Transformadores secos encapsulados al vacío Serie hi-T Plus

Transformadores de ABB secos encapsulados al vacío hi-T Plus Transformadores de aislamiento superior Introducción En la actualidad, aplicaciones especiales tales como laminadores, papeleras y sistemas de tracción deben operar en las condiciones más exigentes. Las sobrecargas repentinas bajo condiciones de servicio extremas pueden reducir la vida útil del aislamiento de los transformadores si no se tienen debidamente en cuenta. Las altas temperaturas veraniegas pueden provocar disparos intempestivos en las líneas de distribución, ocasionando paradas de producción y/o daños en el aislamiento de los transformadores. Para dar respuesta a todos estos problemas, ABB ha desarrollado el nuevo hi-T Plus, un concepto que añade a la conocida fiabilidad de los transformadores ABB las ventajas de un aislamiento superior de clase H.

¿Qué significa el concepto hi-T Plus? El transformador hi-T Plus de ABB es un producto superior con aislamiento mejorado capaz de operar a una temperatura superior a la que soportaría atendiendo a su potencia nominal, con el beneficio de una mayor vida útil del aislamiento y capacidad de sobrecarga. Si bien su sistema de aislamiento de clase H permite un incremento medio de la temperatura de 125 K, el incremento nominal está limitado por diseño a 100 K para una temperatura ambiente máxima de 40 ºC. Este aislamiento mejorado convierte a los transformadores hi-T Plus de ABB en la opción idónea para redes con alta distorsión armónica, picos de carga, sobrecargas repentinas y elevadas temperaturas ambiente. Los transformadores hi-T Plus de ABB no requieren sobredimensionamiento adicional, lo que se traduce en un ahorro de costes y una reducción de su tamaño frente a los transformadores de clase F convencionales.

Aplicaciones de los transformadores hi-T Plus hi-T Plus para aplicaciones eólicas Los aerogeneradores son uno de los entornos más exigentes en los que puede instalarse un transformador, tanto en tierra como en offshore. Los transformadores hi-T Plus de ABB para aplicaciones eólicas han sido especialmente diseñados para su instalación en aerogeneradores y combinan la experiencia de ABB en este sector con las prestaciones superiores del concepto hi-T Plus. Este nuevo concepto permite a los fabricantes de aerogeneradores simplificar el diseño de sus transformadores gracias a que la capacidad de sobrecarga del hi-T Plus da respuesta a los requisitos de potencia reactiva especificados en los códigos de red sin necesidad de sobredimensionarlo adicionalmente, así como operar a mayor temperatura ambiente sin detener la producción de energía. Los transformadores hi-T Plus de ABB para aplicaciones eólicas están concebidos para soportar variaciones de tensión de ±10% y ambientes muy contaminados. Además, se ofrecen diseños opcionales para entornos con fuertes vibraciones y temperaturas ambiente de hasta -40 ºC.

