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1, 2

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05-0

5

Santa Cruz Agosto 2009

Reconectador OVR & Control PCD ABB Lake Mary Florida

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2

Reconectador OVR Contenido

Unidad de alto voltaje

Material aislante HCEP

Unidad de Bajo Voltaje & Control PCD

Disparo Monofásico

Control de Lazo

Mejorando la Confiabilidad

Retrofit

Soporte Técnico & Entrenamiento

Resumen

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3

Milwaukee

Houston

Philadelphia

Portland

AtlantaLos Angeles

St Louis

Miami

Modesto

Allentown

Lake Mary

Topeka

ABB Factories & Technical Sales Locations

Raleigh

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4

ABB Lake Mary, Florida255 Empleados

Area Planta : 110,000 sq. ft.

Fabrica de ABB enfocada a:

Celdas de media Tensión

Interruptores de tanque muerto y Reconectadores

Fabrica de Categoría Internacional

Acceso por aeropuerto internacional, autopistas interestatales y puertomarítimo.

Programas de Calidad

ISO 9001

ISO 14001

Six Sigma

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5, 2

009-

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5

OVR Unidad de Alta Tensión

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Historia de los Reconectadores1941: Una fase, Tipo GR, interrupción en aceite1949: Tres fases, Type GR3, interrupción en aceite1957: PR recloser, interrupción en aceite serie ( Se discontinua GR)1974: ES recloser, aceite/shunt, 3-fases

1976: 2000: ESV , cámara de Vacío, aislamiento en aceite 3 Fases1975: 2005 – ESVA , aislado en aire, cámara de vacio 3 Fases1997 – 2003: VR-3S Dieléctrico Sólido con control PCD

Mas de 6,000 unidades fabricadasOpción de disparo monofásico adicionado en el 2000Opción de Control de Lazo adicionado en 2001

Utilizando el mismo control con actualización para todos los usuarios

2003: OVR 15/27 kV 3-Fases Recloser con Control PCD2004: OVR 38kV 3-Fases Recloser con Control PCD y opción CVD2005: OVR-1, 1-Fase control ICD.

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Reconectador Trifásico OVR

Interruptores de vacío EncapsuladosSensores EncapsuladosActuador Magnético por faseEnsamble Modular polo & actuadorLarga vida –10,000 operacionesnominalesDisparo Mecánico – operación manual Gabinete en acero inoxidable Grado 304Capa de Zinc negro en partes irizadas

Continuous BIL InterruptingCurrent, A kV Current, kA

15kV 630 / 800 / 1000 110 / 125 12 / 1627kV 630 / 800 / 1000 110 / 125 12 / 1638kV 630 / 800 / 1250 170 12 / 16

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8

ABB Tecnologia de Punta

Buenos Materiales & Buen Diseño.material de desempeño mejorado

técnicas de diseño mejoradas

Confiabildad y Calidad mejoradas

? +

- ?

Matrix Producto Diseño

Material

Design

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Material con desempeño mejorado

Propiedades del HCEPPosee propiedades intrínsecas de hidrofobicidad en la superficie(transfiere y recupera la hidrofobicidad) mejorado sobre el CEP

Mantiene las bien conocidas propiedades térmicas y mecánicasdel epóxico cicloalifático (CEP)

Sobrepasa el desempeño del CEP – Manteniendo la hidrofobicidad de la superficie aun después de prolongadosexposiciones a condiciones climáticas aceleradas (UV, calor, humedad, niebla-salina, corona, etc.)

