TD - Parte general Datos técnicos TD61 · Para ello, el transformador está equipado con un...

TD - Parte generalDatos técnicos TD61

061/03 ES

© Todos los derechos reservados por Maschinenfabrik ReinhausenQueda prohibida cualquier reproducción o copia de este documento, así como la utilización y divulgación de sucontenido, a no ser que se autorice expresamente.Las infracciones conllevan una indemnización por daños. Reservados todos los derechos para casos de registrode patente, modelo de utilidad y diseño industrial.Es posible que tras la redacción de la siguiente documentación se hayan producido modificaciones en elproducto.Nos reservamos expresamente el derecho a realizar modificaciones de los datos técnicos así como en laconstrucción del aparato y en el volumen de entrega.Las informaciones proporcionadas y los acuerdos establecidos durante la tramitación de las ofertas y lospedidos en curso son siempre vinculantes.Las instrucciones de servicio originales han sido redactadas en alemán.

Índice

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH 2013 3061/03 ES Datos técnicos TD61

Índice

1 Generalidades..................................................................................................................... 61.1 Validez................................................................................................................................................. 6

1.2 Derechos de modificación reservados................................................................................................ 7

1.3 Modo de acción de cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión............. 71.3.1 Cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión para transformadores de aceite.......... 7

1.3.2 Cambiadores de tomas bajo carga para transformadores secos.......................................................................... 8

1.4 Funcionamiento del cambiador de tomas bajo carga.......................................................................... 91.4.1 Principio de conexión del cambiador de tomas bajo carga................................................................................... 9

1.4.2 Conexión básica del arrollamiento de tomas fino................................................................................................ 10

1.4.3 Denominaciones del cambiador de tomas bajo carga........................................................................................ 11

1.5 Funcionamiento del Advanced Retard Switch................................................................................... 161.5.1 Principio de conexión del ARS............................................................................................................................ 16

1.5.2 Denominaciones ARS......................................................................................................................................... 17

1.6 Funcionamiento del cambiador de tomas sin tensión....................................................................... 181.6.1 Principio de conexión y conexiones básicas....................................................................................................... 18

1.6.2 Denominaciones del cambiador de tomas sin tensión........................................................................................ 19

2 Propiedades eléctricas..................................................................................................... 202.1 Corriente de paso, tensión por escalón, potencia por escalón.......................................................... 20

2.2 Aislamiento........................................................................................................................................ 22

2.3 Reactancia de dispersión con conexión con paso grueso................................................................ 23

2.4 Polaridad del arrollamiento de tomas fino......................................................................................... 252.4.1 Tensión de reaparición y corriente de desconexión............................................................................................ 25

2.4.2 Contacto de resorte............................................................................................................................................. 28

2.4.3 Ejemplo de cálculo para polarización.................................................................................................................. 29

2.5 Sobrecarga........................................................................................................................................ 342.5.1 Corrientes de paso mayores que la corriente nominal de paso.......................................................................... 34

2.5.2 Servicio en condiciones operativas distintas....................................................................................................... 34

2.5.3 Datos necesarios en solicitudes sobre condiciones de sobrecarga.................................................................... 35

2.6 Utilización de cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión sometidos aesfuerzos por cortocircuito................................................................................................................ 35

2.7 Distribución de corrientes forzada..................................................................................................... 36

2.8 Sobreexitación admisible................................................................................................................... 37

2.9 Cambiadores de tomas bajo carga de varias columnas.................................................................... 37

Índice

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH 20134 061/03 ESDatos técnicos TD61

3 Aceites aislantes............................................................................................................... 383.1 Aceite mineral.................................................................................................................................... 38

3.2 Líquidos aislantes alternativos.......................................................................................................... 38

4 Propiedades mecánicas y constructivas........................................................................ 404.1 Temperaturas.................................................................................................................................... 404.1.1 Rango de temperatura admisible para el servicio............................................................................................... 40

4.1.2 Rango de temperatura admisible para el almacenaje y transporte..................................................................... 41

4.1.3 Servicio ártico...................................................................................................................................................... 41

4.2 Esfuerzo de presión admisible.......................................................................................................... 434.2.1 Esfuerzo de presión durante el llenado de aceite y el transporte....................................................................... 43

4.2.2 Esfuerzo de presión durante el servicio.............................................................................................................. 44

4.3 Conservador de aceite para el aceite del cambiador de tomas bajo carga....................................... 454.3.1 Altura del conservador de aceite......................................................................................................................... 47

4.3.2 Altura de montaje sobre el nivel del mar............................................................................................................. 47

4.3.3 Volumen mínimo del conservador de aceite....................................................................................................... 49

4.3.4 Recipiente secador para el aceite del cambiador de tomas bajo carga.............................................................. 51

4.4 Conexión en paralelo de niveles del selector.................................................................................... 53

4.5 Indicaciones para el montaje............................................................................................................. 53

5 Indicaciones para la prueba del transformador............................................................. 545.1 Medición de la relación de transformación........................................................................................ 54

5.2 Medición de resistencia con corriente continua................................................................................. 54

5.3 Operación del cambiador de tomas bajo carga durante la prueba del transformador...................... 55

5.4 Ensayo de alta tensión eléctrico........................................................................................................ 55

5.5 Ensayo de aislamiento...................................................................................................................... 55

6 Casos de aplicación.......................................................................................................... 566.1 Transformadores para hornos de arco.............................................................................................. 56

6.2 Aplicaciones con tensión por escalón variable.................................................................................. 56

6.3 Transformadores cerrados herméticamente..................................................................................... 57

6.4 Servicio en entornos con peligro de explosión.................................................................................. 58

6.5 Aplicaciones especiales.................................................................................................................... 59

7 Accionamientos para cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sintensión............................................................................................................................... 60

7.1 Accionamiento a motor TAPMOTION® ED....................................................................................... 607.1.1 Descripción de la función.................................................................................................................................... 60

Índice


7.1.2 Denominación de tipo.......................................................................................................................................... 60

7.1.3 Datos técnicos TAPMOTION® ED...................................................................................................................... 61

7.2 Accionamiento a mano TAPMOTION® DD....................................................................................... 627.2.1 Descripción de la función.................................................................................................................................... 62

7.2.2 Datos técnicos TAPMOTION® DD...................................................................................................................... 62

8 Árbol de accionamiento................................................................................................... 648.1 Descripción de la función.................................................................................................................. 64

8.2 Diseño/versiones del árbol de accionamiento................................................................................... 648.2.1 Árbol de accionamiento sin árbol cardán, sin aislante (= modelo normal).......................................................... 65

8.2.2 Árbol de accionamiento sin árbol cardán, con aislador (= modelo especial)...................................................... 65

8.2.3 Árbol de accionamiento con árbol cardán, sin aislador (= modelo especial)...................................................... 66

8.2.4 Árbol de accionamiento con árbol cardán, con aislador (= modelo especial)..................................................... 66

8.2.5 Longitudes de suministro.................................................................................................................................... 67

9 Relé de protección RS...................................................................................................... 689.1 Descripción de la función.................................................................................................................. 68

9.2 Datos técnicos................................................................................................................................... 68

10 Unidad de filtrado de aceite OF 100................................................................................ 7010.1 Descripción de la función.................................................................................................................. 70

10.2 Requisitos de empleo........................................................................................................................ 71

10.3 Datos técnicos................................................................................................................................... 72

11 Selección del cambiador de tomas bajo carga.............................................................. 7311.1 Principio de selección........................................................................................................................ 73

11.2 Ejemplo 1........................................................................................................................................... 75

11.3 Ejemplo 2........................................................................................................................................... 77

12 Anexo................................................................................................................................. 7912.1 TAPMOTION® ED-S, caja de protección (898801).......................................................................... 79

12.2 TAPMOTION® ED-L, caja de protección (898802)........................................................................... 80

12.3 Reenvío angular - dibujo acotado (892916)...................................................................................... 81

Índice de palabras clave................................................................................................... 82

1 Generalidades


Generalidades

ValidezEsta parte general es válida para los datos técnicos de los siguientes cam-biadores de tomas bajo carga (principio de conmutación rápida con resisten-cias), ARS, cambiadores de tomas sin tensión y accionamientos así comosus accesorios:

Producto Datos técnicosVACUTAP® VT® TD 124VACUTAP® VV® TD 203VACUTAP® VM® TD 2332907VACUTAP® VR® TD 2188029OILTAP® V TD 82OILTAP® MS TD 60OILTAP® M TD 50OILTAP® RM TD 130OILTAP® R TD 115OILTAP® G TD 48COMTAP® ARS TD 1889046DEETAP® DU TD 266TAPMOTION® ED TD 292

Tabla 1: Vista general

En la columna de la derecha encontrará el número de documento de los da-tos técnicos específicos sobre los respectivos productos. En estos docu-mentos encontrará informaciones detalladas adicionales sobre las distintasvariantes de producto y sus propiedades.

Las correspondientes instrucciones de montaje, instrucciones para la puestaen servicio y/o instrucciones de servicio se suministran con el respectivoproducto. En ellas encontrará descripciones precisas para montar, conectar,poner en servicio y controlar el producto de forma segura y correcta.

Normas citadas

En caso de que se indiquen normas o directivas sin citar la edición (año) co-mo referencia, prevalecerá la versión válida con la impresión de este docu-mento.

1

1.1

1 Generalidades


Derechos de modificación reservadosLa información contenida en esta documentación técnica corresponde a lasespecificaciones técnicas disponibles en el momento de la impresión. Lasmodificaciones importantes se tendrán en cuenta en una nueva edición dela documentación técnica.

El número de documento y el número de versión de esta documentacióntécnica se indican en el pie de página.

Modo de acción de cambiadores de tomas bajo carga ycambiadores de tomas sin tensiónLos cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensiónse utilizan para el ajuste de tensión de transformadores. El ajuste de tensiónse lleva a cabo modificando la relación de transmisión y se ejecuta por eta-pas. Para ello, el transformador está equipado con un arrollamiento de to-mas fino, cuyas tomas están unidas al selector del cambiador de tomas bajocarga, al ARS o al cambiador de tomas sin tensión.

En este caso, los cambiadores de tomas bajo carga sirven para el ajuste detensión sin interrupciones de transformadores bajo carga. Contrariamente,el ajuste de tensión con cambiadores de tomas sin tensión debe llevarse acabo con el transformador completamente desconectado.

Este documento únicamente se refiere a cambiadores de tomas bajo cargaque funcionan según el principio de conmutación rápida con resistencias. Enél se tratan principalmente temas relacionados con los cambiadores de to-mas bajo carga, ARS y cambiadores de tomas sin tensión para transforma-dores de aceite.

Cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sintensión para transformadores de aceite

La mayoría de cambiadores de tomas bajo carga así como cambiadores detomas sin tensión se han previsto para el montaje empotrado en la cuba deltransformador, de forma que las derivaciones del arrollamiento de tomas fi-no pueden conducirse a través del trayecto más corto a los selectores ocambiadores de tomas sin tensión.

Los cambiadores de tomas bajo carga son accionados por un accionamien-to a motor. El accionamiento a motor está unido mecánicamente medianteárboles de accionamiento y reenvíos angulares con la cabeza del cambiadorde tomas bajo carga. El accionamiento de cambiadores de tomas sin ten-sión puede realizarse tanto con un accionamiento a motor como con un ac-cionamiento a mano.

1.2

1.3

1.3.1

1 Generalidades


Figura 1: Transformador con cambiador de tomas bajo carga, representación esque-mática

1 cambiador de tomas bajo car-ga

3 relé de protección

2 accionamiento a motor 4 conservador de aceite para elaceite del cambiador de to-mas bajo carga

H altura de la columna de aceite en el conservador de aceite encimade la tapa de la cabeza del cambiador de tomas bajo carga

Cambiadores de tomas bajo carga para transformadores secos

Para el ajuste de tensión sin interrupciones de transformadores secos pue-de utilizarse el cambiador de tomas bajo carga VACUTAP® VT®.

El cambiador de tomas bajo carga VACUTAP® VT® se fija en la parte activadel transformador seco y se ha diseñado como módulo monofásico para laasignación directa a una columna de transformador. Para el accionamientomecánico se ha previsto un accionamiento a motor. Los módulos monofási-cos pueden acoplarse sin problemas a un sistema trifásico.

1.3.2

1 Generalidades


Funcionamiento del cambiador de tomas bajo carga

Principio de conexión del cambiador de tomas bajo carga

Figura 2: Principio de conexión del cambiador de tomas bajo carga

A principio del selector-ruptor

B principio del selectorde carga

1 selector 2 ruptor

Principio del selector-ruptor

Los cambiador de tomas bajo carga que funcionan según este principio deconexión están formados por un ruptor y un selector.

El selector sirve para preparar la selección de la toma deseada, que de estemodo se conecta en el lado sin corriente del ruptor. Mediante la subsiguien-te conmutación de la carga, esta toma asume a continuación la corriente deservicio.

Por este motivo, las funciones de los ruptores y selectores están adaptadasentre sí temporalmente en el curso del cambio de tomas.

Principio del selector de carga

Los cambiadores de tomas bajo carga según el principio del selector de car-ga poseen las propiedades de un ruptor y un selector. La conmutación deuna toma a la siguiente se lleva a cabo en tan solo una operación de con-mutación.

Diferencia entre los selectores de carga usuales y los selectores de cargacon técnica de conexión por vacío:

En los selectores de carga usuales, los mismos contactos, a través de loscuales se lleva a cabo la selección de la toma deseada, también se encar-gan de la conmutación de la carga.

1.4

1.4.1

1.4.1.1

1.4.1.2

1 Generalidades


En selectores de carga con técnica de conexión en vacío, la conmutación dela carga se realiza mediante contactos separados (celdas de conmutaciónen vacío).

Conexión básica del arrollamiento de tomas fino

La siguiente figura muestra las conexiones básicas usuales del arrollamien-to de tomas fino. Puede consultar las posibles conexiones básicas de losdistintos tipos de cambiadores de tomas bajo carga en los respectivos datostécnicos.

Figura 3: Conexiones básicas

a sin preselectorb con inversorc con selector grueso

1.4.2

1 Generalidades


Denominaciones del cambiador de tomas bajo carga

Todos los tipos de cambiadores de tomas bajo carga se suministran en múl-tiples modelos –distintos según el número de fases, la corriente nominal depaso máxima, la tensión máxima para medios de producción Um, el modelodel selector y el esquema de conexiones básico–. Por este motivo, la deno-minación de un modelo de cambiador de tomas bajo carga concreto tambiéndebe realizarse según estas características. De este modo, el cambiador detomas bajo carga queda marcado sin lugar a confusión.

Ejemplo de denominación del cambiador de tomas bajo carga

Cambiador de tomas bajo carga tipo VACUTAP® VM®, monofásico, corrien-te nominal de paso máxima Ium = 650 A, tensión máxima para medios deproducción Um = 123 kV, modelo del selector B, selector según el esquemade conexiones básico 10191W.

Denominación de tipo VACUTAP® VM® I 651-123/B-10191WVACUTAP® VM® Tipo de cambiador de tomas bajo carga

I Número de fases651 corriente nominal de paso máxima Ium en A, así

como número de contactos de conmutaciónparalelos (última cifra) en cambiadores de to-mas bajo carga monofásicos

123 tensión máxima para medios de producción Umen kV

B modelo del selector10191W Esquema de conexiones básico

Tabla 2: Ejemplo para la denominación de un cambiador de tomas bajo carga

Número de escalones y esquema de conexiones básico

El selector puede adaptarse ampliamente al número de escalones necesarioy a la conexión del arrollamiento de tomas fino. Los correspondientes es-quemas de conexiones básicos se distinguen por la división de los selecto-res, el número de posiciones de servicio, el número de posiciones medias yel modelo de preselector.

