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Cambiadores de tomas en carga, tipo VUC Guía técnica

Instrucción original La información que contiene este documento es de carácter general, por lo que no abarca todas las aplicaciones posibles. Si desea información sobre cualquier aplicación específica que no se contemple en el documento, diríjase directamente a ABB o a su distribuidor oficial. ABB no garantiza ni asume responsabilidad alguna en relación con la exactitud de la información que contiene este documento o el uso que se haga de ella. Toda la información de este documento está sujeta a modificaciones sin previo aviso. Se prohíbe la reproducción del presente documento sin nuestra autorización escrita previa, así como la revelación de su contenido a terceros o su utilización con fines no autorizados. Las infracciones se perseguirán de acuerdo con la legislación vigente.

Declaración de conformidad del fabricante El fabricante

ABB AB Components SE-771 80 LUDVIKA Suecia

Declara que Los productos

Cambiadores de tomas en carga, tipo VUC con mecanismos de accionamiento motorizado, tipos BUE y BUL cumplen los requisitos que a continuación se detallan:

Por su diseño, la máquina, considerada parte integrante de un transformador de potencia sumergido en aceite, cumple los requisitos que se establecen en la normativa siguiente: • Directiva sobre máquinas 89/392/CEE (modificada por las Directivas 91/368/CEE y 93/44/CEE) y Directiva 93/68/CEE (identificación) siempre que el fabricante del transformador haya realizado correctamente la instalación y la conexión eléctrica (es decir, cumpliendo nuestras instrucciones de instalación) y • Directiva sobre compatibilidad electromagnética 89/336/CEE, respecto a las características intrínsecas de emisión y los niveles de inmunidad y • Directiva sobre baja tensión 73/23/CEE (modificada por la Directiva 93/68/CEE) respecto al motor y aparatos integrados en los circuitos de control. Certificado de incorporación: Las máquinas indicadas no deberán ponerse en servicio hasta que la maquinaria en la que se han incorporado haya sido declarada conforme con la Directiva sobre máquinas. Fecha 30-03-2012

Firmado por

.........................................................................



Hans Linder

Cargo Director de cambiadores de tomas, componentes unitarios del grupo de productos local

Índice Principios de diseño.............................................................................................................. 6 Cambiador de tomas en carga (CTC)............................................................................... 6 Conmutadores................................................................................................................. 8 Caja del conmutador y sección superior ......................................................................... 10 Pintura ............................................................................................................................. 10 Mecanismo de accionamiento......................................................................................... 10 Resistencias de paso....................................................................................................... 10 Aplicaciones especiales, condiciones de carga, entornos y líquidos aislantes.................. 10 Diseños especiales.......................................................................................................... 11 Mecanismo de accionamiento motorizado....................................................................... 11 Accesorios....................................................................................................................... 11 Principios de funcionamiento del cambiador de tomas.......................................................... 12 Secuencia de conmutación, VUCG.................................................................................. 12 Secuencia de conmutación, VUCL................................................................................... 13 Tipo de regulación........................................................................................................... 15 Conmutación lineal (tipo L) ........................................................................................ 15 Selector de conmutación para conmutación más/menos (tipo R)............................... 15 Selector de conmutación para conmutación de escalón grueso/fino (tipo D) ............. 15 Tipo de conexión............................................................................................................. 16 Trifásica con punto neutro (N)..................................................................................... 16 Monofásica (E)........................................................................................................... 16 Trifásica en triángulo (B).............................................................................................. 16 Trifásica en triángulo totalmente aislada (T)................................................................. 16 Transformador automático (T)..................................................................................... 16 Características y datos técnicos del cambiador de tomas..................................................... 17 Designación de tipo......................................................................................................... 17 Tipo de cambiador de tomas..................................................................................... 17 Tipo de conmutación................................................................................................. 17 Tipo de conexión....................................................................................................... 17 Tensión soportada de impulso a tierra........................................................................ 17 Corriente de paso nominal máxima............................................................................ 17 Tamaño del selector de tomas.................................................................................... 17 Conmutadores................................................................................................................. 18 Selectores de tomas........................................................................................................ 18 Combinaciones posibles de conmutadores y selectores de tomas............................. 18 Número máximo de posiciones........................................................................................ 18 División de corriente forzada............................................................................................ 18 En posición................................................................................................................ 18 Durante el funcionamiento.......................................................................................... 18 Tensión de escalón nominal............................................................................................. 19 Conmutación con inductancia de fuga para regulación de escalón grueso/fino.......... 19 Duración de los contactos............................................................................................... 20 Normas y ensayos........................................................................................................... 20 Placa de características................................................................................................... 20 Niveles de aislamiento...................................................................................................... 21

Tensiones no disruptivas.................................................................................................. 22 VUCG con selector de tomas C................................................................................. 22 VUCG con la versión sin apantallar del selector de tomas III....................................... 22 VUCG con la versión apantallada del selector de tomas III......................................... 23 VUCL con la versión sin apantallar del selector de tomas III........................................ 23 VUCL con la versión apantallada del selector de tomas III.......................................... 24 Intensidad de la corriente de cortocircuito........................................................................ 24 Tensión más alta de servicio por fase a través del bobinado de regulación ...................... 25 Corriente nominal de paso............................................................................................... 25 Sobrecarga ocasional...................................................................................................... 25 Temperatura del aceite..................................................................................................... 25 Líquidos aislantes alternativos.......................................................................................... 25 Conmutación con inductancia de fuga para regulación de escalón grueso/fino................ 26 Resistencia de interconexión y conmutador con resistencia de interconexión.................. 26 Instalación y mantenimiento................................................................................................... 28 Cambiador de tomas....................................................................................................... 28 Instalación.................................................................................................................. 28 Secado...................................................................................................................... 28 Pesos......................................................................................................................... 28 Llenado de aceite....................................................................................................... 29 Mantenimiento........................................................................................................... 29 Presión....................................................................................................................... 29 Accesorios y dispositivos de protección........................................................................... 29 Mecanismo de accionamiento motorizado....................................................................... 29 Diseño........................................................................................................................ 29 Instalación.................................................................................................................. 29 Mantenimiento........................................................................................................... 29 Ejes de accionamiento............................................................................................... 29 Dimensiones.......................................................................................................................... 31 Conservador de aceite..................................................................................................... 37 Apéndices: Esquemas de las unidades monofásicas............................................................. 38 Apéndice 1: Esquemas de las unidades monofásicas para VUCG/C................................ 38 Apéndice 2: Esquemas de las unidades monofásicas para VUCG/III y VUCL/III............... 44

Principios de diseño

Cambiador de tomas en carga (CTC) Cuando el cambiador de tomas en carga se pone en funcionamiento, el aceite aislante se contamina. Para evitar la contaminación del aceite del transformador, el cambiador de tomas se construye en dos secciones separadas: el conmutador, con su propia caja separada del resto del transformador, y el selector de tomas. El selector de tomas, que está montado debajo de la caja del conmutador, consta de un selector fino de tomas y normalmente de un selector de conmutación. Los tipos VUC, con extinción del arco en interruptores de vacío, solo contamina ligeramente debido a las chispas de conmutación de corriente y la disipación de

calor de las resistencias de paso. Los cambiadores de tomas de tipo VUC suelen ir montados dentro de la cuba del transformador, suspendidos de la tapa del transformador. La alimentación para el funcionamiento del cambiador de tomas procede del mecanismo de accionamiento motorizado que va montado en la parte exterior del transformador. La potencia se transmite mediante ejes y engranajes cónicos. Existen diferentes modelos de cambiadores de tipo VUC con valores nominales adecuados para las aplicaciones más frecuentes.

Conservador de aceite Eje

Engranaje cónico Cubierta del transformador Cuba del transformador

Conmutador

Cambiador de tomas en carga Eje

Selector de tomas

Mecanismo de accionamiento motorizado Fig. 1. Partes principales de los cambiadores de tomas en carga tipo VUC.

