Catalogo Schaffner

G A R A N T Í A

D E

C A L I D A D

E N

S O L U C I O N E S

E L É C T R I C A S

CATÁLOGO TRANSFORMADORES Padre Vicente Irarrázaval 899 Estación Central - Santiago - Chile Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 Código Postal 7254906 - www r.cl

Desde sus inicios en el año 1982, hasta la fecha, Schaffner S.A. ha evolucionado con éxito desde su estructura de taller, con alrededor de 10 empleados, a su actual plana de más de 250 colaboradores organizados bajo un esquema de trabajo moderno y que incluye las más recientes tecnologías, tanto para los procesos productivos como para los de información y administrativos, gracias a los cuales ha podido posicionarse como una empresa líder en su rubro, con una participación de mercado cercana al 40%.

En sus actuales 12.000 m2 construidos, Schaffner S.A. ha sabido desarrollar con acierto las estructuras y mecanismos para responder con los altos niveles de eficiencia y calidad que exige hoy la industria a quienes proveen materiales y equipos del rubro eléctrico. Para atender a los distintos sectores que requieren de los productos de su rubro (sectores minero, forestal, agrícola, pesquero, industrial, de la construcción, de distribución de energía eléctrica, etc.) en la actualidad Schaffner se estructura operacionalmente en dos divisiones que se identifican con sus actuales líneas de producción: División Transformadores: dedicada a la fabricación de transformadores de distribución y de potencia (aéreos, subterráneos, de superficie, subestaciones unitarias, equipos de medida y otros especiales); todos ellos con diseño e ingeniería propios y de acuerdo a normas internacionalmente aceptadas como ANSI e IEC, u otras locales como las que establecen las distintas empresas distribuidoras de energía (Chilectra, Chilquinta, etc.) Sus instalaciones están diseñadas para la fabricación de transformadores que en potencia alcanzan los 13 Mva y en tensiones de hasta 35 Kv División Portaconductores: dedicada a la fabricación de sistemas de canalización para circuitos eléctricos (bandejas, escalerillas, elementos de soportación y otros accesorios).

Estos elementos son fabricados en acero y aluminio y, tal como es el caso de los transformadores, con diseños e ingeniería propios. Gracias a ello Schaffner S.A. puede ofrecer un amplio espectro de soluciones, normalmente basadas en lo especificado por la norma NEMA (métodos de ensayo, capacidades de carga, calidad del revestimiento, etc.) o sobre la base de especificaciones propias del cliente.

Entre los logros más recientes e importantes del último tiempo Schaffner S.A. destaca el reconocimiento de carácter universal que ha recibido por su preocupación y esfuerzo por establecer, con sus clientes y proveedores, relaciones basadas en la confianza y la calidad.

Esta distinción se materializó con la obtención de la certificación ISO-9001 (certificado vigente, extendido por Bureau Veritas Quality International, con acreditación de UKASInglaterra), la cual ha sido ratificada semestralmente por el mismo organismo.

Hoy, tras 20 años de operación, Schaffner S.A. ha cambiado su composición accionaria e incorporado a su cuerpo directivo ejecutivos de amplia experiencia en el sector eléctrico nacional y latinoamericano. En esta nueva etapa, la empresa se ha planteado como objetivos principales la modernización de su planta, incorporando nuevas tecnologías y técnicas de producción que le permitan mantener su posición de liderazgo en el mercado nacional, aumentar las exportaciones y ampliar sus actuales líneas de negocio.

Sch

SCHAFFNER

Presentación

Gerente General

Sch

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Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906 Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

1

SCHAFFNER Sch

INDICE INDICE TRANSFORMADORES 2 Transformadores de Distribución y de Poder 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Transformador Transformador Transformador Transformador Transformador

Monofásico Tipo Aéreo Trifásico Tipo Aéreo Tipo Superficie (Pad Mounted) Tipo Sumergible (Radial y Network) Tipo Subestación Unitaria (SEU)

3 Transformadores de Medida 3.1 3.2 3.2 3.2

Transformador de Potencial y Transformador de Corriente Equipo Compacto de Medida Valores de tención y corriente utilizados en chile para los ECM Plano de Equipo Compacto de Medida

4 Transformadores Especiales 4.1 4.2 4.3

Transformador de Tipo Seco Transformador de Puesta a Tierra Autotransformador

5 Información Técnica 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10

Aspectos constructivos y componentes del transformador Capacidad de sobrecarga de un transformador Ventilación de los Transformadores Comportamiento de transformador con cargas c/alto contenido de armónicas Operación en ambientes contaminados Operación en altas altitudes Precauciones en el uso de conectores tipo codo Ferrorresonancia en transformadores Derivaciones más usadas en Chile Operación y mantención del transformador A Operación A.1 Cambio de derivaciones A.2 Capacidad de carga B Recomendaciones de mantención B.1 Inspecciones B.2 Nivel de aceite B.3 Temperatura del aceite B.4 Resistencia de aislación B.5 Aceite B.5 Rigidez dieléctrica del aceite B.5 Acidez del aceite B.5 Tratamiento del aceite ION CAC I F I B.6 Cambiador de derivaciones CERT B.7 Reemplazo de empaquetaduras (sellos) B.8 Fugas de aceite

001 ISO9

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Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906 Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

SCHAFFNER

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER Dependiendo de su aplicación y potencia, los transformadores se pueden clasificar como transformadores de distribución y de poder. A su vez, los transformadores de distribución, dependiendo de sus características particulares,se clasifican como de superficie (Pad Mounted) y sumergibles. Los transformadores de poder generalmente son especificados tipo Subestación Unitaria.

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

Transformador Transformador Transformador Transformador Transformador

Monofásico Tipo Aéreo Trifásico Tipo Aéreo Tipo Superficie (Pad Mounted) Tipo Sumergible (Radial y Network) Tipo Subestación Unitaria (SEU)

2

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Transformador tipo Subestación Unitaria 1500 KVA . 23000/400-231V

ION CAC I F I CERT 01

0 ISO9

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Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906 Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

2

SCHAFFNER Sch

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER 2.1 Transformador Monofásico Tipo Aéreo Los transformadores tipo aéreo están pensados para ser instalados preferentemente en postes. Su aplicación principal es la distribución de energía eléctrica, reduciendo el voltaje de las líneas de transmisión de media tensión a los niveles de baja tensión residencial o industrial.

Pueden ser monofásicos o trifásicos, en potencias de hasta 500 KVA y tensiones de hasta 34,5 kV. Normalmente se utiliza aceite mineral como aislante, pero opcionalmente puede suministrarse aceite incombustible de silicona.

El transformador monofásico de tipo aéreo se utiliza en zonas urbanas o rurales, donde su economía lo hace adecuado, en la distribución de energía eléctrica para consumos pequeños preferentemente de uso residencial, alumbrado público o pequeños talleres.

2

Es fabricado con uno o dos aisladores de alta tensión, dependiendo de, si va a ser conectado a una o a dos fases, montados en la tapa del estanque, en el lado opuestos de las mochilas de fijación del transformador, para facilitar su instalación. Los aisladores de baja tensión se ubican hacia el costado del poste, simplificando así la bajada de los conductores.

Incorpora también un conmutador de derivaciones de accionamiento externo.

El rango normal de fabricación es de 3 a 25 KVA y en tensiones hasta 34,5 kV. El transformador monofásico de “distribución aérea económico” (DAE) incorpora adicionalmente fusibles montados externamente en los aisladores de alta tensión, para protección contra cortocircuitos. Además, estos fusibles pueden utilizarse para efectuar la conexión o desconexión del transformador, mediante el montaje o retiro de los fusibles con la ayuda de una pértiga. Con este sistema se elimina la necesidad de instalar un desconectador fusible adicional al transformador. Estos transformadores emplean aisladores de resina epóxica de nuestra fabricación, de gran resistencia a los impactos, característica que los protege contra acciones vandálicas.

Monofásico 5KVA 7620/231 V. Para conexión entre una fase y tierra.

Monofásico Tipo DAE 5KVA 12000/231 V. Para conexión entre dos fases.

ION CAC I F I CERT 01

0 ISO9

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Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906 Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

2.1

A

A 9

1

1

2

2

DESCRIPCION C

C 4

4

1

AISLADOR DE A.T.

8

8

2

AISLADOR DE B.T.

6

6

3

CONMUTADOR (ACC. EXTERNO)

5

5

4

CANCAMOS DE IZADO

5

TERMINAL TIERRA

6

MOCHILA DE SUSPENCION

7

TAPON DE LLENADO

2

B B 3

3

7

7

(KVA)

NIVEL TENSION (KV)

PLACA DE CARACTERISTICAS

9

FUSIBLES DE A.T.

MONOFASICO AEREO TIPO DAE Para conección entre dos fases

MONOFASICO AEREO Para conección entre dos fases

POTENCIA

8

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)

VOLUMEN (L)

PESO TOTAL (Kg.)