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10

Material con desempeño mejorado

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11

Diseño del polo del Reconectador OVR

Sensores de Corriente y Voltaje

Botella de vacío

Actuador Magnético

Tapa Indicadora

Varilla de tiro

Aislamiento

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12

Conexión al eje de mando

Una bobina (interior)

Un Imán Permanente (interior)

Accesorios de Indicación

Armadura Movil (interior)

Cubierta de acero

Vista del Actuador Magnético

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13

Distancia de Fuga de los Polos

OVR excede la categoria IV de la norma IEC “Muyalta” polución ambiental

Excede cualquier norma

Nivel Polución Distancia de Fuga 15kV 27kV 38kVRequerimiento mm (pulg) mm (pulg) mm (pulg)

I. Ligero 16 mm/kV (0.63 in./kV) 240 (9.45) 432 (17.0) 608 (23.9)II. Medio 20 mm/kV (0.787) 300 (11.8) 540 (21.3) 760 (30.0)III. Alto 25 mm/kV (9.98) 375 (14.8) 675 (26.6) 950 (37.4)IV. Muy alto 31 mm/kV (1.22) 465 (18.3) 837 (33.0) 1,178 (46.4)

15kV 27kV 38kVmm (pulg) mm (pulg) mm (pulg)

OVR 960 (38.0) 960 (38.0) 1288 (50.7) VR-3S 432 (17.0) 756 (29.8) 1026(40.4)Otros 673 (26.5) 772 (30.5) 950 (37.5)

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14 CERRADO ABIERTO

Indicador Individual por Polo

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Accesorios de Estructura

OpcionesDespacho completamenteensamblado y alambrado

Estructura en aceroinoxidable 304

Accesorios de montajehasta para 6 pararrayos

Montaje hasta 6 VT’s

Protección de Animalesdisponible para VT’s y polos

Terminales de linea Tipograpa o NEMA 2 o 4

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16

Estilo de Estructura

Opciones de Montaje

PosteEn bandera

Convencional horizontal centrado

Subestación

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17,

2009

-05-

05

PCD Recloser Control

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Operados a 85-265VAC o 125VDC

Hasta 48-horas de respaldo de alimentación cuando se pierde la fuente de potencia.

Bateria a ser cambiada cada 3 – 5 años.

Bateria permite varias operaciones durante la perdida de AC (12A-h)

Salida auxiliar regulada de DC (12vdc or 24vdc) @ 10wattsSi la AC es desconectada y el voltaje de la bateria cae a 40V entonces la salida auxiliarde DC es desconectada

Operación asistida por condensador cuando la bateria se descarga y para proveer soportecuando la operación se hace con AC y bateriamuerta.

Prueba automatica de la bateria que puede ser diaria o semanal y reportado a traves de DNP.

Gabinete de Control OVR- Características

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Gabinete de Control

Tomacorriente con polo y proteccción de tierra para120 VAC

Espacio para modem y/o radio

Gabinete en acero inoxidableGrado 304

Soporte para Laptop Facilita la programación en campo

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Control PCD – HMI Carátula

LEDs de indicaciónPickup, Phase, Ground,Lockout,User 1& 2

Pulsadores de control con LED de indicación

Indicación del estado del control usa autocomprobación y diagnostico

Pantalla de cristal líquido con 2 lineas de texto, menus en Inglés, sin códigos que recordar; contraseña de protección, compensado por temperatura

Pulsadores de Abrir/Cerrar y luz de indicación

Hot line tag Bloqueo de cierre

Pulsador dedicado para desplegar los contadores

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PCD – Hot line tag (Bloqueo al Cierre)

Hot line tag puede ser selecionada local o remotamente desde el SCADA. Si es activado localmente debe ser desactivado localmente.

Cuando la función Hot Line tag es seleccionada la unidad no puede ser cerrada ni local ni remotamente.

La activación de la función no afecta el disparo de la unidad.La activación de la función no dispara el interruptor.

