1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC Guía técnica
Declaración de conformidad del fabricante El fabricante
ABB AB Components SE-771 80 LUDVIKA Suecia
Declara que Los productos Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC con mecanismos de accionamiento motorizado, tipos BUE2 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 mineral, cumple los requisitos de la • 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
30-01-2010
Firmado por:
.........................................................................
Hans Linder
Cargo
Director de la división de cambiadores de tomas
La finalidad de esta guía técnica es ofrecer a los fabricantes de transformadores, así como a sus diseñadores e ingenieros, la información técnica necesaria para seleccionar el cambiador de tomas adecuado. 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.
Índice Información general................................................................................................................. 5 Principios de diseño................................................................................................................ 8 Cambiador de tomas en carga.......................................................................................... 8 Conmutadores.................................................................................................................. 8 Conmutador convencional.......................................................................................... 8 Conmutador con interruptores de vacío...................................................................... 9 Selector de tomas....................................................................................................... 9 Diferencias de diseño respecto a la gama UC de cambiadores de tomas en carga..... 10 Caja del conmutador y sección superior . ................................................................... 11 Pintura........................................................................................................................ 11 Mecanismo de maniobra............................................................................................. 11 Resistencias de paso.................................................................................................. 12 Aplicaciones especiales, condiciones de carga, entornos y líquidos aislantes.............. 12 Diseños especiales...................................................................................................... 12 Filtración del aceite en línea (para conmutador con extinción del arco en aceite exclusivamente)........................................................................................................... 12 Mecanismo de accionamiento motorizado........................................................................ 13 Tipo BUE2.................................................................................................................. 13 Tipo BUL..................................................................................................................... 13 Accesorios........................................................................................................................ 13 Principios de funcionamiento del cambiador de tomas............................................................ 14 Secuencia de conmutación, UC . ..................................................................................... 14 Secuencia de conmutación, VUCG................................................................................... 15 Tipo de regulación............................................................................................................ 16 Conmutación lineal (tipo L) ......................................................................................... 16 Selector de conmutación para inversión (tipo R).......................................................... 16 Selector de conmutación para escalón grueso/fino (tipo D) ........................................ 16 Tipo de conexión.............................................................................................................. 17 Trifásica con punto neutro (N)...................................................................................... 17 Monofásica (E)............................................................................................................ 17 Trifásica en delta (B).................................................................................................... 17 Trifásica en totalmente aislada (T)................................................................................ 17 Transformador automático (T)...................................................................................... 17 Características y datos técnicos del cambiador de tomas....................................................... 18 Designación de tipo.......................................................................................................... 18 Conmutadores.................................................................................................................. 19 Número máximo de posiciones......................................................................................... 19 Selectores de tomas......................................................................................................... 19 Combinaciones posibles de conmutadores y selectores de tomas.............................. 19 División de corriente forzada............................................................................................. 20 En posición................................................................................................................. 20 Durante el funcionamiento........................................................................................... 20 Tensión de escalón nominal.............................................................................................. 21 Conmutación con inductancia de fuga para regulación gruesa/fina............................. 21 Duración de los contactos................................................................................................ 23 Normas y ensayos............................................................................................................ 25 Placa de características.................................................................................................... 25 Niveles de aislamiento....................................................................................................... 26 Niveles de aislamiento a tierra (g1)............................................................................... 26
Tensiones no disruptivas................................................................................................... 27 UCG y VUCG con selector de tomas C....................................................................... 27 UCG y VUCG con la versión sin apantallar del selector de tomas III............................. 27 UCG y VUCG con la versión apantallada del selector de tomas III............................... 28 UCL con la versión sin apantallar del selector de tomas III........................................... 28 UCL con la versión apantallada del selector de tomas III............................................. 29 UCD con la versión sin apantallar del selector de tomas III.......................................... 29 UCD con la versión apantallada del selector de tomas III............................................. 30 UCC con selector de tomas IV.................................................................................... 30 Intensidad de la corriente de cortocircuito......................................................................... 31 Tensión de servicio máxima por fase a través del bobinado de regulación . ...................... 32 Corriente nominal de paso................................................................................................ 33 Sobrecarga ocasional....................................................................................................... 33 Temperatura del aceite...................................................................................................... 33 Conmutación con inductancia de fuga para regulación gruesa/fina................................... 34 Instalación y mantenimiento..................................................................................................... 37 Cambiador de tomas en carga.......................................................................................... 37 Instalación................................................................................................................... 37 Secado....................................................................................................................... 37 Pesos 37 Llenado de aceite . ..................................................................................................... 39 Mantenimiento............................................................................................................ 39 Presión........................................................................................................................ 39 Accesorios y dispositivos de protección............................................................................ 39 Mecanismo de accionamiento motorizado........................................................................ 39 Diseño......................................................................................................................... 39 Instalación................................................................................................................... 39 Mantenimiento............................................................................................................ 39 Ejes de accionamiento................................................................................................ 39 Dimensiones............................................................................................................................ 41 Tipos UCG/C y VUCG/C................................................................................................... 41 Tipos UCG/III y VUCG/III................................................................................................... 42 Tablas UCG y VUCG................................................................................................... 43 Tipo UCL/III...................................................................................................................... 44 Tablas UCL................................................................................................................. 46 Tipo UCD/III...................................................................................................................... 47 Tablas UCD................................................................................................................. 48 Tipo UCC/IV..................................................................................................................... 49 Tablas UCC................................................................................................................. 50 Conservador de aceite...................................................................................................... 51 Apéndices: Esquemas de las unidades monofásicas............................................................... 52 Apéndice 1: Esquemas de las unidades monofásicas para UCG/C y VUCG/C.................. 52 Apéndice 2: Esquemas de las unidades monofásicas UCG/III, VUCG/III, UCL/III y UCD/III........................................................................................................................... 58 Apéndice 3: Esquemas de las unidades monofásicas UCC/IV.......................................... 63
Información general
Cuando el cambiador de tomas en carga está en funcionamiento el aceite aislante se contaminará. Para evitar que el aceite del transformador se contamine, el conmutador tiene su propia caja separada del resto del transformador 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. El principio de funcionamiento de la gama UC y VUC de cambiadores de tomas en carga se denomina principio de conmutador.
Los cambiadores de tomas en carga de tipo UC suelen ir montados dentro de la cuba del transformador, suspendidos de la tapa del transformador. La alimentación para el funcionamiento del cambiador de tomas en carga procede del mecanismo de accionamiento motorizado que va montado en la parte exterior del transformador. La potencia se transmite mediante ejes y engranajes cónicos. Hay diferentes modelos de cambiadores de tomas en carga de tipo UC con un valor nominal adecuado a cada aplicación.
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 toma en carga tipos UC y VUC.
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Resortes de tope Tapa Sección superior Engranaje cónico con indicador de posición
Brida de conexión del relé accionado por gas
Argolla de suspensión
Sección superior Anillo estático
Eje aislante
Tubo de vaciado del aceite
Anillo estático Conmutador
Resistencias de paso
Cilindro aislante
Contactos fijos y móviles Contactos enchufables
Pitones de guiado Disco de arrastre del conmutador
Conexiones para el selector de tomas Válvula utilizada durante el proceso Sección inferior
Engranaje intermedio
Fig. 2. Cambiador de tomas en carga de tipo UCG.
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Borne de corriente
Resistencias de paso
Interruptores de vacío
Contactos enchufables
Mecanismo de accionamiento por resorte
Fig. 3. Cambiador de tomas en carga de tipo VUCG.
