Transformador de Poder Evolución del Calentamiento · q núcleo = q topo aceite + Dq núcleo U t...

© ABB Group May 30, 2009 | Slide 41

Transformador de Poder Evolución del Calentamiento

20

25

30

35

40

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60

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70

0 10 20 30 40 50 60

Tempo, minutos

Ele

vaçã

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110%Un

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130%Un

Ponto + Quente do NPonto + Quente do Núúcleocleo∆θ∆θ∆θ∆θ núcleo

θ θ θ θ θ θ θ θ nnúúcleocleo = = θ θ θ θ θ θ θ θ topo aceite + topo aceite + ∆θ∆θ∆θ∆θ∆θ∆θ∆θ∆θ nnúúcleocleo

U

t

1.10Un


Transformador de Poder Expectativa de Vida Útil Garantida, anos

US$kVA x Vida Útil x Factor Sobrecarga

US$kVA x Vida Útil x Factor Sobrecarga

Costo del Capital:� Compra� Transporte� Instalación

Costo del Capital:� Compra� Transporte� Instalación

Costo de la Operación:� Perdidas (Vacío,

Carga, Auxiliares)� Mantenimientos� Reparos� Desempeño

Costo de la Operación:� Perdidas (Vacío,

Carga, Auxiliares)� Mantenimientos� Reparos� Desempeño

Costo FIM de Vida:� Substitución� Transferencia� Revitalización

Costo FIM de Vida:� Substitución� Transferencia� Revitalización

NPV, Costo Total / Ciclo de Vida $ = $1+$2+$3

$1$1$2$2 $3$3

Ciclo de Vida, anos


Transformador de Poder Avaluación y Selección de Alternativas

�� AvaluaciAvaluacióón Econn Econóómica:mica:�� Avaliar índice global del transformador:

R$ / (kVA x Vida Útil x Factor Sobrecarga)

� Garantía extendida: 5anos? 10anos? Vida Útil Garantida?

Avaluación

Económica

Global


Transformador de Poder Evaluación Económica

Óleo: 16200 kg(18514 lts)

Parte Activa: 17800 kgTotal: 49000 kg

BIOTEMP: 16527 kg (18888 lts) NOMEX: 480 kg (Nomex papel: 250 kg, Nomex HD: 230 kg)Parte Activa: 23614 kgTotal 58032 kg

Operación Normal Sobrecarga – sien Perdida de Vida

anoskVARanoskVA

R ⋅=⋅

/$..

..$800

60000250002001

NovoNovo

RevitalizadoRevitalizado

yrkVARyrskVA

R ⋅=⋅

/$06.242000.15000.300.1$

anokVARanoskVA

R ⋅= /$.*..$

71060281250002001

anokVARanoskVA

R ⋅=⋅

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..$101

60000250007001

anokVARanoskVA

R ⋅= /$.*

..$720

60278330002001

25MVA 145kV Revitalización BIOTEMP&NOMEX

Revitalización25MVA, 100%

Original15MVA, 67%

Sobrecarga37.5MVA-6h,150%

Sobrecarga42MVA-4h, 170%


� Sistemas eficientes de Ingeniaría con concepto de proyecto global con conjuntoscompletos de instrucciones, Proyectos,fabricaciones y procesos.

15 FabricasMPT / LPT

Un Archivo SQL global

Local std

Local std

Local std

Local std

SpecTra

Transformador de PoderBanco de Dados Global - MPT & LPT


South Africa – Pretoria(ZAPOW)

Poland – Lodz (PLABB)

Sweden – Ludvika (SETFO, SEASS, SECOM)

Turkey– Istanbu(TRABB)l

China– Hefei (CNTPH, CNDIS)

Germany – Bad Honnef (DETFO)

Spain – Bilbao (ESTFO)

Spain – Cordoba (ESTFO)

China– Chongquing(CNCTC)

China– Zhongshan (CNZTC)

Thailand – Bangkok (THABB)

USA – St Louis (USTRA)