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PCD – Control del Reconectador

Construcción Modular

Toda la electrónica en el control

Módulos de comunicación a escoger

Memoria almacenada en EEPROM

Precisión del Rele de +/-1 % o dentro de 3 amps abajo del 10% del valor de enganche

La electrónica soportatemperaturas entre -40C y +70C

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Modulos en el Control - PCD

Arquitectura ModularTarjeta de alimentación (UPS)

Salida DC (12vdc o 24vdc) @ 10watts

Tarjeta Digital I/O 14 salidas / 6 entradas

Tarjeta Digital I/O 2 – Tarjeta del ReconectadorTarjeta CPU 2

Con puertoRS232 no aislado para actualizaciónPuede ser usada para comunicación MODBUS cuando no hay tarjeta de comunicaciones

Tarjeta de ComunicacionesComm 2 – RS232/485 ,Fibra Optica, radialComm 4 - RS232/485 & Fibra Optica con retardoCTS/RTS lazoComm 5 - RS-232, RS-485, LCM interface

Tarjeta de PTs / CTsEntradas Análogas de 4 corrientes / 3 voltajes, dos versionesSEF(Sensitivo de falla a tierra) disponible

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24

Estructura del Menú del HMI - PCD

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Secuencia Negativa S/corriente temp

(46)

Frecuencia Desc (81S-1, 81S-2)

Frecuencia Recon (81R-1, 81R-2)

S/frecuencia (81O-1, 81O-2)

Bajovoltaje (27)

Sobrevoltaje (59)

Secuencia de Recierre

79-1 79-2 79-479-3

Protección de Fase

S/corriente temp (51P)

SobrecorrienteInstantanea

S/corrienteDireccional

(67P)

50P-150P-2

50P-3

Protección de Tierra

S/corriente temp (51N)

SobrecorrienteInstantanea

S/corrienteDireccional

(67N)

50N-150N-2

50N-3

PCD – Funciones de Protección

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Sobrecorriente con característica de tiempo-corriente (51P/N)Un ajuste para fases y uno para tierra

De Tierra: 10 a 160A o 50 a 800ADe fases: 20 a 320A o 100 a 1600A

Retardo de tiempo ajustable de: 0 a 9.99 segundos

Sobrecorriente Instantanea (50)Ajuste para fases y tierra.Fallas sensitivas de Tierra (SEF): 3 a 200mA en amperios secundarios.Equivalente a 2 a 120A primarios (ajuste típico de 15A)

Curvas CaracterísticasANSIIECCurvas de RecloserUser programmable

PCD – Funciones de Protección

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Secuencia Negativa (46)Suministra sensibilidad incrementada para las fallas fase-faseDireccional de sobrecorriente (67 Fase y Tierra)*Suministra protección direccional específica cuando se habilita

Frecuencia (81S, 81R, 81O)*Provee protección o alarma por condición de alta y baja frecuenciaHabilidad para deslastre de carga.

Bajo/Sobrevoltaje (27/59)*Disponible para efectos de alarma o control

* Require señal de voltaje por fase.

PCD - Funciones de Protección

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Enganche de Carga FriaDeshabilita las funciones bajas instantaneas de fase y tierraBloquea intencionalmente disparos por corriente de energización.Ajustes de retardo de tiempo de 0 a 254 segundosCoordinación de secuencia de zonas.Coordinación de funciones instantaneas con otros aparatos.

Localizador de Fallas*Calcula la distancia aparente a la falla.Estima la resistencia de falla

*Requiere señal de voltaje por fase.

PCD - Funciones de Protección

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PCD - Funciones de Protección

Lógica de Recierre

50P-1

EnableDisableLockout

50P-2

EnableDisableLockout

50P-3

EnableDisableLockout

51N

EnableDisableLockout

50N-1

EnableDisableLockout

50N-2

EnableDisableLockout

50N-3

EnableDisableLockout

La misma selección de funciones esta disponble para 79-2, 79-3, and 79-40.1 a 200s intervalo abierto3 - 200 s tiempo de reposiciónTiempo de recargue de resortes no requeridoDisparo y bloqueo

79-4Recloser

79-3Recloser

79-2Recloser

79-1Recloser

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Corrientes Magnitud y Angulo de Ia, Ib, Ic, & In Secuencia Positiva, Negativa y Cero