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Principios de diseño Cambiador de tomas en carga Cuando el cambiador de tomas en carga está en funcionamiento el aceite se contamina. El tipo UC con extinción convencional del arco en aceite contamina mucho el aceite, mientras que el tipo 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. Para evitar la contaminación del aceite del transformador, el cambiador de tomas en carga se construye en dos secciones separadas, el conmutador, con su propio reciento, y el selector de tomas. El selector de cargas está montado por debajo de la caja del conmutador y toda la unidad va suspendida en la tapa del transformador.
Conmutador convencional El conmutador se ha diseñado como un sistema de contactos fijos y móviles. El movimiento del sistema de contactos móviles se controla mediante un sistema de ensamblaje poligonal con un conjunto de resortes helicoidales. El sistema de ensamblaje es robusto y se ha comprobado minuciosamente. Los contactos fijos se encuentran en los laterales del conmutador, que son de cartón aislante. Los contactos portadores de corriente son de cobre o de cobre y plata, y los contactos de ruptura de cobre y tungsteno.
VUC y UC son de tipo conmutador. UC funciona de acuerdo con el principio del ciclo de la bandera y VUC funciona de acuerdo con el principio del ciclo del banderín.
Conmutadores Hay dos tipos de conmutadores, el tipo convencional con extinción del arco en aceite y el nuevo tipo con interruptores de vacío. El conmutador es del tipo de alta velocidad, accionado por resorte, con resistencias como impedancia de transición. Los conmutadores están equipados con contactos de clavija que conectan automáticamente el conmutador con el selector de tomas del conmutador cuando se introduce el conmutador 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.
Fig. 4. Ejemplos de conmutadores UCG y VUCG.
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Conmutador con interruptores de vacío Combina todas las ventajas del tipo convencional con una mayor capacidad de ruptura y duración y menos mantenimiento. 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 un menor esfuerzo de ruptura y desgaste de los contactos. 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 fallo. En posición de trabajo, la corriente se transfiere a través de los contactos auxiliares y de los interruptores de vacío. Todos los contactos portadores de corriente están hechos con materiales de baja resistencia.
Selector de tomas Aunque hay varios tamaños de selector de tomas en las gamas UC y VUC de cambiadores de tomas en carga, todos tienen funciones similares con diferentes características. 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. 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 interruptores de vacío duran mucho tiempo, sin embargo se han montado para poder cambiarlos fácilmente si es 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 de fabricación convencional pueden sustituirse fácilmente con conmutadores de vacío para poder aprovechar las mejoras incorporadas a este tipo.
Fig. 5. Selector de tomas: tamaño C y tamaño III.
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Diferencias de diseño respecto a la gama UC de cambiadores de tomas en carga La gama UC de cambiadores de tomas consta de cinco conmutadores y tres selectores de tomas. Los conmutadores, de menor a mayor son UCG, VUCG, UCL, UCD y UCC. VUCG tiene extinción del arco en vacío, los demás tienen extinción del arco en aceite. 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. Los tipos de selectores de tomas, de menor a mayor, son C, III y IV. El selector de tomas C se puede combinar con los conmutadores UCG y VUCG. El selector de tomas III puede combinarse con todos los conmutadores excepto con el UCC. El selector de tomas IV solo puede combinarse con UCC.
Para seleccionarlos correctamente, utilice esta guía técnica o el programa “Compas” de selección de ABB. UCG está disponible en dos versiones (estándar y corta) y gestiona transformadores de 200 – 300 MVA conectados en estrella y transformadores automáticos de hasta 500 MVA. UCL gestiona transformadores conectados en estrella de hasta 500 – 600 MVA y transformadores automáticos de hasta 1000 MVA. UCD y UCC gestionan transformadores conectados en estrella de >600 MVA y >1000 MVA respectivamente. Para conexiones de bobinados en las que se necesitan tres cambiadores de tomas monofásicos cada fase del UCD y UCC debe tener su propio mecanismo de accionamiento motorizado. En el selector de carga IV los contactos fijos se montan en barras aislantes mientras que los tipos C y III utilizan un cilindro de resina epoxi reforzado con fibra de vidrio sin divisiones.
UCG.N/C UCG.N/III VUCG.N/C VUCG.N/III UCL.N/III 650 kV 650 kV 650 kV
UCD.N/III 650 kV
1 2
3
L (m)
Fig. 6. Comparación de tamaños de los cambiadores de tomas en carga, tipo UC.
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UCC.N 650 kV
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 tubería al conservador, conexiones de vaciado y filtrado, 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 deberá 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, clase C3 contra la corrosión de color azul grisáceo, conforme a SS-EN ISO 12944-2. Si necesita pintura con mayor resistencia a la corrosión como C4 o C5, puede solicitar más información a ABB. Mecanismo de maniobra El engranaje cónico, montado en la brida de la parte superior, transmite el arrastre del mecanismo de accionamiento motorizado, a través del eje vertical, al engranaje intermedio para el 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 sistema que asegura que el eje de transmisión y el pasador de guiado del mecanismo del conmutador estén 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.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 11
Resistencias de paso Las resistencias de paso están hechas de hilo 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: –– Aplicaciones especiales tales como: - - Hornos de arco - - HVDC - - Rectificadores - - Reactores en derivación - - Reactores en serie - - Desfasadores - - Tracción - - Aplicaciones industriales en general - - CTC en paralelo – – En el caso de condiciones de carga inusuales, como sobrecargas que superen IEC 60076-7 o IEEE C57.91-1995, cargas inductivas o capacitivas extremas o cargas que superen los datos que aparecen en este documento. –– En caso de entornos de funcionamiento extremos como humedades muy altas, temperaturas extremas, interiores, etc. –– En caso de necesitar líquidos aislantes distintos del aceite mineral.
Diseños especiales Por encargo también se pueden obtener cambiadores de tomas UC y VUC para regulación con bobinado de polarización y regulación Y/D. Filtración del aceite en línea (para conmutador con extinción del arco en aceite exclusivamente) La filtración de aceite en línea no se necesita en ninguna aplicación y no aumenta la duración de los contactos, pero puede ser ventajosa en cambiadores de tomas en carga con extinción del arco en aceite en determinadas aplicaciones como: – – Aplicaciones de hornos de arco (prolonga la duración mecánica y el intervalo de mantenimiento y reduce el tiempo de mantenimiento). – – Aplicaciones de final de proceso de alta tensión (mantiene la alta resistencia dieléctrica del líquido aislante) – – Siempre que convenga un tiempo de parada breve a la hora de realizar el mantenimiento – – En cualquier aplicación con un gran número de maniobras o grandes esfuerzos dieléctricos. La filtración del aceite en línea funciona con una filtración continua de bajo flujo que da los mejores resultados de filtración, con menos riesgo de que se formen burbujas de gas y requiere menos equipo de control. Los cartuchos de filtro se cambian fácilmente sin tener que desconectar el transformador. Puede encontrar más información sobre el filtro de aceite en el manual 1ZSC000562-AAA. La filtración reduce el número de partículas y mantiene la humedad en un nivel de seguridad dieléctrica.
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Mecanismo de accionamiento motorizado El mecanismo de accionamiento motorizado proporciona la fuerza motriz que necesita el cambiador de tomas en carga. 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. Se pueden utilizar dos tamaños de mecanismo de accionamiento motorizado. Si tiene alguna duda sobre qué modelo elegir, consulte al proveedor.