Canada – Varennes (CAABB)

India – Baroda (INABB)

Brazil – Guarulhos (BRABB)

15 FabricasMPT / LPT

Un Archivo SQL global

Transformador de PoderBanco de Dados Global - MPT & LPT


� Sistema computadorizado� Computación distribuida (PCs)� Computación gráfica (ProE)� Proyecto integrado� Modelos de proyecto

� Menor tiempo de proyecto� Alta calidad

Transformador de PoderABB Integrada – Proyecto Confiable


� Método de elementos finitos� Criterio de soportabilidad comprobados

� Controle de solicitaciones dieléctricas� Reducción de fallas



Programas de Optimización:� densidad de corriente� inducción magnética� arreglo de bobinado� dimensiones del núcleo

Programas de Verificación:� Perdidas – vacío e en carga� Nivel de ruido� Impedancias� Temperaturas – núcleo y bobinados� Solicitaciones eléctricas� Solicitaciones mecánicas:� Curto-circuitos, transporte, etc



� Cálculos� Analices� Proyectos� Dibujos



Tipo Core

Tipo Shell

Transformador de Poder Núcleo Magnético


NúcleoMonofásico

NúcleoTrifásico

2 Piernas 1 Pierna2 Piernas Laterales

2 Piernas2 Pernas Laterales

3 Piernas 3 Piernas2 Piernas Laterales

Transformador de Poder Tipo de Construcciones del Núcleo


22 Componentes de Perdidas:Componentes de Perdidas:

Histerese

Foucault - Corrientes Inducidas

H

B

P K M f B EspF F NUCLEO MAXIMO= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅2 2 2

B

P K M f BH H NUCLEO MAXIMO= ⋅ ⋅ ⋅ 1 7 2 1. .... .

Transformador de Poder Concepto de las Perdidas del Núcleo


Padrão

Step-Lap

BTAT

10mm

6mm

1mm

22.5 mm

22.5 mm

Resistencia Magnética Baja – 5% Menor

Transformador de Poder Fabricación del Núcleo


� Juntas Step-Lap columnas-jugos

� Desempeño do núcleo:� Bajas perdidas en vacío (M4 0.27, M0 0.27, ZDKH 0.23)� Temperatura controlada

� Nivel de Ruido – 5dB Menor

Transformador de Poder Desempeño del Núcleo


Chapa Núcleo (BF)RGO M4 0,27mm 3 Fase 3col 7 %

3 Fase 5col 25 %HiB ZDK 0,23mm 3 Fase 3col 16 %

3 Fase 5col 35 %

� Reducción Factor apilamiento (BF)


� Mejorías de los métodos de cálculo (menor dispersión)desvío valor de perdidas calculado - medido de 6%6% para 3%3%

� Aislamiento interno con material de clase térmica F (180grC)- Espaciadores de canales de resfriamiento- Aislamiento núcleo-estructura metálica


Reducción da Espesura de Chapa� Chapa RGO 0.18mm substituido HiB 0.23mm� Colage (Hot Melt Bonding System) ínter laminar (1+1chapa)� Reducción 8% perdidas, - 3 dB Ruido e Costos de Producción

ReducciReduccióónn dada EspesuraEspesura dede ChapaChapa� Chapa RGO 0.18mm substituido HiB 0.23mm� Colage (Hot Melt Bonding System) ínter laminar (1+1chapa)� Reducción 8% perdidas, - 3 dB Ruido e Costos de Producción

0

4

8

6

10

2

Cap

italiz

aci

Cap

italiz

aci óó

n n k

US

DkU

SD

/kW

/kW

InducciInduccióón Teslan Tesla

HiB ZDKHRGO

0.18mmColada

M3 0.23mm

M4 0.27mm1.30 1.50 1.65 1.801.70

M5 0.30mm

Tendencia Europa:Reducción del valor

capitalizaciónPo kUSD/kW

Tendencia Europa:Reducción del valor

capitalizaciónPo kUSD/kW



� Mejoramiento continuo en la calidad da chapa con reducción enla perdida especifica



