arrollamiento interior, del transformador se excita a la tensión asignada con el otro arrollamiento conectado a una carga adecuada de tal forma que circulen las corrientes asignadas en los dos arrollamientos.

23.3 Corrección del calentamiento en los arrollamientos para corriente reducida Si la corriente de ensayo It es inferior al valor de corriente asignada IN, pero no menor que el 90% de IN, los calentamientos, ∆θt, de los arrollamientos, deben medirse por el método de variación de resistencia cuando se alcance el régimen permanente del circuito magnético y de los arrollamientos, y corregido para las condiciones de carga asignada, ∆θN, por la fórmula: I  ∆θ N = ∆ θ t  N   It 

q

donde ∆θN

es el calentamiento del arrollamiento en condición de carga asignada;

∆θt

es el calentamiento del arrollamiento a la corriente de ensayo;

IN

es el valor de corriente asignada;

It

es el valor de corriente del ensayo.

3) La duración del ensayo puede reducirse excitando el circuito magnético durante algún tiempo (preferiblemente no menos de 12 h) antes de la aplicación de la corriente de ensayo a los arrollamientos.


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El valor de q debe ser: 1,6 para los transformadores AN; 1,8 para los transformadores AF.

23.4 Determinación de las condiciones de régimen permanente El calentamiento final se alcanza cuando el calentamiento se mantiene constante, éste se considera que se ha alcanzado cuando el calentamiento no varía más de 1 K por hora. Al objeto de determinar cuando se han alcanzado las condiciones de régimen permanente, deben colocarse termopares o termómetros en las superficies siguientes: Para todos los tipos de transformadores definidos en el capítulo 3: en el centro de la culata superior y lo más próximo posible a los conductores interiores de los arrollamientos de baja tensión en la parte superior del arrollamiento, tomándose la medida en la columna central de un transformador trifásico.

24 MEDICIÓN DEL NIVEL DE RUIDO (ensayo especial) Se aplican los requisitos pertinentes de la Norma IEC 60076-10. NOTA − Las garantías del nivel de ruido se basan en condiciones de campo libres y se puede notar un incremento aparente del nivel de ruido debido a reflexiones en los muros, suelos y techos del edificio.

25 ENSAYO DE APTITUD PARA SOPORTAR CORTOCIRCUITOS (ensayo especial) Se aplican los requisitos pertinentes de la Norma IEC 60076-5. El ensayo de descargas parciales debe repetirse después del ensayo de aptitud para soportar cortocircuitos. Los valores finales no deben exceder los límites dados en el apartado 22.5.

26 ENSAYO AMBIENTAL (ensayo especial) 26.1 Generalidades Este ensayo establece la aptitud de los transformadores para las clases ambientales que se definen en el apartado 13.2. Para la secuencia de ensayos, véase el apartado 13.4. Si especifica(los lo contrario, ensayos deben efectuarse en un transformador completamente montado, equipado connosusseaccesorios pertinenteslospara el ensayo). El transformador y sus accesorios deben ser nuevos y estar limpios sin ningún tratamiento superficial adicional sobre las partes aislantes.

26.2 Validez del ensayo La validez de los resultados de un ensayo ambiental realizado en un transformador puede extenderse a otros transformadores basados en los mismos criterios de diseño, tales como: − el mismo concepto de diseño (por ejemplo, arrollamientos contenidos en aislante sólido o no, tipo de arrollamiento,

grado de protección, etc.); − los mismos materiales aislantes principales.