Corrientes Magnitud y Angulo de Ia, Ib, Ic, & In Secuencia Positiva, Negativa y Cero

Voltajes Magnitud, Fase y Angulo

Secuencia Positiva y Negativa

Voltajes Magnitud, Fase y Angulo

Secuencia Positiva y Negativa

Watts Kilowatios Por Fase Kilowatios Totales

Watts Kilowatios Por Fase Kilowatios Totales

Vars Kilovars Por Fase Kilovars Totales 3 Fases

Vars Kilovars Por Fase Kilovars Totales 3 Fases

Watt-Horas Kilowatt-Horas Por Fase Kilowatts Totales

Watt-Horas Kilowatt-Horas Por Fase Kilowatts Totales

Var-Horas Kilovar-Horas Por Fase Kilovars Totales

Var-Horas Kilovar-Horas Por Fase Kilovars Totales

Factor de PotenciaPara VTs en Y

Factor de PotenciaPara VTs en Y

Frecuencia Hertz

Frecuencia Hertz

±1% de precisión en Voltaje y Corriente

PCD – Funciones de Medida

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PCD - Registros

Perfil de cargaIntervalo seleccionable 5, 15, 30 o 60 minutos (3840 lineas de registro)

Registros de kW, kVAR & voltios por fase (version 1)

Registro de Corrientes, Factor de potencia y Voltajes (version actual)

Menú de RegistrosDe Operación

Almacena los últimos 1024 eventos ocuridos, operaciones manualesy automáticas,cambios de programacion etc. FIFO

De Fallas (almacena las ultimas 128 fallas) FIFORegistra las corrientes en el momento de la falla asi como los voltajes, la hora a la que ocurre la falla, el elemento que ocacionó el disparo, el tiempo de aclaración de la falla y de operación de la protección,la distancia a la falla y la resistencia estimada de falla.

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1,9308131700,6668,6692,6688,-116,-128,-124,11397,11404,11395

1,9308131700,6668,6692,6688,-116,-128,-124,11397,11404,113951,9308131715,6678,6680,6690,-116,-128,-128,11378,11414,113931,9308131730,6678,6680,6690,-116,-128,-128,11378,11404,113911,9308131730,6678,6680,6690,-116,-128,-128,11378,11404,11391

MONTHYEAR

DATE

MINUTESHOUR

KILOVARS

φA φB φC

KILOWATTSVOLTS

DATEφA φB φCφA φB φC

PCD Control Data Records - Load Profile

-100

0

100

200

300

400

500

9405

1518

30

9405

1523

15

9405

1604

00

9405

1608

45

9405

1613

30

9405

1618

15

9405

1623

00

9405

1703

45

9405

1708

30

9405

1713

15

9405

1718

00

9405

1722

45

9405

1803

30

9405

1808

15

9405

1813

00

9405

1817

45

9405

1822

30

9405

1903

15

9405

1908

00

9405

1912

45

9405

1917

30

9405

1922

15

9405

2003

00

9405

2007

45

9405

2012

30

9405

2017

15

9405

2022

00

9405

2102

45

9405

2107

30

9405

2112

15

9405

2117

00

9405

2121

45

9405

2202

30

9405

2207

15

9405

2212

00

9405

2216

45

9405

2221

30

KVAR A KVAR B KVAR C

Puede ser graficado usando EXCEL

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PCD – Protocolos de Comunicación

DNP 3.0 Nivel 2DNP 3.0 es nivel 2 e incluye reporte por excepción400+ puntos binarios y análogos disponiblesControl remoto completo, incluyendo las funciones del control de lazoCaracterística de auto-detección de Protocolo

Asignabilidad de ClasesHabilidad para organizar los puntos de eventos por importancia (RBE) Puede asignar puntos a Clase 1, 2, 3, o No Clase