6 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Resortes de tope Tapa Engranaje cónico con indicador de posición

Brida de conexión del relé accionado por gas

Argolla de suspensión

Sección superior

Anillo de blindaje

Eje aislante

Tubo de vaciado del aceite

Anillo de blindaje Conmutador

Resistencias de paso

Interruptores de vacío Pitones de guiado

Disco de arrastre del conmutador

Cilindro aislante

Contactos enchufables Conexiones para el selector de tomas Mecanismo de accionamiento por resorte Válvula utilizada durante el proceso

Engranaje intermedio Sección inferior

Borne de corriente

Fig. 2. Cambiador de tomas en carga tipo VUCG.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 7

Conmutadores Los conmutadores con interruptores de vacío son del tipo de alta velocidad, accionados por resorte, con resistencias como impedancia de transición. Están equipados con contactos de clavija que conectan automáticamente el conmutador con los aisladores de la caja del conmutador cuando este se introduce en la caja. Unas guías mantienen el conmutador en la posición correcta cuando se introduce en la caja. El acoplamiento mecánico al mecanismo de accionamiento motorizado se establece automáticamente cuando el pitón de arrastre se introduce en la ranura del disco de arrastre. El diseño y dimensionamiento del conmutador ofrecen una alta fiabilidad y larga duración, con un mínimo mantenimiento y facilidad de inspección. Los conmutadores con interruptores de vacío combinan todas las ventajas del tipo convencional con una mayor capacidad de ruptura, una mayor duración del contacto y menos mantenimiento. El conmutador funciona de acuerdo con el ciclo del banderín, lo que supone una complejidad mínima y un flujo de potencia total en ambas direcciones. Un rectificador mecánico garantiza el funcionamiento solo en la dirección que ofrezca el menor esfuerzo de ruptura y desgaste de los contactos, independientemente del comando de SUBIDA o BAJADA.

Los interruptores de vacío duran mucho tiempo, aunque se han montado para poder cambiarlos fácilmente en caso necesario, por ejemplo, en aplicaciones industriales donde el número de operaciones puede ser extremadamente alto. El sistema de contacto se activa mediante un sistema mecánico compacto con resortes de accionamiento integrados, rectificador mecánico, un sistema mecánico robusto para el interruptor de vacío activado y engranajes de cruz de Malta para el funcionamiento de los contactos auxiliares. Todos los conmutadores UCG (corriente nominal máx. 800 A) y UCL (corriente nominal máx. 1300 A) de fabricación convencional pueden sustituirse fácilmente con conmutadores de vacío para poder aprovechar las mejoras incorporadas en este tipo. El conmutador VUCG se adapta sin modificaciones a todos los cambiadores de tomas UCG fabricados a partir de 1977, lo que permite actualizar todos los cambiadores de tomas UCG a la tecnología de vacío. El conmutador VUCL se adapta a todas las cajas de UCL fabricadas a partir de 1985 sin modificaciones.

La carga pasa de una toma a la otra mediante los interruptores de vacío y los contactos auxiliares. Los contactos auxiliares también pueden romper la corriente de carga en el improbable caso de que un interruptor de vacío fallase. Con VUCG en posición de servicio, la corriente de carga se transfiere a través de los contactos auxiliares y los interruptores de vacío. Todos los contactos portadores de corriente están fabricados con materiales de baja resistencia. Con VUCL en posición de servicio, la corriente de carga se transfiere mediante un contacto de puenteo.

Fig. 3. Ejemplos de los conmutadores VUCG y VUCL.

8 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Selectores de tomas Aunque hay varios tamaños de selector de tomas en la gama VUC de cambiadores de tomas, todos tienen funciones similares con diferentes capacidades.

Diferencias de diseño entre la gama VUC de cambiadores de tomas en carga La gama VUC de cambiadores de tomas consta de dos conmutadores y dos selectores de tomas.

Los contactos fijos se montan alrededor de los ejes centrales. Los contactos móviles se montan y se accionan mediante los ejes situados en el centro del selector. Los contactos móviles se conectan al conmutador por medio de colectores de corriente constituidos por conductores de cobre aislados con papel.

Los conmutadores son el VUCG y el VUCL. Ambos tienen extinción de arco en interruptores de vacío. En VUCG, la corriente de carga pasa continuamente por los interruptores de vacío, mientras que VUCL tiene un contacto de puenteo para la corriente de carga cuando no está en funcionamiento.

Dependiendo de la corriente de carga, los contactos móviles tienen uno, dos o más brazos de contacto en paralelo con uno, dos o cuatro dedos de contacto cada uno. Los dedos hacen contacto en un extremo con el contacto fijo y en el otro con el colector de corriente. Los contactos móviles se deslizan sobre los contactos fijos y los anillos del colector de corriente, dando lugar a una acción de autolimpieza de los contactos. Esta disposición asegura una buena conductividad y un desgaste insignificante de los contactos.

Los selectores de tomas disponibles son C y III. VUCG se puede combinar con ambos, mientras que VUCL siempre lleva el selector de tomas III. La corriente nominal de paso máxima para VUCG y VUCL es la misma en todos los tipos de conexión (N, T, E, B). VUCG es adecuado para transformadores trifásicos de hasta 350 MVA aproximadamente, mientras que VUCL es adecuado para 750 MVA aproximadamente.

Los selectores de tomas disponibles para la gama de cambiadores de tomas VUC son el C y el III. El selector de tomas C se puede combinar con conmutadores VUCG. El selector de tomas III se puede combinar con VUCG y con VUCL. Ambos tipos de selectores de tomas utilizan un cilindro de resina epoxi reforzado con fibra de vidrio y sin divisiones para el selector de escalón fino.

VUCG.N/C 650 kV

VUCG.N/III 650 kV

VUCL../III 650 kV

1

2

3 L (m)

Fig. 4. Selectores de tomas: tamaño C y tamaño III.

Fig. 5. Comparación de tamaños de los cambiadores de tomas en carga tipo VUC. 1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 9

Caja del conmutador y sección superior La parte superior forma la brida que se utiliza para el montaje de la tapa del transformador, y para soportar la caja de engranajes para los ejes de accionamiento. La parte superior incluye una conexión para el tubo del conservador, conexiones de vaciado y refrigeración, un terminal de puesta a tierra, el dispositivo de supervisión y la tapa con su junta. Hay dos diseños para la parte superior: uno para montaje por la tapa y otro para premontaje (montaje por la culata) en la parte activa del transformador. Las cajas del conmutador tienen juntas de gran calidad que garantizan el vacío y rendimiento a prueba de sobrepresiones en cualquier condición de funcionamiento. En caso de desgaste del material por un uso prolongado, las juntas se pueden volver a apretar. Los extremos superior e inferior de los cilindros son de aluminio fundido. Los ejes de accionamiento y los engranajes cónicos se encuentran junto a los cilindros del conmutador, facilitando el acceso a los conmutadores. La parte inferior tiene orificios de posición para el conmutador, cojinetes, abrazaderas para el montaje del selector de tomas y terminal de corriente para el conmutador. También hay una válvula de vaciado en la parte inferior que solamente debe abrirse durante el proceso de secado del transformador. La sección superior e inferior están fijadas a un cilindro de plástico reforzado con fibra de vidrio. Los aisladores que atraviesan la pared del cilindro están sellados mediante juntas tóricas con presión elástica. Cada unidad fabricada se prueba bajo vacío con el exterior expuesto a helio y se comprueba la posibilidad de fugas usando un detector de gas helio. Pintura Las secciones superiores de la caja del conmutador llevan un acabado en pintura Munsell 5,5 B 5,5/1,25 de color azul grisáceo, de clase C3 contra la corrosión conforme a las normas SS-EN ISO 12944-2 y SS-EN ISO 9223. Si necesita pintura de mayor resistencia a la corrosión, como C4 o C5, póngase en contacto con ABB para obtener más información.