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26.3 Procedimiento de ensayo 26.3.1 Transformadores de clase E1. Este es un ensayo de condensación. El transformador debe colocarse en una cámara de ensayo en la cual la temperatura y la humedad se mantengan bajo control. El volumen de la cámara debe ser al menos de cinco veces el de una caja rectangular que circunscribe al transformador. Las distancias desde cualquier parte del transformador a las paredes, techo y boquillas de pulverización no deben ser inferiores a la mínima distancia fase-fase entre partes activas del transformador y no menor de 150 mm. La temperatura del aire en la cámara de ensayo debe ser tal que asegure la condensación sobre el transformador. La humedad en la cámara debe mantenerse por encima del 93%. Esta puede lograrse pulverizando periódica o continuamente una cantidad adecuada de agua. La conductividad del agua debe estar comprendida entre 0,1 S/m y 0,3 S/m. La posición de los pulverizadores mecánicos debe elegirse de tal manera que el transformador no esté directamente expuesto a la pulverización. No deben caer gotas de agua del techo sobre el transformador sometido a ensayo. El transformador debe mantenerse en un aire con una humedad relativa superior al 93% durante no menos de 6 h, sin haber sido energizado. Dentro de los 5 min siguientes el transformador debe someterse a un ensayo de tensión inducida como se indica a continuación: – Los transformadores con arrollamientos destinados a ser conectados a una red cuyo neutro está conectado rígidamente a tierra o a través de una baja impedancia deben energizarse con una tensión de 1,1 veces la tensión asignada durante un período de 15 min. – Los transformadores con arrollamientos destinados a ser conectados a una red con neutro aislado o conectado a tierra a través de una impedancia elevada debe ser sometido a un ensayo de tensión inducida durante 3 períodos sucesivos de 5 min. Durante el ensayo, cada borne de alta tensión debe conectarse por turnos a tierra y debe aplicarse 1,1 veces la tensión asignada entre los otros bornes y tierra. El ensayo trifásico puede sustituirse por ensayos monofásicos con los dos bornes de las fases no puestos a tierra conectados entre sí. Preferiblemente, los ensayos arriba indicados deberían realizarse en la cámara de ensayo. Durante la aplicación de la tensión, no deben presentarse contorneos y una inspección visual no debe mostrar ninguna formación de caminos conductores importantes.

26.3.2 Transformadores de clase E2. Este procedimiento de ensayo incluye un ensayo de condensación y un ensayo de penetración de humedad. El ensayo de condensación debe ser igual al descrito en el apartado 26.3.1, excepto para la conductividad del agua que debe estar comprendido entre 0,5 S/m y 1,5 S/m. Al principio del ensayo de penetración de humedad, el transformador debe estar seco. Se debe instalar en ausencia de tensión y permanecer en la cámara climática durante 144 h. La temperatura de la cámara climática debe permanecer a (50 ± 3) ºC y a una humedad relativa de (90 ± 5)%. Al final de este período y después de 3 h como muy tarde en condiciones ambientales normales, el transformador debe someterse a ensayos de tensión aplicada a frecuencia industrial y de tensión inducida, pero a tensión reducida del 80% de los valores normalizados. No deberían producirse ni contorneos ni rupturas dieléctricas durante los ensayos dieléctricos y una inspección visual no debe mostrar ninguna formación de caminos conductores importante.


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27 ENSAYO CLIMÁTICO (ensayo especial) 27.1 Ensayo de choque térmico (ensayo especial) Este ensayo determinará la aptitud de los transformadores para las clases climáticas como se definen en el apartado 13.1. Para la secuencia de ensayos, véase el apartado 13.4.

27.2 Validez del ensayo La validez de los resultados de un ensayo climático realizado sobre un transformador puede extenderse a otros transformadores basados en los mismos criterios de diseño, tales como: – el mismo concepto de diseño (por ejemplo, arrollamientos contenidos en aislante sólido o no, tipo de arrollamiento, grado de protección, etc.); – el mismo calentamiento medio de los arrollamientos (de acuerdo con la tabla 2); – los mismos materiales conductores; – los mismos materiales aislantes principales.