720

20

82

480

850

20

86

690

560

1140

30

95

15

520

490

780

30

112

25

520

510

910

30

120

15

490

650

1050

30

115

15

540

520

810

35

140

25

540

520

950

35

148

15

520

620

1120

35

165

15

520

740

900

38

180

25

550

640

1000

46

195

15

700

560

1200

25

182

A

B

C

15

480

450

25

480

15

5 5 DAE 10 10 DAE 15 15 DAE 25 25 DAE

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Aspectos Técnicos 2.1 Transformador Monofásico Tipo Aéreo

ION CAC I F I 1 CERT 900

2.1

ISO

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TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

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2.2 Transformador Trifásico Tipo Aéreo Los transformadores tipo aéreo están pensados para ser instalados preferentemente en postes. Su aplicación principal es en la distribución de energía eléctrica, reduciendo el voltaje de las líneas de transmisión de media tensión a los niveles de baja tensión residencial o industrial.

Pueden ser monofásicos o trifásicos, en potencias de hasta 500 KVA y tensiones de hasta 34,5 kV. Normalmente utilizan aceite mineral como aislante, pero opcionalmente por razones de seguridad pueden suministrarse con aceite incombustible de silicona.

El transformador trifásico tipo aéreo es utilizado para reducir el voltaje de las líneas de transmisión de media tensión a los niveles de las redes de distribución de baja tensión, adecuados para alimentar consumos industriales y domésticos. Este transformador es el más ampliamente utilizado por las diferentes compañías distribuidoras de energía eléctrica, su rango de fabricación es de 10 a 500 KVA y hasta 34,5 kV.

2

Transformador tipo Aéreo 300KVA 12000/400 - 231 V.

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TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

ION CAC I F I CERT 01

0 ISO9

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2.2

Aspectos Técnicos 2.2 Transformador Trifásico Tipo Aéreo 1

DESCRIPCION

4 9

1

5

AISLADOR DE A.T.

2

AISLADOR DE B.T.

3

CONMUTADOR (ACC. EXTERNO)

6

4

INDICADOR DE NIVEL

13

5

TERMÓMETRO

6

PLACA DE CARACTERISTICAS

7

BASE DE ANCLAJE

8

TAPON DE LLENADO

9

CANCAMO DE IZADO TRANSFOMADOR

9 C

1

SCHAFFNER

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

C

6

2

A

11

A

14

11

7

14

6

12 12

10

CANCAMO DE IZADO PARTE ACTIVA

11

TERMINAL TIERRA

12

RADIADOR ( DESDE 45 KVA)

13

MOCHILA DE SUSPENCION

14

VALVULA DE DRENAJE Y MUESTREO

B

10

10 B

8

2

3

2

15 HASTA 75 KVA

POTENCIA (KVA)

3

8

150 HASTA 500 KVA

DIMENSIONES MAXIMAS (mm) A

B

C

ACEITE (L)

PESO TOTAL (Kg.)

15

780

470

1000

80

260

25

830

500

1020

95

280

15

850

650

1040

90

335

25

890

530

1110

120

380

15

880

840

1030

110

410

25

900

750

1100

125

425

15

930

840

1100

140

540

25

980

860

1120

145

550

15

960

1030

1020

160

760

25

1000

1050

1060

205

805

15

1070

1140

1200

260

1145

25

1220

1050

1320

345

1340

15

1250

1250

1280

360

1630

25

1320

1650

1410

460

1740

TENSION (KV)

15

30

45

75

300

2.2

500

Sch

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150

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TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER 2.3 Transformador Tipo Superficie (Pad Mounted)

Está compuesto por un transformador propiamente tal y una celda metálica doble adosada a un costado del estanque. Está diseñado para ser montado sobre radier, pudiendo operar con toda seguridad en lugares frecuentados por público, en interiores o a la intemperie.

Sus características que hacen posible su instalación en diversos lugares, permite que sean conectados próximo a los lugares de consumo, con la correspondiente economía y optimización de la instalación. Pueden ser suministrados sumergidos en aceite mineral aislante o en fluído incombustible de silicona cuando, por seguridad, así se requiera.

La celda consta de dos compartimentos separados por un tabique, careciendo de piso para permitir el paso de los cables. A cada compartimento corresponde una de las hojas de una puerta, la que está dotada de chapa tipo españoleta con llave. Uno de los compartimentos está destinado al paño de alta tensión, conteniendo terminales de conexión tipo pozo, donde se conectan los conductores de alta tensión mediante conectores codos. El compartimento de alta tensión incluye también un conjunto de portafusibles con fusibles de alta tensión para protección contra fallas del transformador. Estos portafusibles pueden ser del tipo Canister de alta capacidad de ruptura y no sumergidos en el aceite del transformador, o del tipo Bayoneta, más económicos y sumergidos en el aceite. En ambos casos los fusibles pueden ser reemplazados desde el compartimiento AT. Tanto los conectores codo como los portafusibles, están aislados de modo que no presentan ningún punto vivo expuesto. El compartimento de baja tensión puede incluir uno o más interruptores automáticos o fusibles.

El rango usual de fabricación de estos transformadores es 2500 KVA y hasta 25KV.

ION CAC I F I CERT 01

Transformador Tipo Superficie 500 KVA 1200/400 - 231

0 ISO9

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2

2.3

Aspectos Técnicos 2.3 Transformador Tipo Superficie (Pad Mounted) B D

A

19

22

CL TRANSFORMADOR

C

E

CL

18 ACCESO CABLES A.T.

VISTA LATERAL

VISTA FRONTAL

2

15 9

16

8

3

F1

F2

20

7

6

15

F3

8

4

F2

PLANTA

20

7

6

F3 X1 X3

1

11

H1

H2

X0

H3

X2

12

2

11

5

12

DESCRIPCION H1

H2

X0

H3

X2

2

1

CONECTOR DE A.T. TIPO POZO

5

2

AISLADOR DE B.T.

21

21

3

PORTAFUSIBLE TIPO BAYONETA

17

17

4

PORTAFUSIBLE TIPO CANISTER

13

13

10

14

VISTA FRONTAL PUERTAS ABIERTAS CON PORTAFUSIBLES BAYONETA

(KVA)

F1

3

X1 X3

1

POTENCIA

16

ACCESO CABLES B.T.

10

14

VISTA FRONTAL PUERTAS ABIERTAS CON PORTAFUSIBLES CANISTER

5

CONMUTADOR (ACCIONAMIENTO EXTERNO)

6

INDICADOR DE NIVEL

7

TERMOMETRO

8

VALVULA DE ALIVIO DE SEGURIDAD (DESDE 750 KVA)

9

VALVULA DE ALIVIO DE PRESION

10

VALVULA DE DRENAJE Y MUESTREO

11

SOPORTE DE DESCANSO PARA CODOS

PESO TOTAL (Kg.)

12

BARRA DE CONEXION A TIERRA

13

SOPORTE PARA CABLES

NIVEL DE TENSION (KV)

A

B

C

D

E

15

1610

1670

1750

1400

1300

360

1430

14

BASE DE ANCLAJE

25

1610

1600

1750

1400

1300

410

1380

15

CANCAMO DE IZADO TRANFORMADOR

15

1600

1600

1550

1320

1310

390

1500

16

CANCAMO DE IZADO TAPA TERMINAL TIERRA

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)

ACEITE (L)

150

250 25

1600

1600

1550

1320

1310

450

1700

17

15

1650

1650

1750

1400

1300

490

1740

18

CELDA A.T. Y B.T.

25

1650

1650

1750

1400

1300

550

1870

19

RADIADORES DE REFRIGERACION

20

TAPON DE LLENADO

21

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

22

PLACA DE CARACTERISICAS

300 15

1740

1700

1750

1400

1300

580

SCHAFFNER

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

2490

500 25

1740

1700

1750

1400

1300

650

2850

15

1850

2000

1850

1700

1400

730

3200

25

1850

2000

1850

1700

1400

830

3500

15

2150

2100

2000

1850

1450

900

3800

25

2200

2100

2000

1850

1450

1000

4300

750

Sch

1000

2.3

Sch

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TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER 2.4 Transformador Tipo Sumergible (Radial y Network)

Los transformadores tipo sumergible tipo (Radial o Network), fabricados según la especificación Nº 54 de Chilectra u otra, están destinados a ser instalados en cámara o bóveda bajo el nivel del suelo, donde existe la posibilidad de inmersión ocasional con agua. Podrán permanecer sumergidos durante 12 horas en un volúmen de agua de 3 metros sobre el transformador sin que ocurran filtraciones. El rango normal de fabricación es de 500, 750 y 1000 KVA, en voltajes de 12 o 13,2 kV. Los transformadores tipo sumergible Radial se suministran con tres terminales tipo pozo, aptos para la conexión de los conductores de alta tensión mediante conectores codo. Los terminales de conexión de los aisladores de baja tensión permiten apernar barras de derivación en posición horizontal.