Ejemplo: división del selector 10, 19 posiciones de servicio como máximo, 1posición media, preselector diseñado como inversor

Denominación del es-quema de conexiones

básico

10191W

10 número de contactos del selector19 número máximo de posiciones de servicio1 número de posiciones mediasW modelo de preselector (W=inversor, G=paso

grueso)Tabla 3: Ejemplo para la denominación del esquema de conexiones básico

1.4.3

1.4.3.1

1.4.3.2

1 Generalidades


Vista general de los tipos de cambiadores de tomas bajo carga

La siguiente tabla ofrece una vista general de los distintos tipos de cambia-dores de tomas bajo carga sobre el número de fases, las corrientes nomina-les de paso máximas Ium, las tensiones máximas para medios de producciónUm y el número máximo de posiciones de servicio.

Tipo de cambiador de to-mas bajo carga

Número defases

máx.Ium[A]

máx.Um

[kV]

Número máx. de posicionesde servicio

sinpreselector

conpreselector

VACUTAP® VT® I 500 40,5 9 -VACUTAP® VV® I, III 600 145 12 23VACUTAP® VM® II, III 650 300 22 35

I 1500 300 22 35VACUTAP® VRC III 700 245 18 35

II 700 300 18 35I, I HD 1300 300 18 35

VACUTAP® VRD III 1300 245 18 35I, I HD 1300 300 18 35

VACUTAP® VRE III 700 245 18 35I, I HD 1300 300 18 35

VACUTAP® VRF III 1300 245 18 35I HD, II 1300 362 18 35

I 16001) 362 18 35I 2600 362 18 35

VACUTAP® VRG III 1300 245 18 35I HD, II 1300 362 18 35

I 16001) 362 18 35I 2600 362 18 35

OILTAP® V III 350 123 14 27I 350 76 14 27

OILTAP® MS I, II, III 300 245 14 27OILTAP® M II, III 600 245 22 35

I 1500 300 22 35OILTAP® RM III 600 300 18 35

I 1500 300 18 35OILTAP® R III 1200 300 18 35

I 3000 300 18 35OILTAP® G III 1600 300 16 31

I 3000 300 16 31Tabla 4: Tipos de cambiadores de tomas bajo carga

1.4.3.3

1 Generalidades


1) El VACUTAP® VRF I 1601 y VACUTAP® VRG I 1601 permiten aplicacio-nes hasta Ium = 1600 A sin distribución de corrientes forzadas (devanado deinducido paralelo).

Encontrará más detalles e información sobre modelos especiales en los da-tos técnicos del correspondiente cambiador de tomas bajo carga.

Posición de ajuste y posición media

La posición de ajuste es la posición en la que se suministra el cambiador detomas bajo carga. En caso de trabajos de mantenimiento (desmontaje omontaje del cuerpo insertable del cambiador de tomas bajo carga), el cam-biador de tomas bajo carga debe hallarse en la posición de ajuste. Para másdetalles consulte los correspondientes manuales de servicio y mantenimien-to. En cada esquema de conexiones del cambiador de tomas bajo carga seindica claramente la posición de ajuste.

Se distingue entre conexiones con 1 posición media y 3 posiciones medias.Normalmente, la posición media (en 3 posiciones medias la posición mediacentral) también es simultáneamente la posición de ajuste (véase el esque-ma de conexiones del cambiador de tomas bajo carga).

En la posición media (con 3 posiciones medias la posición media central),en caso de modelo con preselector inversor o en ejecución con paso gruesoel contacto "K" lleva la corriente. En esta posición, el arrollamiento de tomasfino no conduce corriente. Solo en esta posición es posible una conmutacióndel preselector (inversor o selector grueso).

En caso de 1 posición media, las conmutaciones en las posiciones directa-mente antes y después de la posición media tienen como resultado una mo-dificación de la tensión; en caso de 3 posiciones medias, entre las posicio-nes medias no se produce ninguna modificación de la tensión. Contactospuenteados (véase p. ej. capítulo Conexión en paralelo de niveles del selec-tor [► 53]) no se consideran como posición media.

1.4.3.4

1 Generalidades


Denominación de los terminales del selector y de las posiciones deservicio

En caso de pedido, para cada cambiador de tomas bajo carga se crea unesquema de conexiones que es obligatorio solo para la conexión del cam-biador de tomas bajo carga en el transformador.

Este esquema de conexiones contiene además de las conexiones eléctricasuna representación esquemática de la disposición geométrica de los termi-nales en la vista desde arriba.

En este esquema de conexiones se determina la denominación de los termi-nales del selectory de las posiciones de servicio para el cambiador de tomasbajo carga en cuestión según la especificación del cliente.

Las denominaciones de contacto utilizadas en dibujos acotados para cam-biadores de tomas bajo carga siempre corresponden al modelo normal se-gún el estándar de MR.

La denominación de posición del cambiador de tomas bajo carga es idénticaa la del accionamiento a motor.

Modelo normal según el estándar de MR

Al denominar terminales y posiciones de servicio según el estándar de MR,en la posición de servicio 1 el terminal del selector 1 es conductivo. La posi-ción de servicio 1 es al mismo tiempo la posición final y se alcanza al sobre-pasar el margen de ajuste en el movimiento de los contactos móviles del se-lector en sentido antihorario.

Ejemplo de esquema de conexiones básico 10193W:

Posición 19 18 17 ... 11 10 9 ... 3 2 1Terminal del selectorconductivo

9 8 7 ... 1 K 9 ... 3 2 1

Preselector unido 0- → 0- 0- 0+ → 0+← 0- 0+ 0+ ←

Accionamiento hacia → "Subir" →← "Bajar" ←

Sentido de giro de la manivela → en sentido horario →← en sentido antihorario ←

Contactos móviles del selector → en sentido antihorario →← en sentido horario ←

Control del accionamiento a mo-tor

→ mediante contactor del motor "K2" →← mediante contactor del motor "K1" ←

Tabla 5: Asignación de las denominaciones en un modelo normal según el estándar de MR en el ejemplo del esquemade conexiones básico 10193W

1.4.3.5

1 Generalidades


En la siguiente figura puede verse la denominación de contactos de los dosniveles de selector en la vista desde arriba con 1...9, K (en el sentido hora-rio).

El cambiador de tomas bajo carga se halla justamente en la posición 2, elpreselector une los contactos 0 y +.

La posición 1 se alcanza accionando el otro contacto móvil del selector ensentido antihorario (en la vista desde arriba), es decir, en el accionamiento amano girando la manivela en el sentido de giro derecho (sentido horario) oen el accionamiento a motor excitando el contactor del motor K2.

El sentido de giro en el cambiador de tomas bajo carga se mantiene inalte-rado independientemente de la disposición seleccionada del árbol de accio-namiento.

Figura 4: Sentidos de giro en un modelo normal según el estándar de MR

1 Generalidades


Funcionamiento del Advanced Retard Switch

Principio de conexión del ARS

Un Advanced Retard Switch (ARS) se utiliza para la conmutación de un de-vanado durante el servicio del transformador y principalmente tiene dos po-siciones de servicio. En una conexión ARS, la corriente de paso se conmutade un circuito a otro con el mismo potencial.

Figura 5: Advanced Retard Switch (ARS) para reconectar un devanado

a) ARS en la posición de servicio 1b) ARS durante la conmutaciónc) ARS en la posición de servicio 2

El ARS puede utilizarse para distintas aplicaciones en combinación con uncambiador de tomas bajo carga. Preferentemente el ARS se utiliza en apli-caciones con un rango de regulación grande (p. ej. transformadores parauso como desfasador) para invertir la polaridad del arrollamiento de tomasfino (principio de conexión del inversor doble).

Encontrará más información en los datos técnicos del COMTAP® ARS.

1.5

1.5.1

1 Generalidades


Denominaciones ARS

Ejemplo ARS I 1822 - 145 - 18 02 0 DWARS Denominación de producto ARS COMTAP® ARS

I Número de fases I monofásicoIII trifásico

1822 corriente nominal de paso máxima Ium asícomo identificación de la distribución decorrientes necesaria (3.ª cifra) e indica-ción de niveles de contacto paralelos porfase (4.ª cifra)

1000 1000 Asin distribución de corrientessin niveles de contacto paralelos

1822 1800 Adistribución de corrientes doble2 niveles de contacto paralelos

2433 2400 Adistribución de corrientes triple3 niveles de contacto paralelossolo monofásico

145 tensión máxima para medios de produc-ción Um

123 123 kV145 145 kV170 170 kV

18 número de contactos 18 en 18 partes, diámetro del circulode contacto 850 mm

02 Número de posiciones de servicio 02 2 posiciones de servicio0 número de posiciones medias 0 sin posición media

DW tipo de conexión DW inversor dobleTabla 6: Explicación de las denominaciones para el Advanced Retard Switch

1.5.2

1 Generalidades


Funcionamiento del cambiador de tomas sin tensión

Principio de conexión y conexiones básicas

El paso del cambiador de tomas sin tensión de una posición de servicio aotra se lleva a cabo girando un árbol de mando aislado. El accionamiento decambiadores de tomas sin tensión puede realizarse tanto con un acciona-miento a motor como con un accionamiento a mano.

Además de las conexiones básicas, según la siguiente figura también sonposibles conexiones especiales.

Figura 6: Conexiones básicas del cambiador de tomas sin tensión DEETAP® DU

Encontrará más información en los datos técnicos del DEETAP® DU.

1.6

1.6.1

1 Generalidades


Denominaciones del cambiador de tomas sin tensión

Ejemplo: DU III 1000 - 145 - 06 05 0 YDU Denominación de producto DU DEETAP® DUIII Número de fases I monofásico

III trifásico1000 Corriente nominal de paso

máxima Ium

200 200 A4XX 400 A600 600 A8XX 800 A1000 1000 A12X2 1200 A16X2 1600 A2022 2000 AIum > 2000 A bajo demanda

distribución de corrientesnecesaria

XX0X sin distribución de corrientesXX2X distribución de corrientes doble

niveles de conmutación pa-ralelos

XXX0 ningunoXXX2 2 por fase

145 tensión máxima para me-dios de producción Um [kV]

36; 72,5; 123; 145; 170; 245Um > 245 kV bajo demanda

06 número de contactos 60 en 6 partes (400 mm)12 en 12 partes, (600 mm)18 en 18 partes, (850 mm)

05 Número de posiciones deservicio

según el modelo se ofrecen de 2 a 17 posiciones de servi-cio

0 número de posiciones me-dias

0 sin posición media1 una posición media

Y tipo de conexión Y cambiador de derivaciones sin tensión cone-xión estrella

D cambiador de tomas sin tensión para cone-xión delta

ME cambiador de tomas sin tensión de puentesimple

MD cambiador de tomas sin tensión de puentedoble

SP cambiador de tomas sin tensión serie-parale-lo

YD cambiador de tomas sin tensión estrella--triángulo

BB cambiador de tomas sin tensión Buck-and--Boost

S conexión especialTabla 7: Explicación de las denominaciones para el cambiador de tomas sin tensión

1.6.2

2 Propiedades eléctricas


Propiedades eléctricasEn este capítulo encontrará información general sobre las propiedades eléc-tricas de cambiadores de tomas bajo carga, cambiadores de tomas sin ten-sión y Advanced Retard Switch ARS.

Para más información sobre aplicaciones especiales consulte el capítuloCasos de aplicación [► 56].

Corriente de paso, tensión por escalón, potencia porescalónLa corriente de paso es la corriente que fluye en función del servicio a tra-vés del cambiador de tomas bajo carga y el cambiador de tomas sin tensión.En general, la corriente de paso de un cambiador de tomas bajo carga pre-senta distintos tamaños a lo largo del rango de ajuste de tensión (p. ej. conpotencia nominal constante del transformador).

Corriente nominal de paso Iu

La corriente de paso máxima que puede conducir un transformador de for-ma continua debe utilizarse para la medición del cambiador de tomas bajocarga y del cambiador de tomas sin tensión. Esta corriente de paso máximaadmisible continua del transformador es la corriente nominal de paso Iu delcambiador de tomas bajo carga o del cambiador de tomas sin tensión.

Tensión por escalón Ust

La tensión por escalón es la tensión de servicio que se halla entre tomas ad-yacentes. La tensión por escalón puede ser igual o distinta a lo largo delrango de ajuste total. En caso de que la tensión por escalón sea variable, latensión por escalón máxima Ust del transformador podrá utilizarse para lamedición del cambiador de tomas bajo carga y del cambiador de tomas sintensión.

Corriente nominal de paso máxima Ium

La corriente nominal de paso máxima Ium es la corriente de paso máxima de-pendiente del diseño de un cambiador de tomas bajo carga y un cambiadorde tomas sin tensión, a la que se refieren las pruebas de tipo referidas a lacorriente.

Tensión por escalón nominal Ui

La tensión por escalón nominal Ui de un cambiador de tomas bajo carga esla tensión por escalón máxima admisible para un valor concreto de la co-rriente nominal de paso Iu. Esta se denomina en combinación con una co-rriente nominal de paso como tensión por escalón nominal pertinente.

2

2.1



Tensión por escalón nominal máxima Uim

La tensión por escalón nominal máxima Uim es la tensión por escalón máxi-ma admisible dependiente del diseño de un cambiador de tomas bajo cargao cambiador de tomas sin tensión.

Resistencias de transición

Las resistencias de transición del ruptor se dimensionan según los tamañosdisponibles de la tensión por escalón máxima Ust y de la corriente nominalde paso Iu del transformador para las que se ha determinado el cambiadorde tomas bajo carga.

Debido a que la corriente nominal de paso admisible Iu y la tensión por esca-lón admisible Ust dependen del valor de las resistencias de transición, estostamaños asignados se refieren a la correspondiente aplicación.

Durante el servicio de un cambiador de tomas bajo carga con otros valorespara la tensión por escalón y la corriente de paso distintos a los indicadosen el pedido, Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) deberá comprobarsi es posible. Si p. ej. se aumenta la potencia de transformador medianteuna mejora de la refrigeración o se utiliza el cambiador de tomas bajo cargaen otro transformador, en caso necesario deberán adaptarse las resisten-cias de transición.

Esto también es válido si los nuevos valores asignados deseados Iu y Ust sehallan por debajo de los valores originales. El dimensionado de las resisten-cias de transición influye tanto en la carga por potencia de conmutación delos contactos como en el desgaste de contactos uniforme.

Potencia de escalón nominal PStN

La potencia de escalón nominal PStN es el producto de la corriente nominalde paso Iu y la correspondiente tensión por escalón nominal Ui:

PStN = Iu x Ui

En la siguiente figura se representan los límites de carga típicos de un rup-tor. De ello resulta que el margen de trabajo admisible está limitado por latensión por escalón nominal máxima Uim y la corriente nominal de paso má-xima Ium.