27.3 Ensayo de choque térmico para transformadores de la clase C1 4

27.3.1 Método de ensayo. El ensayo debe realizarse sobre un transformador completo ) sin envolvente, si la tuviera. El transformador debe colocarse en una cámara de ensayo. Debe medirse la temperatura ambiente de la cámara de ensayo como mínimo en tres puntos situados a 0,1 m de la superficie externa y a la mitad de la altura del objeto de ensayo. El valor medio de las lecturas debe tomarse como la temperatura de referencia del aire. Debe aplicarse el siguiente procedimiento de ensayo: a) La temperatura del aire en la cámara de ensayo se debe disminuir progresivamente hasta (-25 ± 3) ºC en 8 h y debe mantenerse con este valor durante 12 h como mínimo hasta haber obtenido la estabilidad térmica; b) La temperatura se debe aumentar progresivamente hasta (-5 ± 3) ºC en 4 h aproximadamente. Esta temperatura debe mantenerse durante 12 h como mínimo hasta haber obtenido la estabilidad térmica; c) Debe efectuarse entonces un choque térmico aplicando una corriente igual a dos veces la corriente asignada en el arrollamiento sometido a ensayo (envuelto en aislante sólido). La corriente debe mantenerse hasta que el arrollamiento bajo ensayo alcance una temperatura media correspondiente al calentamiento medio del arrollamiento, de con media la tablaalcanzada 2, más 40porºClos (temperatura ambiente máxima en condiciones normales de funcionamiento). La acuerdo temperatura arrollamientos debe determinarse por el método de variación de resistencia. El choque térmico debería realizarse aplicando uno de los métodos siguientes. 1) Ensayo con corriente continua El choque térmico prescrito debe realizarse aplicando una corriente continua del valor especificado al arrollamiento a ensayar. En el caso de transformadores polifásicos la corriente de ensayo debería aplicarse a todas las bobinas de la fase conectadas en serie. NOTA 1 − Para conectar las bobinas en serie, podría ser necesario retirar las conexiones del arrollamiento.

El control de la temperatura media del arrollamiento durante el ensayo puede realizarse directamente por el método volti-amperimétrico midiendo la corriente del ensayo y la correspondiente caída de tensión. 4) Por acuerdo entre suministrador y comprador, el ensayo puede realizarse sobre todas las bobinas desmontadas del circuito magnético. El control dieléctrico final deberá realizarse después de volver a montar las bobinas ensayadas en el transformador.


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2) Ensayo con corriente alterna El choque térmico prescrito debe realizarse aplicando una corriente alterna del valor especificado al arrollamiento a ensayar, con el/los otro(s) arrollamiento(s) en cortocircuito. En el caso de transformadores polifásicos, debería aplicarse un sistema simétrico de corrientes. El control de la temperatura media del arrollamiento durante el ensayo debería realizarse en corriente continua superponiendo la corriente de medida sobre la corriente alterna de ensayo, o según otro método equivalente. 3) Ensayo con corriente alterna, método alternativo Debe aplicarse al transformador una corriente igual a dos veces la corriente asignada con uno de los arrollamientos en cortocircuito. La temperatura en cada uno de los arrollamientos es controlada por las lecturas de sensores de temperatura fijados en la superficie del arrollamiento cerca de los extremos superior e inferior. Los sensores son calibrados en un ensayo de calibración con dos veces la corriente asignada realizando el mismo a temperatura ambiente antes del ensayo real. Los sensores son calibrados por comparación de las lecturas en los sensores con el calentamiento del arrollamiento medido por variación de resistencia en el arrollamiento. De esta forma, se determina la lectura de los sensores correspondiente a un calentamiento medio del arrollamiento de acuerdo con la tabla 2 más 40º C. La misma lectura del sensor debe obtenerse en el ensayo, que empieza con una temperatura ambiente baja. NOTA 2 − Debería tenerse especial cuidado en evitar que algunos arrollamientos sean sobrecalentados debido al diferente comportamiento térmico transitorio de las partes del transformador.

d) Después del choque térmico, el transformador debe llevarse a la temperatura de (25 ± 10) ºC. 27.3.2 Criterios de ensayo. Al menos 12 horas después del fin del ensayo de choque térmico, el transformador debe someterse a los ensayos dieléctricos individuales (tensión aplicada y sobretensión inducida), de acuerdo con los niveles de aislamiento de los arrollamientos, pero a tensiones reducidas hasta el 80% de los valores normalizados. Además, para los transformadores con arrollamientos contenidos en aislamiento sólido, debe realizarse la medida de descargas parciales de acuerdo con el capítulo 22. La tensión no debe exceder la tensión de ensayo del ensayo de sobretensión inducida reducida (160% del valor asignado) y los valores medidos no deben exceder los prescritos para los ensayos individuales. En una inspección visual, los arrollamientos no deben mostrar anomalías visibles, como grietas o fisuras.