2

Los transformadores tipo sumergible Network incorporan un desconectador en el lado de alta tensión, de tres posiciones (conectado, desconectado y tierra), operado manualmente y ubicado en un compartimento con aceite independiente del aceite del transformador. El lado de baja tensión del transformador está equipado con terminales que emergen por una ventana con bordes apernables, adecuados para la instalación de un protector network.

Transformador tipo Sumergible (Network) 750 KVA, 12000 / 400 - 231 V

ION CAC I F I CERT 01

0 ISO9

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2.4

18

13

7

4

3 12 11

5

6

10 2

E

17

9

1

13

7

4 3 12 11

5

6

F

C

2

D

9

C

440

2

A

A

16

15

8

16

15

8

B

B

14

14

TRANSF. TIPO NETWORK

TRANSF. TIPO RADIAL DESCRIPCION

POTENCIA (KVA)

TIPO

500

RADIAL

750 750 1000 1000

DIMENSIONES (mm)

TRANSF.

RADIAL NETWORK RADIAL NETWORK

A 1360

B 1240

C 1390

VOLUMEN

PESO TOTAL Kg. 2365

D

E

F

ACEITE (L)

1020

-

1030

470

1

CONECTOR DE A.T. TIPO POZO

2

AISLADOR DE B.T.

3

AISLADOR NEUTRO DE B.T.

4

CONMUTADOR (ACCIONAMIENTO EXTERNO)

5

INDICADOR DE NIVEL

6

TERMOMETRO

7

VALVULA DE ALIVIO DE SEGURIDAD

8

VALVULA DE DRENAJE Y MUESTREO PLACA DE CARACTERISTICAS

1580

1220

1500

1080

-

1100

680

3260

9

2250

1260

1570

-

1100

-

820

3760

10

CAJA DE CONEXION B.T.

11

TAPON DE LLENADO

12

CANCAMO DE IZADO TRANSFORMADOR

13

CANCAMO DE IZADO TAPA

14

RADIADOR DE REFRIGERACION

15

TERMINAL TIERRA

16

BASE DE APOYO

17

SOPORTE PARA DESCONECTADOR DE A.T.

18

DESCONECTADOR TRIPOLAR DE A.T.

1930 2560

1230 1290

1700 1780

1230 -

1280

2.4

Sch

1280 -

1030 1145

4630 5050

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SCHAFFNER

Aspectos Técnicos 2.4 Transformador Tipo Sumergible (Radial y Network)

Sch

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

SCHAFFNER Sch

TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER 2.5 Transformador Tipo Subestación Unitaria (SEU)

Una subestación unitaria es aquella donde el transformador lleva adosadas, formando un sólo cuerpo, una celda de alta tensión y otra de baja tensión. Estas celdas van acopladas en los extremos opuestos del estanque del transformador, mediante flanches apernados.

El transformador tipo subestación unitaria también puede tener sólo cajas de conexión, sin celdas en los lados de alta y baja tensión.

La celda de alta tensión contiene los equipos de maniobra y protección requeridos por el usuario. La celda de baja tensión incluye los equipos de maniobra, protección, control y medición que sean necesarios.

Este tipo de transformador está proyectado para ser montado sobre radier, y para trabajar bajo techo o a la intemperie. Es adecuado para suministrar energía eléctrica en edificios, e instalaciones en general que requieren un alto grado de seguridad. Permiten ser instalados cerca de los centros de consumo, reduciendo al mínimo la pérdida de potencia y los costos de instalación. Pueden ser suministrados sumergidos en aceite aislante o en fluido incombustible de silicona cuando por razones de seguridad así requiera.

Son fabricadas de acuerdo a los requerimientos particulares del cliente, en potencias hasta 13 MVA y 34,5 kV.

Subestación Unitaria 1600 KVA 13800/600 - 346 V en fluido de silicona incluye desconectador fusible AT, caja de BT ducto de barras y centro de distribución de carga en BT.

ION CAC I F I CERT 01

0 ISO9

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Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906 Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

2

2.5

Aspectos Técnicos 2.5 Subestación Unitaria 3

11 12 14 10 13 9 15 16 22 21 27 23

4

6

31 7

1 11 12 14 10 13 9 15 16 22 21 27 23 4

8 2

DE M U RO

TE ER

PELI G

5

ALTA TENSION

D

2100 I

18

18

17

17 28

29

30

200

26

30 25

25

19 24 20

B

F

1000

A C

19 24

A

VISTA FRONTAL

330

X2

H3

X1

E

E

X0

X0

H1

X1

1200

H2

X2

H3 H2 H1

G

H

X3

VISTA FRONTAL

26

X3

VISTA PLANTA

VISTA PLANTA

SEU CON CAJAS

SEU CON CELDAS

DESCRIPCION SEU

POTENCIA

TIPO

(KVA)

CAJAS

NIVEL TENSION (KV)

B

C

D

E

F

G

H

15

890

-

1920

-

1320

500

400

1220

CAJAS

25

900

-

2020

-

1700

600

400

1360

300

CAJAS

1150

15

910

500

500

CAJAS

CELDAS

CAJAS

CELDAS

1050

1000

3390

1400

3550

-

1940

-

2180

2290

1320

CAJA DE B.T.

-

3

FLANCHE DE ACOPLAMIENTO CELDA DE A.T.

-

450

1800

4

FLANCHE DE ACOPLAMIENTO CELDA O CAJA DE B.T.

5

CELDA DE A.T.

6

CELDA DE B.T.

-

1250 1400

450

2800

7

AISLADOR DE A.T.

-

470

2030

8

AISLADOR DE B.T.

2050

9

CONMUTADOR (ACCIONAMIENTO EXTERNO)

-

-

-

-

2000

500

400

1360

600

400

1400

-

360

490

2400

10

INDICADOR DE NIVEL (OPCIONAL CON CNTACTOS)

1250

3410

2290

2000

-

-

-

1250

470

3000

11

INDICADOR DE TEMP. DEL ACEITE (OPCIONAL CON CONTACTOS)

25

1300

1400

3700

2390

2030

-

-

-

1400

490

3080

12

INDICADOR DE TEMP. DE ENROLLADOS (OPCIONAL)

15

1110

-

2520

-

2000

500

450

1550

-

600

2800

13

VALVULA DE ALIVIO DE SEGURIDAD (OPCIONAL)

3100

14

RELE DE PRESION SUBITA (OPCIONAL)

15

MANOVACUOMETRO (OPCIONAL)

1140

-

2650

-

2200

600

450

1580

-

790

15

1570

1250

3820

2290

2000

-

-

-

1250

600

3800

16

VALVULA DE ALIVIO DE PRESION (OPCIONAL)

25

1600

1400

4000

2390

2200

-

-

-

1400

790

4100

17

GABINETE DE CONTROL (SOLO PARA INSTRUMENTOS CON CONTACTOS)

15

1210

-

2600

-

2050

500

450

1620

-

790

3350

18

PLACA DE CARACTERISTICAS

25

1210

-

2700

-

2160

600

450

1630

-

930

3480

19

BASE DE ANCLAJE

20

BASE COMUN

15

1670

1250

3920

2290

2050

-

-

-

1250

790

4300

21

TAPON DE LLENADO

25

1670

1400

4070

2390

2160

-

-

-

1400

930

4550

22

CANCAMO DE IZADO TRANSFORMADOR

15

1550

-

2960

-

2100

500

450

2050

-

1200

5200

23

CANCAMO DE IZADO TAPA

24

RADIADORES DE REFRIGERACION

25

TERMINAL CONEXION A TIERRA

26

VALVULA PARA DRENAJE Y MUESTREO

27

VALVULA DE FILTRO

28

ESCOTILLA DE ACCESO CAJA DE A.T.

29

ESCOTILLA DE ACCESO CAJA DE B.T.

30

APOYO P/ GATAS

31

PANTALLA AISLANTE

1000

1500

CAJA DE A.T.

-

1700

2030

1 2

1460

-

2390

-

PESO TOTAL (Kg.)

1160

750

750

1250

VOLUMEN (L) 360

I

15

25 CELDAS

1140

25

25 CELDAS

A

300 15

CELDAS

DIMENSIONES MAXIMAS (mm)

25

1680

-

3190

-

2180

600

450

2100

-

1600

6150

15

2020

1250

4270

2290

2100

-

-

-

1250

1200

6350

25

2150

1400

4550

2390

2180

-

-

-

1400

1600

7000

1500

2.5

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2

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TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN Y DE PODER

El transformador de medida se define como un transformador especial destinado a reducir las magnitudes de voltaje o de corriente existentes en una línea de transmisión o de alimentación de energía de alta tensión a valores apropiados para ser medidos o sensados por medidores de energía, relés o circuitos de control.