Tipo BUL El BUL (Fig. 8) está destinado a cambiadores de tomas en carga de tipo UCG, VUCG, y UCL en aplicaciones con punto neutro o monofásicas. No obstante, cuando se requiere más espacio para accesorios opcionales podría tener que seleccionarse el tipo BUE2 por el espacio limitado en el BUL. En la guía técnica de los mecanismos de accionamiento motorizado tipo BUL hay una descripción detallada del funcionamiento.
Accesorios
Tipo BUE2 El BUE2 (Fig. 7) está destinado para todos los cambiadores de tomas en carga de tipos UC y VUC. En la guía técnica de los mecanismos de accionamiento motorizado tipo BUE2 hay una descripción detallada del funcionamiento.
Pida a su proveedor una lista de accesorios disponibles para los cambiadores de tomas en carga y los mecanismos de accionamiento motorizado.
Fig. 7. Mecanismo de accionamiento motorizado, tipo BUE2.
Fig. 8. Mecanismo de accionamiento motorizado, tipo BUL.
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Principios de funcionamiento del cambiador de tomas Secuencia de conmutación, UC La secuencia de conmutación del cambiador de tomas en carga de la posición 6 a la posición 5 se muestra en las figuras siguientes. La secuencia se designa como ciclo de bandera simétrico. Esto significa que el contacto principal de conmutación del conmutador se interrumpe antes de que las resistencias de paso se conecten a través del escalón de regulación. El resultado es una fiabilidad óptima en caso de sobrecargas.
En carga nominal, la interrupción tiene lugar en el primer paso de corriente por cero después de la separación de contacto, lo que significa un tiempo de arco medio de aproximadamente 4-6 ms. El tiempo total de una secuencia complete es de aproximadamente 50 ms. El tiempo de operación del mecanismo de accionamiento motorizado del cambio de tomas es aproximadamente de 5 segundos por escalón. (10 segundos para posiciones repetidas).
Fig 9a. Posición 6
Fig. 9d
El contacto del selector V está en la toma 6 y el contacto del selector H en la toma 7. El contacto principal x lleva la corriente de carga.
Se ha cerrado el contacto de resistencia u. La corriente de carga se divide entre Ry y Ru. La corriente de circulación está limitada por la resistencia Ry más Ru.
Fig. 9b
Fig. 9e
El contacto del selector H se ha movido sin paso de corriente de la toma 7 a la toma 5.
Se ha abierto el contacto de resistencia y. La corriente de carga pasa a través de Ru y del contacto u.
Fig. 9c
Fig. 9f. Posición 5
Se ha abierto el contacto principal x. La corriente de carga pasa a través de la resistencia Ry y del contacto de resistencia y.
Se ha cerrado el contacto principal v, la resistencia Ru se puentea y la corriente de carga pasa a través del contacto principal v. El cambiador de tomas en carga está ahora en la posición 5.
14 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
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. 10a 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. 10b. El contacto principal (MC) gira entonces (Figs. 10c
y 10d) para conectarlo con v. El interruptor de vacío principal se cierra, provocando una corriente circulante asociada impulsada por la diferencia de potencial de tensión, Fig. 10e. En la Fig. 10f, la resistencia de paso se desconecta cuando se abren los interruptores de vacío de la resistencia (RVI). La corriente de carga va ahora por el recorrido normal desde v hasta el punto neutro. El contacto de resistencia (RC) se gira y se coloca en la posición que se muestra en la Fig. 10g. 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. 10h). x
x
MVI
TR MC
RVI
MVI
TR MC
RC
v
v
Fig. 10a.
Fig. 10e.
x
x
MVI
TR MC
RVI
MVI
TR MC
RC
RVI
RC
v
v
Fig. 10b.
Fig. 10f.
x
MVI
x
TR MC
RVI
MVI
TR MC
RC
v
RVI
RC
v
Fig. 10c.
Fig. 10g.
x
x
MVI
TR MC
MVI
RVI
TR MC
RC
RVI
RC
v
v
Fig. 10d.
RVI
RC
Fig. 10h.
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Tipo de regulación Conmutación lineal (tipo L) El margen de regulación es igual a la tensión del bobinado de tomas. No se utiliza selector de conmutación. Fig. 12.
Fig. 12.
Selector de conmutación para inversión (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. 13. Selector de conmutación para inversión
Fig. 13.
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. 14.
Selector de conmutación, grueso/fino
Fig. 14.
16 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
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 en carga.
Fig. 15.
Monofásica (E) Solo se requiere una unidad
Fig. 16.
Trifásica en triángulo (B) Se necesitan dos unidades. Impulsadas por el mismo mecanismo de accionamiento motorizado. Una unidad para dos fases.
Fig. 17.
Trifásica en totalmente aislada (T) Se necesitan tres unidades. Impulsadas por el mismo mecanismo de accionamiento motorizado.
Fig. 18.
Transformador automático (T) Hay varias configuraciones de transformadores automáticos. Este ejemplo muestra el cambiador de tomas en toma automática.
Fig. 19.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 17
Características y datos técnicos del cambiador de tomas Designación de tipo
UCG VUCG UCL UCD UCC
. . . . .
. . . . .
XXXX/YYYY/Z XXXX/YYYY/Z XXXX/YYYY/Z XXXX/YYYY/Z XXXX/YYYY
Ejemplo UCGRE 650/700/C Tipo de cambiador de tomas UC... Conmutador con extinción del arco en aceite VUC... Conmutador con interruptores de vacío Tipo de conmutación L Lineal R Más/Menos D Grueso/Fino 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 UCG, VUCG: 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1.050 kV UCL: 380 kV, 650 kV, 750 kV, 1.050 kV UCD, UCC: 380 kV, 650 kV, 1.050 kV Corriente nominal máx. de paso Consulte en las tablas los datos para conmutadores y selectores de tomas respectivamente. El valor nominal inferior determina el valor nominal global. Tamaño del selector de tomas C selector de tomas para UCG y VUCG exclusivamente III selector de tomas para UCG, VUCG, UCL y UCD IV selector de tomas para UCC
18 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Conmutadores
Selectores de tomas
Tipo
Corriente nominal máxima de paso
VUCG.N, B, E, T
450, 600, 700, 800 A
VUCG.N, B, E, T, versión corta 1)
450, 600 A
UCG.N, B
400, 500, 600 A
UCG.E, T
500, 600, 900, 1200, 1500 A
UCG.N, B, versión corta 1)
300 A
UCG.E, T, versión corta
900 A
1)
Tipo
Conexión
Corriente nominal
Tensión máxima en la
máxima de paso
prueba de impulsos en toda la gama
C III
N, B
600 A
350 kV
E, T
600, 1200, 1500 A
350 kV
N, B
1.000 A
550 kV 2)
E, T
1000, 1800, 2400 A
550 kV 2)
N, E
1600 A
500 kV
UCL.N, B
600, 900 A
IV
UCL.E, T
600, 900, 1800, 2400 A
Tabla 2. Selectores de tomas.
UCD.N 2)
1000 A
UCD.E
2)
1600 A
UCC.N 2)
1600 A
UCC.E 2)
1600 A
1)
1) UCC requiere un mecanismo de accionamiento motorizado para cada unidad y por tanto no está disponible en las conexiones B y T. 2) Debe tenerse en cuenta que en ciertas posiciones, estos valores son más bajos. Consulte los niveles de aislamiento.