27.4 Ensayo de choque térmico para transformadores de la clase C2 27.4.1 Método de ensayo. Los métodos de ensayo son los mismos que en el apartado 27.3.1 con la siguiente modificación: Se anula el paso b) para realizar el ensayo de choque térmico desde - 25 ºC.

27.4.2 Criterios de ensayo. Los criterios de ensayo son los mismos que los descritos en el apartado 27.3.2. 28 ENSAYO DE COMPORTAMIENTO FRENTE AL FUEGO (ensayo especial) 28.1 Generalidades Para optimizar el comportamiento frente al fuego de un transformador, es necesario minimizar la emisión de substancias tóxicas y de humo opaco en caso de incendio. Se debería evitar la utilización de materiales halógenos. El control de la emisión de gases corrosivos y nocivos debe realizarse de acuerdo con el apartado 28.2. Además, el transformador no debe contribuir de forma significativa a la energía térmica de un fuego externo. El comportamiento frente al fuego debe evaluarse por el procedimiento de ensayo indicado en el apartado 28.3.


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28.2 Control de emisión de gases corrosivos y nocivos La emisión de gases corrosivos y nocivos debe ser comprobada sobre pequeñas cantidades de los materiales combustibles presentes en el transformador. En principio, los ensayos deberían ser capaces de detectar la presencia de componentes tales como ácido clorhídrico (HCI), ácido cianhídrico (HCN), ácido bromhídrico (HBr), ácido fluorhídrico (HF), dióxido de azufre (SO 2) y formaldehído (HCHO). Los detalles de los procedimientos de ensayo y los límites aceptables pueden acordarse entre suministrador y comprador, salvo que se especifique en reglamentos nacionales.

28.3 Ensayo de comportamiento al fuego para transformadores clase F1 28.3.1 Objeto de ensayo. El ensayo debe realizarse sobre una fase completa de un transformador comprendiendo las bobinas de AT y BT, una columna del circuito magnético y los componentes aislantes, sin la envolvente, si tiene. La columna del circuito magnético puede sustituirse por un material de aproximadamente las mismas dimensiones y de comportamiento térmico similar a la columna srcinal. No debe considerarse la culata y las conexiones a los bornes de BT cortadas al nivel de los extremos superior e inferior de la bobina. El diámetro exterior de la bobina circular o la dimensión máxima para arrollamientos no circulares a ensayarse debe estar entre 400 mm y 500 mm para un transformador normalizado. NOTA − Los arrollamientos con dimensiones mayores o menores pueden ensayarse por acuerdo.

28.3.2 Validez del ensayo. La validez de los resultados del ensayo de fuego realizado en un transformador puede extenderse a otros transformadores basados en los mismos criterios de diseño, tales como: – el mismo concepto de diseño (por ejemplo, arrollamientos contenidos en aislante sólido o no, tipo de arrollamiento, grado de protección, etc.); – el mismo calentamiento medio de los arrollamientos (de acuerdo con la tabla 2); – los mismos materiales aislantes principales.

28.3.3 Instalación de ensayo 28.3.3.1 Cámara de ensayo. La cámara de ensayo debe estar basada en la que se describe en la Norma IEC 60332-3-10 (relativa a cables), véase la figura 7. Las paredes deben estar fabricadas en acero resistente al calor con un espesor de 1,5 mm a 2,0 mm, aisladas térmicamente, de manera que la transmisión de calor sea aproximadamente 0,7 W/ (m2 K). Debería instalarse una ventana resistente al fuego si es posible. Las dimensiones de la cámara se muestran en la tabla 6.


