Normas para transformadores: IEC, IEEE, ANSI, ASTM NORMAS DE MATERIALES PARA REDES AÉREAS TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES DE CORRIENTE PARA INTEGRADORES RA7-218
1. ALCANCE
La norma hace parte del grupo de materiales normalizados y tiene como propósito fundamental determinar todas las características que deberán tener los herrajes, accesorios y elementos que se usen e instalen en el sistema de distribución de energía de las Empresas Públicas de Medellín E.S.P. Esta norma incluye las exigencias y características que deben cumplir los transformadores de corriente que se instalan para los medidores integradores.
2. FUNCIÓN
Los transformadores de corriente se instalarán en los barrajes (cables) del lado secundario de los transformadores de distribución, los cuales se encuentran instalados generalmente en el poste, con el objeto de realizar balances de e nergía comparando los kWh medidos en el transformador con los kWh medidos en los clientes asociados al mismo.
3. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Los transformadores deberán ser del tipo seco, de núcleo entero (tipo ventana) y estarán destinados para conectarse a través del barraje y de ahí alimentar los medidores de energía. La envolvente exterior utilizada en los transformadores de corriente deberá ser resistente a los rayos solares y no debe presentar ni agrietamientos ni fisuras durante la instalación y operación. Deberá ser aislante, protectora térmica, mecánica y hermética (no debe permitir el ingreso de humedad). Los transformadores de corriente para subestaciones también deberán ser del tipo exterior. El núcleo debe ser construido de chapa magnética de gran permeabilidad y de saturación rápida, para tener la clase de precisión elevada y un factor de seguridad de acuerdo con lo establecido en la norma IEC-60044 o en la norma ANSI/IEEE C57.13. Adicionalmente, la chapa deberá cumplir con lo establecido en las normas ASTM A 876, 343 y 718.
La clase de precisión debe ser 0.5 ó de una precisión mayor. La lámina utilizada para el núcleo se exige que sea recocida. El alambre esmaltado (de 2 capas), utilizado para los devanados deberá cumplir con lo establecido en la norma NEMA MW 1000 y deberá estar uniformemente repartido en el núcleo para reducir al mínimo el flujo de dispersión. El transformador debe ser resistente al aceite, alcohol y ácidos. Los bornes y el b loque terminal de conexión secundario deben ser seguros a las vibraciones, resistentes a la corrosión, deben evitar cualquier contacto accident al o no deseado y d eben permitir colocar en cortocircuito la parte secundaria estando en servicio el transformador de distribución de tal manera que permita cambiar o realizar trabajos en el medidor, por lo anterior, los bornes secundarios deben ser dobles, adicionalmente deberán estar marcados en forma clara o indeleble y de acuerdo con el diagrama de conexión. El transformador de corriente deberá tener indicado el sentido de la polaridad. Los transformadores de corriente para los transformadores de distri bución hasta de 75 kVA deben venir sin bloque terminal, pero en su r eemplazo éstos deben venir con 50 cm de cable Cu, clase B, tipo THW, 2 x No, 12 AWG y con su respectivo conector o pieza de empalme. El cable debe ser con aislamiento de negro de humo para ser resistente a los rayos del sol y adicionalmente marcado con un distintivo para determinar si es S1 ó S2. La marcación deberá ser resistente a la intemperie y a los rayos del sol. El transformador de corriente debe estar capacitado para resistir los cortocircuitos que se presentan en los barrajes o las redes, por lo tanto el núcleo debe tener una buena sujeción mecánica para evitar que el transformador tenga rotura debido a los esfuerzos electrodinámicos producidos por el cortocircuito. La rigidez dieléctrica, el incremento de la temperatura y la temperatura ambiente del transformador de corriente deberá tener en cuenta la altura sobre el nivel del mar. La ventana que se forme en el interior del transformador deberá tener en cuenta las dimensiones mínimas exigidas por Las Empresas o los calibres c omúnmente utilizados. Si la ventana es circular los oferentes deberán tener en cuenta el diámetro exterior del cuadrado que lo circunde. En la placa de características se deberán indicar por lo menos los siguientes datos: - Nombre del fabricante o su referencia. - Número de serie. - Los arrollamientos primarios y secundarios. - Polaridad de los arrollamientos. - Precisión. - Frecuencia nominal. - Relación de transformación nominal (en alto o bajo relieve).
- Marcación del terminal y polaridad. - Corriente térmica. - Burden.