Tabla 1. Conmutadores. 1) Consulte en esta guía los planos acotados de alojamientos de conmutadores más cortos. Consulte también los límites en la Fig. 21. 2) UCC y UCD requieren un mecanismo de accionamiento motorizado para cada unidad de cambiador de tomas en carga.
Combinaciones posibles de conmutadores y selectores de tomas Conmutador
UCG, VUCG
UCL
UCD
UCC
III
IV
Selector de tomas
C
Número máximo de posiciones Tipo de
Selector de
c onmutación
tomas
posiciones
Lineal
C
18
III
22
Más/Menos
Grueso/Fino
Número máxima de
IV
18
C
35
III
35
IV
35
C
35
III
35
IV
35
Tabla 3. Número máxima de posiciones.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 19
División de corriente forzada En algunas aplicaciones, dos o más polos de un cambiador de tomas en carga, o más de un cambiador de tomas en carga pueden funcionar en paralelo. Sin embargo, es importante hacerlo correctamente. Hay diferencias si tiene que funcionar en posición (no durante la maniobra) solo o si debe funcionar durante la maniobra.
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 en carga funcionan en paralelo en la misma fase.
En posición La división de corriente forzada en posición solo se utiliza entre polos del mismo cambiador de tomas en carga para funcionamiento monofásico. Se utiliza con un selector de tomas con una corriente nominal inferior 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.
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 carga 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 en carga 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 a través de la regulación como del bobinado principal. Sin embargo, la impedancia entre ambos debe calcularla el fabricante del transformador en los casos en que haya que utilizar la división de corriente forzada durante el funcionamiento. Consulte también la información en IEC 60214-2, apartado 6.2.9.
20 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Tensión de escalón nominal La tensión de escalón máxima admisible está limitada por la rigidez dieléctrica y por la capacidad de conmutación del conmutador. La tensión de escalón nominal está en 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. En caso de que durante los cortocircuitos de electrodos la corriente supere en dos veces la corriente de paso nominal, póngase en contacto con el proveedor y pídale consejo.
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 CTC, 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.
UCG t VUCG en su versión corta tienen una caja del conmutador 220 mm más corta, consulte los planos acotados en este documento. Para la versión corta, puede que haya restricciones en aplicaciones distintas de red.
3500
Step voltage (V)
UCG.E,T
UCG.N,B
3000 2500 2000 1500
UCG.E,T Short version
UCG.N,B Short version
1000 500 0 0
100 200 300
400 500
600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Rated through-current (A)
Fig. 20. Tensión nominal por fase del escalón para tipo UCG. 3500
Step voltage (V)
3000 2500
VUCG.N,B,E,T
2000
VUCG.N,B,E,T Short version
1500 1000 500 0 0
100
200
300
400
500
600
700
800
Rated through-current (A)
Fig. 21. Tensión nominal por fase del escalón para tipo VUCG.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 21
5000 4500 UCL.N,B
Step voltage (V)
4000
UCL.E,T
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0
200
400
600
800
1200
1000
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
Rated through-current (A)
Fig. 22. Tensión nominal por fase del escalón para tipo UCL. 5000 4500
UCC.E
Step voltage (V)
4000 3500 UCC.N
3000
For higher values contact ABB
2500 2000 1500 1000 500 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Rated through-current (A)
Fig. 24. Tensión nominal por fase del escalón para tipo UCC. 5000
UCD.E
4500
UCD.E
Step voltage (V)
4000 3500 UCD.N
3000
For higher values contact ABB
2500
UCD.N
2000 1500 1000 500 0 0
200
400
600
800
1000
Rated through-current (A)
Fig. 25. Tensión nominal por fase del escalón para tipo UCD.
22 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
1200
1400
1600
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. Se basa en el ensayo de tipo con 50000 operaciones de conmutación y una corriente que corresponde a la corriente máxima nominal de paso. La duración de los contactos figura en la placa de características.
500000 450000
UCG.N,B 100% load
No.of operations
400000
80% average load
350000 300000
UCG.E,T 100% load
250000 200000
80% average load
150000 100000 50000 0 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Rated through-current (A)
No.of operations
Fig. 26. Duración de contactos para tipo UCG.
600000 500000
VUCG.N,B,E,T
400000 300000 200000 100000 0 0
100 200 300 400 500 600
700 800
Rated through-current (A) Fig. 27. Duración de contactos para tipo VUCG. 500000 450000
UCL.N,B 100% load
No.of operations
400000
80% average load
350000 300000
UCL.E,T 100% load
250000 200000
80% average load
150000 100000 50000 0 0
250
500
750
900 1000
1250
1500
1750
2000
2250
2400 2500
Rated through-current (A)
Fig. 28. Duración de contactos para tipo UCL.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 23
500000 450000
No.of operations
400000 350000 UCC.N 100% load
300000 250000
UCC.E 100% load
200000 80% average load
150000 100000 50000 0 0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Rated through-current (A)
Fig. 30. Duración de contactos para tipo UCC. 500000 450000
No.of operations
400000
UCD.E 100% load
350000 UCD.N 100% load
300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 0
200
400
600
800
1000
Rated through-current (A)
Fig. 31. Duración de contactos para tipo UCD.
24 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
1200
1400
1600
Normas y ensayos Los cambiadores de tomas en carga fabricados por ABB satisfacen las exigencias de las normas IEC 60214-1, 2003-02, e IEEE C57.131-1995. Los ensayos 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: –– –– –– –– –– ––
Comprobación del montaje Ensayo mecánico Ensayo de secuencias Ensayo de aislamiento de los circuitos auxiliares Ensayo de vacío Inspección final
Placa de características
fm_00299
Fig. 32. Ejemplo de placa de características.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 25
Niveles de aislamiento LI es el impulso por rayo (1,2/50 µs) a tierra. pf es la tensión de prueba de frecuencia de potencia a tierra (60 s). Los niveles de aislamiento se indican como la tensión soportada de impulso – tensión soportada de frecuencia de potencia.
b1
a2
Los ensayos se realizaron según IEC 60214-1, 2003‑02, con un cambiador de tomas en carga 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). Niveles de aislamiento a tierra (g1) Para UCG y VUCG 380-150 kV, 650-275 kV, 750-325 kV y 1050-460 kV Para UCL 380-150 kV, 650-275 kV, 750-325 kV y 1050-460 kV Para UCC y UCD 380-150 kV, 650-275 kV y 1050-460 kV
contacto correspondiente en la fase adyacente b2
e1
g1 a1 b1
Fig. 33. Conmutación lineal (L).
contactos correspondientes en la fase adyacente
b1
Los niveles de impulso por rayo (LI) y los niveles de frecuencia de potencia (Pf) corresponden a los siguientes valores Um-de acuerdo con IEC: LI (kV)
Pf (kV)
Um (kV)
380
150
72,5
650
275
145
750
325
170
1050
460
300
a1
a2
b2
e1
g1
b1
Tabla 4.
a1 Entre contactos adyacentes eléctricamente en el selector de tomas, no conectados. a2 Entre 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
Fig. 34. Conmutación inversa (R).
contactos correspondientes en la fase adyacente d1 c1
d1
f2 a2
a1
f1
b2
e1
g1
b1
Fig. 35. Conmutación grueso/fino (D).