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Tabla 6 Dimensiones de la cámara de ensayo (véanse las figuras 7 y 8) Todas las dimensiones en milímetros

A

B

9 000

Mínimo 3 500 Máximo 4 000

1)

J 300

K L Mínimo Diámetro 400 350

F

C

D

E

2 000

1 000

600

M

N

P

Q

800

400

800

500

G H Diámetro Diámetro

Mínimo 1 500 Máximo 2 000

U

V

W

X

Y

Z

AA

500

175

300

30

40

20

50

500

500

R

S

T

900

400

1 200

AB

AC

1 000

1 000

2)

2)

1) Altura aproximada. 2) Dimensión mínima.

La cámara debe estar equipada con una chimenea de aproximadamente 500 mm de diámetro interior y un conducto de entrada de aire de aproximadamente 350 mm de diámetro interior. La diferencia de nivel entre la entrada de aire en la cámara y la salida de los gases a la chimenea debe ser aproximadamente de 9 m. El aire entra a la cámara mediante una rejilla de (400 × 800) mm2 y sale a través de una abertura de aproximadamente 0,3 m2 en la chimenea. En el interior de la chimenea, debe haber una sección de medida de 500 mm de diámetro y como mínimo 600 mm de longitud, el extremo inferior de dicha sección se sitúa de 1,5 m a 2,0 m sobre el nivel del techo de la cámara de ensayo. En el interior del conducto de entrada de aire debe haber una sección de medida de 350 mm de diámetro y como mínimo 400 mm de longitud a una distancia no menor de 1 m desde la entrada de aire en la cámara de ensayo y hasta la entrada de aire al conducto. Debe instalarse una válvula de clapeta en la chimenea y/o en la entrada de aire salvo que se provea circulación de aire forzada. La cámara de ensayo debería construirse de forma que la influencia del viento sobre el caudal de entrada de aire sea despreciable.

28.3.3.2 Fuentes de ignición (véase la figura 7). La fuente principal de calor es alcohol etílico (valor calorífico 27 MJ/kg) ardiendo en un recipiente que puede estar subdividido por anillos concéntricos. El diámetro exterior del recipiente a utilizar debe ser como mínimo 100 mm mayor que el diámetro externo de la bobina exterior. El diámetro interior del recipiente debe ser como mínimo 40 mm menor que el diámetro interno de la bobina interior. El nivel inicial de alcohol en el recipiente debe ser (30 ± 1) mm que corresponde a un tiempo de combustión de aproximadamente 20 min. Una segunda fuente de calor está constituida por un panel eléctrico radiante plano, situado verticalmente, con una altura aproximada de 800 mm y una anchura aproximada de 500 mm, constituida por resistencias calefactoras con una potencia total de 24 kW con una alimentación regulable para mantener el panel a 750 ºC. Debe instalarse opuesta al panel, una pantalla metálica semicilíndrica, de un diámetro de 900 mm y una altura de 1,2 m. NOTA − Durante el ensayo de arrollamientos con dimensión exterior superior a 500 mm, la pantalla puede quitarse.


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28.4 Magnitudes a medir y dispositivos de medida 28.4.1 Temperaturas. Las siguientes temperaturas deben medirse mediante termopares o dispositivos equivalentes: – entrada de aire; – salida de aire; – superficie de la bobina de BT en la parte superior (opcional); – superficie de la bobina de AT en la parte superior (opcional); – columna de núcleo o parte que la simula, en las partes inferior y superior (opcional); – canal entre el núcleo y la bobina de BT, a media altura (opcional); – canal entre las bobinas de BT y AT, a media altura (opcional). NOTA − El emplazamiento de los sensores de medida sobre el objeto a ensayar se indica en la figura 8.

28.4.2 Ot ras magnitudes a medir − Transmisión de luz visible en la sección de medida; esta medida debe efectuarse a lo largo de una trayectoria óptica

a través del humo de al menos 500 mm. NOTA − Siendo X el factor de transmisión medido y p la longitud real de la trayectoria óptica (expresada en m), el valor del factor de transmisión referido a una trayectoria de 1 m es: τ = X1/p.