Aislación Interna con Material de Clase Térmica “F” (180grC)

Fibra Vidrio



Bobina DiscoMuchas EspirasBaja CorrienteAlta Tensión

Bobina HélicePocas EspirasAlta CorrienteBajo Tensión

Bobina CamadaBobinado camada con tapspara regulación de tensión

Baja TensiónAlta Tensión Regulación

Transformador de Poder Tipos de Bobinados


Cabo Transporto Continuo (CTC):

• Minimizar perdidas en carga • Mejora fuerzas de curto circuito (Colado)• Usa mucho en bobinados de baja tensión mas y frecuente

también en bobinados de alta tensión

Transposición

Transformador de PoderTipos de Bobinados


�� Fuerzas axial interna:Fuerzas axial interna:CompresiCompresióón BT:n BT: 97 97 kNkNCompresiCompresióón AT:n AT: 138 138 kNkNCompresiCompresióón BTAT:n BTAT: 235 235 kNkN

�� Fuerzas axial para os jugos: 31 Fuerzas axial para os jugos: 31 kNkN

hBT

5c

c

AT

97(F1)

Fax [kN]

BT

AT

138(F2)31 31

4384kN3054kN

F1

F1F2

F2

Fj2 Fj1 Fj2

�� AsimetrAsimetríía axial:a axial: 5 5 mmmm

�� Fuerzas radial:Fuerzas radial:CompresiCompresióón BT:n BT: 3054 3054 kNkNTracciTraccióón AT:n AT: 4384 4384 kNkN

Transformador de PoderFuerzas de Curto Circuito – Asimetría Axial


SoportabilidadSoportabilidad ComprobadaComprobada

� Reducción de fallas por curto-circuitos� Mais de 120 transf ensayados con suceso desde

1968 no KEMA, CESI, IREQ� 10....1070MVA, 69...550kV, NLTC e OLTC� 1 transformador fabricado en la ABB Brasil � Sincronización fuera de fase (180gr)

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1968 EP 16 130±15%/16.2 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1968 31226 7.5 115±5%/12.47-24.94 7.7 OFF-LOAD BPA-USA 1968 PROT. 10 42±13.35%/11 8.1 ON-LOAD ASEA -SWEDEN 1968 300/300/65 400/237/21 11.2 --------- EDF-FRANCE 1969 EP 16 138±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1969 31371 12 115±5%/12.47-13.8 6.9 OFF-LOAD BPA-USA 1970 34120052 25 20±10%/6.3 11.1 ON-LOAD ENEL-ITALY 1970 525:3 220: 3 /13 4.7 ON-LOAD EDF-FRANCE 1971 58217 16 20±5%/6.3 7.5 OFF-LOAD ENEL-ITALY 1971 20 63/20 12 ON-LOAD EDF-FRANCE 1971 20 93/20 12 ON-LOAD EDF-FRANCE 1972 36 63/20 17 ON-LOAD EDF-FRANCE 1973 6430997 10 33±13.35%/10.5 12 ON-LOAD VASTANFORS-SWEDEN 1973 PLP9059 10/5/5 115±5%/23/13.8 4.7(*)

6.5(**) OFF-LOAD MASSACHUSSET EL.CO-USA

1974 31551 20 150±10%/6.3/(11) 10 ON-LOAD ENEL-ITALY 1976 EP 25 127±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1976 EP386 25 130±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1976 55659 25 127±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1976 TBA PROT. 40 135±15%/23-11.5 12 ON-LOAD ASEA-SWEDEN 1977 31815 55/27.5-27.5 220±15%/20.9-20.9 13 ON-LOAD EURODIF-FRANCE 1977 2K8001 28.2/14.1-14.1 220±10%/6.84-6.84 9.6 ON-LOAD EURODIF-FRANCE 1977 6680406 54/27-27 115±5%/13.8-13.8 8.5(*)