hi-T Plus para sistemas de tracción Normalmente la potencia nominal de un transformador para sistemas de tracción se identifica con uno de los ciclos recogidos en las normas EN 50329 o IEC 60146. Además, es necesario tener en cuenta los armónicos. En caso de no disponer de esta información, se toman como referencia valores estándar; esta circunstancia genera incertidumbre, que tiende a solventarse normalmente mediante el sobredimensionamiento del transformador o un menor incremento de la temperatura. Los transformadores hi-T Plus de ABB para sistemas de tracción están diseñados específicamente para esta aplicación, añadiendo a los transformadores secos encapsulados al vacío de ABB para sistemas de tracción el rendimiento superior que brinda el concepto hi-T Plus, contribuyendo así a que las empresas de ingeniería y usuarios finales reduzcan la incidencia sobre los costes y el tamaño que conlleva el sobredimensionamiento tradicional de los transformadores de clase F al trabajar con un incremento de temperatura de clase B. Los transformadores hi-T Plus de ABB para sistemas de tracción están concebidos para trabajar bajo condiciones de sobrecarga a una temperatura que nunca sobrepase la temperatura máxima del aislamiento de clase H, garantizando así que no se produzca degradación del aislamiento durante estos ciclos. hi-T Plus para aplicaciones industriales Los transformadores hi-T Plus de ABB resultan la opción idónea para redes con alto contenido de armónicos, como es el caso de los centros de datos, papeleras y todas aquellas aplicaciones en las que se emplean rectificadores o variadores de velocidad. Algunas aplicaciones, como en el caso de las laminadoras, generan picos de corriente superiores a lo previsto en condiciones ambientales o productivas especiales. Los transformadores sin diseño sobredimensionado sufren deterioro si no se utilizan con el tiempo a una potencia de servicio inferior, circunstancia que puede afectar a la productividad de las instalaciones. Los transformadores hi-T Plus de ABB soportan las pérdidas adicionales generadas por armónicos imprevistos o sobrecargas repentinas sin que afecte a su vida útil, o a las alarmas de temperatura, permitiendo un funcionamiento continuado tras sobrecargas sin que aumente el envejecimiento térmico del aislamiento.

hi-T plus de un simple vistazo

Concepto hi-T Plus Principales ventajas Mayor vida del aislamiento Según la norma IEC 60076-12, las clases de aislamiento F y H tendrán la misma vida útil prevista siempre y cuando la temperatura del punto caliente sea: – Clase F: 155 ºC – Clase H: 180 ºC

Capacidad de sobrecarga de los transformadores hi-T Plus de ABB Sobrecarga 1.20 1.15

Los transformadores hi-T Plus de ABB garantizan una vida del aislamiento mucho mayor que la de un transformador de clase F equivalente con idéntico incremento de temperatura (100 K), e incluso superior a la de un transformador de clase F sobredimensionado con un incremento de temperatura limitado a la clase B (80 K). Los transformadores hi-T Plus de ABB con aislamiento de clase H están diseñados para operar con una temperatura de punto caliente de 155 ºC, valor muy por debajo de los límites del aislamiento, lo que se traduce en un aumento de su vida útil. De acuerdo con la norma IEC 60076-12, la media de horas de servicio de los diferentes sistemas de aislamiento se calcula utilizando la ecuación de Arrhenius. Cada 6 K en que se reduce la temperatura del punto caliente de un transformador, se duplica la vida prevista del aislamiento.

1.10 1.05 1.00 0.95 0.90

Sobrecarga permanente Los transformadores hi-T Plus de ABB pueden sobrecargarse de forma permanente sin una degradación adicional de su vida útil hasta el 115% de su carga nominal. Con esta sobrecarga, la temperatura máxima del punto caliente puede llegar a 180 ºC, valor que se corresponde con el establecido en la norma IEC 60076-12. Capacidad de sobrecarga del hi-T Plus sin pérdida de vida útil

Como el punto caliente de los transformadores hi-T Plus de ABB se reduce en 25 K, la vida media prevista del aislamiento es más de 10 veces superior a la de un transformador de Tiempo (min) clase F convencional que opera a la misma temperatura 400.00 de punto caliente y casi 2 veces superior a la de un 350.00 transformador de clase F de mayor tamaño y precio cuyo 300.00 incremento de la temperatura está limitado a 80 K. 250.00 Vida útil prevista del aislamiento tomando 100 K en clase F como 100%

200.00 150.00 100.00 50.00

Vida aislam. (%)

Clase F a 100 K

1200

Clase F a 80 K

1000

hi-T Plus

800 600 400 200 0

0.00 1

1.05

1.1

1.15

1.2

1.25

1.3

1.35 1.4 1.45 1.5 Factor de carga p.u.

Curvas de sobrecarga de los transformadores hi-T Plus de ABB frente a transformadores de clase F convencionales Los transformadores hi-T Plus de ABB soportan sobrecargas más prolongadas que los transformadores de clase F.

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