3.1 Transformador de Potencial y Transformador de Corriente 3.2 Equipo Compacto de Medida

3

Equipo Compacto de Medida 2 elementos 12000/120 V. 25 - 50/5A.

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TRANSFORMADORES DE MEDIDA

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3

3.1 Transformador de Potencial y de Corriente Schaffner fabrica (TP) y (TC) en media tensión, sumergidos en aceite o silicona aislante, según requerimientos especiales del cliente, fabricados y ensayados de acuerdo a las normas ANSI, IEC, Chilena u otras.

Transformador de Potencial 23000 3

120 3

Volts,

de 2 núcleos para medición y protección.

3

3.2 Equipo Compacto de Medida (ECM)

Transformador de corriente 50-100 / 5A clase 33 KV, 2 nucleos, para medicion y control presición clase 0,3 y 1,2

El Equipo Compacto de Medida Schaffner reúne en un sólo estanque de reducido volumen, los transformadores de corriente y tensión necesarios para efectuar la medición de energía en el lado de alta tensión de una subestación transformadora, permitiendo así acogerse a tarifas eléctricas más económicas. Los ECM son fabricados y probados bajo normas y especificaciones internacionales, como ANSI e IEC, y Chilenas, como las de Chilectra y Endesa.

Todos los Equipos Compactos de Medida son sometidos a las pruebas de norma incluyendo los ensayos para determinar los errores de razón y ángulo.

Un ECM se especifica en función del voltaje de la línea de alta tensión, de la corriente función de la carga y de la Norma exigida por la Compañía Distribuidora de Energía correspondiente. Son fabricados con 2 ó 3 elementos, dependiendo de lo que exija la especificación de la Compañía Eléctrica. El número de elementos se refiere al número de transformadores de potencial y de corriente que contiene el ECM. La precisión es 0,3 ANSI, con Burden X 25 VA para los transformadores de potencial y Burden B-0.5 12,5 VA para los transformadores de corriente. Opcionalmente se las puede fabricar para otros Burden y/o para 60 Hertz, de acuerdo a las normas ANSI o IEC. Los transformadores de corriente normalmente se fabrican con dos razones de transformación, pero opcionalmente pueden proporcionarse con tres. El cambio de razón de los transformadores de corriente se realiza mediante derivaciones en el devanado secundario, accesibles externamente en la caja de conexiones.

3.2

ION ICAC F I T CER

001 9 O S I

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3.1 Transformador de Potencial TP y Transformador de Corriente (TC) 3.2 Equipo Compacto de Medida (ECM)

Sch

TRANSFORMADORES DE MEDIDA

16

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TRANSFORMADORES DE MEDIDA A continuación se indica los valores de tensión y corriente normalmente utilizados en Chile para los ECM: Número de elementos:

2

(Conexión de los TP: Delta abierta)

Razón de los TP: 12000/120 V 23000/115 V

Tensión de servicio: 12000 V 23000 V

Número de elementos:

3

(Conexión de los TP: Estrella)

Razón de los TP: 8400/ 240 V 14400/ 240 V

Tensión de servicio: 13200 V 23000 V

Razón de los TC: 1-2/5 ; 2,5-5/5 ; 5-10/5 ; 10-20/5 ; 15-30/5 ; 25-50/5; 50-100/5 ; 150-300/5 250-500/5 A

DIAGRAMA DE CONEXIONES Equipo Compacto de Medida de 2 Elementos Norma Chilectra y Chilquinta Clase 15 o 25 KV, 2 Derivaciones

DIAGRAMA DE CONEXIONES Equipo Compacto de Medida de 3 Elementos Norma Endesa Clase 15 o 25 KV, 2 Derivaciones L1

L1

L2

L2

3

L3

L3 C1

C2 TC1

C1

C2 TC

C3 TC2

C4

TC3

C5

C6

TC

C3

C4 C0

S1

S2

S3

C0 S1

S3

TP

TP TERC

TP1

TP TERC

TP

TP

TP

TP2 V1

V2

V3 V0

V1

V2

V0 T

C1 A2

V1

V0

C2

V1

V2

V3

TE

TE

V0

A2

A2 C4

C3

TE

V2 A1

A1

A1

C3

TE

C4

C5

C6 A1

A1 C0

T

A2

A2 C0

C2

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C1

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3.1

Aspectos Técnicos 5

2

3

8

1

9

C

Ø19

400 450

A

10

B

6

4

7

11

DESCRIPCION

3

AISLADOR DE A.T.

2

CAJA P / TERMINALES SECUNDARIOS

3

INDICADOR DE NIVEL TIPO VISOR

4

VÁLVULA PARA MUESTREO

5

PLACA DE CARACTERISTICAS

6

BASE DE ANCLAJE

7

TAPON DE LLENADO

8

GANCHOS DE IZADO DEL ECM

9

CANCAMOS DE IZADO DE LA PARTE ACTIVA

10

TERMINAL TIERRA

11

PLACA TERMINALES SECUNDARIOS

TENSION NOMINAL (V.)

DIMENSIONES MAXIMAS (mm) A

B

C

2

12000

730

500

2

23000

780

2

8400

3

14400

ACEITE (L)

PESO TOTAL (Kg.)

900

60

207

500

1030

75

245

800

600

1010

110

300

850

600

1150

115

315

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NUMERO ELEMENTOS

3.2

1

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TRANSFORMADORES DE MEDIDA

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ISO

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4.1 Transformador de Tipo Seco 4.2 Transformador de Puesta a Tierra 4.3 Autotransformador

Rango de fabricación: Potencia: 1,5 a 2000 KVA Tensión: Hasta clase 8.7 KV

4 4.1 Transformadores de Tipo Seco Los transformadores de tipo seco no utilizan fluído aislante, por lo que son especialmente apreciados para ser instalados dentro de edificios. Debido a que funcionan a mayores temperaturas,en su fabricación se emplea materiales aislantes sintéticos especiales e incombustibles, pero a su vez son más pequeños y más livianos que los sumergidos en aceite o silicona. Pueden también ser del tipo ventilado o no ventilado, según las condiciones ambientales lo aconsejen, y con bobinas a la vista o encapsuladas en resina. Schaffner los fabrica en potencias de hasta 2000 KVA y en tensiones de hasta 8.7 KV.

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TRANSFORMADORES ESPECIALES

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4

4.2 Transformadores de Puesta a Tierra Se les utiliza para obtener una conexión de neutro en sistemas que no lo tienen, con el propósito de aterrizarlos. Corresponde básicamente a un transformadpr trifásico de dos enrollados por fase, conectados entre sí en conexión zigzag, quedando tres terminaciones por fase y un terminal de neutro. De esta manera, deberá presentar una alta impedancia al ser alimentado con tensiones de secuencia positiva o negativa, y una baja impedancia al ser alimentado con tensión de secuencia cero.

4.3 Autotransformadores Son transformadores con una conexión especial, que pueden ser una alternativa económicamente conveniente cuando la relación entre los voltajes de entrada y salida es baja (tres o menos).

Una de las aplicaciones de los autotransformadores, es la que consiste en emplearlos para limitar la corriente de partida de los motores mediante la reducción de la tensión durante el arranque.

DIAGRAMA DE CONEXIONES TRANSFORMADOR DE PUESTA A TIERRA

H1

H2

H3

H1

H2

H3

TERMINALES DE FASE

4

H0

H0

Sch

4.2

TERMINAL NEUTRO

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TRANSFORMADORES ESPECIALES

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INFORMACIร N Tร CNICA 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10

Aspectos constructivos, componentes y accesorios del transformador Capacidad de sobrecarga de un transformador Ventilaciรณn de los transformadores Comportamiento de transformador ante cargas c/alto contenido armรณnico Operaciรณn en ambientes contaminados Operaciรณn en altura Precauciones en el uso de conectores tipo codo Ferroresonancia en transformadores Derivaciones mรกs usadas en Chile Operaciรณn y mantenciรณn del transformador

5 Transformador tipo Subestaciรณn Unitaria 5000 KVA 15000/400 - 231 V.

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5

5.1 Aspectos constructivos y componentes del transformador · Núcleo magnético El núcleo magnético es fabricado con láminas de acero silicoso de grano orientado calidad M4 con aislación eléctrica de Carlite. Es de sección rectangular para potencias hasta alrededor de 1500 KVA y circular para las potencias superiores. Sus láminas son cortadas con gran precisión en una guillotina automática controlada por computador, con cortes para efectuar ensambles a 45º, con lo que se obtienen reducciones importantes en los valores de pérdidas en vacío y en la corriente de excitación. Visto de otro modo, para unas mismas pérdidas, se logra un transformador más liviano, económico y con corriente de excitación menor. Además, con este tipo de ensamblado de núcleo, se logran transformadores con niveles más bajos de ruído.