10 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Mecanismo de accionamiento El engranaje cónico, montado en la brida de la parte superior, transmite el arrastre del mecanismo de accionamiento motorizado, a través del eje aislado vertical, al engranaje intermedio del conmutador y el selector de tomas. Desde el engranaje intermedio, un eje de transmisión transfiere la energía al conmutador a través de un prensaestopas de aceite en la parte inferior de la caja del conmutador. Cuando el conmutador se introduce en la caja (tras la inspección), el arrastre se vuelve a conectar automáticamente mediante un sencillo procedimiento que garantiza que el eje de transmisión y el pitón de guiado del mecanismo del conmutador están correctamente alineados. El engranaje intermedio arrastra también la cruz de Malta del selector de tomas por medio de una conexión de rueda libre. La cruz de Malta proporciona movimiento alterno a los dos ejes verticales del selector de tomas. El eje de transmisión externo, que no es necesario retirar durante las tareas de mantenimiento, minimiza el riesgo de errores de alineación en el sistema. No obstante se puede solicitar un tope de fin de carrera mecánico para el selector de tomas. También se pueden suministrar por encargo sistemas de ejes especiales. Resistencias de paso Las resistencias de paso están fabricadas con alambre y colocadas encima de los contactos del conmutador. Las resistencias son robustas y están diseñadas para durar el mismo tiempo que el mecanismo en condiciones de funcionamiento normales. Aplicaciones especiales, condiciones de carga, entornos y líquidos aislantes Consulte al proveedor en los casos siguientes: – – Para aplicaciones distintas de red. (Podrían aplicarse limitaciones en el número de operaciones por tiempo). – – En el caso de condiciones de carga inusuales, como sobrecargas que superen IEC 60076-7 o IEEE C57.911995, cargas inductivas o capacitivas extremas o cargas que superen los datos que aparecen en este documento. – – En caso de necesitar líquidos aislantes distintos del aceite mineral. – – Medición de corriente en fase antes de punto neutro.

Diseños especiales Por encargo, también se pueden obtener cambiadores de tomas VUC para regulación con bobinado de polarización y regulación Y/D. Mecanismo de accionamiento motorizado El mecanismo de accionamiento motorizado proporciona la fuerza motriz que necesita el cambiador de tomas. La energía procede de un motor y se transmite por medio de una serie de engranajes y un eje de transmisión. Diversos elementos instalados en el mecanismo alargan los intervalos de mantenimiento y aumentan su fiabilidad. Accesorios Pida a su proveedor una lista de accesorios disponibles para los cambiadores de tomas y los mecanismos de accionamiento motorizado.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 11

Principios de funcionamiento del cambiador de tomas

Secuencia de conmutación, VUCG Utilizando un sistema de contacto auxiliar (MC, RC) junto con los interruptores de vacío (MVI, RVI) solo se necesitan dos interruptores de vacío por fase. La Fig. 8 muestra el recorrido de la corriente durante el funcionamiento normal, desde x hasta el punto neutro (también podría ser a la fase siguiente). Cuando la carga se pasa de x a v, la primera parte de la secuencia de funcionamiento es abrir el interruptor de vacío principal (MVI) y dejar que la corriente fluya a través de la resistencia de paso (TR), Fig. 9. El contacto principal (MC) se gira después (Figs.

10 y 11) para conectarlo a v. El interruptor de vacío principal se cierra, provocando una corriente circulante asociada impulsada por la diferencia en el potencial de tensión, Fig. 12. La corriente de carga sigue ahora el recorrido normal desde v hasta el punto neutro. En la Fig. 13, la resistencia de paso se desconecta cuando se abren los interruptores de vacío de la resistencia (RVI). El contacto de resistencia (RC) se gira y se coloca en la posición que se muestra en la Fig. 14. Por último, la secuencia se completa y se llega a la siguiente posición de funcionamiento cuando el interruptor de vacío de la resistencia se cierra. Consulte la Fig. 15.

x

x

MVI

TR MC

RVI

MVI

TR MC

RC

v

RVI

RC

v

Fig. 8.

Fig. 12.

x

MVI

x

TR MC

RVI

MVI

TR MC

RC

RVI

RC

v

v

Fig. 9.

Fig. 13.

x

MVI

x

TR MC

RVI

MVI

TR MC

RC

RVI

RC

v

v

Fig. 10.

Fig. 14.

x

MVI

x

TR MC

RVI

MVI

12 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

RC

v

v

Fig. 11.

TR MC

RC

Fig. 15.

RVI

Secuencia de conmutación, VUCL Utilizando un sistema de contacto auxiliar (MC, RC) junto con los interruptores de vacío (MVI, RVI) solo se necesitan dos interruptores de vacío por fase. La Fig. 16 muestra el recorrido de la corriente durante el funcionamiento normal, desde x hasta el punto neutro (también podría ser a la fase siguiente). Al cambiar la carga de x a v, la primera parte de la secuencia de funcionamiento es abrir el contacto de puenteo (BPC), Figs. 17 y 18. La siguiente es abrir el interruptor de vacío principal (MVI) y dejar que la corriente fluya por la resistencia de paso (TR), Fig. 19.

El contacto principal (MC) se gira después (Figs. 20 y 21) para conectarlo a v. El interruptor de vacío principal se cierra, provocando una corriente circulante asociada impulsada por la diferencia en el potencial de tensión, Fig. 22. La corriente de carga pasa ahora desde v. El contacto de puenteo se conecta a v (Figs. 23 y 24). En la Fig. 25, la resistencia de paso se desconecta cuando se abren los interruptores de vacío de la resistencia (RVI). La corriente de carga sigue ahora el recorrido normal desde v hasta el punto neutro. El contacto de resistencia (RC) se gira (Fig. 26) y conecta el lado v. Por último, la secuencia se completa y se llega a la siguiente posición de funcionamiento cuando el interruptor de vacío de la resistencia se cierra. Consulte la Fig. 27.

x

MVI

x

BPC

MC

TR

RVI

MVI

v

TR

RVI

RC

v

Fig. 19.

Fig. 16.

x

MVI

x

BPC

MC

TR

RVI

MVI

RC

BPC

MC

v

TR

RVI

RC

v

Fig. 20.

Fig. 17.

x

MVI

x

BPC

MC

TR

RVI

MVI

BPC

MC

RC

v

Fig. 18.

BPC

MC

RC

TR

RVI

RC

v

Fig. 21.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 13

x

x

MVI

BPC

MC

TR

RVI

MVI

BPC

MC

RC

TR

RVI

RC

v

v

Fig. 22.

Fig. 25.

x

x

MVI

BPC

MC

TR

RVI

MVI

BPC

MC

RC

TR

RVI

RC

v

v

Fig. 23.

Fig. 26.

x

x

MVI

BPC

MC

TR

RVI

MVI

v

Fig. 24.

14 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

BPC

MC

RC

v

Fig. 27.

TR RC

RVI

Tipo de regulación Conmutación lineal (tipo L) El margen de regulación es igual a la tensión del bobinado de tomas. No se utiliza ningún selector de conmutación. Fig. 28.

Fig. 28.

Selector de conmutación para conmutación más/menos (tipo R) El selector de conmutación amplía el margen de regulación a dos veces la tensión del bobinado de tomas, conectando el bobinado principal a diferentes extremos del bobinado de regulación. Fig. 29.

Selector de conmutación de inversión

Fig. 29.

Selector de conmutación para escalón grueso/fino (tipo D) En la conmutación tipo D, el selector de conmutación amplía el margen de regulación a dos veces la tensión del bobinado de tomas, conectando o desconectando el bobinado de regulación grueso. Fig. 30.

Selector de conmutación, grueso/fino

Fig. 30.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 15

Tipo de conexión Trifásica con punto neutro (N) Solo se requiere una unidad para las tres fases. El punto neutro de los transformadores está en el cambiador de tomas.

Fig. 31.

Monofásica (E) Solo se requiere una unidad

Fig. 32.

Trifásica en triángulo (B) Se necesitan dos unidades. Impulsadas por el mismo mecanismo de accionamiento motorizado. Una unidad para dos fases.

Fig. 33.

Trifásica en triángulo totalmente aislada (T) Se necesitan tres unidades. Impulsadas por el mismo mecanismo de accionamiento motorizado.

Fig. 34.

Transformador automático (T) Hay varias configuraciones de transformadores automáticos. Este ejemplo muestra el cambiador de tomas en toma automática.

Fig. 35.