− Caudal de aire en la entrada de aire. − Caudal de gas en la chimenea (opcional).

28.5 Calibración de la cámara de ensayo sin el material a ensayar La cámara debe calibrarse después de alimentar el panel radiante con 24 kW constantemente durante 40 min como mínimo. El caudal de aire medido en la sección de entrada debe ajustarse de forma que en condiciones de régimen permanente será de 0,21 m3/s ± 15% a 20 ºC. Cuando la instalación de ensayo sea de flujo natural de aire, su caudal puede modificarse actuando en la válvula de clapeta o dispositivo equivalente. En el caso de instalaciones de ensayo que funcionan con circulación de aire forzada, el caudal de aire puede ajustarse actuando sobre el sistema de ventilación. NOTA − Pueden ser necesarios más ajustes para obtener el caudal de aire requerido en condiciones de régimen permanente.

28.6 Método de ensayo El objeto a ensayar debe ser instalado en la cámara de ensayo como se indica en la figura 8 respetando las condiciones siguientes: − La distancia entre el panel radiante y la superficie externa del arrollamiento exterior debe ser aproximadamente

175 mm. − El nivel inicial de alcohol en el recipiente debe estar 40 mm aproximadamente por debajo del nivel del arrollamiento

del transformador. NOTA − En algunos casos, es necesario un acuerdo entre suministrador y comprador dependiendo del diseño del objeto a ensayar.


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− La pantalla metálica semicilíndrica debe estar en el lado opuesto del panel radiante y concéntrica con el objeto a

ensayar; − La temperatura en la cámara de ensayo, en la entrada de aire, y la del objeto a ensayar al comienzo del ensayo debe

estar entre 15 ºC y 30 ºC. − El recipiente se llena con alcohol justo antes de comenzar (en la práctica, dentro de los 5 min previos).

El ensayo comienza en el momento en que se inflama el alcohol y se conecta el panel radiante (24 kW). El panel radiante debe desconectarse 40 min más tarde. Las magnitudes indicadas en los apartados 28.4.1 y 28.4.2 deben registrarse durante 60 min como mínimo desde el comienzo del ensayo o durante la duración total del ensayo. El objeto a ensayar debe pesarse antes y después del ensayo con una precisión de ± 0,5% o mejor. El material representativo de la columna del núcleo y las bobinas con las partes aislantes pueden pesarse separadamente.

28.7 Informe del ensayo El informe del ensayo debe contener la siguiente información: a) El resultado de los ensayos realizados en muestras del material (sí se requieren por el comprador). b) Masa total calculada y energía térmica de los materiales combustibles (si es posible) y peso medido del objeto a ensayar. c) Resultado de la calibración de la cámara de ensayo (caudal de aire, temperaturas en las secciones de medida, ajuste de la válvula de clapeta o del sistema de extracción del gas, etc.). d) Descripción completa del método seguido durante el ensayo, incluyendo los períodos de tiempo en los que el alcohol ha estado ardiendo y la energía eléctrica ha estado aplicada. e) Pérdida de masa durante el ensayo de los materiales combustibles (precisión ±10%) y el calor desprendido calculado (MJ) (sí es posible). f) Temperaturas registradas durante el ensayo a intervalos de 2 min o menos, comenzando desde el inicio del ensayo (inflamación del alcohol). g) Luz visible transmitida en la sección de medida registrada de forma continua a lo largo del ensayo (en %). h) Caudal de aire de entrada a lo largo del ensayo, medido en intervalos de 2 min o menos en la sección de medida (m3/s). i) Comportamiento visual al fuego del objeto a ensayar.

28.8 Criterios para evaluación de los resultados del ensayo Debe considerarse que el objeto a ensayar ha superado el ensayo si se cumplen los criterios siguientes: a) A lo largo del ensayo el calentamiento sobre la temperatura ambiente de los gases en la sección de medida de la chimenea no debe superar 420 K. b) 5 min después de desconectarse el panel radiante (45 min después del comienzo del ensayo), el calentamiento sobre la temperatura ambiente de los gases en la sección de medida de la chimenea no debe superar 140 K y debe decrecer cuando se mida en períodos de 10 min.