Figura 7: Diagrama de potencia de escalón nominal de un ruptor

1 Punto angular superior2 Punto angular inferior

Los puntos de curva situados entre los puntos angulares 1 y 2 solo se danmediante la potencia de conmutación nominal admisible. La potencia deconmutación nominal admisible entre los puntos angulares 1 y 2 correspon-de a pares de valores que se corresponden entre sí para Iu y Ui y puede serconstante o variable.

El diagrama de potencia de escalón nominal así como valores individualespara Iu y Ui en los puntos angulares 1 y 2 se indican por separado para cadatipo de cambiador de tomas bajo carga (véanse los datos técnicos del cam-biador de tomas bajo carga correspondiente).

Capacidad de potencia por escalón límite y capacidad de interrupciónlímite

La capacidad de potencia por escalón límite es la mayor potencia por esca-lón que puede conmutarse con seguridad. Cada cambiador de tomas bajocarga MR en modelo estándar puede conmutar con la tensión por escalónUst, para la que se ha dimensionado el cambiador de tomas bajo carga, co-mo mínimo el doble de la corriente nominal de paso Iu. Esta capacidad deinterrupción límite se ha demostrado mediante la prueba de tipo según IEC60214. Las conmutaciones con corrientes superiores al doble de la corrientenominal de paso Iu deben evitarse mediante medidas adecuadas.

AislamientoLa capacidad aislante de las distintas distancias de aislamiento y su asigna-ción a las tensiones de los arrollamientos del transformador se describendetalladamente en los datos técnicos del respectivo cambiador de tomas ba-jo carga, ARS o cambiador de tomas sin tensión. Las tensiones nominalessoportables indicadas de la disposición aislante son válidas para un aisla-miento nuevo y secado correctamente en aceite de transformadores prepa-rado (con una temperatura ambiente de como mínimo 10 °C).

Para la selección de un cambiador de tomas bajo carga, ARS o cambiadorde tomas sin tensión se precisan los siguientes datos:

2.2



▪ tensiones de servicio con frecuencia de red máxima▪ tensiones alternas de ensayo durante la prueba del transformador▪ tensiones de impulsodurante la prueba del transformador (impulso de

onda, impulso de conexión, onda interrumpida en la parte trasera y on-da interrumpida en la parte delantera)

El fabricante del transformador es responsable de la elección adecuada delas tensiones nominales soportablessegún la coordinación de aislamientosen el lugar de servicio. Las tensiones nominales soportables necesarias de-ben tenerse en cuenta para las distintas distancias de aislamiento:▪ Aislamiento contra tierra▪ en caso de tipos con múltiples fases: asilamiento entre las fases▪ aislamiento entre los contactos de una fase

Los datos necesarios dependen del tipo de regulación (p. ej. conexión bási-ca del arrollamiento de tomas fino en cambiadores de tomas bajo carga) ydel tipo de cambiador.

Reactancia de dispersión con conexión con paso gruesoEn la mayoría de conmutaciones del cambiador de tomas bajo carga solotiene efecto la reactancia de dispersión de un escalón. Esta es insignificantepara la función del cambiador de tomas bajo carga.

Sin embargo, si se conmuta desde el extremo del devanado de regulacióngruesa al extremo del arrollamiento de tomas fino (o a la inversa), entre latoma seleccionada y preseleccionada se hallarán todas las espiras del de-vanado de regulación gruesa y del arrollamiento de tomas fino. Aunque des-de el punto de vista eléctrico el cambiador de tomas bajo carga solo conmu-ta una etapa como máximo, para el circuito de conexión resulta una reactan-cia de dispersión considerablemente más elevada, que actuará como resis-tencia interior de la tensión por escalón. Esta mayor reactancia de disper-sión provoca en los contactos para resistencia del cambiador de tomas bajocarga un desplazamiento de fase entre la corriente de desconexión y la ten-sión de reaparición, que puede provocar tiempos del arco eléctrico más lar-gos.

En aplicaciones con un devanado de regulación gruesa, dispuesto justo allado del arrollamiento de tomas fino, la reactancia de dispersión efectivapuede determinarse mediante la impedancia de cortocircuito de estos dosdevanados.

2.3



Figura 8: Determinación de la reactancia de dispersión

F arrollamiento de tomas fino G devanado de regulación grue-sa

V voltímetro W vatímetroA amperímetro U tensión de alimentación

En la siguiente figura se representa un método de medición en el que losbornes de conexión se alcanzan mediante el ruptor.

Figura 9: Reactancia de dispersión con conexión con paso grueso

Las fórmulas analíticas para el cálculo de la reactancia de dispersión entredos devanados también pueden utilizarse para el cálculo de la reactancia dedispersión entre el devanado de regulación gruesa y el arrollamiento de to-mas fino. En caso de disposiciones del devanado concéntricas basta con laprecisión de los valores calculados.

En aplicaciones con pasos gruesos, no dispuestos directamente junto alarrollamiento de tomas fino (p. ej. pasos gruesos múltiples), para el análisisdel circuito de conexión deben consultarse todos los devanados con susacoplamientos. Todos los cálculos necesarios pueden realizarse a través deMaschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR). Para ello debe indicarse el dise-ño del devanado y la conexión de todas las partes del devanado. MR pon-drá a su disposición el formulario correspondiente.



Polaridad del arrollamiento de tomas fino

Tensión de reaparición y corriente de desconexión

Durante su conmutación mediante el inversor o el selector grueso, el arrolla-miento de tomas fino se aísla galvánicamente un breve periodo de tiempodel devanado principal. Para ello, dispone de un potencial que resulta de lastensiones de los devanados adyacentes y de las capacidades de acopla-mientopara estos devanados o piezas conectadas a tierra.

Este desplazamiento de potencial del arrollamiento de tomas fino provocalas correspondientes tensiones entre los contactos del preselectorde desco-nexión, ya que un contacto siempre está unido al arrollamiento de tomas fi-no y el otro contacto siempre está unido al devanado principal. Esta tensiónse denomina tensión de reaparición UW.

Al aislar los contactos del preselector debe interrumpirse una corriente ca-pacitiva condicionada por las capacidades de acoplamiento indicadas arribadel arrollamiento de tomas fino. Esta corriente se denomina corriente dedesconexión IS.

La tensión de reaparición UW y la corriente de desconexión IS pueden provo-car fenómenos de descarga no admisibles en el preselector. El margen ad-misible de la tensión de reaparición UW y la corriente de desconexión IS pue-de verse en las siguientes figuras para los distintos tipos de cambiador detomas bajo carga.

Sin resistencia de polarización (R, VRD y VRF con modelo del selectorC/D):

Figura 10: Valores orientativos para Uw e Is sin resistencia de polarización RP

UW tensión de reapariciónIS corriente de desconexión

2.4

2.4.1



Sin resistencia de polarización (R y VRG con modelo del selector E):

Figura 11: Valores orientativos para Uw e Is sin resistencia de polarización RP

Si los cálculos dan como resultado pares de valores para UW e IS fuera delmargen admisible, deberá desviarse el arrollamiento de tomas fino duranteel proceso de conmutación mediante medidas de polarización. En la si-guiente figura se representan posibles medidas de polarización.

En la conexión a el arrollamiento de tomas fino es desviado por una resis-tencia óhmica RP (resistencia de polarización). En la conexión b esta resis-tencia de polarización es conectada por un contacto para las resistencias depolarización adicional SP solo durante la fase de conmutación del preselec-tor.

Las soluciones constructivas para estas medidas de polarización son distin-tas según el tipo de cambiador de tomas bajo carga. Encontrará más infor-mación en los datos técnicos del correspondiente cambiador de tomas bajocarga.

Figura 12: Conexiones de polarización (el inversor se halla en la posición media)

a con resistencia de polarización RP

b con contacto para las resistencias de polarización SP y resistenciade polarización RP



Mediante la desviación del arrollamiento de tomas fino con una resistenciade polarización se reduce la tensión de reaparición UW en los contactos delpreselector, aunque la corriente de desconexión IS aumenta mediante la co-rriente adicional a través de la resistencia de polarización.

Con resistencia de polarización (R, VRD y VRF con modelo del selectorC/D):

Figura 13: Valores orientativos para Uw e Is con resistencia de polarización RP

UW tensión de reapariciónIS corriente de desconexión

Con resistencia de polarización (R y VRG con modelo del selector E):

Figura 14: Valores orientativos para Uw e Is con resistencia de polarización RP

Las figuras muestran para los distintos tipos de cambiador de tomas bajocarga los márgenes de tensión de reaparición UW y corriente de descone-xión IS, que al utilizar resistencias de polarización pueden usarse sin consul-tar a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR). Esto es válido para aquelloscasos en los que la corriente de desconexión IS es determinada principal-mente por la resistencia de polarización. En caso de excederse los márge-nes indicados, MR deberá realizar una valoración.



La disminución de la tensión de reaparición UW mediante una resistencia depolarización provoca un aumento de la corriente de desconexión IS. Por estemotivo, en disposiciones del devanado con acoplamiento capacitivo desfa-vorable no siempre existe una solución con exigencias al preselector admisi-bles.

En estos casos, debe evitarse un preselector con corriente de desconexiónelevada admisible IS o bien debe modificarse la disposición del devanado.Por ello, la comprobación a tiempo de las exigencias al preselector es espe-cialmente necesaria en transformadores con una potencia elevada (es decir,grandes capacidades de acoplamiento) y con tensiones de servicio eleva-das (es decir, gran desplazamiento de potencial del arrollamiento de tomasfino durante la conexión de preselector).

El cálculo de la tensión de reaparición UW y de la corriente de desconexión Isasí como el dimensionado de la posible resistencia de polarización necesa-ria puede llevarlos a cabo MR. Para ello se precisan los siguientes datos:▪ configuración de los devanados, es decir, ubicación del arrollamiento de

tomas fino respecto a los devanados adyacentes▪ capacidad del arrollamiento de tomas fino respecto a devanados adya-

centes o capacidad del arrollamiento de tomas fino contra tierra o deva-nados conectados a tierra adyacentes

▪ tensión alterna de servicio a lo largo de devanados o las partes de losdevanados adyacentes al arrollamiento de tomas fino

Además, para el dimensionado de la instalación de polarización se precisanlos siguientes datos:▪ esfuerzos que cabe esperar mediante tensión de impulso de onda a lo

largo de medio arrollamiento de tomas fino▪ tensión de servicio y alterna de ensayo a lo largo de medio arrollamien-

to de tomas fino (normalmente, se deduce de los datos de pedido usua-les para el cambiador de tomas bajo carga).

Contacto de resorte

El contacto de resorte es un concepto para la reducción de la cantidad degas generada durante una conexión de preselector. El contacto de resortese utiliza en el modelo del selector E al excederse valores límite concretos.

Las cargas elevadas en el preselector, provocadas por grandes corrientesde desconexión y grandes tensiones de reaparición (típicamente p. ej. enaplicaciones de corriente continua de alta tensión -HVDC-), provocan unamayor formación de gas. En estos casos, Maschinenfabrik ReinhausenGmbH (MR) realiza un cálculo de la cantidad de gas.

Básicamente, puede seleccionarse de forma opcional el contacto de resorte.A partir de una cantidad de gas media generada de 7 ml por conexión depreselector se recomienda el uso del contacto de resorte. De este modo,puede reducirse la cantidad de gas aprox. un 90 %.

2.4.2



Ejemplo de cálculo para polarización

A continuación, se indica un ejemplo para el cálculo aproximado de la ten-sión de reaparición en el preselector.▪ Combinación de cambiadores de tomas bajo carga:

– VM I 301 / VM II 302 - 170 / B - 10 19 3W▪ Datos del transformador:

– potencia nominal 13 MVA– devanado de alta tensión 132 kV ± 10 %,– conexión en triángulo, 50 Hz– arrollamiento de tomas fino en conexión con inversor– estructura concéntrica doble del devanado de alta tensión con deva-

nado principal interior (bobinas tipo disco) y arrollamiento de tomasfino exterior

– capacidades de devanado C1 = 1810 pF (entre devanado principal y arrollamiento de tomas fi-

no), C2 = 950 pF (entre arrollamiento de tomas fino y tierra)

Figura 15: Conexión del devanado de alta tensión

U1 tensión del devanado de alta tensiónUF tensión del arrollamiento de tomas finoC1 capacidad de devanado entre el devanado principal y el arrolla-

miento de tomas finoC2 capacidad de devanado entre el arrollamiento de tomas fino y tie-

rra

2.4.3



Suponiendo que las capacidades de devanado C1 y C2 actúan en el centrodel devanado respectivamente, válido para las tensiones de reaparición UW+y UW–:

así como la tensión mediante C1

y con ello como cantidad del vector e importe



Figura 16: Disposición del devanado con las capacidades de devanado correspon-dientes

1 núcleo del transformador 2 cuba del transformadorC1 capacidad de devanado entre el devanado principal y el arrolla-

miento de tomas finoC2 capacidad de devanado entre el arrollamiento de tomas fino y tie-

rra



Figura 17: Diagrama vectorial para el cálculo de las tensiones de reaparición en loscontactos del preselector (+) y (-)

U1 tensión del devanado de alta tensiónUF tensión del arrollamiento de tomas finoUW+ tensión de reaparición en el contacto del preselector (+)UW- tensión de reaparición en el contacto del preselector (-)UC1 caída de tensión en la capacidad de devanado C1

UC2 caída de tensión en la capacidad de devanado C2

Para C1 = 1810 pF, C2 = 950 pF, U1 = 132 kV, UF = 13,2 kV

para la cantidad de las tensiones de reaparición UW+ y UW– resultan los si-guientes valores de cálculo:

Las corrientes de desconexión IS+ e IS- son:



Con los valores numéricos indicados se obtiene el resultado:

IS+ = 63,97 mA

IS– = 52,75 mA

A causa de los elevados valores para UW se necesita una resistencia de po-larización.

Al integrar una resistencia de polarización RP = 235 kΩ se obtiene el resulta-do:

UW+ = 17,11 kV

UW– = 12,47 kV

IS+ = 74,29 mA

IS– = 54,15 mA



Sobrecarga

Corrientes de paso mayores que la corriente nominal de paso

Los cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensiónde MR resultan adecuados para todas las cargas del transformador segúnIEC 60076-7:2005 "Loading guide for oil-immersed power transformers".

La norma IEC 60076-7 distingue entre tres modos de operación:▪ Normal cyclic loading▪ Long-time emergency loading▪ Short-time emergency loading

La idoneidad de cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomassin tensión para los modos de operación indicados arriba de transformado-res de potencia se demuestra mediante la prueba de tipo según IEC60214-1:2003.

Los cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensiónde MR también resultan adecuados para todas las cargas del transformadorsegún IEEE Std C57.91™-2011 "IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immer-sed Transformers and Step-Voltage-Regulators" con la siguiente excepción:requerimiento de sobrecarga superior al 200 %.

Los requerimientos de sobrecargasuperiores al 200 % pueden darse p. ej.para el modo de operación "Short time emergency loading" en transforma-dores de distribución y deben indicarse en la solicitud.

La norma IEEE C57.91 distingue entre cuatro modos de operación:▪ Normal life expectancy loading▪ Planned loading beyond nameplate rating▪ Long-time emergency loading▪ Short-time emergency loading

Para servicio con "normal cyclic loading" o con "normal life expectancy loa-ding", durante un ciclo de carga diario pueden producirse corrientes de pasosuperiores a la corriente nominal de paso. Siempre que se cumplan las con-diciones de servicio según IEC 60076-7 e IEEE C57.91 (duración y alcancede la potencia durante un ciclo diario, temperatura del transformador, etc.)no se considerará una carga excepcional sino servicio normal. Por este mo-tivo, al seleccionar el cambiador de tomas bajo carga no es necesario consi-derar de forma especial las posibles corrientes de paso de corta duración enlos modos de operación indicados que sean superiores a la corriente nomi-nal de paso.