16 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Características y datos técnicos del cambiador de tomas

Designación de tipo

VUCG . . XXXX/YYYY/Z VUCL . . XXXX/YYYY/Z Ejemplo de VUCGRE 650/700/C Tipo de cambiador de tomas VUC... Conmutador con interruptores de vacío Tipo de conmutación L Lineal R Más/Menos D Gruesa/Fina Tipo de conexión N Trifásica con punto neutro (una unidad) E Monofásica (una unidad) T Trifásica totalmente aislada (tres unidades) B Trifásica en triángulo (dos unidades; monofásica y bifásica) Tensión soportada de impulso a tierra VUCG: 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1050 kV VUCL: 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1050 kV Corriente nominal máx. de paso Consulte en las tablas los datos de conmutadores y selectores de tomas respectivamente. De los dos valores nominales, el más bajo es el que determina el valor nominal global. Tamaño del selector de tomas C selector de tomas para VUCG solo III selector de tomas para VUCG y VUCL

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 17

Conmutadores Tipo

Corriente nominal máx. de paso

VUCG.N, B, E, T

450, 600, 700, 800, 1600 3) A

VUCG.N, B, E, T, versión corta 1)

450, 600, 700 2), 800 2) A

VUCL.N, B, E, T

700, 1000, 1300, 2600 3) A

Tabla 1. Conmutadores. 1) Consulte en esta guía los planos acotados de las cajas de conmutadores más cortas. Consulte también los límites en la Fig. 21. 2) Solo disponible en conexión E, T. 3) Solo disponible en conexión E, T y requiere división de corriente forzada durante el funcionamiento; consulte la sección correspondiente. Póngase en contacto con el proveedor para obtener más información.

Selectores de tomas Tipo

Conexión

Corriente nominal máx. de

Tensión máxima

paso

en la prueba de impulsos en toda la gama

C III

N, B

600 A

350 kV 1)

E, T

600, 1200, 1500 A

350 kV 1)

N, B

1000 A

550 kV 1)

E, T

1000, 1800, 2400 A

550 kV 1)

Tabla 2. Selectores de tomas. 1) Debe tenerse en cuenta que estos valores son más bajos en determinadas posiciones. Consulte Niveles de aislamiento.

Combinaciones posibles de conmutadores y selectores de tomas Conmutador

VUCG

VUCL

C

III

Selector de tomas

Número máximo de posiciones Tipo de

Selector de

conmutación

tomas

Lineal

C

18

III

22

C

35

Más/Menos Grueso/Fino

Número máx. de posiciones

III

35

C

35

III

35

División de corriente forzada En algunas aplicaciones, dos o más polos de un cambiador de tomas, o más de un cambiador de tomas pueden funcionar en paralelo. Sin embargo, es importante hacerlo correctamente. Hay diferencias entre si tiene que funcionar en posición (no durante la maniobra) solo o si debe funcionar durante la maniobra. En posición La división de corriente forzada en posición solo se utiliza entre polos del mismo cambiador de tomas para funcionamiento monofásico. Se utiliza con un selector de tomas con una corriente nominal inferior a la del conmutador. Al tener el mismo número de conductores a través del bobinado de regulación que el número de polos del selector de tomas y conectarlos todos a un polo del selector de tomas, el valor nominal de un polo multiplica el número de polos que se pueden utilizar. De lo contrario, hay que reducir la corriente nominal por la desigual división de corriente entre los polos. Durante el funcionamiento La división de corriente forzada durante el funcionamiento se puede utilizar cuando el conmutador tiene una corriente nominal inferior que la del selector de tomas o cuando dos o más cambiadores de tomas funcionan en paralelo en la misma fase. Al poner el mismo número de conductores en paralelo a través de los bobinados que el número de polos o de cambiadores de tomas en paralelo, puede que resulten las condiciones de funcionamiento en paralelo. Sin embargo, la impedancia entre estos recorridos paralelos debe ser tal que la corriente que pasa por cualquiera de los polos o por cualquiera de los cambiadores de tomas no debe superar el valor nominal de ninguno de ellos. La razón es que los polos de los conmutadores no funcionan exactamente al mismo tiempo. Para conseguir esta impedancia normalmente es necesario que los conductores paralelos se mantengan separados tanto en el bobinado de regulación como en el bobinado principal. Sin embargo, la impedancia entre ambos debe calcularla el fabricante del transformador en los casos en los que haya que utilizar la división de corriente forzada durante el funcionamiento.

Tabla 3. Número máximo de posiciones.

Consulte también la información en IEC 60214-2, apartado 6.2.9.

18 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Tensión nominal por fase del escalón La tensión de escalón máxima admisible está limitada por la rigidez dieléctrica y por la capacidad de conmutación del conmutador. La tensión nominal por fase del escalón es una función de la corriente de paso nominal, como puede verse en los diagramas siguientes. Para los transformadores de hornos de arco, solo se permite hasta el 75 % de las tensiones de escalón especificadas. Si durante los cortocircuitos de electrodos la corriente supera en dos veces la corriente de paso nominal, póngase en contacto con el proveedor para obtener ayuda. En la versión corta, VUCG tiene una caja del conmutador 220 mm más corta; consulte los planos acotados de este documento. Para las versiones cortas podrían aplicarse restricciones en las aplicaciones distintas de red.

Conmutación con inductancia de fuga para regulación de escalón grueso/fino Cuando funciona desde los extremos del devanado fino o grueso, puede aparecer una elevada inductancia de fuga que cause un desplazamiento de fase entre la corriente conmutada y la tensión de recuperación. Al pedir un cambiador de tomas, debe especificarse este valor para permitir su correcto dimensionamiento. El valor de inductancia de fuga puede especificarse en nuestra ficha técnica o podemos calcularlo a partir de las dimensiones de las piezas activas y el número de vueltas. Si desea más información, consulte IEC 60214-2 o la información del producto 5492 0031-100. Si en los cambiadores de tomas UC se obtienen valores superiores a los aceptables, el cambiador de tomas VUC podría ser una alternativa, ya que tolera valores más altos.

3500

4500 4000

2500

Tensión de escalón (V)

Tensión de escalón (V)

3000

VUCG.N,B,E,T

2000

VUCG.E,T Versión corta

VUCG.N,B,E,T Versión corta

1500 1000 500 0

3000

VUCL.N,B,E,T

2000

1000 0

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Corriente de paso nominal (A) Fig. 36. Tensión nominal por fase del escalón para el tipo VUCL.

0

500 Corriente de paso nominal (A)

1000

Fig. 37. Tensión nominal por fase del escalón para tipo VUCL.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 19

Duración de los contactos En los siguientes diagramas la duración prevista de los contactos fijos y móviles del conmutador se muestra como una función de la corriente nominal de paso. La duración se basa en pruebas de servicio intensivo de hasta 600 000 operaciones. La duración de los contactos figura en la placa de características.

600000 N.º de operaciones

500000 400000

VUCG.N,B,E,T

VUCL.N,B,E,T

300000 200000 100000 0 0

100 200 300 400 500 600

700 800 900 1000 1100 1200 1300

Corriente de paso nominal (A) Fig. 38. Duración de los contactos de los tipos VUCG y VUCL.

Normas y ensayos Los cambiadores de tomas en carga fabricados por ABB satisfacen los requisitos de las normas IEC 60214-1 e IEEE C57.131-1995.

Placa de características

Los ensayos de tipo incluyen: –– –– –– –– –– ––

Ensayos Ensayos Ensayos Ensayos Ensayos Ensayos

de aumento de temperatura de contactos de conmutación de corriente de cortocircuito de impedancia de transición mecánicos dieléctricos

Los ensayos de rutina incluyen: Fig. 39. Ejemplo de placa de características.

–– –– –– –– –– ––

Comprobación del montaje Ensayo mecánico Ensayo de secuencias Ensayo de aislamiento de los circuitos auxiliares Ensayo de vacío Inspección final

20 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Niveles de aislamiento LI es el impulso por rayo (1,2/50 µs). pf es la tensión de prueba de frecuencia de potencia (60 s). Los niveles de aislamiento se indican como la tensión soportada de impulso – tensión soportada de frecuencia de potencia.

b1

contacto correspondiente en la fase adyacente

a2 b2

e1

Los ensayos se realizaron según la norma IEC 60214-1, con un cambiador de tomas nuevo y con aceite de aislamiento limpio I -30 °C según IEC 60296. El valor de tensión soportada del aceite fue superior a 40 kV/2,5 mm (IEC 60156).

g1 a1 b1

Fig. 40. Conmutación lineal (L).