En los transformadores monofásicos y en los de medición, empleamos principalmente el núcleo de tipo enrollado con entrehierros escalonados, obteniéndose así menores pérdidas y corriente de excitación. Son fabricados con acero de grano orientado y con un proceso final de recocido en horno protegidos en una atmósfera de gas inerte para restablecer las características físicas y magnéticas originales del acero. · Devanados La bobina denominada multicapa, formada por múltiples capas sucesivas, cada una del largo total de la bobina, es la bobina de uso normal en nuestros transformadores. Tiene excelente resistencia a las solicitaciones por ondas de frente abrupto (impulso), debido a la distribución lineal de la tensión, inherente a este tipo de bobina debido a su alta capacitancia serie.

Las bobinas del tipo multicapas eléctricamente balanceadas en el sentido axial, sumado al empleo de papel aislante entrecapas diamantado epóxico y cuellos extremos, se traduce en una muy buena resistencia a los esfuerzos producidos por cortocircuitos, gracias al equilibrio de ampéres-vueltas a lo largo de toda la bobina entre los devanados primario y secundario. Se obtiene además una gran solidez mecánica debido a la adherencia entre las diferentes capas, producida por la resina epóxica del papel aislante. Además, los cuellos o anillos extremos de la bobina le confieren a ésta protección y rigidez adicional.

5.1

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5

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INFORMACIÓN TÉCNICA

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Devanados (cont.)

Los devanados de los transformadores de hasta alrededor de 1500 KVA son de forma rectangular y circular para las potencias mayores. De acuerdo a su corriente, son fabricados con alambre de cobre de sección circular aislado con doble capa de esmalte clase térmica 200 ºC o con conductor de cobre de sección rectangular forrado con papel Kraft. Cuando las corrientes son lo suficientemente altas como sucede en los devanados de baja tensión de los transformadores de 300 KVA o mayores, se emplea ventajosamente conductores de lámina de cobre o aluminio. Estas bobinas poseen excelentes características mecánicas y eléctricas, especialmente cuando se las emplea en corrientes altas. Las bobinas de este tipo, por tener una sola espira en el sentido axial, son más compactas que las construídas por métodos tradicionales, siendo mas resistentes a los esfuerzos mecánicos producidos por cortocircuitos. Bajo condiciones de carga, la temperatura dentro del devanado se distribuye uniformemente en el sentido axial, ayudando a reducir la temperatura del punto más caliente. Además, por tener bajas pérdidas parásitas, son muy adecuadas en transformadores que deben alimentar cargas no lineales con corrientes de alto contenido armónico. · Aisladores pasatapas Los aisladores pasatapas cumplen con las normas IEC y están especificados de acuerdo a la tensión y corriente de trabajo, y a las condiciones ambientales de polución y altitud a que estarán expuestos.

Están construídos en porcelana sólida y esmaltada. Alternativamente pueden ser fabricados con resina epóxica resistente a los rayos ultravioleta y a impactos, lo que los hace adecuados contra acciones vandálicas. Para el sellado entre el estanque y herrajes se emplean empaquetaduras de caucho acrilo nitrilo.

Los terminales externos de conexión son del tipo paleta o prensa y están dimensionados para permitir una fácil conexión de los cables conductores. · Conmutador de derivaciones El conmutador de derivaciones del devanado de alta tensión es empleado para adaptar el transformador a las variaciones de tensión que normalmente sufren las líneas de alimentación.

Es para operación sólo desenergizado y actúa simultaneámente sobre las tres fases, es de accionamiento manual por medio de una manilla ubicada en el exterior del estanque del transformador. Su construcción es del tipo barra deslizante accionada por un piñón. El movimiento deslizante de sus contactos móviles sobre los fijos efectúa una acción autolimpiante, lo que virtualmente elimina la necesidad de mantención del conmutador.

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INFORMACIÓN TÉCNICA

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5 5.1

· Termómetro del líquido aislante El termómetro, ubicado en la parte superior del costado del estanque, indicará la temperatura máxima del fluído aislante, en función del nivel de carga del transformador. Dispone de dos agujas, una de ellas para indicar la temperatura del líquido y la otra, de color rojo, para registrar la temperatura máxima alcanzada, pudiéndose reposicionar manualmente.

Normalmente es utilizado en transformadores de 45 KVA o mayores.

El termómetro puede alternativamente estar dotado de microinteruptores para conectar alarmas o desconexiones. · Termómetro de los devanados El termómetro de los devanados también llamado de imágen térmica, ubicado en la parte superior del costado del estanque, indica en forma simulada la temperatura de los devanados con el objeto de disponer de una mejor indicación del nivel de carga del transformador. La simulación de la temperatura de los devanados se logra mediante un termómetro que sensa la temperatura del líquido aislante y que además modifica su lectura en forma proporcional a la carga del transformador. Este instrumento emplea un termómetro cuyo elemento sensor mide la temperatura del líquido aislante superior, un transformador de corriente para proveer de una señal proporcional a la carga y un calefactor alimentado por esta señal. Su uso generalmente se restringe a transformadores de potencias sobre los 1500 KVA y donde se requiere tener un control exacto de la capacidad disponible en el transformador.

5 5.1

· Indicador de nivel Los transformadores más pequeños llevan un indicador de nivel del líquido aislante del tipo visor. Los de mayor potencia están dotados de un indicador de nivel tipo magnético, en el que un flotador en el extremo de una varilla en el interior del estanque sensa el nivel del fluído y con su movimiento hace girar un imán. Este imán, montado en el lado del fluído aislante del instrumento, mueve vía acoplamiento magnético a otro imán solidario con la aguja indicadora en el compartimento del dial indicador. El movimiento de la aguja además puede operar un microinterruptor incorporado para accionar una alarma por bajo nivel del líquido. · Relé de presión súbita El relé de presión súbita, es un equipo de protección para transformadores del tipo sellado o hermético. El relé actúa cuando, por un defecto o falla interna del transformador, se produce una elevación anormal de la presión interna del transformador.

La actuación del relé es provocada por cambios rápidos en la presión interna del transformador, independiente de la presión existente durante su operación normal. El relé no actúa por cambios lentos de presión, como los que ocurren durante el funcionamiento normal del transformador debidos a las variaciones de temperatura.

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· Válvula de seguridad En los transformadores sumergidos en líquido aislante, un cortocircuito o arco interno puede provocar un rápido aumento de presión debido a la vaporización instantánea de parte del líquido, con posibilidades de deformación o rotura del estanque. La actuación extremadamente rápida de la válvula libera la presión interna del estanque, evitando daños de éste e incluso protegiendo al transformador mismo de fallas mayores por medio de su microinterruptor al operar sobre la desconexión del transformador. Se le utiliza normalmente en transformadores de 750 KVA o mayores.

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INFORMACIÓN TÉCNICA

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INFORMACIÓN TÉCNICA El relé de presión súbita comprende también un relé auxiliar autobloqueante de reposición manual que está instalado en el gabinete de control del transformador. Después de la actuación del relé de presión súbita, el relé auxiliar permanecerá excitado, indicando su operación y la reposición.

La tensión de alimentación del relé de bloque puede ser en 115 VDC, 120 VCA ó 220 VCA. · Estanque y radiadores de refrigeración El estanque principal está proyectado con la resistencia necesaria para soportar sin deformaciones permanentes una presión o un vacío de una atmósfera. La refrigeración del transformador se realiza por medio de radiadores tipo panel (estampados) por cuyo interior circula el fluído aislante. Estos radiadores normalmente son soldados directamente a los costados del estanque, sin embargo,para evitar daños en el transporte y para facilitar los trabajos de mantención, pueden especificarse desmontables, con montaje enflanchado y válvulas de mariposa.

El proceso de pintura comprende la limpieza mediante granallado, la aplicación de una mano de anticorrosivo epóxico y dos manos de terminación con esmalte poliuretano o pintura en polvo electrostático. · Aislaciones Todas las aislaciones sólidas de los transformadores sumergidos en fluido aislante están fabricadas con papel o cartón aislante ¨presspahn¨ de alta calidad el que al ser impregnado en el fluído aislante garantiza óptimas propiedades dieléctricas. Los aislantes de los transformadores secos emplean papel sintético de aramida clase temperatura 220 ºC. · Fluído aislante El interior del transformador se encuentra sumergido en un fluído aislante, el que cumple la función de dar la rigidéz dieléctrica necesaria al transformador llenando todos los espacios e impregnando los papeles y maderas. Otra función muy importante del fluído es la de refrigerar el transformador al extraer el calor de las bobinas mediante la circulación del fluído por los ductos de refrigeración en las bobinas y luego por los radiadores de refrigeración.

El fluído aislante normalmente utilizado es el aceite mineral dieléctrico o un fluído aislante incombustible de silicona cuando por razones de seguridad así se requiera.