Servicio en condiciones operativas distintas

En caso de accionarse un transformador en condiciones operativas distintascon diferentes potencias (p. ej. potencia de transformador elevada a causadel tipo de refrigeración o temperatura ambiente), deberá tenerse en cuentalo siguiente:

2.5

2.5.1

2.5.2



Para la indicación de la corriente nominal de paso necesaria de un cambia-dor de tomas bajo carga debe tomarse como base la potencia de transfor-mador mayor como potencia nominal; véase también IEC 60076-1:2011.

Esto es necesario porque la temperatura del aceite del transformador nodisminuye a pesar de aumentarse la refrigeración del transformador a causade una potencia más elevada y, con ello, al contrario que en el transforma-dor, las condiciones operativas externas del cambiador de tomas bajo cargano mejoran.

Otro de los motivos es el dimensionado de las resistencias de transición decambiadores de tomas bajo carga según la corriente de paso más grandecon el fin de limitar la carga por potencia de conmutación en los contactosdel cambiador de tomas bajo carga a valores admisibles.

Datos necesarios en solicitudes sobre condiciones desobrecarga

En solicitudes sobre condiciones de sobrecarga se precisa una definicióncon referencia a las modos de operación indicados arriba para evitar malen-tendidos. Las condiciones operativas deben describirse de forma inequívo-ca.

En los modos de operación que no pueden definirse haciendo referencia alas normas IEC 60076-7:2005 o IEEE Std C57.91™-2011, se precisan lossiguientes datos:▪ corrientes de paso y la correspondiente duración de carga durante un

ciclo diario▪ temperatura del aceite del transformador durante un ciclo diario▪ número de conmutaciones esperado durante las fases de carga de un

ciclo diario (solo para cambiadores de tomas bajo carga)▪ duración del servicio de sobrecarga en días/semanas/meses▪ frecuencia de este servicio de sobrecarga, p. ej. "una vez al año" o "ra-

ras veces, solo en caso de fallo de otros transformadores".

Utilización de cambiadores de tomas bajo carga ycambiadores de tomas sin tensión sometidos a esfuerzospor cortocircuitoLa carga admisible mediante cortocircuito se da por medio de:▪ corriente instantánea nominal como valor efectivo de la corriente de cor-

tocircuito admisible▪ impulso de corriente nominal como valor de cresta máximo admisible de

la corriente de cortocircuito▪ duración de cortocircuito nominal como duración de cortocircuito admi-

sible en caso de carga con corriente instantánea nominal

2.5.3

2.6



Todos los cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sintensión de MR cumplen como mínimo los requisitos de IEC 60214-1:2003en cuanto al soporte a corrientes de cortocircuito. El cálculo de la duraciónde cortocircuito admisible en caso de carga con corrientes de cortocircuitoinferiores a la corriente instantánea nominal o el cálculo de la corriente decortocircuito admisible con una duración de cortocircuito más larga que laduración de cortocircuito nominal pueden llevarse a cabo con ayuda de la si-guiente ecuación:

Ix2 · tx = IK

2 · tK

IK corriente instantánea nominaltK duración de cortocircuito nominalIx corriente de corta duración admisible con duración de cortocircuito

tx (con tx siempre mayor que tk)tx duración de cortocircuito admisible en caso de carga con Ix (con Ix

siempre más pequeña que Ik)

Debido al esfuerzo dinámico determinado únicamente por la corriente de im-pulso, no se admite ninguna corriente de impulso mayor que el impulso decorriente nominal. ¡Por este motivo, no se permite un cálculo de los valoresasignados en corrientes de impulso y corrientes de corta duración más ele-vadas en caso de una duración de cortocircuito más corta!

Normalmente, las cargas de cortocircuito solo se producen ocasionalmentedurante el servicio de un transformador. Para aplicaciones con cargas decortocircuito muy frecuentes, p. ej. transformadores de ensayo especiales,debe tenerse en cuenta seleccionando un cambiador de tomas bajo cargacon una resistencia de cortocircuito más elevada. Para ello se precisan losdatos sobre la altura y la frecuencia de las cargas de cortocircuito que cabeesperar.

Distribución de corrientes forzadaEn cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensiónmonofásicos para grandes corrientes nominales de paso se conectan en pa-ralelo vías de circulación de corriente. En este caso, se distingue entre apli-caciones con y sin "distribución de corrientes forzada". Las aplicaciones cony sin "distribución de corrientes forzada" con la misma corriente nominal depaso precisan distintos modelos de cambiador de tomas bajo carga y cam-biador de tomas bajo sin tensión.

En disposiciones con distribución de corrientes forzada no pueden puentear-se contactos paralelos. En caso de esfuerzo con tensión de impulso, debetenerse en cuenta la tensión entre los arrollamientos de tomas finos parale-los. Para ello, el fabricante del transformador debe indicar la resistencia dela tensión de impulso necesaria entre los arrollamientos de tomas finos pa-ralelos.

El significado de "distribución de corrientes forzada" es distinto para cambia-dores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión:

2.7



Cambiador de tomas bajo carga:

Durante la conmutación del ruptor debe garantizarse la distribución uniformede la corriente en los contactos paralelos. Para ello se precisa en todo casoun arrollamiento de tomas fino dividido y un devanado principal dividido. Laimpedancia de fuga entre los devanados principales paralelos debe poseercomo mínimo el triple valor de la resistencia de transición del cambiador detomas bajo carga.

En estas aplicaciones es imprescindible consultar a Maschinenfabrik Rein-hausen GmbH (MR). Para ello se precisa un esquema de toda la configura-ción de los devanadoscon todas las partes del devanado paralelas.

Cambiador de tomas sin tensión:

El arrollamiento de tomas fino debe estar totalmente dividido. Además, tam-bién deben estar divididas algunas de las espiras del devanado principal alque se conecta el arrollamiento de tomas fino.

Sobreexitación admisibleLos cambiadores de tomas bajo carga MR cumplen los requisitos de la nor-ma IEC 60076-1:2011 (sobreexitación 5 %) y de la normaIEEE Std C57.12.00™-2010 (sobreexitación 10 %).

Cambiadores de tomas bajo carga de varias columnasLos cambiadores de tomas bajo carga de varias columnas (p. ej. 3 x VRC I)no conmutan en forma síncrona, independientemente de si son accionadospor uno o varios accionamientos a motor.

En este caso, un desplazamiento de escalones podría provocar corrientescirculantes elevadas no admisibles que solo se limitan mediante la impedan-cia de este circuito. La superposición de estas corrientes circulantes con lacorriente de carga influye en la carga del cambiador de tomas bajo cargaque se conecta en último lugar.

En todas las aplicaciones, en las que pueden producirse corrientes circulan-tes mediante el servicio asíncrono de cambiadores de tomas bajo carga devarias columnas, el fabricante del transformador debe indicar la corriente cir-culante máxima. De este modo, Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR)puede tener en cuenta la potencia de conexión elevada al seleccionar elcambiador de tomas bajo carga y el dimensionado de las resistencias detransición (véase también IEC 60214-2, apartado 6.2.8).

2.8

2.9

3 Aceites aislantes


Aceites aislantes

Aceite mineralPara el llenado de aceite del recipiente de aceite del cambiador de tomasbajo carga y del conservador de aceite correspondiente utilice solo aceiteaislante mineral nuevo para transformadores según IEC 60296 (Specifica-tion for unused mineral insulating oils for transformers and switchgear).

Líquidos aislantes alternativosPara muchos cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sintensión de MR también es posible un servicio con líquidos aislantes alterna-tivos.

Sin embargo, dependiendo del tipo de cambiador de tomas bajo carga o deltipo de cambiador de tomas sin tensión así como del líquido aislante es po-sible que en este caso se apliquen condiciones de servicio restringidas (p.ej. en cuanto a las tensiones de prueba o al margen de temperatura admisi-ble). En caso de que precise más datos referentes a estas limitaciones, lerogamos consulte a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

En las siguientes tablas puede verse para qué tipos se permite básicamenteel servicio con los correspondientes líquidos aislantes.

Hidrocarburos de alto peso molecular

TipoOLTC / OCTC

BETA-FluidMICTRANS-G

VACUTAP® VV®VACUTAP® VRCVACUTAP® VRE

posible

OILTAP® VOILTAP® MOILTAP® RM

posible, aunque para el recipiente de aceite del cambiador de tomasbajo carga se prescribe el aceite mineral según IEC 60296

DEETAP® DU bajo demanda

Tabla 8: Cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión para hidrocarburos de alto peso mole-cular (HMWH)

3

3.1

3.2

3 Aceites aislantes


Ésteres sintéticos

TipoOLTC / OCTC

Ésteres sintéticos según IEC 61099(p. ej. MIDEL 7131, ENVIROTEMP 200)

VACUTAP® VV®VACUTAP® VM®(no válido para VM300)VACUTAP® VRCVACUTAP® VRE

posible




Tabla 9: Cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión para ésteres sintéticos

Ésteres naturales

TipoOLTC / OCTC

ENVIROTEMP FR3BIOTEMP

VACUTAP® VV®VACUTAP® VM®(no válido para VM300)VACUTAP® VRCVACUTAP® VRE

posible




Tabla 10: Cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión para ésteres naturales

Aceites de silicona

TipoOLTC / OCTC

todos los aceites de silicona admisibles para transformadores

OILTAP® V bajo demanda, aunque para el recipiente de aceite del cambiador detomas bajo carga se prescribe el aceite mineral según IEC 60296

DEETAP® DU bajo demandaTabla 11: Cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin tensión para aceites de silicona

4 Propiedades mecánicas y constructivas


Propiedades mecánicas y constructivasEn este capítulo encontrará información general sobre las propiedades me-cánicas y constructivas de cambiadores de tomas bajo carga, cambiadoresde tomas sin tensión y Advanced Retard Switch ARS.

Para más información sobre aplicaciones especiales consulte el capítuloCasos de aplicación [► 56].

TemperaturasEn caso de temperaturas fuera de los rangos indicados o en caso de diver-gencias con las condiciones de servicio indicadas, le rogamos consulte aMaschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

Encontrará las temperaturas admisibles para el secado en los manuales demontaje o instrucciones de servicio específicos del producto.

Rango de temperatura admisible para el servicio

En productos aislados con aceite, las indicaciones de temperatura se refie-ren al uso de aceite mineral según IEC 60296.

En los datos de pedido se le solicitará que indique la temperatura ambientedel transformador, es decir, la temperatura del aire. Todos los productos deMR se suministran para el uso a una temperatura ambiente del aire de - 25°C a + 50 °C.

Para aplicaciones con transformadores en aceite la temperatura de - 25 °Cal mismo tiempo también es el valor límite inferior para la temperatura deaceite. El valor límite superior para la temperatura de aceite resulta de lascondiciones de servicio definidas en IEC 60214-1. Por consiguiente, los si-guientes productos MR también pueden utilizarse incluso con sobrecargatemporal del transformador hasta una temperatura máxima del aceite detransformadores de 115 °C:

Producto Tmín.(aceite) Tmáx.(aceite)

VACUTAP® VV®, VM®, VR® - 25 °C 115 °COILTAP® G, M, MS, R, RM, V - 25 °C 115 °CDEETAP® DU, COMTAP® ARS - 25 °C 115 °C

Tabla 12: Rango de temperatura admisible para el servicio

El cambiador de tomas bajo carga VACUTAP® VT®, que se utiliza paratransformadores secos, puede accionarse hasta una temperatura ambientemáxima del aire de 65 °C.

Para los productos no incorporados en el transformador, la temperatura am-biente del aire es decisiva:

Producto Tmín.(aire) Tmáx.(aire)

Accionamiento a motor TAPMOTION® ED - 25 °C 50 °CAccionamiento a mano TAPMOTION® DD - 45 °C 70 °C

4

4.1

4.1.1



Producto Tmín.(aire) Tmáx.(aire)

Árbol de accionamiento - 25 °C 80 °CRelé de protección RS2001 - 25 °C 50 °CUnidad de filtrado de aceite OF100, modeloestándar

0 °C 80 °C

Unidad de filtrado de aceite OF 100, mode-lo para funcionamiento en frío

- 25 °C 80 °C

Tabla 13: Rango de temperatura admisible para el servicio

En aplicaciones especiales (p. ej. variantes de protección Ex), le rogamosconsulte a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

Rango de temperatura admisible para el almacenaje y transporte

Para el transporte y el almacenaje se aplica un valor límite inferior de la tem-peratura ambiente de - 40 °C para todos los productos con las siguientesexcepciones:

Producto Valor límite inferiorVACUTAP® VT® Mínimo - 25 °CAccionamiento a motor TAPMOTION® EDcon componentes electrónicos

Mínimo - 25 °C

DEETAP® DU Mínimo - 45 °CAccionamiento a mano TAPMOTION® DD Mínimo - 45 °C

Tabla 14: Excepciones del valor límite de temperatura de almacenaje

Para el valor límite superior se aplican las temperaturas ambientes del airemáximas indicadas para el servicio.

Excepción: para el accionamiento a motor TAPMOTION® ED, el valor límitesuperior para el almacenaje y el transporte es de 70 °C.

Servicio ártico

En caso de temperaturas por debajo de - 25 °C se habla de servicio ártico.Para los siguientes cambiadores de tomas bajo carga recibirá el respectivomodelo especial:

Producto Tmín.(aceite) LimitacionesVACUTAP® VV®VACUTAP® VM®VACUTAP® VR®

- 40 °C ▪ Solo admisible con tiem-po de marcha del motornormal

▪ Solo admisible si se utili-za el aceite mineral LU-MINOLTM TR/TRi para eltransformador y el cam-biador de tomas bajo car-ga

4.1.2

4.1.3



Producto Tmín.(aceite) LimitacionesOILTAP® M, MSOILTAP® R, RM

- 40 °C ▪ Solo admisible con tiem-po de marcha del motornormal

OILTAP® V - 40 °C ▪ Por debajo de - 25 °C so-lo se permite el serviciofijo (sin acciones de con-mutación)

Tabla 15: Cambiador de tomas bajo carga en modelo ártico

A temperaturas ambiente por debajo de - 25 °C se prevé un termostato paraaumentar la seguridad de servicio. El termostato está formado por el sensorde temperatura y el amplificador de medición. El sensor de temperatura estáincorporado en la tapa de la cabeza del cambiador de tomas bajo carga yregistra la temperatura del aceite del cambiador de tomas bajo carga. El am-plificador de medición se ocupa en el circuito de control de que el acciona-miento a motor se bloquee para el servicio eléctrico al activarse el termosta-to.