Niveles de aislamiento a tierra (g1 y g2) Para VUCG y VUCL 380-150 kV, 650-275 kV, 750-325 kV y 1050-460 kV

contactos correspondientes en la fase adyacente

Los niveles de impulso por rayo (LI) y los niveles de frecuencia de potencia (Pf) corresponden a los siguientes valores U msegún IEC: LI (kV)

Pf (kV)

Um (kV)

380

150

72,5 1)

650

275

145

750

325

170

1050

460

300

b1

a1

a2

b2

e1

g1

Tabla 4. 1) Cubre 76 kV, que no es un valor IEC.

a1 Entre contactos adyacentes eléctricamente en el selector de tomas, no conectados. a2 Entre los extremos del bobinado fino de regulación (toda la gama). Para conmutación grueso/fino en posición menos, esto significa entre el extremo que oscila libremente en el bobinado grueso y cualquier extremo del bobinado fino. b1 Entre tomas no conectadas de fases diferentes del selector de escalón fino b2 Entre contactos abiertos de distintas fases en el conmutador. c1 Entre extremos del bobinado grueso en el conmutador de escalón grueso/fino d1 Entre tomas no conectadas de fases diferentes del selector de escalón grueso (conmutación de escalón grueso/fino) e1 Entre la toma preseleccionada y la toma conectada de una fase en el conmutador y en el selector de fase. f1 Entre cualquier extremo del bobinado grueso y la toma conectada f2 Entre cualquier extremo del bobinado grueso y la mitad del bobinado fino. g1 Toma conectada a tierra g2 Toma preseleccionada a tierra

b1

Fig. 41. Conmutación inversa (R).

contactos correspondientes en la fase adyacente d1 c1

d1

f2 a2

a1

f1

b2

e1 g2

g1

b1

Fig. 42. Conmutación gruesa/fina (D).

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 21

Tensiones no disruptivas VUCG con selector de tomas C Todos los valores se indican como 1,2/50 µs de tensión soportada de impulso (kV) – tensión soportada de frecuencia de potencia (kV). a1 no es válido, puesto que las ubicaciones de los contactos son tales que los contactos adyacentes eléctricamente no están físicamente adyacentes; consulte los esquemas de conexiones de este documento. Tipo de

N.º de

Dentro de una fase

Entre fases para punto neutro

conmutación posiciones a2

c1

f1

f2

e1

b2

b1

d1

L

-14

350-140

-

-

-

100-20

100-20

400-150

-

L

15-16

290-120

-

-

-

100-20

100-20

300-125

-

L

17-18

250-95

-

-

-

100-20

100-20

300-125

-

R

-13

350-140

-

-

-

100-20

100-20

400-150

-

R

14-15

250-95

-

-

-

100-20

100-20

300-125

-

R

16-27

350-140

-

-

-

100-20

100-20

400-150

-

R

28-31

290-120

-

-

-

100-20

100-20

300-125

-

R

32-35

250-95

-

-

-

100-20

100-20

300-125

-

D

-13

350-140

400-150

400-150

400-150

100-20

100-20

400-150

400-150

D

14-15

250-95

350-140

350-140

350-140

100-20

100-20

300-125

350-140

D

16-27

350-140

400-150

400-150

400-150

100-20

100-20

400-150

400-150

D

28-31

290-120

350-140

350-140

350-140

100-20

100-20

300-125

350-140

D

32-35

250-95

350-140

350-140

350-140

100-20

100-20

300-125

350-140

Tabla 5.

VUCG con la versión sin apantallar del selector de tomas III Todos los valores se indican como 1,2/50 µs de tensión soportada de impulso (kV) – tensión soportada de frecuencia de potencia (kV). Tipo de

N.º de

Dentro de una fase

Entre fases para punto neutro

conmutación posiciones

a1

a2

c1

f1

f2

e1

b2

b1

d1

L

-14

300-125

490-150

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

L

15-16

300-125

420-150

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

L

17-18

300-125

350-140

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

R

-11

300-125

490-150

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

R

12-13

300-125

420-150

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

R

14-15

300-125

350-140

-

-

-

100-20

100-20

500-160

R

16-27

300-125

490-160

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

R

28-31

300-125

420-150

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

R

32-35

300-125

350-140

-

-

-

100-20

100-20

500-160

-

D

-11

300-125

490-160

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

500-160

600-200

D

12-13

300-125

420-150

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

500-160

600-200

D

14-15

300-125

350-140

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

500-160

600-200

D

16-27

300-125

490-160

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

500-160

600-200

D

28-31

300-125

420-150

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

500-160

600-200

D

32-35

300-125

350-140

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

500-160

600-200

Tabla 6.

22 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

VUCG con la versión apantallada del selector de tomas III Todos los valores se indican como 1,2/50 µs de tensión soportada de impulso (kV) – tensión soportada de frecuencia de potencia (kV). Tipo de

N.º de

Dentro de una fase

Entre fases para punto neutro

conmutación posiciones a1

a2

c1

f1

f2

e1

b2

b1

d1

L

-14

300-125

550-180

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

L

15-16

300-125

480-160

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

L

17-18

300-125

400-150

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

L

19-22

300-125

350-125

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

-11

300-125

550-180

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

12-13

300-125

480-160

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

14-15

300-125

400-150

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

16-27

300-125

550-180

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

28-31

300-125

480-160

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

32-35

300-125

400-150

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

D

-11

300-125

550-180

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

12-13

300-125

480-160

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

14-15

300-125

400-150

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

16-27

300-125

550-180

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

28-31

300-125

480-160

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

32-35

300-125

400-150

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

Tabla 7.

VUCL con la versión sin apantallar del selector de tomas III Todos los valores se indican como 1,2/50 µs de tensión soportada de impulso (kV) – tensión soportada de frecuencia de potencia (kV). Tipo de

N.º de

Dentro de una fase

Entre fases para punto neutro

conmutación posiciones a1

a2

c1

f1

f2

e1

b2

b1

d1

L

-14

300-125

490-150

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

L

15-16

300-125

420-150

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

L

17-18

300-125

350-140

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

R

-11

300-125

490-150

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

R

12-13

300-125

420-150

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

R

14-15

300-125

350-140

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

R

16-27

300-125

490-160

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

R

28-31

300-125

420-150

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

R

32-35

300-125

350-140

-

-

-

130-20

100-20

500-160

-

D

-11

300-125

490-160

600-200

600-200

600-200

130-20

100-20

500-160

600-200

D

12-13

300-125

420-150

600-200

600-200

600-200

130-20

100-20

500-160

600-200

D

14-15

300-125

350-140

600-200

600-200

600-200

130-20

100-20

500-160

600-200

D

16-27

300-125

490-160

600-200

600-200

600-200

130-20

100-20

500-160

600-200

D

28-31

300-125

420-150

600-200

600-200

600-200

130-20

100-20

500-160

600-200

D

32-35

300-125

350-140

600-200

600-200

600-200

130-20

100-20

500-160

600-200

Tabla 8.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 23

VUCL con la versión apantallada del selector de tomas III Todos los valores se indican como 1,2/50 µs de tensión soportada de impulso (kV) – tensión soportada de frecuencia de potencia (kV). Tipo de

N.º de

Dentro de una fase

Entre fases para punto neutro

conmutación posiciones a1

a2

c1

f1

f2

e1

b2

b1

d1

L

550-180

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

-14

300-125

L

15-16

300-125

480-160

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

L

17-18

300-125

400-150

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

L

19-22

300-125

350-125

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

-11

300-125

550-180

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

12-13

300-125

480-160

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

14-15

300-125

400-150

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

16-27

300-125

550-180

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

28-31

300-125

480-160

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

R

32-35

300-125

400-150

-

-

-

100-20

100-20

550-180

-

D

-11

300-125

550-180

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

12-13

300-125

480-160

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

14-15

300-125

400-150

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

16-27

300-125

550-180

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

28-31

300-125

480-160

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

D

32-35

300-125

400-150

600-200

600-200

600-200

100-20

100-20

550-180

600-200

Tabla 9.

Intensidad de la corriente de cortocircuito La intensidad de la corriente de cortocircuito se comprueba mediante tres aplicaciones de 2 segundos de duración, sin desplazamiento de los contactos entre las tres aplicaciones. Cada aplicación tiene un valor inicial de al menos 2,5 veces el valor eficaz (rms). Conmutador

Selector de

Corriente de paso máx.

tomas

nominal,

Tipo de conexión

A rms VUCG

VUCL

2 segundos de

3 segundos de

duración, valor

duración, valor

eficaz kA

eficaz kA

Valor pico, kA

C

450, 600

N,B,E,T

6 1)

6 1)

15

C

700, 800

N,B,E,T

9

9

23

III

450, 600, 700, 800

N,B,E,T

9

9

23

III

700, 1000, 1300

N,B,E,T

15

15

38

Tabla 10. 1) En el caso de VUC..E,T se pueden solicitar valores superiores.