5.2 Capacidad de sobrecarga del transformador Los transformadores de distribución y poder sumergidos en aceite o silicona son diseñados para entregar su capacidad de placa en las condiciones de norma, esto es, con una carga constante durante las 24 horas, a una temperatura ambiente promedio de 30ºC y máxima de 40ºC. La capacidad (KVA) del transformador disminuye en 1,5% por cada ºC que la temperatura ambiente exceda los 30ºC, y aumenta en 1,0% por cada ºC en que ésta disminuya de los 30ºC. Los transformadores podrán ser sobrecargados permanentemente, sin sacrificio de su vida útil, si la temperatura ambiente es menor de 30ºC, o por cortos períodos si el resto del tiempo operan con cargas menores.

La capacidad de carga de los transformadores de distribución y poder sumergidos en aceite se puede estimar para las múltiples condiciones posibles con la ayuda de la norma IEEE C57.91 o en la IEC 354.

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5 5.2

Puesto que los transformadores autorefrigerados dependen de la circulación del aire para extraer el calor, se debe asegurar una ventilación adecuada especialmente cuando van a ser instalados en locales cerrados o bóvedas.

En estos casos el recinto deberá disponer de una ventilación suficiente de acuerdo con las pérdidas del transformador.

Usualmente se requerirá un volúmen mínimo de aire de 4 m3/minuto por cada kW de pérdidas del transformador.

El área útil necesaria para garantizar la entrada y salida en forma natural de este volúmen de aire, dependerá principalmente de la altura del recinto. El área de ventilación natural (Av) requerida se puede estimar con la siguiente expresión: Av = Wd/(5,3 x H) [m2] Donde: Wd : Potencia desipada en kW H : Altura media entre la entrada y la salida del aire en metros La entrada de aire deberá estar situada cerca del fondo de la bóveda, con su correspondiente salida en la parte superior. Además debe dejarse un espacio libre mínimo de 80 cm alrededor del transformador.

5.4 Comportamiento de transformador ante cargas c/alto contenido armónico Las corrientes armónicas generadas por cargas no lineales pueden causar problemas en los sistemas de potencia, siendo los transformadores particularmente vulnerables a sobrecalentamientos. Para evitar estos aumentos de temperatura, se fabrican transformadores con diseños especiales, conocidos como transformadores K.

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En los transformadores las corrientes armónicas de la carga producen pérdidas adicionales, principalmente en forma de pérdidas por corrientes parásitas en los devanados y conductores, las que se traducen en calentamientos adicionales. Estas pérdidas adicionales son proporcionales al contenido de armónicas ponderadas de acuerdo a la Norma UL. El factor K es la ponderación de las corrientes armónicas de la carga de acuerdo a los efectos que producen en el calentamiento del transformador. Un factor K=1 indica una carga lineal (sin armónicas). Mientras más alto el factor K, mayores son los efectos de calentamiento producidos por las armónicas: Factor K = Ih2 h2 donde I h es la corriente de carga de la armónica h, expresada en tanto por uno del total de la corriente efectiva (rms).

Los transformadores K son diseñados para ser operados a plena capacidad con cualquier carga cuyo factor K sea igual o menor al especificado.

Los transformadores K difieren de los estándar en que tienen una capacidad térmica adicional para tolerar los efectos de calentamiento producidos por las armónicas. Además, un transformador K bien diseñado deberá minimizar las pérdidas adicionales en los devanados debidas a corrientes parásitas mediante el uso de bobinas con múltiples conductores transpuestos o con conductores de lámina, u otras técnicas de bobinado.

5.3

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5.3 Ventilación de los transformadores

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INFORMACIÓN TÉCNICA

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INFORMACIÓN TÉCNICA El factor K indica el múltiplo de las pérdidas adicionales a 50 Hertz que el transformador puede disipar sin problemas. Las pérdidas en carga de un transformador consiste en pérdidas RI2 más las pérdidas adicionales. Como ejemplo se muestran las pérdidas a disipar para una carga con K=1 y K=12 de un transformador de 320 KVA construido y ensayado en calentamiento:

KVA

320

Factor K W RI 2 W W W W

adicionales carga vacío totales a 75ªC

1

12

3965 178 4143 608 4751

3965 178 x 12 = 2136 6101 608 6709

Usualmente el usuario especifica el factor K de la carga que servirá el transformador. Pero también éste puede especificar las componentes de la corriente de carga para cada armónica, de donde nosotros podemos calcular el factor K.

5.5 Operación en ambientes contaminados Cuando los transformadores tengan que operar en ambientes de alta polución, como por ejemplo cerca de faenas que produzcan mucho polvo, o próximos al mar expuestos a contaminación salina, y/o en zonas de escasas lluvias, éstos deberán especificarse con aisladores bushings en alta tensión con distancia de fuga extra. Normalmente todos los transformadores Schaffner destinados a zonas desde la ciudad de La Serena al norte son despachados con estos aisladores. Esto se logra instalando aisladores de una clase de voltaje inmediatamente superior a la correspondiente al transformador: aisladores clase 25 kV para transformadores clase 15 kV, y clase 34,5 kV para transformadores clase 25 KV. Para conocer las distancias de fuga de los aisladores en función de la contaminación y la altitud, consultar la norma IEC 137.

5.6 Operación en altura El transformador estándar está diseñado, de acuerdo a las normas, para operar a una altitud máxima de 1000 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m). La disminución de la densidad del aire producto de la mayor altitud reduce la eficiencia de la refrigeración del transformador reduciendo por ende la capacidad de éste en 0,4% por cada 100 metros sobre los 1000 m.s.n.m.

La disminución de la densidad del aire al aumentar la altitud también tiene efecto en la rigidez dieléctrica del aire, razón por la cual los transformadores que operarán a grandes altitudes deben especificarse con aisladores bushings con distancia de arco aumentada, lo que se obstiene mediante la instalación de aisladores de una clase de voltaje superior a la correspondiente al transformador.

Para ver las distancias de arco según la altitud, consultar la norma NEMA TR-1.

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5.7 Precauciones en el uso de conectores tipo codo No es raro que se nos informa de problemas producidos en los conectores tipo codo y adaptadores insertos, utilizados en los transformadores tipo superficie (Pad Mounted). En la mayoría de los casos estos problemas se producen por que se desconoce la manera correcta de efectuar la conección.

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5.5

Los problemas más recurrentes se suelen presentar en forma de pequeñas descargas a tierra, desde uno de los componentes hacia alguna pieza metálica del estanque del transformador.

Es absolutamente necesario aterrizar todos los componentes del conjunto conector codo e inserto, para evitar que se produzcan descargas parciales a tierra desde la superficie semiconductora que rodea a estos componentes y garantizar así que las superficies externas de éstas no tengan tensión.

Los codos e insertos están cubiertos en parte de su superficie, por un blindaje semiconductor para uniformar el campo eléctrico y garantizar que estos componentes no tengan un potencial a tierra. Si este blindaje no está aterrizado, actúa como uno de los electrodos de un pequeño capacitor en serie con la línea de alta tensión, quedando por lo tanto al mismo potencial que la línea, y por lo tanto con la posibilidad de producir descargas a tierra.

El hecho de que no siempre se produce este tipo de problemas al dejar los insertos sin aterrizar, se debe a que a menudo el simple contacto del codo sobre el inserto ayudado con la humedad y contaminación existente, realiza la conexión a tierra.

5.8 Ferroresonancia en transformadores En transformadores cuya alimentación de alta tensión es efectuada a través de cables aislados, como es el caso de los transformadores tipo superficie (Pad Mounted), es posible que bajo ciertas condiciones se presente el fenómeno de ferroresonancia.

Este fenómeno es de naturaleza oscilatoria y puede producirse por la interacción de una capacidad apreciable, como la de los cables armados especialmente, y la inductancia de un transformador en vacío, al conformar éstos un circuito LC serie.

Para que se produzca esta resonancia es necesario que exista una situación de desequilibrio en la alimentación, como por ejemplo la creada por una conexión o desconexión monofásica, aguas arriba del transformador, a una distancia apreciable.

En una resonancia serie, las tensiones a través de la capacidad y de la inductancia pueden exceder en varias veces la tensión nominal. Tales condiciones deben ser evitadas, puesto que los esfuerzos anormales a que quedan sometidas las aislaciones pueden producir averías en el transformador o en los cables.

A continuación se indica las condiciones que favorecen la ocurrencia de ferroresonancia:

5 5.8

• Que exista una capacidad importante( línea o cable) en serie con al menos, un terminal del transformador.

• Que exista una situación de desequilibrio. La que puede ser creada por una conexión o desconexión monofásica, el corte de un conductor o la fusión de uno o dos fusibles.

• Que el transformador se encuentre en vacío o con muy poca carga.

Recomendaciones para reducir la posibilidad de que aparezca ferroresonancia: • Reducir la longitud de la línea entre el desconectador o los fusibles, y los terminales del transformador.