8.8(**) OFF-LOAD IHRE-PANAMA

1977 7321 25 127±15%/16.2 13 ON-LOAD ENEL-ITALY

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1 9 7 7 2 9 2 3 5 /6 .8 8 .3 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 7 1 4 2 4 /1 .4 9 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 7 3 4 0 4 0 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 N 5 0 3 3 2 5 1 5 0 ± 1 2 % /2 1 .6 1 2 .6 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 N 5 0 4 8 2 5 1 2 7 ± 1 5 % /1 0 .8 -2 1 .6 1 2 .4 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 N 5 0 5 5 4 0 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 1 8 6 0 1 6 1 5 0 ± 1 2 % /2 1 .6 1 3 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 1 9 2 6 5 0 2 3 0 ± 5 % /6 9 1 0 O F F -L O A D B P A -U S A 1 9 7 8 1 0 5 :3 2 2 5 : 3 /9 3 1 0 O N -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 2 8 2 4 /6 .8 7 .2 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 2 0 6 3 /2 0 1 2 O N -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 R C S 2 1 6 8 1 2 1 1 5 ± 5 % /1 3 .8 ( 1 2 .4 7 ) 6 .4 O F F -L O A D B P A -U S A 1 9 7 8 6 2 1 3 0 1 0 7 0 :3 /1 0 7 0 :3 /7 3 .

5 :3 (3 9 5 ± 1 5 ): 3 /2 3 0 : 3 / 1 3 1 3 .6 (* )

7 4 .0 (* * ) O F F -L O A D E U R O D IF -F R A N C E

1 9 7 8 6 2 1 7 3 1 6 0 /8 0 /8 0 2 2 0 ± 1 0 % /6 .9 /6 .9 9 .4 (* ) 9 .0 ( * * )

O N -L O A D E U R O D IF -F R A N C E

1 9 7 9 3 1 9 8 8 2 5 1 2 7 ± 1 5 % /1 0 .8 -2 1 .6 1 3 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 9 P R T Y P E 2 5 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 9 V A S 6 5 7 4 1 6 1 1 5 ± 5 % /1 3 (2 6 -5 2 )± 2 0 % 7 .5 O N -L O A D F E D E R A L H W Y A D M . -U S A 1 9 7 9 4 8 /2 4 - 2 4 6 3 /6 .8 -6 .8 4 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 3 6 9 3 /2 0 1 6 O N -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 6 4 :3 /3 2 :3 /3 2 :3 4 0 0 : 3 /6 .8 /6 .8 7 .1 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 6 4 /3 2 - 3 2 4 0 0 /6 .8 -6 .8 7 .1 O N -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 5 4 9 7 8 8 2 0 /2 0 /(6 ) 1 1 5 ± 5 % /1 3 .8 /( 6 .6 6 ) 1 0 O N -L O A D C A D A F E - V E N E Z U E L A 1 9 8 0 3 2 0 1 3 4 8 /2 4 - 2 4 2 2 0 ± 2 .5 % /6 .8 - 6 .8 5 O F F -L O A D N E R S A - F R A N C E 1 9 8 0 3 2 0 7 6 4 0 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N -L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 8 0 4 8 /2 4 - 2 4 2 4 /6 .8 -6 .8 6 .7 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 8 0 6 4 /3 2 - 3 2 4 0 0 /6 .8 -6 .8 7 .1 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 8 1 6 4 9 0 1 4 0 1 5 0 ± 1 5 % /1 0 .8 -2 1 .6 1 3 O N -L O A D O T E - IT A L Y 1 9 8 1 2 I7 2 0 9 9 0 4 0 0 + 9 % -5 % /3 6 6 .8 O N -L O A D J E T -U K 1 9 8 1 R C S 2 4 4 3 1 2 1 3 8 ± 5 % /1 3 .8 4 .1 O F F -L O A D F L O R ID A P O W E R & L IG H T -