Además de los cambiadores de tomas bajo carga, también recibirá los si-guientes productos adecuados para el servicio ártico (en algunos casos concondiciones concretas):

Producto Tmín.(aceite) Limitaciones/Observacio-nes

DEETAP® DUCOMTAP® ARS

- 45 °C ▪ Modelo estándar▪ Por debajo de - 25 °C so-

lo se permite el serviciofijo (sin acciones de con-mutación)

Tabla 16: Otros productos para el servicio ártico (entorno aceite)

Producto Tmín.(aire) Limitaciones/Observacio-nes

Accionamiento a motorTAPMOTION® ED

- 40 °C ▪ Modelo ártico

Accionamiento a manoTAPMOTION® DD

- 45 °C ▪ Modelo estándar

Árbol de accionamien-to

- 40 °C ▪ Modelo ártico

Relé de protecciónRS2001

- 40 °C ▪ Modelo estándar

Tabla 17: Otros productos para el servicio ártico (entorno aire)



Esfuerzo de presión admisibleLos esfuerzos de presión pueden producirse tanto mediante subpresión co-mo mediante sobrepresión. Los esfuerzos de compresión demasiado eleva-dos pueden provocar fugas y funcionamiento incorrectos.

En este capítulo encontrará indicaciones sobre medidas preventivas e infor-maciones sobre los dispositivos de protección más importantes. En el capí-tulo Conservador de aceite para el aceite del cambiador de tomas bajo car-ga [► 45] encontrará más información sobre la altura de montaje admisi-ble del conservador de aceite.

Esfuerzo de presión durante el llenado de aceite y el transporte

Tras el secado debe llenarse de nuevo completamente con aceite el reci-piente de aceite del ruptor (cuerpo insertable del ruptor montado) en el míni-mo tiempo posible para que no se absorba demasiada humedad no permiti-da del ambiente. El recipiente de aceite del ruptor y el transformador se lle-nan simultáneamente bajo vacío con aceite de transformadores nuevo.

Al realizar el llenado de aceite, entre las conexiones E2 y Q durante la eva-cuación debe crearse una tubería de comunicación, de manera que el reci-piente de aceite del ruptor y el transformador estén conectados simultánea-mente al vacío. La cabeza y la tapa del cambiador de tomas bajo carga ydel cambiador de tomas sin tensión son resistentes al vacío.

Figura 18: Tubería de comunicación entre E2 y Q

Al almacenar o transportar el transformador con llenado de aceite y sin con-servador de aceite, para compensar la presión también debe colocarse unatubería de comunicación entre el espacio interior del recipiente de aceite y lacámara de aceite de la cuba del transformador. Encontrará más informaciónsobre el llenado de aceite y el transporte en las instrucciones de servicio co-rrespondientes.

4.2

4.2.1



Esfuerzo de presión durante el servicio

El recipiente de aceite del cambiador de tomas bajo carga es estanco a lapresión de forma continua hasta 0,3 bar de presión diferencial (presión deprueba 0,6 bar). La cabeza y la tapa del cambiador de tomas bajo carga ydel cambiador de tomas sin tensión son resistentes al vacío.

Con el fin de reducir las consecuencias de un error interno en el cambiadorde tomas bajo carga, según IEC 60214-1 debe preverse como mínimo undispositivo de protección.

Dispositivo de descarga de presión

Las tapas de la cabeza del cambiador de tomas bajo carga de los cambia-dores de tomas bajo carga MR están equipadas con un disco de reventa-miento como punto de rotura controlada para la descarga de presión, siem-pre que no se utilice una válvula de alivio de presión. Las válvulas de aliviode presión sirven para disminuir la sobrepresión interior debida a un error in-terno.

La válvula de alivio de presión MPreC® se fija en una brida sobre una tapade la cabeza del cambiador de tomas bajo carga especial. Está formada poruna caja y una tapa de cierre que se halla bajo tensión de resorte con con-tactos de señalización.

La válvula de alivio de presión MPreC® así como los dispositivos de protec-ción adicionales deben insertarse en bucle en el circuito desconectador delinterruptor de potencia. Al activarse el dispositivo de protección, el transfor-mador debe desconectarse inmediatamente de la tensión a través del inte-rruptor de potencia.

En caso de excederse la presión de respuesta admisible de la válvula, selevanta la tapa y se abre la junta. Si no se alcanza la presión de respuesta,la válvula vuelve a cerrarse. La altura de instalación del conservador deaceite debe tenerse en cuenta al dimensionar las válvulas de alivio de pre-sión.

Relé de flujo de aceite

El relé de protección RS 2001 reacciona cuando, debido a un fallo, la veloci-dad del flujo de aceite entre la cabeza del cambiador de tomas bajo carga yel conservador de aceite sobrepasa el valor establecido. El flujo de aceiteactúa sobre la clapeta y la hace bascular a la posición DESCONEXIÓN. Es-to hace que se accione un contacto, que activa el interruptor de potencia ydesconecta el transformador. El relé de protección puede suministrarse conuno o varios contactos de conmutación como contacto de abertura o contac-to de cierre.

El relé de protección RS así como los dispositivos de protección adicionalesdeben insertarse en bucle en el circuito desconectador del interruptor de po-tencia. Al activarse el dispositivo de protección, el transformador debe des-conectarse inmediatamente de la tensión a través del interruptor de poten-cia.

4.2.2



Encontrará más información sobre el relé de flujo de aceite en el capítuloRelé de protección RS [► 68].

Encontrará información más detallada sobre los dispositivos de protecciónen la documentación técnica específica del producto así como en la páginaweb corporativa de REINHAUSEN: www.reinhausen.com.

Conservador de aceite para el aceite del cambiador detomas bajo cargaEn este capítulo se describen las particularidades de los cambiadores de to-mas bajo carga, que deben tenerse en cuenta para la altura de montaje, eldimensionado y el recipiente secador del conservador de aceite.

En caso de no tenerse en cuenta los límites de la altura de montaje, la pre-sión hidrostática del aceite aislante puede afectar al funcionamiento y la es-tanqueidad. Encontrará más información sobre el tema de la presión en elcapítulo Esfuerzos de compresión admisibles [► 43].

4.3

http://www.reinhausen.com/



Figura 19: Vista general de la cantidad de aceite

Δh Diferencia de altura entre los niveles de aceite en los conservadoresde aceite

H Altura del nivel de aceite en el conservador de aceite del cambiadorde tomas bajo carga encima de la tapa de la cabeza del cambiadorde tomas bajo carga



Altura del conservador de aceite

Deben tenerse en cuenta las alturas admisibles para los conservadores deaceite del cambiador de tomas bajo carga y del transformador. De este mo-do garantizará:▪ la estanqueidad del recipiente de aceite del cambiador de tomas bajo

carga hacia el entorno y el transformador▪ el funcionamiento correcto (p. ej. proceso de conmutación) del cambia-

dor de tomas bajo carga y de otros dispositivos que dependen de lapresión

El modelo estándar de los cambiadores de tomas bajo carga se ha diseñadohasta una altura Hmáx. del conservador de aceite de 5 m. Para determinar es-ta altura debe establecerse la distancia desde el nivel de aceite máximo enel conservador de aceite hasta el borde superior de la tapa de la cabeza delcambiador de tomas bajo carga.

En caso de una altura Hmáx. del nivel de aceite en el conservador de aceitedel cambiador de tomas bajo carga de más de 5 m por encima de la tapa dela cabeza del cambiador de tomas bajo carga, esta deberá indicarse al reali-zar el pedido para seleccionar la variante de producto adecuada.

Para cambiadores de tomas bajo carga VACUTAP® con alturas de montajeHNHN por encima de 2.000 m sobre el nivel del mar, la altura máxima admisi-ble Hmáx. del conservador de aceite se aumenta con la distancia mínima Hmáx.entre el nivel de aceite y la tapa de la cabeza del cambiador de tomas bajocarga según el apartado Altura de montaje sobre el nivel del mar [► 47].

Diferencia de altura Δh del nivel de aceite del cambiador de tomas bajocarga y el transformador

En caso de conservadores de aceite separados a nivel espacial del cambia-dor de tomas bajo carga y el transformador, la diferencia de altura Δh entrelos niveles de aceite deberá ser de 3 m como máximo.

En caso de un conservador de aceite conjunto para el cambiador de tomasbajo carga y el transformador (con o sin pared de separación), normalmenteesta distancia no se alcanza. En este caso, puede pasarse por alto la dife-rencia de altura en un conservador de aceite conjunto.

Altura de montaje sobre el nivel del mar

Cambiador de tomas bajo carga aislado por aire

Los cambiadores de tomas bajo carga aislados por aire se autorizan sin limi-taciones hasta una altura de montaje HNHN de 1.000 m sobre el nivel del mar.

Cambiador de tomas bajo carga aislado por aceite OILTAP®

Los cambiadores de tomas bajo carga aislados por aceite con conservadorde aceite al aire se autorizan sin limitaciones hasta una altura de montajeHNHN de 4.000 m sobre el nivel del mar.

4.3.1

4.3.2



Cambiador de tomas bajo carga aislado por aceite VACUTAP®

Los cambiadores de tomas bajo carga aislados por aceite VACUTAP® conconservador de aceite al aire se autorizan sin limitaciones hasta una alturade montaje HNHN de 2.000 m sobre el nivel del mar. A partir de 2.000 m debetenerse en cuenta una altura mínima para el conservador de aceite.

La altura de montaje del conservador de aceite resulta de la distancia Hmín.del canto superior de la tapa de la cabeza del cambiador de tomas bajo car-ga hasta el nivel de aceite del conservador de aceite.

Figura 20: Distancia mínima Hmín. del nivel de aceite a la tapa de la cabeza del cam-biador de tomas bajo carga

Hmín. Distancia desde el nivel de aceite en el conservador deaceite hasta el borde superior de la tapa de la cabeza delcambiador de tomas bajo carga

HNHN Altura de montaje sobre el nivel del mar

Para cambiadores de tomas bajo carga VACUTAP® con alturas de montajeHNHN por encima de 2.000 m sobre el nivel del mar, la altura máxima admisi-ble del conservador de aceite (según el apartado Altura del conservador deaceite [► 47]) se aumenta con la distancia mínima Hmín. desde el nivel deaceite a la tapa de la cabeza del cambiador de tomas bajo carga.

Ejemplo:

Para una altura de montaje HNHN de 2.500 m sobre el nivel del mar, la alturamáxima admisible Hmáx. del conservador de aceite se obtiene según sigue:

Hmáx.(2500 m) = Hmáx.(0 m) + Hmín. = 5 m + 0,5 m = 5,5 m.

Para alturas de montaje HNHN superiores a 4.000 m u otras aplicaciones co-mo aplicaciones herméticas, consulte a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH(MR).



Volumen mínimo del conservador de aceite

Para el dimensionado debe tenerse en cuenta la dilatación máxima del acei-te del cambiador de tomas bajo carga. De ahí se deduce el volumen útil ne-cesario que debe estar disponible dentro del conservador de aceite.

En cuanto a los valores recomendados, se han tomado como base las si-guientes condiciones marco:▪ Como medio aislante se utiliza aceite mineral para transformadores se-

gún IEC 60296 (Specification for unused mineral insulating oils fortransformers and switchgear).

▪ Para los cálculos se toma como base un coeficiente de dilatación γ =0,0008 K-1 para el aceite mineral. En este sentido, se tiene en cuentauna tolerancia mayor que antes.

▪ El rango de temperatura del aceite de transformadores del entorno seextiende de -25 °C a +105 °C y en caso de sobrecarga hasta +115 °Csegún IEC 60214-1.

Si el cambiador de tomas bajo carga se admite para temperaturas hasta -- 40 °C, debe tenerse en cuenta un suplemento de aprox. el 10 % para elvolumen de dilatación máximo y para la cantidad de llenado mínima.

Para el llenado de aceite debe tenerse en cuenta toda la cantidad de aceiteen el suministro de aceite del cambiador de tomas bajo carga. La cantidadde llenado mínima indicada dentro del recipiente de aceite del cambiador detomas bajo carga es una cantidad parcial del mismo y se refiere a la dilata-ción de aceite a 20 °C.

Toda la cantidad de aceite resulta de la suma de los distintos volúmenes de:1. Cantidad de llenado de aceite del recipiente de aceite del cambiador de

tomas bajo carga según los datos técnicos específicos del producto2. Cantidad de llenado de las tuberías para el conservador de aceite del

cambiador de tomas bajo carga3. Cantidad de llenado del cárter en el conservador de aceite del cambia-

dor de tomas bajo carga4. Más la cantidad de llenado mínima según la siguiente tabla5. Además, deben tenerse en cuenta las cantidades de consumo para to-

mas de muestras de aceite. Como valor práctico se consideran p. ej. 2muestras de aceite de 10 l.

Modelo de cambia-dor

Um[kV]

Volumen útilmínimo [dm³]

Cantidad dellenado mínima

a 20 °C [dm³]VACUTAP® VV III 40-145 45 13VACUTAP® VV I 76-145 23 6VACUTAP® VM® 72,5-123 23 6VACUTAP® VM® 170-300 30 9VACUTAP® VR® 72,5-170 30 9VACUTAP® VR® 245 35 10

4.3.3



Modelo de cambia-dor

Um[kV]

Volumen útilmínimo [dm³]

Cantidad dellenado mínima

a 20 °C [dm³]VACUTAP® VR® 300-362 40 11OILTAP® V III…Y 200-350 21 6OILTAP® V III…D 200-350 27 8OILTAP® V I 350 15 4OILTAP® M/MS 72,5-170 25 7OILTAP® M/MS 245 30 9OILTAP® R/RM 72,5-170 30 8OILTAP® R/RM 245-300 35 10OILTAP® G 72,5-245 200 35OILTAP® G 300-362 220 45

Tabla 18: Volumen útil mínimo y cantidad de llenado mínima en el conservador deaceite del cambiador de tomas bajo carga

Figura 21: Volumen de expansión y cantidad de llenado mínima

S cárter en el conservador de aceiteV1 cantidad de llenado mínima en el conservador de aceite a 20 °CV2 volumen de dilatación del aceite del cambiador de tomas bajo carga

= volumen útil mínimo del conservador de aceite



Recipiente secador para el aceite del cambiador de tomas bajocarga

En cuanto se modifica el volumen de aceite en el recipiente de aceite delcambiador de tomas bajo carga, se produce un intercambio de aire entre eldilatador y el entorno (excepto en aplicaciones herméticas). La unión entreel aire a través del nivel de aceite en el dilatador y el aire ambiente se gene-ra normalmente mediante un recipiente secador, que deshumedece el aireambiente entrante.

Por este motivo, un recipiente secador gastado puede provocar un aumentodel contenido de agua en el aceite aislante y con ello una disminución de laresistencia de aislamiento.

Para el dimensionado del recipiente secador son decisivos los siguientescriterios:▪ la capacidad del medio secante para la absorción de humedad▪ el grosor de la capa del medio secante no utilizado▪ el número de cambios de tomas▪ las condiciones ambientales

Para determinar un valor orientativo para las cantidades de consumo toma-mos como base las siguientes suposiciones:▪ Como medio secante se utiliza gel de sílice (naranja). La capacidad pa-

ra la absorción de humedad es de aprox. 35 porcentajes en peso.▪ Partiendo de la geometría de los recipientes secadores usuales en los

comercios, el grosor de la capa del gel de sílice no utilizado debe hallar-se por encima de 5 cm en todo momento con el fin de garantizar un se-cado del aire entrante.

▪ Para el número de cambios de tomas nos basamos en tres valores dis-tintos– 2.000 conexiones al año (p. ej. aplicación de red con número de

conmutaciones bajo)– 10.000 conexiones al año (p. ej. aplicación de red con número de

conmutaciones elevado)– 250.000 conexiones al año (p. ej. aplicación industrial servicio de

horno)▪ Partiendo de una humedad del aire relativa con promedio elevado de

aprox. el 70 %, la humedad del aire absoluta en zonas climáticas mode-radas es de aprox. 12,6 g/m³ y en zonas climáticas con humedad tropi-cal de aprox. 36,4 g/m³.