26 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Tensiones no disruptivas UCG y 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 ya que por las ubicaciones de los contactos, los contactos adyacentes eléctricamente no están físicamente adyacentes, consulte los esquemas de conexiones de este documento. Tipo de
N.º de
conmu-
posiciones
tación
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
L
-14
350-140
400-150
400-150
400-150
100-20
100-20
400-150
400-150
L
15-16
290-120
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
L
17-18
250-95
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
R
-13
350-140
400-150
400-150
400-150
100-20
100-20
400-150
400-150
R
14-15
250-950
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
R
16-27
350-140
400-150
400-150
400-150
100-20
100-20
400-150
400-150
R
28-31
290-120
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
R
32-35
250-95
350-140
350-140
350-140
100-20
100-20
300-125
350-140
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.
UCG y 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
conmu-
posiciones
tación
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
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.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 27
UCG y 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
conmu-
posiciones
tación
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
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.
UCL 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
conmu-
posiciones
tación
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
L
-14
300-125
490-150
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
L
15-16
300-125
420-150
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
L
17-18
300-125
350-140
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
R
-11
300-125
490-150
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
R
12-13
300-125
420-150
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
R
14-15
300-125
350-140
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
R
16-27
300-125
490-160
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
R
28-31
300-125
420-150
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
R
32-35
300-125
350-140
-
-
-
130-20
130-20
500-160
-
D
-11
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
500-160
600-200
D
12-13
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
500-160
600-200
D
14-15
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
500-160
600-200
D
16-27
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
500-160
600-200
D
28-31
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
500-160
600-200
D
32-35
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
500-160
600-200
Tabla 8.
28 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
UCL 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
conmu-
posiciones
tación L
-14
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
300-125
550-180
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
L
15-16
300-125
480-160
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
L
17-18
300-125
400-150
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
L
19-22
300-125
350-125
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
R
-11
300-125
550-180
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
R
12-13
300-125
480-160
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
R
14-15
300-125
400-150
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
R
16-27
300-125
550-180
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
R
28-31
300-125
480-160
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
R
32-35
300-125
400-150
-
-
-
130-20
130-20
550-180
-
D
-11
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
550-180
600-200
D
12-13
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
550-180
600-200
D
14-15
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
550-180
600-200
D
16-27
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
550-180
600-200
D
28-31
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
550-180
600-200
D
32-35
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
130-20
130-20
550-180
600-200
Tabla 9.
UCD 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
conmu-
posiciones
tación L
-14
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
300-125
490-150
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
L
15-16
300-125
420-150
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
L
17-18
300-125
350-140
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
R
-11
300-125
490-150
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
R
12-13
300-125
420-150
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
R
14-15
300-125
350-140
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
R
16-27
300-125
490-160
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
R
28-31
300-125
420-150
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
R
32-35
300-125
350-140
-
-
-
200-20
200-20
500-160
-
D
-11
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-160
600-200
D
12-13
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-160
600-200
D
14-15
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-160
600-200
D
16-27
300-125
490-160
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-160
600-200
D
28-31
300-125
420-150
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-160
600-200
D
32-35
300-125
350-140
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-160
600-200
Tabla 10.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 29
UCD 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
conmu-
posiciones
tación L
-14
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
300-125
550-180
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
L
15-16
300-125
480-160
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
L
17-18
300-125
400-150
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
L
19-22
300-125
350-125
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
R
-11
300-125
550-180
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
R
12-13
300-125
480-160
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
R
14-15
300-125
400-150
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
R
16-27
300-125
550-180
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
R
28-31
300-125
480-160
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
R
32-35
300-125
400-150
-
-
-
200-20
200-20
550-180
-
D
-11
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
550-180
600-200
D
12-13
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
550-180
600-200
D
14-15
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
550-180
600-200
D
16-27
300-125
550-180
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
550-180
600-200
D
28-31
300-125
480-160
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
550-180
600-200
D
32-35
300-125
400-150
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
550-180
600-200
Tabla 11.
UCC con selector de tomas IV 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
Contactos
N.º de
conmu-
apantallados
posiciones
tación
(s)/contactos
Dentro de una fase
Entre fases para tipo de punto neutro
a1
a2
c1
f1
f2
e1
b2
b1
d1
sin apantallar (us) L
us
-16
200-80
300-125
-
-
-
200-20
200-20
300-125
-
L
s
-16
200-80
500-170
-
-
-
200-20
200-20
500-170
-
L
us
17-18
200-80
300-125
-
-
-
200-20
200-20
300-125
-
L
s
17-18
200-80
450-150
-
-
-
200-20
200-20
500-170
-
R
us
-13
200-80
300-125
300-125
-
-
200-20
200-20
300-125
-
R
s
-13
200-80
500-170
600-200
-
-
200-20
200-20
500-170
-
R
us
14-15
200-80
250-95
300-125
-
-
200-20
200-20
300-125
-
R
s
14-15
200-80
400-150
600-200
-
-
200-20
200-20
500-170
-
R
us
16-27
200-80
300-125
300-125
-
-
200-20
200-20
300-125
-
R
s
16-27
200-80
500-170
600-200
-
-
200-20
200-20
500-170
-
R
us
28-35
200-80
250-95
300-125
-
-
200-20
200-20
300-125
-
R
s
28-35
200-80
400-150
600-200
-
-
200-20
200-20
500-170
-
D
us
16-27
200-80
300-125
300-125
350-150
350-150
200-20
200-20
300-125
350-150
D
s
16-27
200-80
500-170
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-170
600-200
D
us
28-35
200-80
250-95
300-125
350-150
350-150
200-20
200-20
300-125
350-150
D
s
28-35
200-80
400-150
600-200
600-200
600-200
200-20
200-20
500-170
600-200
Tabla 12.
30 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 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
UCG
VUCG
UCL
UCD UCC
Selector de
Corriente nominal máx.
2 segundos de
3 segundos de
tomas
de paso,
Tipo de conexión
duración, valor
duración, valor
A rms
eficaz kA
eficaz kA
Valor pico, kA
C
300, 400
N,B,E,T
6
6
15
C
500, 600
N,B,E,T
6
6
15
C
500
E,T
6
6
15
C
600
E,T
6
6
15
C
900
E,T
12
12
30
C
1200
E,T
12
12
30
C
1500
E,T
16
16
40
III
300
N,B,E,T
7 1)
61)
18
III
500
N,B,E,T
7
6
1)
18
III
600
N,B,E,T
7 1)
61)
18
III
900
E,T
10
10
25
III
1200
E,T
17
17
43
III
1500
E,T
18
18
45
C
600
N,B,E,T
6
6
15
C
800
E,T
8 1)
81)
22
III
800
N,B,E,T
8 1)
81)
22
III
600
N,B,E,T
11 1)
111)
30
III
900
N,B,E,T
11
11
30
III
1800
E,T
24
24
64
III
2400
E,T
28
27
79
III
1000
N,B,E,T
12
12
30
III
1600
E,T
18
18 2)
45
IV
1600
N,E
18
18 2)
45
1)
1)
1)
Tabla 13. 1) En el caso de UC..E,T o VUC..E,T se pueden solicitar valores superiores. 2) Disponible para rendimiento reforzado con 24 kA valor eficaz y 60 kA valor pico.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 31
Tensión más alta de servicio por fase a través del bobinado de regulación La tabla siguiente muestra la tensión de servicio de fase más alta permisible para los diferentes tipos de conexión.