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c) El calentamiento sobre la temperatura ambiente de los gases en la sección de medida de la chimenea no debe superar 80 K después de 60 min desde el comienzo del ensayo. Se asume que éstas son las condiciones que el fuego se ha extinguido. NOTA − Puede permitirse un calentamiento mayor si la energía térmica almacenada impide la caída de la temperatura con circulación natural de aire.

d) La media aritmética del de factor transmisión la luz del en la sección del de ensayo medida,noreferida una trayectoria óptica a través del humo 1 m,deentre 20 min y óptico 60 minde después comienzo debe sera inferior al 20% (indicativo).

29 TOLERANCIAS Las tolerancias deben ser las especificadas en la tabla 1 de la Norma IEC 60076-1.

30 PROTECCIÓN CONTRA CONTACTOS DIRECTOS Los transformadores cuya forma constructiva no provea protección contra contacto directo, deben suministrarse con un elemento visible (placa de advertencia o marca especial) que indique el peligro, de acuerdo con los reglamentos nacionales.

31 GRADO DE PROTECCIÓN PROPORCIONADO POR LAS ENVOLVENTES El diseño de una envolvente debe depender de su emplazamiento y de las condiciones ambientales del entorno en el que se instala el transformador. La envolvente debe especificarse por referencia a la Norma IEC 60529. 32 BORNE DE PUESTA A TIERRA Los transformadores deben estar equipados con un borne de puesta a tierra para la conexión de un conductor de protección. Todas las partes metálicas accesibles que no estén bajo tensión deben estar conectadas a un borne de tierra por construcción o de otra manera.

33 INFORMACIÓN A FACILITAR CON LA OFERTA Y EL PEDIDO Se aplican los requisitos de la Norma IEC 60076-1, anexo A.


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Leyenda 1 2 3

Pantalla Panel radiante Recipiente de alcohol

NOTA − Véase la tabla 6 para las dimensiones A a Z y AA a AC.

Fig. 7 Cámara de ensayo


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Leyenda 1 2 3

Pantalla Panel radiante Recipiente de alcohol

4 5 6

Bobinas Núcleo Salida de aire

7 8 9

Posición de los bornes del objeto a ensayar Sensores de medida Entrada de aire

NOTA − Véase la tabla 6 para las dimensiones A a Z y AA a AC.

Fig. 8 Detalles de la cámara de ensayo


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ANEXO A (Informativo) INSTALACIÓN Y SEGURIDAD DE LOS TRANSFORMADORES DE TIPO SECO

A.1 Manuales Los manuales de instrucciones relativos a los requisitos de instalación, transporte, montaje, mantenimiento y funcionamiento deberían ser facilitados al comprador por el suministrador, en particular para el suministro de un prototipo para un comprador determinado. Salvo especificación en contra en el contrato, se considera una buena práctica facilitar con antelación estos manuales, con el fin de permitir al comprador verificar la conformidad de la instalación y los pasos a seguir para organizar el transporte y el montaje, si procede. A.2 Instalación A.2.1 Generalidades La seguridad en la utilización del transformador puede ser considerada desde diferentes puntos de vista: a) seguridad intrínseca del transformador en cuanto a estar exento de sucesos peligrosos procedentes de un fallo interno; b) seguridad derivada de las medidas adoptadas en las precauciones de instalación contra sucesos inevitables; c) limitación de las consecuencias de los sucesos externos. Las leyes y reglamentos nacionales deben imponer las medidas a tomar para mejorar la seguridad antes citada en b) y c). Las normas nacionales especifican los requisitos de instalación a observar. NOTA − Las leyes y reglamentos nacionales prevalecen sobre el contenido de este anexo informativo.

Los siguientes apartados dan algunos ejemplos sobre los pasos a dar tanto por el suministrador como por el comprador, para asegurar un grado aceptable de seguridad.