A partir de estas suposiciones se obtiene la necesidad anual de gel de sílice(incluido el recipiente secador de reserva).

4.3.4



Para zonas con clima moderado:

Cambiador de tomasbajo carga

Número de conexiones al año

Tipo 2.000 10.000 250.000VACUTAP® VV®VACUTAP® VM®OILTAP® VOILTAP® MSOILTAP® M

0,5 0,5 1,1

VACUTAP® VR®OILTAP® RMOILTAP® R

0,5 0,6 2,5

OILTAP® G 0,9 1,0 3,5

Tabla 19: Clima moderado: necesidad anual del recipiente de secado en kg

Para zonas con clima húmedo tropical

Cambiador de tomasbajo carga

Número de conexiones al año

Tipo 2.000 10.000 250.000VACUTAP® VV®VACUTAP® VM®OILTAP® VOILTAP® MSOILTAP® M

0,7 0,8 2,4

VACUTAP® VR®OILTAP® RMOILTAP® R

0,8 1,0 6,6

OILTAP® G 1,9 2,2 9,5

Tabla 20: Clima húmedo tropical: necesidad anual del recipiente de secado en kg



Conexión en paralelo de niveles del selectorPara la distribución de corriente en los contactos de conexión del selector odel cambiador de tomas sin tensión se suministran opcionalmente puentesparalelos para la conexión en paralelo de niveles del selector. Encontrarámás información al respecto en los datos técnicos del respectivo cambiadorde tomas bajo carga y/o cambiador de tomas sin tensión.

En aplicaciones con distribución de corrientes forzada [► 36] no se permitenpuentes paralelos.

En aplicaciones sin distribución de corrientes forzada, se necesitarán puen-tes paralelos también si el arrollamiento de tomas fino se ha arrollado endos o varios conductores parciales y cada una de estas fases parciales seconduce a modo de toma a los contactos de conexión.

Esta medida evita de manera segura:▪ el arrastre de corrientes de compensación a las vías de circulación de

corriente del selector y ruptor▪ un arco voltaico de conmutación en contactos móviles del selector▪ sobretensiones entre terminales contiguos conectados en paralelo

Además, en caso de una medida de polaridad [► 25] los puentes paralelosse necesitan para que la resistencia de polarización actúe para todas laspartes de devanado conectadas en paralelo.

Indicaciones para el montaje¡Debe procurarse que el cambiador de tomas bajo carga y el cambiador detomas sin tensión se monten en posición vertical! Los cambiadores de to-mas bajo carga según el principio de selector-ruptor y los cambiadores detomas sin tensión pueden diferir como máx. 1° de la vertical y los cambiado-res de tomas bajo carga según el principio del selector de carga como máx.1,5°.

No se permite ninguna divergencia debida a cargas mecánicas medianteconductores de conexión para el arrollamiento de tomas fino, en este casolos conductores de conexión deben conectarse mecánicamente sin torsiónen el selector.

4.4

4.5

5 Indicaciones para la prueba del transformador


Indicaciones para la prueba del transformadorEn este capítulo encontrará algunas indicaciones básicas para las pruebasdel transformador. Para los distintos productos deben tenerse en cuenta lasdescripciones detalladas de la documentación técnica suministrada.

En caso de dudas sobre las comprobaciones, le rogamos se ponga en con-tacto con Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

Medición de la relación de transformaciónAntes de secar el transformador es recomendable realizar una medición dela relación de transformación. Durante la ejecución deben tenerse en cuentalas siguientes indicaciones generales:▪ Los cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sin ten-

sión solo pueden accionarse a través del árbol de accionamiento delengranaje reductor superior. En este caso, no se debe superar la veloci-dad máxima de 250 rpm.

▪ ¡El cambiador de tomas bajo carga y el cambiador de tomas sin tensiónpodrían dañarse si se conmuta demasiadas veces sin llenarlo de aceitecompletamente! No conmute más de 250 veces antes del secado.

▪ Antes del primer accionamiento tras el secado– el recipiente de aceite del cambiador de tomas bajo carga debe es-

tar completamente lleno de aceite– el selector, el cambiador de tomas sin tensión y el ARS deben estar

completamente sumergidos en el aceite de transformadores.▪ La posición de servicio alcanzada debe observarse a través de la miri-

lla. Las posiciones finales que figuran en el esquema de conexionesque acompaña la remesa, no deberán sobrepasarse en ningún caso.

Medición de resistencia con corriente continuaTenga en cuenta los escenarios de medición que se muestran a continua-ción y, con ellos, las corrientes de medición máximas correspondientes en lamedición de resistencia con corriente continua en el transformador.

La corriente continua de medición se limita normalmente al 10 % de la co-rriente nominal del arrollamiento del transformador para evitar un calenta-miento excesivo del devanado.

La medición de resistencia con corriente continua se ejecuta en distintas po-siciones de servicio del cambiador de tomas bajo carga y del cambiador detomas sin tensión.

Si durante el cambio de la posición de servicio no se interrumpe la corrientede medición, con un recipiente de aceite del cambiador de tomas bajo cargavacío la corriente de medición deberá limitarse a un valor de 10 A CC. Si du-rante el cambio de la posición de servicio se interrumpe la corriente de me-dición (corriente de medición igual a 0 A), durante la medición se aplicará unvalor máximo admisible de 50 A CC.

5

5.1

5.2

5 Indicaciones para la prueba del transformador


Recipiente de aceitedel cambiador de to-mas bajo carga

Sin interrupción du-rante el cambio de laposición de servicio

Con interrupción du-rante el cambio de laposición de servicio

Recipiente de aceitevacío

máximo 10 A CC máximo 50 A CC

Recipiente de aceitelleno de aceite aislante

máximo 50 A CC máximo 50 A CC

Tabla 21: Corrientes de medición máximas admitidas

Operación del cambiador de tomas bajo carga durante laprueba del transformadorSi se acciona el cambiador de tomas bajo carga con el transformador excita-do, esto solo se permitirá en la frecuencia nominal. Esto también se aplicapara la operación en vacío.

Ensayo de alta tensión eléctricoDurante el ensayo de alta tensión eléctrico en el transformador deben tener-se en cuenta indicaciones de seguridad adicionales, sobre todo para la pre-paración y el manejo del accionamiento a motor. Encontrará una descripcióndetallada en la documentación suministrada con el accionamiento a motor.

Ensayo de aislamientoEl accionamiento a motor, que se suministra comprobado en cuanto al aisla-miento, debe aislarse durante esta prueba del transformador del trayecto acomprobar para excluir una carga elevada de los componentes montadosen el accionamiento a motor.

5.3

5.4

5.5

6 Casos de aplicación


Casos de aplicaciónEn aplicaciones concretas, además de las informaciones indicadas hasta elmomento, también deben tenerse en cuenta las siguientes particularidades:

Transformadores para hornos de arcoEn cambiadores de tomas bajo carga, que se utilizan en transformadorespara hornos de arco, en condiciones normales de funcionamiento se produ-cen sobrecargas hasta 2,5 veces la carga del transformador. Estas condicio-nes de servicio deben adaptarse al cambiador de tomas bajo carga median-te las siguientes medidas:

VACUTAP® VR® y VM®:

Deben consultarse los diagramas de potencia por escalón para el serviciopara horno de arco voltaico en los datos técnicos del VACUTAP® VR yVM®.

VACUTAP® VV® así como OILTAP® MS, M, RM, R y G:

Para la corriente nominal de paso solicitada, la potencia por escalón admisi-ble se reduce al 80 % de la potencia de escalón nominal relevante indicadaen los datos técnicos del correspondiente cambiador de tomas bajo carga.

OILTAP® V:

OILTAP V200 no se permite para este modo de operación y en el OILTAPV350 la corriente nominal de paso está limitada a 200 A.

Aplicaciones con tensión por escalón variableEn aplicaciones con tensión por escalón variable, para la selección del cam-biador de tomas bajo carga siempre es determinante la mayor tensión porescalón que se produce. Como ejemplos de este tipo de aplicaciones cabecitar:▪ flujo magnético variable▪ arrollamientos de tomas fino con distintos números de espiras▪ tensión por escalón dependiente de la carga y de la posición en trans-

formadores para uso como desfasador▪ servicio con tensión de red variable usualmente fuerte

Si para un cambiador de tomas bajo carga se solicitan distintos pares de va-lores de tensión por escalón y la correspondiente corriente de paso, la com-binación de tensión por escalón máxima y corriente de paso máxima debehallarse dentro del alcance de la potencia de conmutación admisible del tipode cambiador de tomas bajo carga en cuestión, aunque esta tensión por es-calón y corriente de paso no se produzcan simultáneamente.

Ejemplo:

6

6.1

6.2



Un transformador se acciona con potencia constante en un gran alcance detensión de red oscilante. A continuación, se produce la tensión por escalónmáxima con tensión de red máxima junto con una corriente de paso peque-ña que corresponde a la potencia de transformador y la corriente de pasomás elevada se produce junto con la tensión por escalón más baja con latensión de red más baja. Después, el cambiador de tomas bajo carga debedimensionarse como si la máxima tensión por escalón tuviera que producir-se junto con la corriente de paso más elevada.

El motivo de ello es la adaptación necesaria de la resistencia de transicióntanto a la tensión por escalón como a la corriente de paso. En general, paraesta adaptación se aplica lo siguiente: las tensiones por escalón elevadasrequieren valores elevados para la resistencia de transición y, contrariamen-te, las corrientes de paso elevadas requieren valores más bajos de la resis-tencia de transición. Por este motivo, la posible solución para la adaptaciónde la resistencia de transición solo se da cuando se dispone de un valor deresistencia que sea adecuado para la tensión por escalón máxima y al mis-mo tiempo para la corriente de paso máxima. De lo contrario, en el ejemplode arriba debería adaptarse constantemente el valor de la resistencia detransición a las distintas tensiones de red.

Siempre se obtiene un valor de resistencia adecuado cuando el par de valo-res de la tensión por escalón máxima y la corriente de paso máxima se ha-llan dentro del alcance de la potencia de conmutación admisible. Si este parde valores prácticamente se halla fuera del alcance de la potencia de con-mutación admisible, Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) deberá com-probar en cada caso individualmente si todavía hay alguna solución para laadaptación de la resistencia de transición. En caso de excederse demasiadoel alcance de la potencia de conmutación admisible, deberá utilizarse un ti-po de conmutador con una potencia de conmutación más elevada.

Transformadores cerrados herméticamenteEn el caso de los transformadores cerrados herméticamente, el cambiadorde tomas bajo carga también funciona bajo tapa hermética.

Para este tipo de aplicaciones solo se permiten los cambiadores de tomasbajo carga VACUTAP®.

En el servicio de red normal, según las aplicaciones no se generan gaseslibres o en cantidades muy bajas que se disuelvan completamente en acei-te. Por este motivo, puede renunciarse a una purga automática. Puesto quela formación de gas principalmente se determina mediante la carga del acei-te con gases medioambientales, los cambiadores de tomas bajo carga paraaplicaciones herméticas deben llenarse con aceite desgasificado y bajo va-cío.

En los cambiadores de tomas bajo carga VACUTAP® para aplicaciones her-méticas se aplica el siguiente concepto de protección:▪ En la tapa del cambiador de tomas bajo carga debe preverse una válvu-

la de alivio de presión (p. ej. MPreC®). En caso de avería, esta debeactivar forzosamente el interruptor de potencia del transformador.

6.3



▪ En lugar del RS2001 debe utilizarse un relé de Buchholz de dos flotado-res (p. ej. MSafe®). El primer flotador (superior) del relé de Buchholzactiva forzosamente el mensaje "Advertencia de gas". El segundo flota-dor (inferior) del relé de Buchholz está unido funcionalmente con lacompuerta de retención y opcionalmente también puede utilizarse paraactivar el interruptor de potencia del transformador.

En cuanto al uso de líquidos aislantes alternativos en aplicaciones herméti-cas, se aplican las mismas condiciones de uso y limitaciones que en instala-ciones no herméticas. Los ésteres naturales solo pueden utilizarse en com-binación con sistemas cerrados herméticos.

Bajo demanda, los cambiadores de tomas bajo carga MR también puedenutilizarse en transformadores cerrados herméticos con amortiguador de gas.Para ello, en la consulta ya debe indicarse el grosor del amortiguador degas máximo debajo de la tapa del transformador.

Servicio en entornos con peligro de explosiónLos siguientes productos de MR se han homologado para el servicio en zo-nas con peligro de explosión:

Producto 1 2 3 4 5 6 7 8VACUTAP® VM-ExVACUTAP® VR I II III-ExVACUTAP® VR I HD-ExVACUTAP® VV-Ex

II 3G Ex nAC IIC T3 Gc

Relé de protección RS 2001-Ex (GK3) II 3G Ex nAC IIC T4 Gc

Relé de protección RS 2001-Ex (GK2) II 2G Ex ia IIC T4 Gb

TAPMOTION® ED 100 S-Ex (200°C) II 2G Ex px IIC T3 Gb

TAPMOTION® ED 100 S-Ex (130°C) II 2G Ex px IIC T4 Gb

Árbol de accionamiento Ex (no eléctrico) II 2G Ex - IIC T4 -

Cifra Significado1 Símbolo para protección contra explosión2 Grupo de aparatos3 Categoría de aparato4 Medio de producción protegido contra explosión5 Tipo de protección "e"6 Grupo de explosión7 Clase de temperatura8 Nivel de protección del aparato

6.4



Debe tenerse en cuenta que los modelos EX de los cambiadores de tomasbajo carga y relés de protección solo se permiten si se utiliza aceite mineralsegún IEC 60296 o líquidos de éster sintéticos según IEC 61099.

En este caso, la sobrecarga del cambiador de tomas bajo carga se limita a1,5 veces la corriente nominal.

Encontrará información más detallada en la documentación técnica específi-ca del producto así como en la página web corporativa de REINHAUSEN:www.reinhausen.com.

Aplicaciones especialesEn cambiadores de tomas bajo carga para aplicaciones especiales (p. ej.transmisión de corriente continua de alta tensión, servicio con generador,desfasadores, transformadores de tracción, bobinas de reactancia, aplica-ciones con punto neutro separado, etc.), deben tenerse en cuenta las infor-maciones de los datos de pedido y la correspondiente ayuda para el llena-do. En caso de que tenga consultas diríjase a Maschinenfabrik ReinhausenGmbH (MR).

6.5


7 Accionamientos para cambiadores de tomas bajo carga y cambiadores de tomas sintensión


Accionamientos para cambiadores de tomas bajocarga y cambiadores de tomas sin tensión

Accionamiento a motor TAPMOTION® EDEn este capítulo encontrará una descripción de la función así como una ex-plicación de las referencias y los datos técnicos más importantes del accio-namiento a motor TAPMOTION® ED.

Encontrará los correspondientes dibujos acotados en el anexo, véase[► 79].

Encontrará información más detallada y datos sobre variantes especiales enla documentación técnica específica del producto así como en la páginaweb corporativa de REINHAUSEN: www.reinhausen.com.