24 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Tensión más alta de servicio por fase a través del bobinado de regulación En las tablas siguientes se muestra la tensión de servicio de fase más alta permisible para los diferentes tipos de conexión. A través del bobinado

A través del bobinado

de regulación (kV)

grueso y fino (kV)

Cambiador de

con

sin apmto. con

sin apmto.

tomas,

apmto.

contactos

contactos

selector de tomas

contactos

apmto.

La duración de los contactos especificada en la placa de características se determina teniendo en cuenta que las corrientes de un máximo de 1,5 veces la corriente nominal de paso se dan en un máximo del 3 % de las operaciones de cambio de tomas. Por encima de estos valores, las sobrecargas aumentan el desgaste de los contactos y reducen su vida útil. Puede encontrar más información acerca de las sobrecargas en las secciones correspondientes de IEC 60214-2.

contactos

VUCG.N

C

-

35

VUCL.N

III 1)

-

40

52

35

75

45

VUCG.T, E, B

C

-

VUCG.T, E, B

III 1)

68

35

-

45

45

80

VUCL.T, E, B

III 1)

68

45

60

80

60

Tabla 11. Tensión más alta permisible de servicio por fase a través del bobinado de regulación. 1) Se pueden solicitar valores superiores. Póngase en contacto con ABB.

Corriente nominal de paso La corriente nominal de paso del cambiador de tomas es la corriente que el cambiador de tomas es capaz de transferir de una toma a otra a la tensión de escalón nominal correspondiente, y que puede conducirse de manera continuada sin que ello afecte a las características técnicas indicadas en este documento. La relación entre la corriente nominal de paso y la tensión de escalón se muestra en las Figs. 36 - 37. La corriente nominal de paso determina el dimensionamiento de las resistencias de paso. La corriente nominal de paso se indica en la placa de características (Fig. 39). Sobrecarga ocasional Si la corriente nominal de paso del cambiador de tomas no es inferior al valor más alto de la corriente de toma del bobinado con toma del transformador, el cambiador de tomas no evitará la sobrecarga ocasional del transformador, de conformidad con las normas IEC 60076-7 y ANSI/IEEE C57.91-1995. Para cumplir estos requisitos, los modelos VUC se han diseñado de tal forma que el aumento de temperatura de los contactos por encima de la del aceite adyacente no exceda de 20 K cuando se carguen con una corriente de 1,2 veces la corriente nominal de paso máxima del cambiador de tomas.

Temperatura del aceite Siempre que se use aceite aislante de tipo “Aceite para transformador -30 °C” conforme a IEC 60296, la temperatura del aceite adyacente al cambiador de tomas deberá encontrarse entre -25 y +105 °C para un funcionamiento normal, tal como se muestra en la Fig. 43. Líquidos aislantes alternativos Las diferentes marcas se deben evaluar caso por caso debido a las diferencias de viscosidad en comparación con el aceite mineral para transformador y la consiguiente diferencia en disipación del calor. También hay que tener en cuenta las resistencias dieléctricas y la influencia de la humedad. Póngase en contacto con el proveedor para obtener más información.

1. No se permiten operaciones. 2. Sobrecarga de emergencia. El cambiador de tomas no restringirá la sobrecarga ocasional del transformador según las normas indicadas en la sección Sobrecarga ocasional. 3. Rango de funcionamiento normal.

4. No se permiten operaciones. 5. No se permiten operaciones.

Fig. 43. Temperatura del aceite.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 25

Conmutación con inductancia de fuga para regulación gruesa/fina En el paso del extremo del bobinado de escalón fino al extremo del bobinado grueso, se puede establecer una inductancia de fuga elevada con los dos bobinados en serie. El momento decisivo se produce al conmutar la posición media mecánica de los cambiadores de tomas, ya que la corriente en circulación no solo pasa por un bucle, sino por todo el bobinado de escalón grueso y fino. La inductancia de fuga que se produce desde un bucle (Fig. 44) es insignificante, pero puede ser importante desde el bobinado entero de escalón grueso y fino (Fig. 45). Esta inductancia de fuga provoca una conmutación de fase entre la corriente de conmutación y la tensión de recuperación que hace la interrupción más grave. El cambiador de tomas debe dimensionarse teniendo esto en cuenta. La inductancia de fuga debe especificarse en la hoja de pedido. En algunas configuraciones de bobinado, como los bobinados en escalón grueso y fino colocados axialmente, este valor podría ser muy alto. Si desea más información, consulte IEC 60214-2 o pregunte a su proveedor.

Bobinado principal

Bobinado grueso

Bobinado fino

Fig. 44. Funcionamiento normal.

26 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Resistencia de interconexión y conmutador con resistencia de interconexión Cuando está en funcionamiento el selector de conmutación, el bobinado de tomas se desconecta durante un breve periodo de tiempo. La tensión de dicho bobinado se determina entonces por la tensión y las capacidades de los bobinados adyacentes o la pared/centro de la cuba. En algunas disposiciones de bobinados, tensiones y capacidades, la tensión controlada por capacidad alcanzará magnitudes excesivas para el selector de conmutación. En estos casos deben conectarse resistencias para controlar el potencial, denominadas resistencias de interconexión, de acuerdo con la Fig. 46. La resistencia de interconexión se conecta entre la mitad del bobinado de tomas y el punto de conexión de la parte inferior de la caja del conmutador; consulte los diagramas monofásicos de este documento. Esto significa que la potencia se disipa continuamente en las resistencias, lo que se suma a las pérdidas sin carga de los transformadores. Las resistencias también deben dimensionarse para la disipación de potencia. Las resistencias de interconexión normalmente se montan separadas del cambiador de tomas, pero también se pueden montar debajo del selector de tomas siempre que no se utilice un conmutador con resistencia de interconexión. Consulte a su proveedor en este caso.

Bobinado principal

Bobinado grueso

Bobinado fino

Fig. 45. Funcionamiento con una inductancia de fuga alta.

Los siguientes límites se aplican a los selectores de conmutación de los diferentes selectores de tomas: Selector de

Tensión de recuperación

Corriente capacitiva máx.

tomas

máx.

(mA rms)

(kV rms) C

35

200

III

35

300

Cuando haga el pedido, indique la disposición del bobinado y la información de acuerdo con el ejemplo de la Fig. 47 y la Tabla 13, y el proveedor calculará si necesita resistencias de interconexión o no. Si las necesita, el proveedor elegirá las adecuadas. Si necesita un conmutador con resistencia de interconexión para limitar las pérdidas sin carga, proporcione esta información en la hoja de pedido. Si tiene alguna duda, póngase en contacto con el fabricante.

Tabla 12.

La corriente capacitiva es la corriente que pasa por el selector de conmutación antes de que se abra. En la Fig. 46 hay un conmutador, el conmutador con resistencia de interconexión, que conecta las resistencias de interconexión solo cuando se necesitan. El conmutador forma parte del selector de tomas y va montado en la placa inferior del selector de tomas; consulte los planos acotados de este documento.

Bobinado

Tensión de fase

Conexión

Alta tensión (HV)

132 kV (H1)

Triángulo

Bobinado de regulación

13,2 kV (U)

Más/Menos

(RW) (tensión a través) Tabla 13. Ejemplo de disposición e información del bobinado.

C1 = Capacitancia entre HV y RW C2 = Capacitancia entre cuba y RW Frecuencia 50 Hz

Este conmutador se utiliza cuando las pérdidas sin carga deben ser bajas y/o cuando la potencia continua en las resistencias de interconexión es muy elevada. El conmutador con resistencia de interconexión solo está disponible para el selector de tomas III.

Bobinado principal

Conmutador

Cuba

Bobinado de regulación con selector de conmutación

Selector de tomas

Fig. 46. Ejemplo de resistencia de interconexión.

Conmutador con resisten­­­cia de inter­ conexión Resisten­­ cia de inter­ conexión

H1

U

HV

RW

C1

+

C2

-

Fig. 47. Ejemplo de disposición e información del bobinado.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 27

Instalación y mantenimiento

Cambiador de tomas Instalación Los cambiadores de tomas pueden suministrarse para el método de montaje por la tapa o para el método de montaje por la culata en el transformador. Consulte las instrucciones detalladas de instalación en la Guía de instalación y puesta en servicio correspondiente. Secado El cambiador de tomas debe almacenarse protegido de la intemperie y dentro de su envoltura de plástico hasta el momento del montaje. El cambiador de tomas debe secarse antes de su puesta en servicio. El conmutador no debe incluirse en el proceso de secado. Para obtener más instrucciones, consulte la Guía de instalación y puesta en servicio. Pesos En las tablas 14 y 15 se muestran todos los pesos de los cambiadores de tomas de la gama VUC.