• Evitar las maniobras monofásicas.

• Confirmar que el neutro del secundario del transformador esté conectado a tierra.

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El fabricante de estos conectores incluye con cada uno de los componentes instrucciones detalladas de instalación, donde indica claramente la manera correcta de efectuar el trabajo.

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INFORMACIÓN TÉCNICA

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INFORMACIÓN TÉCNICA 5.9 Derivaciones más usadas en Chile DERIVACIONES DE VOLTAJE NORMALIZADAS PARA TRANSFORMADORES POR LAS PRINCIPALES DISTRIBUIDORAS ELECTRICAS NACIONALES Serie de Derivaciones

Compañía Distribuidora

Volts Derivación

Porcentaje Variación

23 kV NORMA NACIONAL Trifásicos y Bifásicos

CHILECTRA (1) SAESA FRONTEL EMELAT

24150 (*)23000 21850 20700 19550

5,0% 0,0% -5,0% -10,0% -15,0%

13,2 KV CGE (NUEVAS)

CGE CONAFE ELECDA

15180 14520 13860 13530 (*)13200

15,0% 10,0% 5,0% 2,5% 0,0%

13,2 kV EDELNOR

EDELNOR ELIQSA EMELARI

13860 13530 (*)13200 12540 11880

5,0% 2,5% 0,0% -5,0% -10,0%

13,2 kV NORMA NACIONAL Trifásicos

EMELAT SAESA FRONTEL EMELECTRIC CHILQUINTA

13530 (*)13200 12540 11880 11550

2,5% 0,0% -5,0% -10,0% -12,5%

12 kV CHILECTRA.(2) 12 kV CHILQUINTA

CHILECTRA CHILQUINTA

12600 12300 (*)12000 11700 11400 23575 (*)23000 22425 21850 21275

5,0% 2,5% 0,0% -2,5% -5,0% 2,5% 0,0% -2,5% -5,0% -7,5%

13860 13530 (*)13200 12870 12540

5,0% 2,5% 0,0% -2,5% -5,0%

23 kV ENERSIS

CHILECTRA

13,2 kV EDELMAG

EDELMAG

33 kV EDELAYSEN

EDELAYSEN

34650 33825 (*)33000 32175 31350

5,0% 2,5% 0,0% -2,5% -5,0%

13,2 kV NORMA NACIONAL Bifásicos

EMELAT SAESA FRONTEL

(*)13200 12540 11880

0,0 -5,0% -10,0%

7,62 kV NORMA NACIONAL Monofásicos

EMELAT SAESA FRONTEL

(*)7620 7240 6860

0,0% -5,0% -10,0%

(*) Tensión nominal (1) Sólo transformadores tipo superficie (Pad Mounted)

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5 5.9

5.10 Operación y Mantención del Transformador La información aquí proporcionada tiene como objeto entregar instrucciones generales para la operación y mantención de los transformadores Schaffner.

Estas instrucciones son aplicables principalmente a transformadores sumergidos en aceite o silicona aislante, de los siguientes tipos: ♦ Transformadores aéreos de distribución. ♦ Transformadores de superficie. ♦ Subestaciones unitarias.

A OPERACIÓN A1 CAMBIO DE DERIVACIONES Para ajustar la tensión de salida en el secundario de acuerdo a la tensión en el primario, se debe operar el cambiador de derivaciones siguiendo las siguientes instrucciones y según las tensiones correspondientes indicadas en la placa de características respectiva: El cambiador de derivaciones del devanado primario de alta tensión es para operación sin tensión, es simultánea en las tres fases, y de accionamiento manual, por medio de una manilla ubicada exteriormente, generalmente sobre la tapa del estanque.

Una muesca permite fijar con precisión cada posición de la manilla. Para cada maniobra hay que liberar la muesca ejerciendo una tracción axial a la manilla, la cual una vez en su nueva posición, se vuelve a colocar automáticamente en la muesca correspondiente por acción de un resorte. La posición en que se encuentra el cambiador queda claramente indicada por medio de un número estampado en la manilla.

En general, el proceso de esta maniobra está indicado en la manilla de accionamiento de este modo: TIRAR 1 - POSICIONAR 2 - ENGANCHAR 3 El movimiento deslizante de los contactos móviles sobre los fijos efectúa una acción autolimpiante de éstos, eliminando, virtualmente, la necesidad de mantención del cambiador.

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ATENCION ! : El cambiador sólo debe accionarse con el transformador desenergizado.

Recomendamos utilizar la provisión para candado de que dispone el cambiador para evitar maniobras accidentales con el transformador energizado.

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INFORMACIÓN TÉCNICA

5.10.A 5.10

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Operación y mantención del transformador (cont.)

A 2 CAPACIDAD DE CARGA La capacidad de carga y de sobrecarga del transformador se ajusta a lo especificado en sus características generales y en su placa de características, y de acuerdo con lo indicado en la publicación IEC 354 o en la norma IEEE C57. 91.

La temperatura indicada por el termómetro del aceite a plena carga del transformador, deberá ser aproximadamente igual a 60ºC más la temperatura ambiente.Cuando este termómetro incluye contactos, éstos se entregan normalmente ajustados para operar a 75 ºC y 90ºC. B RECOMENDACIONES DE MANTENCIÓN La vida útil de un transformador depende, fundamentalmente, del estado de la aislación de su parte activa, del líquido aislante, de la adecuada protección de su estanque y la hermeticidad del mismo.

La aislación se deteriora con el tiempo, debido, entre otros, al cambio de las características mecánicas y eléctricas del material aislante, el que en la mayoría de los casos es orgánico (celulosa). Este fenómeno se conoce como envejecimiento de la aislación y depende, en gran parte, de las temperaturas a las cuales está expuesta la aislación. Mientras más alta la temperatura, especialmente las que se producen en regímenes de sobrecarga, más rápido será el envejecimiento, hasta llegar a un punto tal que la aislación ya no sea capaz d e c u m p l i r c o n s u f i n a l i d a d , p r o d u c i é n d o s e l a f a l l a d e l t r a n s f o r m a d o r.

Sin embargo, es útil saber que un transformador que trabaja en régimen normal de carga no debería presentar problemas de envejecimiento de su aislación, sino después de muchos años en servicio. El proceso de envejecimiento no es reversible.

La mayoría de las fallas que ocurren en transformadores no son por causa del envejecimiento de la aislación, sino por la contaminación de la misma con humedad, la cual reduce en forma substancial sus características aislantes. Basta un pequeño desperfecto en el sello del transformador para que por las diferencias de temperaturas de servicio y el ambiente se produzcan diferencias de presión que hacen que el transformador ¨respire¨ aire húmedo, el cual dejará parte de su humedad en el interior del mismo. Bajo las condiciones anteriormente indicadas, ciertamente, la vida útil del transformador se limita. Sin embargo, es posible devolver a la aislación sus valores originales, procediendo a secar la misma con el proceso más adecuado y desde luego, corrigiendo la hermeticidad del estanque.

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5 5.10.B

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Otros de los factores que influyen en la vida útil del transformador, es el estado en que se encuentra el líquido aislante. Este no solamente tiene como misión, servir como vehículo de transporte para el calor, desde los enrollados a los radiadores, sino que cumple además una función fundamental como elemento de aislación. Igualmente, como el papel aislante también el aceite, sufre de un proceso de envejecimiento, el que se traduce en una pérdida gradual de sus características eléctricas y físicas.

Uno de los problemas más comunes en la vida de un transformador expuesto a intemperie o ambientes corrosivos, es el deterioro de la pintura de protección y la consiguiente oxidación de las partes afectadas, la que puede adquirir dimensiones de tal gravedad que si no es corregida a tiempo, partes del estanque se perforan y el transformador falla por contaminación de humedad o pérdida del líquido aislante. Es, por tanto, indispensable renovar la protección de la superficie del transformador, con esquemas de pintura adecuados.

La frecuencia dependerá de las necesidades que se detecten en cada caso. De todas maneras cuando se presentan problemas de corrosión, es conveniente verificar si el esquema de pintura del transformador es el adecuado para el ambiente al cual está expuesto.

B 1 INSPECCIONES Se debe efectuar una inspección visual periodicamente, dependiendo de las características del medio, tales como pernos sueltos, fugas de aceite, pintura descascarada, indicios de óxido,etc.

B 2 NIVEL DEL ACEITE Periodicamente se debe confirmar que el nivel del aceite indicado por el instrumento sea el correcto (considerando la temperatura del transformador). Si el nivel está anormalmente bajo, se debe revisar si existen fugas de aceite y normalizar el nivel agregando aceite nuevo, comprobando previamente que está apto para su uso.

B 3 TEMPERATURA DEL ACEITE

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Cuando el transformador dispone de termómetro, la temperatura del aceite indicada deberá ser aproximadamente 95ºC si el transformador opera a plena carga. Confirme la carga con un amperímetro.