Descripción de la función

El accionamiento a motor sirve para ajustar la posición de servicio de cam-biadores de tomas bajo carga/cambiadores de tomas sin tensión de trans-formadores reguladores a las condiciones de servicio de cada caso.

El cambio de tomas bajo carga se inicia al operar el accionamiento a motor(un solo impulso de control originado p. ej. por un regulador automático detensión de la serie TAPCON®). Este proceso de cambio de tomas, se finali-za forzosamente, independientemente de que durante el tiempo de marchase apliquen nuevos impulsos de control. El próximo cambio de tomas en laversión estándar recién puede iniciarse una vez que todos los elementos decontrol hayan alcanzado su posición de reposo.

Denominación de tipo

Las diferentes versiones básicas del accionamiento a motor TAPMOTION®ED se caracterizan con denominaciones unívocas de producto inconfundi-bles.

Referencia Descripción VariantesED 100-ST Denominación de pro-

ductoElectric Drive

ED 100-ST Variante del engranajede carga

100 o 200 (dependiendo delpar necesario)

ED 100-ST Versión de la caja deprotección

S = caja de protección pe-queñaL = caja de protección gran-de

7

7.1

7.1.1

7.1.2




Referencia Descripción VariantesED 100-ST Aplicaciones especiales … = sin

C = versión para bobina connúcleo móvilT = TAPCON® oTAPGUARD®

ED 100-S-ISM Aplicación especial ISM = "Integrated Smart Mo-dule" para elregistro de datos, la agrega-ción de datos y la interpreta-ción de datos en el transfor-mador

Tabla 22: Referencia

Datos técnicos TAPMOTION® ED

Los datos técnicos corresponden al modelo estándar y pueden diferir delmodelo suministrado. Queda reservado el derecho a modificaciones.

Accionamiento a motor ED 100-S/L ED 200-S/LPotencia del motor 0,75 kW 2,0 kW 2,2 kWAlimentación de tensión del circuito del motor 3 CA/N 230/400 VCorriente aprox. 1,9 A aprox. 5,2

Aaprox. 6,2 A

Frecuencia 50 HzNumero de revoluciones sincrónicas 1500 rpmVueltas del árbol de accionamiento por cada conmuta-ción

16,5

Tiempo de marcha por cambio de tomas aprox. 5,4 sPar nominal en el árbol de accionamiento 45 Nm 90 Nm 125 NmVueltas de la manivela por cambio de tomas 33 54Número máximo de posiciones de servicio 35Alimentación de tensión circuito de control y de calefac-ción

CA 230 V

Potencia absorbida en el circuito de control (arranque/servicio)

100 VA/25 VA

Potencia de calefacción 50 W en ED 100/200 S60 W en ED 100/200 L

Rango de temperatura (temperatura circundante) - 25 °C a + 50 °CProtección contra cuerpos extraños y agua IP 66 según DIN EN 60529Tensión de prueba contra tierra 2 kV/60 sPeso máximo 130 kg

Tabla 23: Datos técnicos TAPMOTION® ED

7.1.3



Accionamiento a mano TAPMOTION® DDEn este capítulo encontrará una descripción de la función así como los da-tos técnicos más importantes del accionamiento a mano TAPMOTION® DD.


Descripción de la función

El accionamiento a mano sirve para ajustar la posición de servicio de cam-biadores de tomas sin tensión de transformadores reguladores a las condi-ciones de servicio de cada caso.

La conmutación se inicia mediante el accionamiento del accionamiento amano. Tras finalizar una conmutación, se realiza un bloqueo forzado del ac-cionamiento a mano. Solo podrá realizarse una nueva conmutación cuandose desbloquee manualmente el accionamiento a mano.

Datos técnicos TAPMOTION® DD

Accionamiento a manoCaja de protección para modelo al aire libre, tipo de protección IP 55Engranaje engranaje de carga para manivela, relación 2:1, engranaje au-

xiliar para indicación de posición y bloqueo del accionamientoPar transmisible máximo aprox. 90 Nm en el árbol receptor cuando existen aprox. 200

N en el mango de la manivelaNúmero de posiciones de servicio máximo 17Vueltas por cambio de tomas en la ma-nivela

8

Indicación de posición disco numerado detrás de la mirillaIndicador del paso de conmutación indicación detrás de la mirillaDispositivos de seguridad Bloqueo mecánico

Candado; se precisa autorización para cada conmutación (en-ganche forzado)Bloqueo eléctricoInterruptor de levas; la conmutación se produce al desblo-quear mediante la palanca de mandoCapacidad de ruptura: 24...250 V = 100 W CA/CCBloqueo electromecánico (opcional)Electroimán de bloqueo; el electroimán de bloqueo (Y1) debedesbloquearse antes de la operación de conmutación aplican-do la tensión correspondiente (según el modelo 110...125 VCC, 220 V CC, 95...140 V CA o 230 V CA).

Dimensiones de la caja 420 x 434 x 199 mm (anchura x altura x profundidad)Peso aprox. 25 kg

7.2

7.2.1

7.2.2




Accionamiento a manoRango de temperatura - 45 °C…+ 70 °C

Tabla 24: Datos técnicos TAPMOTION® DD

8 Árbol de accionamiento


Árbol de accionamientoEn este capítulo encontrará una descripción de la función así como informa-ciones sobre el diseño, los modelos y las longitudes de suministro del árbolde accionamiento. Encontrará un dibujo acotado del reenvío angular corres-pondiente en el anexo,véase [► 81].

Encontrará información más detallada en la documentación técnica específi-ca del producto así como en la página web corporativa de REINHAUSEN:www.reinhausen.com.

Descripción de la funciónEl árbol de accionamiento es la unión mecánica entre el accionamiento y lacabeza del cambiador de tomas bajo carga o la cabeza del cambiador de to-mas sin tensión. El cambio de dirección de vertical a horizontal se lleva acabo a través del reenvío angular. Consecuentemente, durante el montajedebe instalarse el árbol de accionamiento vertical entre el accionamiento yel reenvío angular, mientras que el árbol de accionamiento horizontal se ins-tala entre el reenvío angular y el cambiador de tomas bajo carga o cambia-dor de tomas sin tensión.

Diseño/versiones del árbol de accionamientoEl árbol de accionamiento consiste en un tubo cuadrado, acoplado en am-bos extremos mediante dos casquillos de acoplamiento y un perno de aco-plamiento al extremo del árbol impulsante o impulsado del aparato a conec-tar.

8

8.1

8.2




Árbol de accionamiento sin árbol cardán, sin aislante (= modelonormal)

Figura 22: Árbol de accionamiento sin árbol cardán, sin aislante (= modelo normal)

Configuración V 1 mín.[mm]

Cojinete intermedioen [mm]

Centro manivela – centro reen-vío angular (desplazamientoaxial máximo admisible 2°)

526 V 1 > 2462

Árbol de accionamiento sin árbol cardán, con aislador (= modeloespecial)

Figura 23: Árbol de accionamiento sin árbol cardán, con aislador (= modelo especial)



Centro manivela – centro reen-vío angular (desplazamientoaxial máximo admisible 2°)

697 V 1 > 2462

8.2.1

8.2.2



Árbol de accionamiento con árbol cardán, sin aislador (= modeloespecial)

Figura 24: Árbol de accionamiento con árbol cardán, sin aislador (= modelo especial)



Centro manivela – centro reen-vío angular (desplazamientoaxial máximo admisible alpha =20°)

790 V 1 > 2556

Árbol de accionamiento con árbol cardán, con aislador (=modelo especial)

Figura 25: Árbol de accionamiento con árbol cardán, con aislador (= modelo espe-cial)



Centro manivela – centro reen-vío angular (desplazamientoaxial máximo admisible alpha =20°)

975 V 1 > 2556

8.2.3

8.2.4



Longitudes de suministro

Los tubos cuadrados y la chapa protectora vertical se suministran con exce-so de longitud (longitudes normalizadas escalonadas). Estas piezas debenser cortadas posteriormente a la medida exacta necesaria para el montaje.Raras veces será necesario cortar el tubo interior del tubo protector telescó-pico.

Para la unión al accionamiento a motor y al accionamiento a mano se dispo-ne de las siguientes longitudes normalizadas: 400 mm, 600 mm, 900 mm,1.300 mm, 1.700 mm, 2.000 mm. La longitud normalizada 2.500 mm solopuede utilizarse en combinación con el accionamiento a mano y solo es po-sible para el montaje vertical sin protección del árbol. La longitud máximadel varillaje total desde el accionamiento hasta el último polo es de 15 m.

8.2.5

9 Relé de protección RS


Relé de protección RSEn este capítulo encontrará una descripción de la función así como los da-tos técnicos más importantes del relé de protección RS. Para más informa-ción sobre los dispositivos de protección consulte el capítulo Esfuerzos decompresión durante el servicio [► 44].


Descripción de la funciónEl relé de protección RS está previsto para proteger el cambiador de tomasbajo carga y el transformador en caso de un desperfecto en el recipiente deaceite del ruptor. El relé reacciona cuando, debido a un fallo, la velocidaddel flujo de aceite entre la cabeza del cambiador de tomas bajo carga y elconservador de aceite sobrepasa el valor establecido. El flujo de aceite ac-túa sobre la clapeta y la hace bascular a la posición DESCONEXIÓN. Estohace que se accione el contacto en los tubos de conmutación magnéticosde gas protector, se disparen los interruptores de potencia y se desconecteel transformador.

Las conmutaciones del ruptor que se efectúan bajo potencia de conmuta-ción nominal o bajo sobrecarga admisible no conducen al disparo del relé deprotección. El relé de protección reacciona al flujo de aceite y no a la acu-mulación de gas en el relé de protección. El relé de protección no precisapurga de aire durante el llenado de aceite del transformador. La acumula-ción de gas en el relé de protección es normal.

El relé de protección es parte constitutiva de un cambiador de tomas bajocarga en aceite aislante, y responde en sus características a la publicaciónIEC 60214-1, en su versión vigente. Por lo tanto, forma parte del volumende suministro de nuestra entrega.

Datos técnicos

Datos técnicos generales

Caja Modelo a la intemperieTipo de protección IP 54Mando del relé de protección Clapeta con orificioPeso aprox. 3,5 kgVelocidad del flujo de aceite de lasvariantes disponibles al excitarse(20 °C de temperatura del aceite)

0,65 m/s1,20 m/s3,00 m/s4,80 m/s

Tabla 25: Datos técnicos generales

9

9.1

9.2


9 Relé de protección RS


Interruptor de disparo

El relé de protección puede suministrarse con un tubo de conmutación mag-nético de gas protector contacto de cierre NO o con contacto de aperturaNC (véase el dibujo acotado suministrado).

También se suministran otras variantes de contacto como modelos especia-les.

Datos eléctricos para tubos de conmutación magnéticos de gasprotector contacto de cierre NO o contacto de apertura NC

Capacidad de ruptura CACapacidad de ruptura CC

1,2 VA…400 VA1,2 W…250 W

Tensión de conmutación máximaCA/CCTensión de conmutación mínimaCA/CC

250 V24 V

Corriente de conmutación máximaCA/CCCorriente de conmutación mínimaCA/CC

2 A4,8 mA con 250 V

Ensayo con tensión alterna Entre todas las conexiones queconducen tensión y las partespuestas a tierra: como mínimo2500 V, 50 Hz, duración de la prue-ba 1 minutoEntre los contactos abiertos: comomínimo 2000 V, 50 Hz, duración dela prueba 1 minuto

Tabla 26: Datos eléctricos para tubos de conmutación magnéticos de gas protectorcontacto de cierre NO o contacto de apertura NC

10 Unidad de filtrado de aceite OF 100


Unidad de filtrado de aceite OF 100En este capítulo encontrará una descripción de la función así como los crite-rios de empleo y los datos técnicos más importantes de la unidad de filtradode aceite OF 100.


Descripción de la funciónEn cada conmutación de toma, la unidad de filtrado de aceite OF 100 se en-carga automáticamente del filtraje y con el cartucho de filtro combinado tam-bién del secado del aceite aislante del cambiador de tomas bajo carga.

Las conexiones para bridas para la entrada de aceite se encuentran en latapa inferior de la unidad de bombeo y para la salida de aceite en la tapasuperior. La bomba aspira el aceite aislante a través de la tubería de aspira-ción del cambiador de tomas bajo carga y por medio de la tubería de entra-da de aceite. El aceite aislante entra por la parte inferior en la cuba de launidad de bombeo y es presionado mediante la bomba por el cartucho defiltro.

El aceite aislante filtrado o filtrado y secado con el cartucho de filtro combi-nado sale de la unidad de bombeo por la acometida de retorno y concluyesu recorrido por la tubería de retorno hasta volver a la cabeza del cambiadorde tomas bajo carga.

En el modelo estándar de la unidad de filtrado de aceite OF 100, el interrup-tor a presión, ajustado de fábrica a 3,6 bar, se encarga de que la presión detrabajo sea teleseñalizada. Si existe una presión de 3,6 bar, el interruptor apresión cierra un contacto de señalización y muestra que se ha alcanzado elvalor límite.

Al poner en marcha la unidad de filtrado de aceite estándar y si la tempera-tura del aceite es baja, el interruptor a presión puede reaccionar debido aque la viscosidad del aceite aumenta al bajar la temperatura y con ello seeleva la presión de trabajo. Si la temperatura del aceite es inferior a 20 °C,puede hacerse caso omiso de dicho aviso.

Modelo especial con interruptor termostático

Para evitar mensajes erróneos del interruptor a presión a temperaturas infe-riores a 20 °C, si el cliente lo desea podrá instalarse un interruptor termostá-tico adicional para suprimir el mensaje del interruptor a presión cuando elaceite del transformador tenga una temperatura inferior a 20 °C.

Modelo para funcionamiento en frío

El modelo para funcionamiento en frío se recomienda para zonas en las quelas temperaturas de la unidad de filtrado de aceite OF 100 o de las tuberíaspueden descender por debajo de 5 °C. Con este fin se utiliza un termostato

10

10.1




que conecta la unidad de filtrado de aceite en servicio continuo si la tempe-ratura desciende por debajo de 0 °C. La unidad de filtrado de aceite perma-nece en servicio continuo hasta que la temperatura del aceite aumenta a + 5°C.

Requisitos de empleoCon el fin de garantizar un funcionamiento correcto de la unidad de filtradode aceite, por cada columna debe instalarse una unidad de bombeo concartucho de filtro.

El uso de la unidad de filtrado de aceite con cartucho de filtro de papel serecomienda para el servicio de transformadores con cambiadores de tomasbajo carga si el número anual de operaciones es superior a 15.000. Con elloes posible que se prolonguen los intervalos de mantenimiento.

Mediante el uso de la unidad de filtrado de aceite con cartucho de filtrocombinado se reduce adicionalmente el contenido de agua del aceite.

El uso de la unidad de filtrado de aceite OF 100 con cartucho de filtro combi-nado para mantener las propiedades dieléctricas requeridas del aceite ais-lante está indicado para los siguientes casos de aplicación:

Cambiador de tomasbajo carga OILTAP®tipo ...

Um [kV]tensión máxima paramedio de producción

OLTC

Ub [kV]tensión de serviciomáxima (fase-fase)

M I, RM I, R I, G IM III ...K

300 245 ≤ Ub < 260

RM I, R I, G I 362 260 ≤ Ub < 300RM I, R I, G I bajo demanda ≥ 300M III ...D 123 79 < Ub ≤ 123V III ...D 76 55 < Ub ≤ 79

Tabla 27: Criterios de empleo para la unidad de filtrado de aceite con cartucho defiltro combinado

Si la unidad de filtrado de aceite se utiliza en la unidad de enfriamiento deaceite, también se prescribe el uso de cartuchos de filtro combinados.