Implementación de Clases ABB Clase 0 – Todos los puntos (All Data Points)Clase 1 – Puntos BinariosClase 2 – Puntos AnalogosClase 3 – No Useda

Modbus ASCIIModbus RTU

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Comunicación Control - PCD

El Control PCD tiene comunicación via: Linea telefónica usando un ModemRadio

No licenciado de 900Mhz

Licenciado de 220 Mhz & 450 Mhz

Ethernet – 900Mhz, 2.4 Ghz, 5.8 Ghz, 802.11b

Comunicación via SatéliteCelular

control channel

digital data pack

Interfaz de Fibra Optica

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Pruebas Control - PCD

Modo Prueba de FallasPermite al usuario probar la unidad con un valor de corriente de falla simulado y preajustado, para verificar la curva de tiempo de la protección y la operación del interruptor.

Provee la habilidad de hacer pruebas de tiempos de operación(timing) sin necesidad de inyector de corriente o aparato de prueba.

Las corrientes de falla simuladas son registradas en el registrode fallas y resumen de fallas.

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Características del Control PCDAsignación de fases

Habilidad para reasignar las fases.

Accesible solamente desde el HMI.

Cuando haya reasignación todas las medidas, protección y registrosreflejarán la reasignación de fases.

Aplica a los dos estilos de control monofásico y trifásico

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Características del Control PCDPolaridad

Por defecto, la polaridad esta definida de tal forma que cuandola fuente es conectada al lado de H1el flujo de potencia espositivo.

Permite reasignar la dirección de tal forma que el flujo de potencia se muestre como positivo.

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Característica que provee mejorainstantanea en indicadores de calidad:

SAIDI, SAIFI, MAIFI

Disparo MonopolarProvee la capacidad de disparo y/o bloqueo si se presenta una falla en unados o las tres fases.

No se requieren cambios en la unidad de potencia

Solo requiere de actualización en la tarjeta de la CPU del Control PCD

Instalación Plug & Play

Puede comprarse con el reconectador o actualizarse en el futuro

Opción de Disparo Monofásico

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Modos de Disparo Monopolar

Only Picked Up Phase (OPUP) Solo la fase enganchadaLa fase que detecta la corriente de falla por el PCD actua para abrirel polo respectivo del OVR.

Permite a cada polo del reconectador abrir independientemente siel PCD detecta corrientes de falla en cualquiera de las otras dos fases.

One or All Phases (OOAP) Una o Todas las FasesSi una falla monofasica es detectada o enganchada en un polo, un disparo monopolar ocurre como en el modo OPUP.

Sinembargo,si una convinación de dos o tres fases es enganchadael PCD iniciara un disparo trifásico.

Opción de Disparo Monofásico

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Considera de 3 a 5 reconectadores en un sistema de lazo abierto

La salida de un lado del lazo esrestaurada

Restauración en aprox. 30 – 60 segs.

No requiere comunicación para la reconfiguración, excepto parareportar el estado

Una estación remota puedesupervisar las operaciones del lazo

Opción Control de Lazo, PCD - Control

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Compendio de beneficios del recierre monofásico

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

R

Caso 1 - Subestación recierra3 fases solamente

Caso 3 - Lazo con SeccionadorManual

Caseo 2 – Recloser de linea

Caso 5 - 5-Recloser AutomáticosRestauración de Lazo

Caso 4 - 3-Recloser AutomáticosRestauración de Lazo

3.3 --- 3.3 ---

2.6 21% 2.3 30%

2.3 30% 2.0 39%

2.1 36% 1.8 45%

1.7 48% 1.4 58%

Hrs/Yr %* Hrs/Yr %*

*% de mejora comparado con el Caso 1

Single phase

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Comunicando el PCD - Oscilografia

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Vista de Oscilografias Wavewin

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La forma de onda puede ser digitalizada en formatosComtrade o ASCII