A.2.2 Seguridad intrínseca El cumplimiento de los requisitos contenidos en esta norma da la fiabilidad necesaria frente a fallos peligrosos internos del transformador. Para los accesorios principales, son de aplicación las normas correspondientes. Deberían seguirse las instrucciones del fabricante sobre las capacidades de carga y las guías de carga están disponibles en las normas nacionales. Los siguientes puntos particulares pueden ser aplicables: − los niveles de aislamiento y ensayos; − la máxima generación de calor resultante de las pérdidas garantizadas y ensayadas; − la máxima temperatura de funcionamiento; − el mantenimiento sistemático del transformador, sus accesorios y su protección. El manual debería abordar estos

puntos;


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− el manual debería proporcionar una guía sobre el mantenimiento según estado; − la utilización de un transformador de clase F1 en caso de peligro de fuego (externo o interno).

A.2.3 Precauciones de instalación Las precauciones de instalación se proporcionan en las leyes, reglamentos y normas nacionales. Los diseñadores de la instalación deberían tener en cuenta la lista de puntos, no exhaustiva, siguiente: − el sistema de refrigeración de la instalación debería ser suficiente para mantener la temperatura del aire ambiente por

debajo de los límites máximos especificados; − la protección adecuada contra sobretensiones transitorias generadas por el sistema o por el rayo; − la protección de sobreintensidad y la capacidad para soportar el cortocircuito inherente al transformador; − otras protecciones del transformador (contactos en los dispositivos indicadores de temperatura, etc.) y en la

instalación (relés, fusibles, etc.); − el riesgo y las consecuencias de incendios y las precauciones contra el fuego con srcen en el propio transformador

o en otro lugar; − el acceso restringido para evitar el contacto con partes en tensión o partes calientes y limitar la presencia de personas

en caso de fallo;

− la limitación de la emisión de ruido al exterior de la instalación; − para las barras de conexión o cables, puede ser necesario el control de emisión de campos magnéticos; − las disposiciones para prevenir la contaminación del aire ambiente; − las disposiciones para prevenir la producción y acumulación de gases.

A.2.4 Los diseñadores de la instalación deberían proporcionar lo siguiente − Ventilación suficiente para mantener la temperatura del aire alrededor del transformador por debajo de los límites

dados en el apartado 4.2.3 salvo acuerdo en contra entre suministrador y comprador. − Medidas adecuadas para mantener la temperatura del aire ambiente por encima de los límites más bajos dados en el

apartado 4.2.3 salvo que se especifique algo en contra.

− Protección adecuada contra las sobretensiones transitorias. NOTA − Debería prestarse especial atención a las sobretensiones transitorias rápidas que ocurren cuando el interruptor automático interrumpe la corriente de magnetización antes de que alcance su paso natural por cero. Tales transitorios son a menudo repetidos varias veces con valores de cresta intensificados durante una maniobra del interruptor automático.

− Un dispositivo o sistema que desconecte inmediatamente el transformador de la alimentación de energía en caso de

grandes sobreintensidades. − Protección contra el calor procedente de fuentes de calor próximas. − Bolsas de retención mínimas para gases y humos combustibles.


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− Restricciones de accesibilidad por razones de seguridad. − Limitación del ruido al exterior de la instalación, si es necesario. − Control de emisión de campos magnéticos (principalmente debido a las conexiones o las barras) en el exterior de la

instalación por medio de pantallas en la instalación o por medio de distancias adecuadas. @


ICS  

29.180

IEC 2004 AENOR Diciembre 2005 Depósito legal: M 51892:2005

Sede central

Oficina Central

C Génova, 6 Teléfono: 91 432 60 00 Fax: 91 310 40 32 28004 MADRID, España e-mail: [email protected] http://www.aenor.es

3, rue de Varembé Telf. Int. +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 Case postale 131 CH-1211 GENEVE 20 Suisse e-mail: [email protected]


http://www.iec.ch

Norma Trafos Secos 60076-11

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