Dado el caso, el reequipamiento de cambiadores de tomas bajo carga queya se encuentran en servicio con una unidad de filtrado de aceite puede lle-varse a cabo previo acuerdo con Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

10.2



Datos técnicosMotor de bomba(estándar)

PotenciaTensión

Corriente nominalFrecuenciaVelocidad síncrona

1,1 kW3 CA 230/400 V (otras tensiones bajo demanda)4,10/2,35 A50 Hz o 60 Hz3000 rpm (50 Hz), 3600 rpm (60 Hz)

Bomba(bomba centrífuga)

Caudal aprox 65 l/min (35 l/min), con una contrapresión de 0,5 bar(3,6 bar)

Cartuchos de filtro(alternativa)

filtro de papel para filtrar el aceite aislante, finura de filtro aprox 9 µm

Filtro combinado para filtrar y secar el aceite aislante, fi-nura de filtro aprox 9 µm

Capacidad de absorción de agua aprox. 400 gCuba Cilindro de acero con tapa y base, modelo para exteriores

Dimensiones (An-xAlxP)

410x925x406 mm

Pintura exterior RAL 7033Presión de prueba 6 barBrida de acoplamiento de entrada y retornoManómetro (montadoen la cuba)

Interruptor a presión(montado en la cuba)

▪ margen de ajuste 0...6 bar, ajustado a 3,6 bar

▪ capacidad de ruptura CA 250 V,Imáx = 3 A

▪ Pmáx = 500 VA/250 WPeso de la unidad debombeo (en estadoseco)

aprox. 75 kg

Volumen de aceite ne-cesario

aprox. 35 l

Unidad de control en el ac-cionamiento a motor delcambiador de tomas

Montaje de los elementos de control en la parte frontal del basti-dor giratorio del accionamiento a motor (IP 66)Tensión CA 230 V

Unidad de control en el gabi-nete centralizador separado(modelo especial)

Montaje de los componentes en el gabinete centralizador separa-do (IP 55)Dimensiones (An-xAlxP)

400x600x210 mm

Pintura RAL 7033Peso aprox. 10,5 kgTensión CA 230 VCalefacción ▪ tensión: CA 230 V

▪ potencia: 15 W

10.3

11 Selección del cambiador de tomas bajo carga


Selección del cambiador de tomas bajo carga

Principio de selecciónEn este caso, la selección de un cambiador de tomas bajo carga permite ob-tener un resultado técnico y económico óptimo, siempre que se cumplan losrequisitos establecidos para el cambiador de tomas bajo carga con motivode las condiciones de servicio y ensayo del transformador. En general, nose precisan suplementos de seguridad en datos individuales del cambiadorde tomas bajo carga.

Para seleccionar el cambiador de tomas baja carga deben conocerse los si-guientes datos importantes para el arrollamiento del transformador, en elque debe conectarse el cambiador de tomas bajo carga.

A) Datos del arrollamiento del transformador1 Potencia nominal PN

2 Conexión (conexión en estrella, triángulo, monofásica)3 Tensión nominal, rango de regulación: UN (1 ± x %)4 Número de escalones, conexión básica del arrollamiento de tomas

fino5 Nivel de aislamiento nominal6 Solicitación de tensión del arrollamiento de tomas fino al compro-

bar la tensión de impulso de onda y la tensión alterna inducida

A partir de aquí se calculan los tamaños de fase para el cambiador de to-mas bajo carga.

B) Datos básicos del cambiador detomas bajo carga

Resulta de los datos delarrollamiento del transfor-mador (tabla anterior):

Corriente nominal de paso máxima Iu 1, 2, y 3Tensión por escalón nominal Ui 3 y 4Potencia de escalón nominal PStN = Iu · Ui valor calculado

El cambiador de tomas bajo carga adecuado se determina con las siguien-tes características:

C) Determinación del cambiador de tomas bajo cargaPaso 1 Tipo de cambiador de tomas bajo carga Número de fases Corriente nominal de paso máxima Ium

Paso 2 Tensión máxima para medios de producción Um del cambiador de

tomas bajo carga Modelo del selector Esquema de conexiones básico

11

11.1



Para una selección correcta se recomienda consultar los datos técnicos es-pecíficos del producto.

Siempre que sea necesario, deberán comprobarse además los siguientesdatos característicos del cambiador de tomas bajo carga:▪ potencia de interrupción límite del cambiador de tomas bajo carga▪ carga admisible con corriente de corta duración▪ durabilidad mecánica de los contactos del ruptor



Ejemplo 1Se busca el cambiador de tomas bajo carga adecuado para un transforma-dor de potencia de corriente trifásica con los siguientes datos:

A) Datos del arrollamiento del transformador1 Potencia nominal PN = 80 MVA2 Conexión conexión estrella3 Tensión nominal, rango de regulación

del devanado de alta tensiónUN = 110 (1 ± 11 %) kV

4 Número de escalones, conexión bási-ca del arrollamiento de tomas fino

± 9 escalones, conexión con inversor

5 Nivel de aislamiento nominal del de-vanado de alta tensión

tensión alterna nominal soportable (50 Hz, 1 mín.)230 kVtensión al impulso con onda plena (1,2/50 µs): 550 kV

6 Solicitación de tensión del arrolla-miento de tomas fino al comprobar latensión de impulso de onda y la ten-sión alterna inducida

rango de regulación longitudinal de una fase:250 kV (1,2/50 µs), 16 kV (50 Hz, 1 mín.)

entre las tomas de distintas fases: 220 kV (1,2/50 µs),24 kV (50 Hz, 1 mín.)

Figura 26: Selección del cambiador de tomas bajo carga ejemplo 1

11.2




Resulta de los datos del arrollamiento del transformador(tabla anterior):

Corriente nominal de paso Iu = 80 · 106 VA / (110 (1 – 11 %) · 103 V · √3) = 472 ATensión por escalón nominal Ui = 110 · 103 V · 11 % / (9 · √3) = 777 VPotencia de escalón nominal PStN = 472 A · 777 · 10–3 kV = 367 kVA

C) Determinación del cambiador de tomas bajo carga

Paso 1Selección del modelo de cambiador de tomas bajo carga segúnlos datos técnicos del VACUTAP® VM®

Tipo de cambiador de tomas bajocarga

VACUTAP® VM®

Número de fases 3 Corriente nominal de paso máxi-

ma Ium

500 A

Paso 2Determinación de la tensión máxima para medios de produc-ciónm, del modelo del selector y del esquema de conexiones bá-sico

tensión máxima para medios deproducción Um del cambiador detomas bajo carga

123 kV

Modelo del selector B Esquema de conexiones básico 10 19 1 W

D) Referencia VACUTAP® VM III 500 Y – 123 / B – 10 19 1 WVM III 500 Y Tipo, número de fa-

ses, Iu

Potencia nominal 80 MVACorriente nominal de paso 472 AConexión Estrella

123 / B Um, modelo del se-lector

Tensión nominal, rango de regula-ción

110 (1 ± 11 %) kV

Aislamiento contra tierra 550 kV (1,2/50 µs)230 kV (50 Hz, 1 mín.)

Aislamiento a lo largo del rango deregulación

250 kV (1,2/50 µs)16 kV (50 Hz, 1 mín.)

10 19 1 W Esquema de cone-xiones básico

Número de escalones ± 9 escalonesPreselector Inversor

Tabla 28: Selección del cambiador de tomas bajo carga ejemplo 1



Ejemplo 2Se busca el cambiador de tomas bajo carga adecuado para un autotransfor-mador de corriente trifásica con los siguientes datos:

A) Datos del arrollamiento del transformador1 Potencia nominal PN = 400 MVA2 Conexión conexión estrella3 Tensión nominal, rango de regulación

del devanado de alta tensiónUN = 220 (1 ± 18 %) kV / 110 kV

4 Número de escalones, conexión bási-ca del arrollamiento de tomas fino

± 11 escalones, conexión con inversor

5 Nivel de aislamiento nominal del de-vanado paralelo

tensión alterna nominal soportable (50 Hz, 1 mín.)230 kVtensión al impulso con onda plena (1,2/50 µs): 550 kV

6 Solicitación de tensión del arrolla-miento de tomas fino

a lo largo del rango de regulación: 480 kV (1,2/50 µs),49 kV (50 Hz, 1 mín.)

Figura 27: Selección del cambiador de tomas bajo carga ejemplo 2

11.3




Resulta de los datos del arrollamiento del transformador(tabla anterior):

Corriente nominal de paso Iu = 400 · 106 VA / (220 (1 – 18 %) · 103 V · √3) = 1.280 ATensión por escalón nominal Ui = 220 · 103 V · 18 % / (11 · √3) = 2.078 VPotencia de escalón nominal PStN = 1.280 A · 2.078 · 10–3 kV = 2.660 kVA

C) Determinación del cambiador de tomas bajo carga

Paso 1Selección del modelo de cambiador de tomas bajo carga segúnlos datos técnicos del VACUTAP® VR®

Tipo de cambiador de tomas bajocarga

VACUTAP® VRF

Número de fases 3 x 1 fases Corriente nominal de paso máxi-

ma Ium

1.300 A

Paso 2Determinación de la tensión máxima para medios de produc-ciónm, del modelo del selector y del esquema de conexiones bá-sico

tensión máxima para medios deproducción Um del cambiador detomas bajo carga

123 kV

Modelo del selector D Esquema de conexiones básico 12 23 1 W

D) Referencia 3 x VACUTAP® VRF I 1301 – 123/D – 12 23 1 W3 xVRF I 1301

Tipo, número de fa-ses, Iu

Potencia nominal 400 MVACorriente nominal de paso 1.280 AConexión autotransformador

123 / D Um, modelo del se-lector

Tensión nominal, rango de regula-ción

220 (1 ± 18 %) kV

Aislamiento contra tierra 550 kV (1,2/50 µs)230 kV (50 Hz, 1 mín.)

Aislamiento a lo largo del rango deregulación

480 kV (1,2/50 µs)49 kV (50 Hz, 1 mín.)

12 23 1 W Esquema de cone-xiones básico

Número de escalones ± 11 escalonesPreselector Inversor

Tabla 29: Selección del cambiador de tomas bajo carga ejemplo 2

12 Anexo


Anexo

TAPMOTION® ED-S, caja de protección (898801)

12

12.1

12 Anexo


TAPMOTION® ED-L, caja de protección (898802)

12.2

12.3 Reenvío angular - dibujo acotado (892916)


Reenvío angular - dibujo acotado (892916)

12.3

Índice de palabras clave


Índice de palabras claveCCantidad de llenado mínima 49Capacidad aislante 22Capacidad de acoplamiento 25Capacidad de interrupción límite

22Capacidad de potencia por esca-

lón límite 22Capacidad del arrollamiento de to-

mas fino 28Capacidades de devanado 29Cartucho de filtro combinado 70Cartucho de filtro de papel 71Ciclo diario 35Circuito desconectador 44Clapeta 68Configuración de los devanados

28, 37Contacto del preselector 25Contacto para las resistencias de

polarización 26Coordinación de aislamientos 23Corriente circulante 37Corriente continua de medición

54Corriente de desconexión 25Corriente nominal de paso 20

DDesplazamiento de potencial 25Desviación 27Disco de reventamiento 44Dispositivo de descarga de pre-

sión 44Dispositivo de protección 43Distancia de aislamiento 22

EEsquema de conexiones 14Evacuación 43Exigencias al preselector 28

GGel de sílice 51

HHumedad del aire 51

IInversión de la polaridad del arro-

llamiento de tomas fino 16

MMedio secante 51Modelo normal según el estándar

de MR 14Modo de operación 34MPreC® 44

NNivel de aceite 47Número máximo de posiciones de

servicio 12

PPosición de ajuste 13Posición media 13Potencia de escalón nominal 21Punto angular

Punto angular inferior 22Punto angular superior 22

Punto de rotura controlada 44

RReenvío angular 64Relé de flujo de aceite 44Requerimiento de sobrecarga 34Resistencia de polarización 26

SSelector 9Sentido de giro de la manivela 14Sobrepresión 43Subpresión 43

TTemperatura ambiente 40Temperatura de aceite 40Tensión de impulso 23Tensión de reaparición 25Tensión nominal soportable 23Tensión por escalón nominal 20Terminal del selector 14Termostato 42Tubos de conmutación magnéti-

cos de gas protector 68

VVálvula de alivio de presión 44vertical

Montaje 53Volumen de dilatación 49Volumen de dilatación del aceite

del cambiador de tomas bajocarga 50

MR worldwideAustraliaReinhausen Australia Pty. Ltd.17/20-22 St Albans RoadKingsgrove NSW 2208Phone: +61 2 9502 2202Fax: +61 2 9502 2224E-Mail: [email protected]

BrazilMR do Brasil Indústria Mecánica Ltda.Av. Elias Yazbek, 465CEP: 06803-000Embu - São PauloPhone: +55 11 4785 2150Fax: +55 11 4785 2185E-Mail: [email protected]

CanadaReinhausen Canada Inc.3755, rue Java, Suite 180Brossard, Québec J4Y 0E4Phone: +1 514 370 5377Fax: +1 450 659 3092E-Mail: [email protected] IndiaEasun-MR Tap Changers Ltd.612, CTH RoadTiruninravur, Chennai 602 024Phone: +91 44 26300883Fax: +91 44 26390881E-Mail: [email protected] IndonesiaPt. Reinhausen IndonesiaGerman Center, Suite 6310,Jl. Kapt. Subijanto Dj.BSD City, TangerangPhone: +62 21 5315-3183Fax: +62 21 5315-3184E-Mail: [email protected]

IranIran Transfo After Sales Services Co.Zanjan, Industrial Township No. 1 (Aliabad)Corner of Morad Str.Postal Code 4533144551E-Mail: [email protected] ItalyReinhausen Italia S.r.l.Via Alserio, 1620159 MilanoPhone: +39 02 6943471Fax: +39 02 69434766E-Mail: [email protected] JapanMR Japan CorporationGerman Industry Park1-18-2 Hakusan, Midori-kuYokohama 226-0006Phone: +81 45 929 5728Fax: +81 45 929 5741 LuxembourgReinhausen Luxembourg S.A.72, Rue de PrésL-7333 SteinselPhone: +352 27 3347 1Fax: +352 27 3347 99E-Mail: [email protected]

MalaysiaReinhausen Asia-Pacific Sdn. BhdLevel 11 Chulan TowerNo. 3 Jalan Conlay50450 Kuala LumpurPhone: +60 3 2142 6481Fax: +60 3 2142 6422E-Mail: [email protected]

P.R.C. (China)MR China Ltd. (MRT)开德贸易（上海）有限公司

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South AfricaReinhausen South Africa (Pty) Ltd.No. 15, Third Street, Booysens ReserveJohannesburgPhone: +27 11 8352077Fax: +27 11 8353806E-Mail: [email protected] South KoreaReinhausen Korea Ltd.21st floor, Standard Chartered Bank Bldg.,47, Chongro, Chongro-gu,Seoul 110-702Phone: +82 2 767 4909Fax: +82 2 736 0049E-Mail: [email protected]

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