Principales aspectos para especificar transformadores de ...

JORNADAS TÉCNICAS - ABB EN CHILE, 10 ABRIL, 2017

Principales aspectos para especificar transformadores depotenciaLuiz Yamazaki | Gerente de cálculo eléctrico - ABB Guarulhos Brasil

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April 18, 2017 Slide 2

1. Porque especificar correctamente un Transformador de Potencia?2. Principales aspectos en relación al Anexo A de la norma IEC 60076-13. Monitoreo de gases4. Confiabilidad del fabricante5. Informaciones de contacto

Jornadas técnicas - ABB en CHILE, 10 abril, 2017Principales aspectos para especificar transformadores de potencia

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• Pieza fundamental para el sistema eléctrico

• Alto costo y con plazo largos para reemplazo

• Expectativa de vida útil >= 30 anos

• Construcción muy compleja y con muchos trabajos manuales

• Diseño especifico para cada proyecto/cliente

Características de un Transformador de Potencia



Buena performance en operación

Longa vida útil

Bajo mantenimiento

Alta disponibilidad

Adecuado a la necesidad de la operación


Expectativas cuando se hace la compra de un transformador de potencia

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El anexo A lista las principales informacionespara solicitación de oferta y orden de compra

El foco de esa presentación será en losprincipales puntos que produzcan grandesimpactos en el diseño del transformador depotencia y consequentemente en su costo

Norma IEC 60076-1



ONAN / ONAF: En general utilizado en equiposhasta 50 MVA. Relación ideal 75/100% Pn

ONAN / ONAF / ONAF: Aplicación más comúnpara grandes transformadores de potencia.Relación ideal 60/80/100% Pn

Relaciones ONAN/ONAF próximas a 1 hacen elprecio aumentar

ODAF o ODWF: En general utilizado paratransformadores > 200 MVA. Permiten mejorcontrol del Hot Spot y llevan a un proyecto máscompacto. Se recomienda limitar la velocidaddel aceite y solicitar redundancia en lasbombas.

ONAN: Aceite y refrigeración natural

ONAF: Aceite con circulación natural, pero el aire tiene ventilación forzada

ODAF: Aceite con circulación forzada y dirigido a los puntos más calientes. Aire conventilación forzada.

ODAF: Aceite con circulación forzada y dirigido a los puntos más calientes.Refrigeración por medio de circulación de agua en los cambiadores de calor.


Sistema de refrigeración


Transformadores o autotransformadores condevanado terciario cargable:

– Definir la carga MVA y tipo (cos φ) para elterciario y como se aplica el cargamentosimultáneo: suma aritmética o vectorial.

– El dimensionamiento con cargamentosimultáneo vectorial puede resultar enpotencia mayor del devanado dealimentación, aumentando el costo delequipo.

La potencia del devanado terciario puede serbaja. Alimentación de servicios auxiliares puedetener 1 o 2 MVA.

Dejar claro que se debe dimensionarse eldevanado terciario para soportar los esfuerzosde corto circuito.

Cargamiento simultaneo y potencia del terciario

Suma Aritmética Suma Vectorial



Cuando especificar las impedanciasporcentuales siempre definir claramente lasbases de potencia y de tensiones.

– e.g.: 14% en las base 250 MVA 500/230 kV

Es importante definir las potencias de cortocircuito en el horizonte planeado del sistema depotencia en el punto donde se instalará eltransformador

Si se define barra infinita el precio del equipopuede aumentar considerablemente

Impedancia y Corto Circuito

Baja Impedancia Alta Impedancia


Icc = U/(Ztr+Zred)


Para que sea posible comparar ofertas dediferentes proveedores es necesario:

– Definir un límite de pérdidas, o

– Definir el costo del kW para pérdidas bajovacío y para pérdidas bajo carga

Evaluación de Pérdidas



http://tcocalculator.abb.com/




Informar impedancias en los taps nominal yextremos del cambiador de tomas para lospares de devanados que van a trabajar enparalelo

La operación el paralelo de devanadosterciarios es rara.

Para unidad trifásica no se necesitaría fijar losvalores de impedancias contra el terciario. Estopermitiría flexibilidad del proyecto paraoptimización.

Para unidades monofásicas es posible que senecesite tener los mismos valores deimpedancias contra el terciario por cuenta delsistema de protección.

En caso de Intercambiabilidad anexar el diseñode dimensiones del equipo existente.

Operación en paralelo e Intercambiabilidad


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Sugerimos que siempre sea especificado algúntipo de monitoreo de gases.

Existen diferentes posibilidades de monitoreoque van desde 1 hasta 9 tipos de gases.

Un monitoreo sencillo y de bajo costo puedereducir mucho los riegos de problemas gravesen el transformador/reactor.

Monitoreo de gases


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Características:

• Producto dedicado. Cada proyecto tiene sus particularidades y necesidades de análisis específicos

• Producto con Mano de Obra intensiva, con miles de piezas: cada detalle es manejado en algún momento

Necesita:

• Capacidad y experiencia de Ingeniería y Producción

• Softwares de cálculo y simulación

• Procesos de Fabricación, Control de Calidad y limpieza

Se recomienda verificar:

Suministros anteriores y taja de fallas, en fábrica y en servicio

Equipos sometidos al ensayo de Corto Circuito

Calificación de la fábrica con auditoria de procesos

Design Review

Otros puntos críticos a tener en cuenta para seleccionar proveedores



Ingeniería de transformadores


Optimización

Corto circuito

Pérdidas

Refrigeración

Campos magnéticos

Elementos finitos

Analisis numérico

Instrucciones de diseño y proyecto Softwares de diseño eléctrico Softwares de simulaciones



Ingeniería de transformadores


Ing. Luiz YamazakiGerente de Cálculo Eléctrico

ABB Guarulhos, SP - Brasil

Teléfono: +55 11 2464-8517

Móvil: +55 11 98354-5573

E-mail: [email protected]



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