EE.PP.M. en el cuerpo de la envolvente. - Sigla EE.PP.M. El fabricante debe garantizar que la placa de c aracterísticas se mantenga fija al transformador de corriente independiente de la temperatura ambiente. Los transformadores de corriente deben tener las siguientes características generales: - Corriente secundaria nominal 5 A - Frecuencia 60 Hz - Voltaje máximo de la red 600 V - Nivel de aislamiento a frecuencia industrial, 1 minuto 3 k V, 60 Hz - Factor de seguridad Menor o igual a 5 - Clase térmica de material aislante E(120° C) IEC 60044 - Clase de precisión 0.5 ó menor IEC; 0.3 – 0.6 ANSI - Número de secundarios 1 - Potencia de precisión (Burden) 5 VA o mayor Los transformadores de corriente, de acuerdo a la capacidad de transporte de corriente de los calibres de los barrajes secundarios y la potencia de los transformadores de distribución, deberán tener la siguiente relación de transformación:
Rango de Capacidad del Transformador de Distribución kVA Tipo de transformador de distribución Relación del transformador de corriente Dimensiones mínimas de la ventana Ancho x Largo (mm) o calibres de los cables utilizados 1080 - 1296 Trifásico 3.000/5 100 x 1 00 865 - 1080 Trifásico 2.500/5 100 x 1 00 649 - 864 Trifásico 2.000/5 100 x 100 519 - 648 Trifásico 1.500/5 80x80 ó 4 x 350 kcmil 347 - 518 Trifásico 1.200/5 80x80 ó 4 x 350 kcmil 260 - 346 Trifásico 800/5 80x80 ó 6 x 4/0 AWG 174 - 259 Trifásico 600/5 40x40 ó 4 x 4/0 AWG 131 - 173 Trifásico 400/5 38x38 ó 3 x 4/0 AWG 1 - 130 Trifásico 300/5 33x33 ó 3 x 2/0 AWG 116 - 173 Monofásico 600/5 40x40 ó 4 x 4/0 AWG 87 - 115 Monofásico 400/5 38x38 ó 3 x 4/0 AWG 1 - 86 Monofásico 300/5 33x33 ó 3 x 2/0 AWG
4. PRUEBAS
Las pruebas tipo o de diseño y recepción de los transformadores de corriente se rán de acuerdo con lo indicado en las normas IEC-60044 y ANSI/IEEE C57.13. El fabricante deberá adjuntar con su oferta, las pruebas tipo ya sea IEC o ANSI/IEEE. A los transformadores de corriente se les realizarán las siguientes siguientes pruebas individualmente, individualmente, de acuerdo con lo estipulado en la no rma IEC-60044 “INSTRUMENT TRANSFORMER” y los procedimientos de la ANSI/IEEE, ANSI/IEEE, C57.13. Página 3 de 5 - Verificación de las marcas de los bloques de conexión. - Ensayos a frecuencia industrial de los devanados primario y s ecundario. - Sobretensión entre espiras. - Ensayos concernientes a la precisión. - Prueba de polaridad. - Ensayo de voltaje inducido.
5. CONDICIONES GENERALES
5.1 Condiciones ambientales - Altura sobre el nivel del mar 1.000 a 2.300 m. - Ambiente Tropical, corrosivo. - Humedad relativa máxima 90% - Temperatura ambiente máxima 40°C - Temperatura ambiente mínima -2°C - Temperatura ambiente promedia 25°C 5.2 Características eléctricas del sistema La distribución de energía eléctrica primaria que alimenta los transformadores se realiza desde circuitos trifásicos a 13.2 kV ó monofásicos a 7 .6 kV, a través de transformadores de d istribución trifásicos o monofásicos de distintas capacidades, a tensiones secundarias de 208/120 V, 480/277 V en sistemas trifásicos y de 240/120 V, 480/240 V en sistemas monofásicos. El conjunto de conexión transformadores de corriente - medidor de energía activa y caja del medidor se aterrizará al sistema de puesta a tierra del transformador de distribución. - Voltaje nominal: 120/208 V ó 277/480 V en sistemas trifásicos de 4 hilos. 120/240 V ó 240/480 V en sistemas monofásicos de tres hilos. - Frecuencia nominal:
60 Hz 5.3 Condiciones de la instalación El montaje será de acuerdo con las normas de construcción de Las Empresas y lo establecido en la norma adjunta. El conjunto transformadores de corriente – medidor de energía serán instalados teniendo en cuenta las normas del Manual de Normas de Diseño y Construcción de Redes de Empresas Públicas de Página 4 de 5 Medellín RA3-026, RA3-028, RA3-029 y RA3-030 para redes de distribución monofásica y la RA2026 para redes de distribución trifásica. Los calibres de los cables de los barrajes secundarios son de acuerdo con la norma RA8-001 (monofásicos) y RA8-006 (trifásicos). El transformador de corriente podrá estar sometido a sobretensiones atmosféricas inducidas a través de los barrajes secundarios de los transformadores de distribución y se aterrizará en el poste conectado al sistema de puesta a tierra del transformador de distribución.
6. NORMAS DE FABRICACIÓN
Los transformadores de corriente deben cumplir con las pruebas y requisitos establecidos aquí. En caso de discrepancia entre la norma y esta especificación prevalecerá lo aquí establecido. Las normas técnicas aplicables en su última versión son: Norma Descripción IEC – 60044 Instrument transformer ANSI/IEEE – C 57.13 Standard Requeriments for instrument transformers IEC-60 High – voltage Test Techniques ASTM-A 876 Standard Standard Specification for Flat-Rolled, Grain-Oriented, Silicon-Iron, Electrical Steel, Fully Processed Types