Bobinado de regulación (kV)
Bobinado de escalón grueso y fino (kV)
Apantallamiento de
con
sin
con
sin
contactos: Cambiador de tomas, selector de tomas UCC.N
IV
UCD.N
III
UCL.N
III
UCG.N
III
UCC.E
IV
UCD.E,
III
UCL.T, E, B
III
UCL.T, E, B
III
52
35
75
45
68
45
80
60
UCG.N
C
-
35
-
40
UCL.T, E, B
C
-
35
-
45
VUCG.T, E, B
III
68
45
80
60
VUCG.N
C
-
35
-
40
VUCG.T, E, B
C
-
35
-
45
Tabla 14. Tensión más alta permisible por fase a través del bobinado de regulación.
32 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Corriente nominal de paso
Sobrecarga ocasional
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 nominal de escalón correspondiente, y que puede conducirse de manera continuada mientras cumpla los datos técnicos de este documento. La corriente nominal de paso es normalmente la misma que la corriente más alta de las tomas. La corriente de paso nominal está limitada por la tensión de escalón, tal y como se muestra en las curvas de los diagramas de las figuras 13 - 17. La corriente nominal de paso determina el dimensionamiento de las resistencias de paso y la duración de los contactos. La corriente nominal de paso se indica en la placa de características (figura 23).
Si la corriente de paso nominal 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, 2005-12 y ANSI/IEEE C57.911995. Para cumplir estos requisitos, los modelos UC se han diseñado de tal forma que el aumento de temperatura de los contactos sobre el aceite adyacente no exceda 20 K cuando se carguen con una corriente de 1,2 veces la corriente nominal de paso máxima. La duración de los contactos especificada en la placa de características se señala teniendo en cuenta que las corrientes de valor máximo 1,5 veces la corriente nominal de paso, se dan durante 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, 2004-10.
Temperatura del aceite Siempre que se use aceite aislante de tipo “Aceite para transformador -30 °C” conforme a IEC 60296, 2003-11, la temperatura del aceite adyacente al cambiador de tomas en carga estará entre -25 y +105 °C para un funcionamiento normal, tal como se muestra en la ilustración. La gama de UC (pero no de VUC) se puede ampliar a -40 °C siempre que la viscosidad no supere 2500 mm2/s (=cst). Hay que evaluar cada marca caso por caso por las diferencias de viscosidad en comparación con el aceite mineral para transformador y la consiguiente diferencia en disipación de calor. También hay que tener en cuenta las resistencias dieléctricas y la influencia de la humedad. La conmutación en vacío suele permitir el uso de una gama más amplia de fluidos aislantes.
1. No se permiten operaciones. 2. Sobrecarga de emergencia. El cambiador de tomas en carga no restringirá la sobrecarga ocasional del transformador según las normas indicadas en la sección Sobrecarga ocasional. 3. Margen de funcionamiento normal.
4. UC: Cuando funciona dentro de este margen no se permiten sobrecargas (en el PDF pone consulten a ABB components). VUC: No se permiten operaciones. 5. UC: Funcionamiento solo con transformador desenergizado. VUC: No se permiten operaciones. Fig. 36. Temperatura del aceite.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 33
Conmutación con inductancia de fuga para conmutación de escalón grueso/fino En el paso del extremo del bobinado de escalón fino al extremo del bobinado grueso, se puede montar una inductancia de fuga elevada con los dos bobinados en oposición 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. 28), es insignificante, pero puede ser importante desde el bobinado entero de escalón grueso y fino(Fig. 29).
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 CTC debe dimensionarse teniendo esto en cuenta. Si desea una inductancia de fuga, indíquelo en el pedido. En algunas configuraciones de bobinado, como los bobinados en escalón grueso y fino situados axialmente, este valor podría ser tan alto que necesitara un CTC mayor. Si desea más información, consulte IEC 60214-2, 2004-10, o pregunte a su proveedor.
Bobinado principal
Bobinado de escalón grueso
Bobinado de escalón fino
Fig. 37. Funcionamiento normal.
Bobinado principal
Bobinado de escalón grueso
Bobinado de escalón fino
Fig. 38. Funcionamiento con una inductancia de fuga alta.
34 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
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 tiempo. La tensión de dicho bobinado viene determinada 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. 30. 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. Los siguientes límites se aplican a los selectores de conmutación de los diferentes selectores de tomas: Selector de Tensión de recuperación máx. Corriente capacitiva máx. tomas
(kV rms)
(mA rms)
C
35
200
III
35
300
IV
35
300
Tabla 15.
La corriente capacitiva es la corriente que pasa por el selector de conmutación antes de que se abra.
Conmutador Bobinado principal
Bobinado de regulación con selector de conmutación
Conmutador con resistencia de interconexión Selector de tomas Resistencia de interconexión
Fig. 30. Ejemplo de resistencia de interconexión.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 35
En la Fig. 30 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 en este documento. 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. La resistencia de interconexión está disponible para todos los selectores de tomas excepto para el selector de tomas C. Cuando haga el pedido, indique la disposición del bobinado y la información de acuerdo con el ejemplo siguiente y el proveedor calculará si necesita resistencias de interconexión. Si las necesita, el proveedor elegirá las adecuadas. Si necesita un conmutador con resistencia de interconexión para limitar las pérdidas sin carga, proporcione esa información en la hoja de pedido. Si tiene alguna duda, póngase en contacto con el fabricante.
Cuba
U
HV
RW
C1
+
C2
-
Fig. 40. Ejemplo.
C1 = Capacitancia entre HV y RW C2 = Capacitancia entre cuba y RW Frecuencia 50 Hz 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 16.
36 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Instalación y mantenimiento
Cambiador de tomas en carga Instalación Los cambiadores de tomas en carga pueden suministrarse para el método de montaje de la tapa o para el método de montaje por la culata en el transformador. Consulte las instrucciones de instalación en la Guía de instalación y puesta en servicio correspondiente.
Secado El cambiador de tomas en carga debe almacenarse protegido de la intemperie y dentro de su envoltura de plástico hasta el momento del montaje. El CTC debe secarse antes de su puesta en servicio. El conmutador no debería entrar en el proceso de secado. Consulte las instrucciones en la Guía de instalación. Pesos Las tablas siguientes muestran todos los pesos de los cambiadores de tomas en carga de la gama UC.
Designación del tipo de cam-
Peso aprox. en kg
biador de tomas en carga
Cambiador
Aceite
de tomas sin
necesario
Total
Designación del tipo de cam-
Peso aprox. en kg
biador de tomas en carga
Cambiador
Aceite
de tomas sin
necesario
aceite 1) UCG.N UCG.T
UCG.B UCG.E
Total
aceite 1)
380-750/300-600
425
185
610
350
185
535
1050/300-600
435
230
665
380-750/700-800
450
185
635
VUCG.N
380-750/450-600
2)
380-750/300-900
1080
3x185
1635
1050/450-600 2)
360
230
590
380-750/1050-1500
1230
3x185
1785
1050/700-800
460
230
690
1050/300-900
1110
3x230
1800
380-750/450-600 2)
990
3x185
1545
VUCG.T
1050/1200-1500
1275
3x230
1965
380-750/700-800
1290
3x185
1845
380-750/300-600
750
2x185
1120
1050/450-600 2)
1020
3x230
1710
1050/300-600
770
2x230
1230
1050/700-800 3)
1320
3x230
2010
380-750/300-900
360
185
545
380-750/450-600 2)
680
2x185
1050
380-750/1200-1500
410
185
595
380-750/700-800
780
2x185
1150
1050/300-900
370
230
600
1050/450-600 2)
690
2x230
1150
1050/1200-1500
425
230
655
1050/700-800
790
2x230
1250
380-750/450-600 2)
330
185
515
380-750/700-800
Tabla 17. Pesos para tipo UCG. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 90 kg.