U S A 1 9 8 1 1 1 0 -7 3 0 5 4 2 0 1 3 2 ± 1 3 .3 5 % /2 3 1 2 O N -L O A D N V E -N O R W A Y 1 9 8 1 4 0 /2 0 - 2 0 2 0 /6 .3 -6 .3 1 0 O N -L O A D E D F -F R A N C E

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Transformador de Poder Fuerzas de Curto Circuito


Compresión Axial Deformación Excesiva Deformación da Saida entre camadas

Transformador de PoderConsecuencia das Fuerzas de Curto Circuito


Bobinado

Transformador de Poder Analice de los Campos Magnéticos


Analice Campo MagnAnalice Campo Magnéético 2Dtico 2D

Blindajes Magnéticas



Transformador Retificador - Tiristores80 kA DC (= 2 x 32.66 kA AC) 12 pulsos

Laterales de la Cuba:� Perdidas adicionáis

� Identificación de puntos calientes

� Mapas térmicos

� Optimización de proyecto

Transformador de Poder Analice de los Campos Magnéticos en 3D


Transformador Ratificador 12 pulsos 65 kA DC (= 2 x 26.536 kA AC)

Termo visión

Simulación 3D

Transformador de Poder Simulación 3D comprobada por Termo visión


Transformador Elevador 850MVA

Termo visión

Simulación 3D

Transformador de Poder Simulación 3D comprobada por Termo visión


Transformador de Poder Analices Mecánicas y Vibraciones


Salidas Bobinados Conexión AT Blindaje Buje

Transformador de Poder Sistema de Aislamiento


Núcleo, Bobinas, Parte Activa por Computadora

Transformador de Poder Construcción de la Parte Activa


Transformador de Poder Construcción de la Parte Activa


LIE= - 6σ LSE=6σ

1σ

2σ

3σ

4σ

5σ

Transformador de Poder Control del Proceso de Fabricación


� Boxes Six Sigma

� En todos los transformadores fabricados BAUs en Dec. 2001

� Visión visible para clientes del sistema de calidad común, Normas y Procesos

� Pantalla con toque para provisión de métodos de lectura, Normas técnicas y dibujos; las ultimas revisiones siempre disponible en la fabrica

Transformador de Poder Sistema de Calidad


� Estimular ideas del grupo

� Mejora habilidades de las personas

� Sistemas de revisión del conocimiento

� Aprender trabajos en grupos

� Lenguaje única

Calidad es el nuestro compromisoCalidad es el nuestro compromiso

Transformador de Poder Escuela de Calidad


Transformador de Poder Control del Proceso de Fabricación - 6σ


� Polímero� Estabilidad térmica alén de 220grC� Excelente desempeño:

� Altas temperaturas en líquidos aislantes� Compatibilidad con tintas, adhesivos, etc� Impregnable por líquido aislante� Estabilidad dimensional� soportabilidad eléctrica� descargas parciales reducidas� no-inflamable

CaracterCaracteríísticassticas

O

CH2OH

H

OH

O

HH

OHHO

H H

CH2OH

H

OH

OH

H

OH HH

O

Nomex ®

Celulose

Transformador de Poder Aislante de Alta Temperatura - NOMEX®


Angle Ringsand Caps

Support Washers

Static Rings

Cylinders

ConductorInsulation

Axial & RadialSpacers

CALENDERED KRAFT BOARD

NOMEX® board T-993

NOMEX® paper T-410

NOMEX® board T-994 T-993

CALENDEREDKRAFT BOARD

OR KRAFT BOARD

PRECOMPRESSED KRAFT BOARD

Clamping Rings, Blocks



Fabricado con aislante hibrido - NOMEX® ( Peso Total 320t)

3Ø, 300MVA, 230/138x138/13,8kV



Transformador de Poder Aceite Vegetal - BIOTEMP®


TEC. Simple, Económico y Inteligente

Transformador de Poder Sistema de Monitoreo – ABB TEC


Transformador de Poder Sistema de Monitoreo – ABB TEC

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