Designación de tipo de

Peso aprox. en kg

cambiador de tomas en carga

Cambiador

Aceite

de tomas sin

necesario

aceite 1) VUCG.N

380-750/450-800

450

185

1050/450-800

480

230

710

VUCG.T

380-750/450-800

1100

3x185

1655

1050/450-800

1175

3x230

1865

VUCG.B

380-750/450-800

810

2x185

1180

1050/450-800

870

2x230

1330

VUCG.E

380-750/450-800

385

185

570

635

1050/450-800

415

230

645

Tabla 14. Pesos del tipo VUCG. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 115 kg.

Designación de tipo de

Peso aprox. en kg

cambiador de tomas en carga

Cambiador

Aceite

de tomas sin

necesario

Total

aceite 1) VUCL.N

VUCL.T

VUCL.B

VUCL.E

380/700, 1000

510

260

770

650/700, 1000

530

300

830

1050/700, 1000

540

340

880

380/700, 1000, 1300

1320

3x260

2100

650/700, 1000, 1300

1380

3x300

2280

1050/700, 1000, 1300 1410

3x340

2430

380/700, 1000

910

2x260

1430

650/700, 1000

950

2x300

1550

1050/700, 1000

970

2x340

1650

380/700, 1000, 1300

440

260

700

650/700, 1000, 1300

460

300

760

1050/700, 1000, 1300 470

340

810

Tabla 15. Pesos del tipo VUCL. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 150 kg.

28 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Total

Llenado de aceite Para obtener información detallada sobre el llenado de aceite, consulte las instrucciones en la Guía de instalación y puesta en servicio correspondiente. Mantenimiento El mantenimiento se realiza cada 300 000 operaciones. La toma de muestras de aceite debe realizarse según la norma IEC 60422 (2-6 años, límites en función de la norma). Consulte la Guía de mantenimiento para obtener información más detallada. Presión Durante el secado, los cambiadores de tomas no deben tener diferencia de presión con el transformador. Esto se consigue abriendo la válvula de fase de vapor (VP) de la parte inferior. Consulte la Guía de instalación y puesta en servicio para obtener más información. Durante el llenado de aceite, se permite una diferencia de presión de hasta 200 kPa con la atmósfera. Durante el funcionamiento, se permite una diferencia de presión máxima de 100 kPa con la atmósfera. La diferencia de presión con la cuba del transformador durante el llenado de aceite y las pruebas puede ser como máximo de 100 kPa. Durante el funcionamiento, se recomienda que la presión sea lo más baja posible y que no supere los 50 kPa y que, preferiblemente, sea mayor en la cuba del transformador. Para presiones mayores, consulte al proveedor. Accesorios y dispositivos de protección El cambiador de tomas puede estar equipado con distintos dispositivos de protección. El dispositivo de protección estándar es el relé de presión. También hay un relé de flujo de aceite disponible. También existe un dispositivo limitador de presión con alarma y otros sensores de supervisión.

Mecanismo de accionamiento motorizado Diseño Para obtener una descripción detallada del diseño, consulte las distintas guías técnicas de los tipos de mecanismos de accionamiento motorizados BUE o BUL, respectivamente. Instalación El mecanismo de accionamiento motorizado va montado en la parte exterior de la cuba del transformador y conectado al cambiador de tomas mediante ejes de transmisión y engranajes cónicos. El procedimiento adecuado de instalación se puede consultar en la Guía de instalación y puesta en servicio correspondiente. Mantenimiento El mecanismo de accionamiento motorizado se debe inspeccionar visualmente una vez al año. Para obtener información sobre los procedimientos de inspección y mantenimiento, consulte la Guía de mantenimiento correspondiente. Ejes de accionamiento Longitud

L1 (mm)

L2 (mm)

L3 y L4

Mecanismo de

(mm)

accionamiento motorizado

Mín./máx.

500/3100

525/3100

900/2700

BUE2/BUE3

500/3100

600/3100

–

BUL/BUL2

Tabla 16.

Las longitudes máxima y mínima se refieren solo al diseño mecánico. Para el eje vertical L2, consulte los planos acotados de las páginas siguientes. Por encargo se pueden obtener otras disposiciones de ejes. Para disposiciones de ejes estándar, el ángulo máximo (completamente en dos direcciones) es de 4°. Para ángulos mayores se necesita un diseño por encargo. Para unidades sencillas (VUC..E, N), la caja de engranajes del cambiador de tomas podría montarse en el ángulo indicado en la Fig. 48. El ángulo se especifica al realizar el pedido.

Para obtener más información sobre los accesorios y dispositivos de protección, consulte la descripción técnica. 1ZSC000562-AAD. -10°

190°

0° a Rango permitido

Fig. 48. Ángulo de montaje, una sola unidad 1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 29

VUCG.N, E

Fig. A

VUCL.N, E L1

Fig. B

L1

VUCG.B

Fig. C

VUCL.B L3

L1

Fig. D

L3

L1

VUCG.T

Fig. E

VUCL.T L3

L4

L1

Fig. F L1

L3

L4

Fig. 49. Colocación del mecanismo de accionamiento motorizado.

30 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Dimensiones

Dimensiones en mm. El diseño, los datos técnicos y las dimensiones están sujetos a modificación sin previo aviso. Encontrará más información en los planos acotados.

Tipo VUCG.N y tipo VUCG.E 4057)

L1

H32)

70 205 1)

111 D=600 L2

2907)

1) H1

D=470

A

A

H2

Dimensiones del mecanismo de accionamiento motorizado; consulte la Fig. 54.

345 D=740

Selector de tomas C/L

Conmutador C/L 30 Sección A – A Conmutación R210 más/menos y de escalón grueso/ fino

80 16O

332

570

D=420 615 R210

Sección A – A Conmutación lineal

570

D=420 615

Fig. 50. Dimensiones, tipo VUCG/C.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 31

Modelo para montaje en la parte activa del transformador

Modelo para montaje en tapa

85

H1

B

B

H2

Selector de tomas C/L

30 Conmutador C/L

4)

385

4903)

586

Sección B - B Conmutación más/ menos y de escalón grueso/fino

2453) 8403) 293 936

Sección B - B Conmutación lineal

4903)

4903)

580

580

Fig. 51. Dimensiones, tipo VUCG/III.

32 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

H1+106

Para

Tensión soportada

tamaño de de impulso a tierra

H1

H1,

(mm)

H3 2)

H3 2),

versión (mm)

versión

selector de (kV)

corta

corta

tomas

(mm)

C III

(mm)

380, 650, 750

1192

972

1400

1200

1050

1492

1272

1700

1500

380, 650, 750

1354

1134

1400

1200

1050

1654

1434

1700

1500

Tabla 17. Cajas del conmutador.

Para tipo de

Corriente

H2, tamaño C

H2, tamaño III

cambiador de

nominal máx.

(mm)

(mm)

tomas en carga

de paso (A)

VUCG.N

450-600

959

1160

450-800

-

1160

450-600

519

552

601-800

739

552

450-600

Monofásico =

Monofásico =

519

552

Bifásico = 739

Bifásico = 856

-

Monofásico =

VUCG.E, VUCG.T VUCG.B 6)

VUCG.B 6)

5)

601-800

552 Bifásico = 856 Tabla 18. Selectores de tomas. 1) Los anillos de blindaje solo se usan para niveles de aislamiento de 650-275 kV y superiores. 2) Espacio necesario para levantar el conmutador, sin contar el equipo de elevación. 3) Dimensión sin anillo de blindaje. 4) Para un conmutador con resistencia de interconexión, añadir 360 mm. 5) VUCG.T consta de tres unidades monofásicas. 6) VUCG.B consta de una unidad monofásica y una bifásica dispuestas como se muestra en el plano acotado de UCL.B. 7) Espacio necesario para equipo de protección.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 33

4808)

Tipo VUCL.N (trifásico, punto neutro) y tipo VUCL.E (monofásico)

3017)

Dimensiones del mecanismo de accionamiento motorizado; consulte la Fig. 54.