VUCG.B
VUCG.E
3)
430
185
615
1050/450-600 2)
340
230
570
1050/700-800 3)
440
230
670
3)
Tabla 18. Pesos para tipo VUCG. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 115 kg. 2) Si se utiliza un selector de tomas de tipo III, hay que sumar 100 kg al peso sin aceite. 3) Si se utiliza un selector de tomas de tipo C, hay que restar 100 kg al peso sin aceite.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 37
Designación del tipo de cam-
Peso aprox. en kg
biador de tomas en carga
Cambiador
Aceite
de tomas sin
necesario
Total
Designación del tipo de cam-
Peso aprox. en kg
biador de tomas en carga
Cambiador
Aceite
de tomas sin
necesario
aceite 1) UCL.N
UCL.T
UCL.B
UCL.E
Total
aceite1)
380/600, 900
480
260
740
380/1000
900
700
1600
650/600, 900
500
300
800
UCD.N
650/1000
940
760
1700
1050/600, 900
510
340
850
1050/1000
960
860
1820
380/600, 900
1230
3x260
2010
380/1800
1350
3x260
2130
380/2400
1440
3x260
2220
380/2400
900
700
1600
650/600, 900
1290
3x300
2190
650/1000
880
760
1640
650/1800
1410
3x300
2310
650/1800
910
760
1670
650/2400
1500
3x300
2400
650/2400
940
760
1700
1050/600, 900
1320
3x340
2340
1050/1000
900
860
1760
1050/1800
1440
3x340
2460
1050/1800
930
860
1790
1050/2400
960
860
1820
1050/2400
1530
3x340
2550
380/600, 900
850
2x260
1370
650/600, 900
890
2x300
1490
UCD.E
380/1000
840
700
1540
380/1800
870
700
1570
Tabla 20. Pesos para tipo UCD. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 250 kg.
1050/600, 900
910
2x340
1590
380/600, 900
410
260
670
380/1800
450
260
710
Designación del tipo de cam-
Peso aprox. en kg
380/2400
480
260
740
biador de tomas en carga
Cambiador
Aceite
650/600, 900
430
300
730
de tomas sin
necesario
650/1800
470
300
770
aceite 1)
650/2400
500
300
800
380/1600
1140
700
1840
1050/600, 900
440
340
780
650/1600
1180
760
1940
1050/1800
480
340
820
1050/1600
1200
860
2060
1050/2400
510
340
850
380/1600
1040
700
1740
650/1600
1080
760
1840
1050/1600
1100
860
1960
Tabla 19. Pesos para tipo UCL. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 120 kg.
UCC.N
UCC.E
Tabla 21. Pesos para tipo UCC. 1) Incluye el peso del conmutador, que es de aproximadamente 250 kg.
38 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Total
Mecanismo de accionamiento motorizado Llenado de aceite Consulte el procedimiento adecuado de llenado de aceite en la Guía de instalación y puesta en servicio. Mantenimiento El mantenimiento de VUCG debe realizarse cada 300.000 operaciones. Para más información sobre VUCG y otros tipos UC, consulte la Guía de mantenimiento correspondiente. Presión Durante el secado, los cambiadores de tomas en carga 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 en la Guía de instalación y puesta en servicio los detalles. Durante el llenado de aceite y las pruebas, se permite una diferencia de presión de hasta 200 kPa con la atmósfera. Durante el funcionamiento, se permite una diferencia de presión máxima de 150 kPa con la atmósfera.
Diseño Para obtener una descripción detallada del diseño, consulte la Guía técnica del mecanismo de accionamiento motorizado tipo BUL o BUE2, respectivamente. Instalación El mecanismo de accionamiento motorizado va montado en la parte exterior de la cuba del transformador y conectado al cambiador de tomas en carga por medio de ejes de transmisión y engranajes cónicos. El procedimiento adecuado de instalación se puede consultar en la Guía de instalación correspondiente. Mantenimiento Una vez al año se debe realizar una inspección visual del mecanismo de accionamiento motorizado. 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
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 50 kPa y, en cualquier caso, mayor en la cuba del transformador. Para presiones mayores, consulte al proveedor.
Accesorios y dispositivos de protección El cambiador de cargas 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.
Mín./máx.
500/3100
525/3100
900/2700
BUE2
500/3100
600/3100
–
BUL
Tabla 22.
Las longitudes máxima y mínima se refieren solo al diseño mecánico. Para el eje vertical L2 consulte 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 4°. Para ángulos mayores, se necesita un diseño por encargo.
También existe un dispositivo limitador de presión con alarma y otros sensores de supervisión. Para más información sobre accesorios y dispositivos de protección, consulte la descripción técnica 1ZSC000562-AAD.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 39
Fig. A
UCG.N, E VUCG.N, E UCL.N, E
L1
UCD.N, E UCC.N, E
Fig. B L1
Fig. C
UCG.B VUCG.B L3
L1
UCL.B
Fig. D L3
L1
Fig. E
UCG.T VUCG.T L3
L4
UCL.T
L1
Fig. F L1
L3
L4
Fig. 36. Posicionamiento del mecanismo de accionamiento motorizado.
Para unidades sencillas (UC..E, N y VUC..E, N) la caja de engranajes del cambiador de tomas podría montarse en el ángulo indicado en la Fig. 37.
Fig. 37.
40 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Dimensiones Las 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.
Tipos UCG/C y VUCG/C
4057)
L1
H32)
70 205 111
1) D=600
L2
2907)
1) H1
D=470 157 75
194
A
A
818 H2 390
36
134 BUL
BUE2 345 D=740
C/L Selector de tomas
C/L Conmutador 30 Sección A – A Conmutación R210 más/menos y de escalón grueso/ fino
80
BUL
230
16O 145
440
353
332
570
D=420 615
BUE2
R210 570
Sección A – A Conmutación lineal
D=420 615
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 41
Tipos UCG/III y VUCG/III Modelo para montaje en la parte activa del transformador
Modelo para montaje en tapa
85
H1
B
B
H2
C/L Selector de tomas
30 C/L Conmutador
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
42 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
H1+106
Tablas UCG y VUCG Para tamaño de
Tensión soportada de impulso (kV)
H1 (mm)
H1, versión corta (mm)
H3 2) (mm) H3 2), versión corta (mm)
selector de tomas C III
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 23. Cajas de conmutadores.