Vista de Oscilografias Wavewin

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Comunicando el PCD - CurveGen

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CurvaCurva de de UsuarioUsuario CreadaCreada

Communicando el PCD - CurveGen

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Configuración Software AF Suite

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Configuración Software AF Suite

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2009

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PCD Retrofit Control

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Retrofit con el gabinete de control del PCD

El gabinete de control completodel PCD remplaza una caja de control Cooper

Trabaja con los siguientesreconectadores de Cooper

Cajas de control Forma 3 a Forma 4C

Cualquier reconectador Cooper recloser que tenga un sufijo “E” con excepción del reconectador tipo E

Forma 5 / 6

Reconectadores Westinghouse

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Retrofit con el gabinete de control del PCD

Cinco pasos fáciles para la instalación1. Remueva el gabinete

existente de control

2. Fije el nuevo gabinete en los mismos huecos de montaje.

3. Conecte el cable de control al nuevo gabinete

4. Conecte cables de alimentación

5. Programe los ajustes deseados en la protección

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Retrofit con el gabinete de control del PCD

Por que cambiar a un control PCD un control existente?La actualización provee la ultima tecnología microprocesada

El Control PCD incluye curvas programables y amplios ajustesReduce el mantenimiento y el costoso remplazo de partesAumenta la capacidad de comunicación con el PCD

Espacio suficiente para montar radiosProtocolos abiertos como (MODBUS ASCII, MODBUS RTU, DNP 3.0)Interfaz con fibra óptica mejorado

Adiciona protecciones como direccional, baja frecuencia, bajo voltaje , sobre voltaje y coordinacion de secuencia de zonaHabilidad de estandarización en un control

El control PCD Control se ha mantenido el mismo desde 1997Habilidad de adicionar el control de lazoFacilidad de conectar y encender (Plug & Play)

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2009

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Soporte Técnico y Entrenamiento

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Soporte Técnico y Entrenamiento

Aplicaciones de IngenieriaAplicaciones y Soporte en ImplementacionesServicios de Consultoria conjuntamente con ABB Consulting

Entrenamiento en FabricaDos niveles disponibles – Linieros / Ingenieros

Entrenamiento en SitioDos niveles – Linieros / Ingenieros

24 / 7 – Linea de soporte técnico800 929 7947 ext. 5

Feeder Automation Users Group Sitewww10.abb.com - "FA Users Group”www.abb.com/mediumvoltage

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Entrenamiento en Fabrica

Dos dias de clases de conocimiento y entrenamientoUnidad de interrupción VR & OVR Control PCD / LCM

Entrenamiento Individual activo en PCD (hands on training)

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Ayudas de las clases de entrenamiento

VR-3S y OVR con gabinete de control completamente funcional para entrenamiento activo (hands on training)

Unidad Demo de Control de Lazo para demostrar y simular diferentes ajustes y escenarios

PCD con simulador de OVR

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Ayuda Movil de Entrenamiento

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Feeder Automation Users Group Website

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ABB Strategic Partners – Large Deployments

Mas de 500 Reclosers instaladosdesde el 200050% instalados utilizando el Control de Lazo50% utilizando disparomonofasico

Mas de 400 Reclosers instaladosdesde el 20022 Estados – Florida & CarolinaEquipados con control de lazo100% usando disparo monofasico

Mas de 100 Reclosers desde el 2003Localizados en 3 estadosUtilizando disparo monofasico

Distribuidora mas grande en AmericaMas de 350 unidades instaladasDesarrollo Complejo de comunicaciones

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Ventajas ABB

El mismo control desde 1997Mejoras hechas a través de nuevos firmware – no controles nuevos

Arquitectura Modular permite futuras mejoras (upgrades)

Software de simple configuracion - AFSuite

Suministro Completamente IntegradoImplementación rápida de nuevas características

Soporte técnico 24/7

3-años de garantia en Recloser & Control

Completos programas de capacitación

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