380 Sección A – A Conmutación más/menos y de escalón grueso/ fino

Sección A – A Conmutación lineal

Fig. 52. Dimensiones, tipo VUCL/III.

34 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Tipo VUCL.B (trifásico, triángulo)

Diseño para premontaje en la parte activa del transformador

4)

4)

Fig. 53. Dimensiones, tipo VUCL/III.

Tensión soportada de impulso a tierra

H1 (mm)

H3

380

1415

1500

650, 750

1615

1700

1050

1815

1900

Para montaje en parte activa

H1+85

H3+100

2)

(mm)

(kV)

Tabla 25. Cajas del conmutador.

Para el tipo de

Corriente nominal

cambiador de

máx. de paso (A)

H2, tamaño III (mm)

tomas VUCL.N VUCL.E, T VUCL.B 6)

5)

700, 1000

1160

700, 1000

552

1300

856

700, 1000

Unidad monofásica H22 = 552 Unidad bifásica H21 = 856

Tabla 26. Selectores de tomas. 1) Los anillos de blindaje solo se usan para niveles de aislamiento de 650-275 kV y superiores. 2) Espacio necesario para levantar el conmutador, sin contar el equipo de elevación. 3) Dimensión sin anillo de blindaje. 4) Para un conmutador con resistencia de interconexión, añadir 370 mm. 5) VUCL.T consta de tres unidades monofásicas. 6) VUCL.B consta de una unidad monofásica y una bifásica. 7) Espacio necesario para equipo de protección.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 35

157 157

115

49

128 520 1274

1197

194

75

532

818 308

10

37 45

390

79 383

134

230

366

145

246

475 626 202 75

36

174

258

353

440

213 408

BUL2 Fig. 54. Dimensiones, mecanismos de accionamiento motorizado.

36 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

BUL

BUE2

Conservador de aceite El fabricante del transformador debe proporcionar un conservador para el cambiador de tomas. Considere lo siguiente como una directriz para el diseño. 1. El dispositivo de ventilación debe evitar que la humedad se introduzca en el compartimento del cambiador de tomas y permita la salida de gases. 2. El volumen de aceite debe ser tal que el nivel de aceite esté siempre en el rango del indicador de nivel de aceite a todas las temperaturas predecibles. 3. X corresponde a una altura con una diferencia de presión máxima recomendada entre la cuba del cambiador de tomas y la del transformador de 50 kPa. 4. H corresponde a una altura con una diferencia de presión máxima entre el cambiador de tomas y la atmósfera de 100 kPa.

4) máx. H

3) máx. X

5) mín. 0

I ) DISPOSITIVO DE VENTILACIÓN

INDICADOR DEL NIVEL DE ACEITE con contactos de alarma para nivel bajo

5. El nivel de aceite del cambiador de tomas debe ser igual o inferior al nivel de aceite del transformador. Temporalmente, durante el funcionamiento, el valor puede ser negativo. 6. Conservador resistente al vacío si el cambiador de tomas debe llenarse de aceite en vacío con el conservador montado. Téngase en cuenta que es recomendable dos conservadores de aceite distintos para el transformador y el cambiador de tomas. El lado de aceite y el del aire deben estar separados. Para transformadores con un conservador común para el transformador y el cambiador de tomas debe montarse un filtro en la tubería desde el cambiador de tomas al conservador.

CONSERVADOR DEL TRANSFORMADOR Nivel de aceite 2, 6) CONSERVADOR DEL CTC Nivel de aceite

VÁLVULA VÁLVULA

mín. 3°

Diám. interior apr. Ø20

CUBA DEL TRANSFORMADOR COMPARTIMENTO DEL CTC

Fig. 55.

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 37

Apéndices: Esquemas de las unidades monofásicas

Los esquemas de conexión básicos muestran los diferentes tipos de conmutación y las conexiones adecuadas a los bobinados del transformador. Además, muestran las conexiones con el número máximo de espiras en el bobinado del transformador, con el cambiador de tomas en la posición 1.

El cambiador de tomas también se puede conectar de tal modo que la posición 1 tenga un número efectivo de espiras mínimo en el bobinado del transformador con el cambiador en la posición 1.

Apéndice 1: Esquemas de las unidades monofásicas para VUCG/C Lineal 4 pasos

Número de espiras: 4 Número de posiciones de tomas: 5 5 pasos

Número de espiras: 5 Número de posiciones de tomas: 6 6 pasos

Número de espiras: 6 Número de posiciones de tomas: 7 38 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Más/Menos

Grueso/Fino

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

4

4+4

9

9

5

5+5

11

11

7 pasos

Número de espiras: 7 Número de posiciones de tomas: 8 8 pasos

Número de espiras: 8 Número de posiciones de tomas: 9 9 pasos

Número de espiras: 9 Número de posiciones de tomas: 10 10 pasos

Número de espiras: 10 Número de posiciones de tomas: 11

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 39

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

6

6+6

13

13

7

7+7

15

15

11 pasos

Número de espiras: 11 Número de posiciones de tomas: 12 12 pasos

Número de espiras: 12 Número de posiciones de tomas: 13 13 pasos

Número de espiras: 13 Número de posiciones de tomas: 14 14 pasos

Número de espiras: 14 Número de posiciones de tomas: 15

40 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

8

8+8

17

17

10

9 + 10

19

19

15 pasos

Número de espiras: 15 Número de posiciones de tomas: 16 16 pasos

Número de espiras: 16 Número de posiciones de tomas: 17 17 pasos

Número de espiras: 17 Número de posiciones de tomas 18 18 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas:

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 41

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

10

10 + 10

21

21

12

11 + 12

23

23

12

12 + 12

25

25

14

13 + 14

27

27

20 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 22 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 24 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 26 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas:

42 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

14

14 + 14

29

29

16

15 + 16

31

31

16

16 + 16

33

33

18

17 + 18

35

35

28 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 30 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 32 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 34 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas:

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 43

Apéndice 2: Esquemas de las unidades monofásicas para VUCG/III y VUCL/III Lineal 4 pasos

Número de espiras: 4 Número de posiciones de tomas: 5 5 pasos

Número de espiras: 5 Número de posiciones de tomas: 6 6 pasos

Número de espiras: 6 Número de posiciones de tomas: 7 7 pasos

Número de espiras: 7 Número de posiciones de tomas: 8

44 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Más/Menos

Grueso/Fino

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

4

4+4

9

9

5

5+5

11

11

8 pasos

Número de espiras: 8 Número de posiciones de tomas: 9 9 pasos

Número de espiras: 9 Número de posiciones de tomas: 10 10 pasos

Número de espiras: 10 Número de posiciones de tomas: 11 11 pasos

Número de espiras: 11 Número de posiciones de tomas: 12

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 45

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

6

6+6

13

13

7

7+7

15

15

12 pasos

Número de espiras: 12 Número de posiciones de tomas: 13 13 pasos

Número de espiras: 13 Número de posiciones de tomas: 14 14 pasos

Número de espiras: 14 Número de posiciones de tomas: 15 15 pasos

Número de espiras: 15 Número de posiciones de tomas: 16

46 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

8

8+8

17

17

10

9 + 10

19

19

16 pasos

Número de espiras: 16 Número de posiciones de tomas: 17 17 pasos

Número de espiras: 17 Número de posiciones de tomas: 18 18 pasos

Número de espiras: 18 Número de posiciones de tomas: 19 19 pasos

Número de espiras: 19 Número de posiciones de tomas: 20

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 47

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

10

10 + 10

21

21

12

11 + 12

23

23

12

12 + 12

25

25

20 pasos

Número de espiras: 20 Número de posiciones de tomas: 21 21 pasos

Número de espiras: 21 Número de posiciones de tomas: 22 22 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 24 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas:

48 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

14

13 + 14

27

27

14

14 + 14

29

29

16

15 + 16

31

31

16

16 + 16

33

33

26 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 28 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 30 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas: 32 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas:

1ZSC000562-AAX es | Guía técnica de VUC 49

Lineal

Más/Menos

Grueso/Fino

18

17 + 18

35

35

34 pasos

Número de espiras: Número de posiciones de tomas:

50 Guía técnica de VUC | 1ZSC000562-AAX es

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