Para tipo de cambiador
Corriente nominal máx. de paso H2, tamaño C (mm)
de tomas en carga
(A)
UCG.N, VUCG.N
600-800
959
-
300-800
-
1160
519
-
UCG.E, UCG.T 5), VUCG.E, VUCG.T 5) 300-600 VUCG.E, VUCG.T UCG.E, UCG.T
UCG.B 6)
H2, tamaño III (mm)
300-600
-
552
800
739
-
900
-
552
1200
-
856
1500
-
856
400
Unidad monofásica 519
-
Unidad bifásica 739 VUCG.B 6)
450
UCG.B 6)
300-600
VUCG.B 6)
450-800
-
Unidad monofásica 552 Unidad bifásica 856
Tabla 24. Selectores de tomas. 1) Los anillos estáticos 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 izado. 3) Dimensión sin anillo estático. 4) Para un conmutador con resistencia de interconexión, añadir 360 mm. 5) UCG.T y VUCG.T constan de tres unidades monofásicas. 6) UCG.B y VUCG.B constan de una unidad monofásica y una bifásica dispuestas tal como se muestra en el plano acotado para UCL.B. 7) Espacio necesario para equipo de protección.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 43
Tipo UCL/III
4808)
Tipo UCL.N (trifásico, punto neutro) y tipo UCL.E (monofásico) 3018)
Sección A – A Conmutación más/menos y de escalón grueso/fino
Sección A – A Conmutación lineal
44 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Tipo UCL.B (trifásico, triángulo)
4)
4)
Diseño para premontaje en la parte activa del transformador
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 45
Tablas UCL Tensión soportada de impulso (kV)
H1 (mm)
H3 2) (mm)
380
1415
1500
650
1615
1700
1050
1815
1900
Para montaje en parte activa 5)
H1+85
H3+100
Tabla 25. Cajas de conmutadores.
Para tipo de cambiador de tomas en carga Corriente nominal máx. de paso (A)
H2, tamaño III (mm)
UCL.N
600-900
1160
UCL.E, UCL.T 6)
600-900
552
1800
856
2400
1160
600-900
Unidad monofásica H22 = 552
UCL.B 7)
Unidad bifásica H21 = 856 Tabla 26. Selectores de tomas. 1) Los anillos estáticos 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 izado. 3) Dimensión sin anillo estático. 4) Para un conmutador con resistencia de interconexión, añadir 370 mm. 5) Modelo para montaje en la parte activa del transformador. 6) UCL.T consta de tres unidades monofásicas. 7) UCL.B consta de una unidad monofásica y una bifásica. 8) Espacio necesario para equipo de protección.
46 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Tipo UCD/III
7886)
2046)
C/L Selector de tomas
C/L Conmutador
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 47
Tablas UCD Tensión soportada de impulso (kV)
H1 (mm)
H3 2) (mm)
380
1594
1700
650
1734
1900
1050
1934
2200
Tabla 27. Cajas de conmutadores.
Para tipo de cambiador de tomas en carga Corriente nominal máx. de paso (A)
H2, tamaño III (mm)
UCD.N
1000
1160
UCD.E
1000
552
1800
856
2400
1160
Tabla 28. Selectores de tomas. 1) Los anillos estáticos 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 izado. 3) Dimensión sin anillo estático. 4) Para un conmutador con resistencia de interconexión, añadir 370 mm. 5) Cuando se colocan dos o tres unidades juntas (triángulo trifásico y trifásico totalmente aislado respectivamente) la distancia entre las unidades (c) debe ser como mínimo de 1340 mm desde el punto de vista mecánico. Para el dimensionamiento final, compruebe la distancia de aislamiento necesaria. 6) Espacio necesario para equipo de protección.
48 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Tipo UCC/IV
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 49
Tablas UCC Tensión soportada de impulso (kV)
H1 (mm)
H3 2) (mm)
380
1540
1700
650
1680
1900
1050
1880
2200
Tabla 29. Cajas de conmutadores.
Para tipo de cambiador de tomas en carga
Corriente nominal máx. de paso (A)
H2, tamaño III (mm)
UCC.N
1200
1282
1600
1522
1600
1282
UCC.E Tabla 30. Selectores de tomas.
1) Los anillos estáticos 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 izado. 3) Dimensión sin anillo estático. 4) Para un conmutador con resistencia de interconexión, añadir 340 mm. 5) Cuando se colocan dos o tres unidades juntas (triángulo trifásico y trifásico totalmente aislado respectivamente) la distancia entre las unidades (c) debe ser como mínimo de 1340 mm desde el punto de vista mecánico. Para el dimensionamiento final, compruebe la distancia de aislamiento necesaria.
50 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
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 los gases de los arcos. 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 la altura dada una diferencia de presión máxima permisible 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 150 kPa.
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 (también para el cambiador de tomas en vacío). 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.
Fig. 38.
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 51
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 UCG/C y VUCG/C Lineal
Más/Menos
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
52 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Grueso/Fino
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
4
4+4
9
9
5
5+5
11
11
Número de espiras: 6 Número de posiciones de tomas: 7 7 pasos
Número de espiras: 7 Número de posiciones de tomas: 8 8 pasos
Número de espiras: 8 Número de posiciones de tomas: 9 10 pasos
Número de espiras: 10 Número de posiciones de tomas: 11
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 53
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
54 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
8
8+8
17
17
10
9 + 10
19
19
10
10 + 10
21
21
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: 20 pasos
Número de espiras: Número de posiciones de tomas:
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 55
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
12
11 + 12
23
23
12
12 + 12
25
25
14
13 + 14
27
27
14
14 + 14
29
29
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: 28 pasos
Número de espiras: Número de posiciones de tomas:
56 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
16
15 + 16
31
31
16
16 + 16
33
33
18
17 + 18
35
35
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:
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 57
Apéndice 2: Esquemas de las unidades monofásicas UCG/III, VUCG/III, UCL/III y UCD/III Lineal
Más/Menos
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
58 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Grueso/Fino
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
4
4+4
9
9
5
5+5
11
11
6
6+6
13
13
7 pasos
Número de espiras: 7 Número de posiciones de tomas: 8 8 pasos
Número de espiras: 8 Número de posiciones de tomas: 9 10 pasos
Número de espiras: 10 Número de posiciones de tomas: 11 12 pasos
Número de espiras: 12 Número de posiciones de tomas: 13
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 59
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
7
7+7
15
15
8
8+8
17
17
10
9 + 10
19
19
10
10 + 10
21
21
14 pasos
Número de espiras: 14 Número de posiciones de tomas: 15 16 pasos
Número de espiras: 16 Número de posiciones de tomas: 17 18 pasos
Número de espiras: 18 Número de posiciones de tomas: 19 20 pasos
Número de espiras: 20 Número de posiciones de tomas: 21
60 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
12
11 + 12
23
23
12
12 + 12
25
25
14
13 + 14
27
27
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: 26 pasos
Número de espiras: Número de posiciones de tomas:
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 61
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:
62 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Apéndice 3: Esquemas de las unidades monofásicas UCC/IV Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
8 pasos
Número de espiras: 8
4
Número de posiciones de tomas: 9
9
10 pasos
Número de espiras: 10
5
Número de posiciones de tomas: 11
11
12 pasos
Número de espiras: 12
6
Número de posiciones de tomas: 13
13
14 pasos
Número de espiras: 14
7
Número de posiciones de tomas: 15
15
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 63
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
8
8+8
17
17
10
9 + 10
19
19
10
10 + 10
21
21
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: 20 pasos
Número de espiras: Número de posiciones de tomas:
64 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
12
11 + 12
23
23
12
12 + 12
25
25
14
13 + 14
27
27
14
14 + 14
29
29
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: 28 pasos
Número de espiras: Número de posiciones de tomas:
1ZSE 5492-105 es, Rev. 9 | Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica 65
Lineal
Más/Menos
Grueso/Fino
16
15 + 16
31
31
16
16 + 16
33
33
18
17 + 18
35
35
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:
66 Cambiadores de tomas en carga, tipos UC y VUC, guía técnica | 1ZSE 5492-105 es, Rev. 9
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