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5.10.B

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B 4 RESISTENCIA DE AISLACIÓN Medir resistencia de aislación de los enrollados (utilizar Megger de mínimo 1000 Volts y dotado de terminal de guardia). Esta medida debe efectuarse entre AT y Masa, BT y Masa y entre AT y BT, el terminal de guardia del instrumento debe conectarse a los terminales del transformador que no se están midiendo. El valor de aislación que debe considerarse es el medido después de 1 minuto de prueba y corregido a 20º C de acuerdo a la temperatura promedio del aceite del transformador y a la siguiente tabla de corrección:

Temperatura de aceite (ºC) 0 5 10 15 20 25 30 35 40

Factor de corrección 0.30 0.40 0.54 0.73 1.0 1.3 1.8 2.5 3.3

La resistencia corregida a 20º C es igual a la resistencia medida multiplicada por el factor de la tabla.

La medida de resistencia de aislación del transformador debe efectuarse con los bushings limpios y secos, con sus conexiones retiradas y en condiciones ambientales adecuadas.

Esta medida es uno de los métodos de detección del deterioro y de la absorción de humedad de las aislaciones.

La resistencia de aislación es muy sensible con la absorción de humedad. Por esta razón, esta medida es el método habitual para detectar la presencia de humedad.

Al efectuar mediciones de resistencia de aislación es importante considerar lo siguiente: • Para poder observar la tendencia de la resistencia de aislación en función del tiempo se deberán efectuar mediciones periódicas, una vez al año por ejemplo. Dejar registradas estas mediciones.

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• Es normal que la resistencia de aislación disminuya gradualmente con el tiempo. Cualquier cambio brusco deberá analizarse cuidadosamente. En este caso, asegurarse que la rigidez dieléctrica del aceite esté buena.

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5.10.B

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B 5 ACEITE El avance en las técnicas de construcción y la confiabilidad de los transformadores ha progresado a tal punto que la inspección interna es prácticamente innecesaria, por lo que hoy en día la mantención se reduce principalmente a la prevención de la degradación del aceite. A continuación se da una explicación sobre el proceso de deterioro del aceite.

El aceite se deteriora gradualmente durante su uso. Las causas son absorción de humedad del aire y de materiales extraños que se incorporan al aceite, y cuyo resultado principal es su oxidación. El aceite se oxida por su contacto con el aire y con metales tales como cobre y hierro y barnices disueltos, esta oxidación es acelerada por la temperatura del transformador.

Lo antes expuesto se suma el hecho de que en el aceite se producen reacciones químicas tales como descomposición y polimerización las que producen materias que no se disuelven en el aceite y que precipitan sobre el núcleo y los enrollados en forma de sarro.Este material puede no afectar directamente la rigidez dieléctrica del aceite, pero al depositarse en los ductos de refrigeración de los enrollados y en cualquier otra parte, afecta la refrigeración del transformador, pudiendo producir indirectamente un deterioro de las aislaciones.

B 5.1 RIGIDEZ DIELECTRICA DEL ACEITE El aceite aislante es uno de los principales materiales aislantes del transformador, y una pérdida de su rigidez dieléctrica significa una pérdida de la rigidez dieléctrica del transformador mismo.

Esta propiedad del aceite debe medirse periódicamente, una vez al año por ejemplo, y su valor no debe ser inferior a 30 kV, medidos con electrodos semi-esféricos (ASTM D-874).

Si la rigidez es inferior a 30 kV y la resistencia de aislación tiene un valor inferior a lo permitido o ha observado un brusco descenso, se deberá proceder a filtrar el aceite (ver párrafo 2.5.3). El aceite que ha sido recién tratado o el recepcionado en fábrica, se deberán obtener fácilmente valores entre 40 y 50 kV. Estos mismos valores deben exigirse en aceites utilizados para relleno.

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Al tomar una muestra de aceite para medir su rigidez dieléctrica y debido a que facilmente podemos contaminarla, siempre es recomendable tomar una muestra adicional para verificar el resultado, especialmente cuando el valor medido está por debajo del límite aceptable.

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INFORMACIÓN TÉCNICA B 5.2 ACIDEZ DEL ACEITE La formación de sarro es prácticamente nula con un índice de acidez de hasta 0,2 mgKOH/cc, pero aumenta gradualmente pudiéndose detectar con un índice de alrededor de 0,4, y aumentando abruptamente con índices sobre dicho valor.

La medición de acidez del aceite en terreno se debe efectuar anualmente, y puede realizarse de la siguiente manera: Mezclar 10 cc del aceite a probar con 40 cc de solución de alcohol isopropílico al 1% de fenolftaleína en un vaso de prueba, agitar durante un minuto. Neutralizar esta mezcla de aceite con una solución de KOH con una concentración 0,1 Normal. La solución de KOH debe ser agregada en forma paulatina, de 0,1 a 0,2 cc cada vez, por medio de una jeringa graduada. Agitar la mezcla cada vez que se agrega KOH, observando si hay cambio de color, anotar la cantidad de solución de KOH agregada para lograr el primer cambio de color. El índice de acidez expresado en mg de KOH/cc es igual a los cc de solución de KOH multiplicados por 0,3. Se recomienda cambiar el aceite cuando el índice es superior a 0,2 mg KOH/cc.

B 5.3 TRATAMIENTO DEL ACEITE Cuando se detecte bajos valores de rigidez dieléctrica del aceite o materias extrañas en suspensión se deberá proceder a filtrarlo para extraer el agua o las materias extrañas.

Antes de proceder con el filtrado: Si se detecta humedad en el aceite, lo más probable es que las aislaciones del transformador también contengan humedad, dependiendo del tiempo que esta lleva dentro del transformador y de la temperatura de este. Si procedemos a filtrar el aceite lograremos secarlo, pero esto no garantiza necesariamente que hayamos extraído la humedad contenida en las aislaciones.

Al cabo de un tiempo relativamente corto,esta equilibrará con la humedad en el aceite, reduciendo nuevamente su rigidez dieléctrica y disminuyendo la humedad de las aislaciones.

El secado de un transformador por medio del filtrado y secado del aceite es muy lento. Por esta razón se recomienda este método sólo cuando se estime que el contenido de humedad detectado es reducido. Cuando se detecte humedad apreciable es más seguro y rápido efectuar un secado de la parte activa del transformador en horno con circulación de aire caliente o con un proceso de vacío a alta temperatura y de secado del aceite aparte con máquina filtradora.

Cuando sea necesario retirar aceite desde el transformador para efectuar algún trabajo, es necesario tomar las máximas precauciones para no contaminarlo ni humedecerlo. Ocupar recipientes y accesorios que se sepa concretamente que están secos y limpios. El almacenamiento del aceite debe efectuarse en envases herméticos y guardados en lugares secos.

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El aceite que se reintroduce en el transformador debe ser comprobado que tenga una rigidez dieléctrica de acuerdo a lo indicado en el punto 2.5.1.

5.10.B

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B 6 CAMBIADOR DE DERIVACIONES El cambiador de derivaciones no requiere mantención. En las oportunidades que se abra el transformador aprovechar de revisar el estado del cambiador. Revisar conexión de los conductores que llegan al cambiador, superficies de contacto y estado de las piezas aislantes.

B 7 REEMPLAZO DE EMPAQUETADURAS (SELLOS) Todas las empaquetaduras son resistentes al aceite y fabricadas de caucho acrilo-nitrilo dureza 65 Shore A. Las de la tapa del estanque son de sección ovalada 10 x 15 mm. Ésta es cortada al largo necesario y empalmada mediante adhesivo del tipo cyanoacrilato (Loctite 495 o similar).

Toda empaquetadura que sea desmontada debe ser reemplazada por una nueva. Antes de instalar la nueva se deben limpiar bien las superficies.

B 8 FUGAS DE ACEITE En caso de fugas de aceite por las empaquetaduras, reapriete. Si la fuga persiste, reemplace la empaquetadura. El cambio de ésta requiere bajar el nivel de aceite por debajo de la zona afectada.

Antes de colocar la nueva empaquetadura, limpie las superficies mediante escobilla de acero y un solvente como varsol o diluyente. No reuse las empaquetaduras.

En caso de fugas en uniones soldadas se puede tratar de sellar provisoriamente mediante un calafateo cuidadoso hecho con un cincel y luego sellado con masilla epóxica. Cuando se efectúen reparaciones mediante soldadura, colocar un pedazo de fierro sobre la fuga y soldarlo al estanque.

Para eliminar fugas rebeldes o de difícil acceso, contactarse con el fabricante.

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INFORMACIÓN TÉCNICA

5.10.B

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Padre Vicente Irarrázaval 899 - Estación Central - Santiago - Chile Código Postal 7254906 Fono: (56-2) 560 2600 - Fax: (56-2) 779 5233 - www.schaffner.cl

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