INDICE
Introducción
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Transformadores en aceite, secos y secos encapsulados
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Normativa vigente para los transformadores encapsulados en resina
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Las clases ambientales, climáticas y de comportamiento al fuego
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Evolución de la normativa para las clases E2, C2, F1
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Las diferencias entre la antigua y la nueva normativa
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Conclusiones
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Incidencia de las clases E2, C2, F1 en el producto
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Los efectos en los bobinados de media tensión
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Los efectos en los bobinados de baja tensión
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La resina F1 y la planta de encapsular
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El producto de TMC
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INTRODUCCION La historia del Transformador seco encapsulado en resina comienza en Alemania en los años 60, cuando se presenta en el mercado un nuevo tipo de transformador refrigerado por aire pero sus arrollamientos de media tensión encapsulados al vació con un compuesto de resina epoxy cargada con una carga mineral inerte de sílice. Este componente fue el fundamento de la autoextinguibilidad en caso de incendio causado por un evento interno de la maquina o externo. Este nuevo transformador se posiciona como la alternativa valida y compite con el transformador seco con arrollamientos "open" no presentando los inconvenientes de estos últimos a lo largo de su vida útil al contrario desde la puesta en marcha tiene un alto grado de confiabilidad. Otra ventaja es el caso instalación zonas con riesgo de incendio los transformadores encapsulados dan todas las garantías de eliminar cualquier peligro, ya que sustituye todos los líquidos con riegos de contaminación. Tal aspecto es particularmente aplicable al caso de transformadores con líquidos clorados PCB (azkarel, Clophen, Piralene etc.) altamente contaminantes. En Europa el producto comienza a difundirse en modo consistente en los inicios de los 80 y sustituye definitivamente a cualquier otra solución anterior en instalaciones donde existe riesgo de incendio en transcurso de unos pocos años. Las características demostradas son la máxima fiabilidad, seguridad y la completa ausencia de mantenimiento. Hoy con miles (o Millones) de transformadores instalados en todo el mundo en instalaciones muy criticas (plantas Nucleares, plataformas Petroleras, barcos, Instalaciones petroquimimicas, puertos aeropuertos, Trenes subterraneos, etc) donde la seguridad resulta imprescindible resulta la mejor garantía de confiabilidad en el servicio. También desde el punto de vista de la vida útil el transformador en resina demostrado que la hipótesis teórica de larga vida útil ha sido superada por la realidad. En el caso especifico de TMC Sudamerica el control efectuado por la casa matriz TMC Australia , Italia y España sobre el estado de la aislacion de transformadores con mas de 20 años de servicio indica que se encuentra con una ausencia total del envejecimiento con una absoluta invariabilidad en el tiempo.
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TRANSFORMADORES AISLADOS EN ACEITE, AIRE, RESINA Claramente en comienzo del transformador encapsulado en resina no estaba bien visto comparado con las dos alternativas que estaban presentes en el mercado Los factores de éxito del transformador encapsulado en resina fueron: 1- La confiabilidad de la maquina 2- La seguridad desde el punto de vista de riesgo de incendio 3- Garantía del punto de vista de cuidado del medio ambiente 4- Costo reducido de instalación 5- Costo reducido de operación La primera diferencia evidente es que el transformador con aislacion en dieléctrico líquido contra el seco que no tiene ni juntas sin válvulas que mantener. Las características del aceite aislante mineral con bajo punto de inflamabilidad (130140ºC) , la alternativa de aceite siliconado e s e n realidad también inflamable pero a una temperatura mas alta ( 300ºC) y con el paso del tiempo la densidad aumenta mermando el buena refrigeración de la Certificado de calidad maquina. Debe t e n e r s e especial consideración en el caso de opción de aislante liquido que la masa de aislante en caso de incendio contribuye a propagar el fuego en toda la instalación, estos aspectos obligan a instalar elementos de seguridad contra incendio fosas colectoras de los líquidos encareciendo la instalación. Distinto es el caso del Transformador con arrollamientos abiertos ( dry type) construido con materiales en clase H, autoestinguibles, pero giroscópicos en ambientes con humedad polución y esto afecta la vida útil notablemente. Por sus características constructivas esta limitado a utilizarse en ambientes polvorientos Transformador en aceite ya que es de muy difícil limpieza requiriendo un mantenimiento elevado, no solamente el polvo o la suciedad son factores peligrosos en este tipo de transformador antes de ponerlas en servicio son susceptibles a absorber la humedad del ambiente con la consiguiente perdida de aislación esto lleva a un proceso de secado previo a la puesta en marcha. 2/15
TRANSFORMADORES AISLADOS EN ACEITE, AIRE, RESINA
Transformador seco
En el Transformador encapsulado en resina los anteriores inconvenientes fueron eliminados, Las bobinas resultan cilindros Homogéneos indiferentes a cualquier problema de medio ambiente y el compuesto epoxydico empleado para el encapsulado de la parte activa del arrollamiento tiene características de elevado valores de resistencia al fuego ausencia de sustancias toxicas y bajos valores de opacidad de los humos. Con respecto al material utilizado como conductor en media tensión se utiliza Folio o laminas de Aluminio este diseño de bobina aumenta la confiabilidad del diseño frente a las solicitaciones eléctricas ya que disminuye los gradientes de tensiones entre capas y secciones de bobinados superando ampliamente a los transformadores en líquido y del tipo seco convencional. El uso de Folio o lámina en el arrollamiento secundario de baja tensión aporta indudablemente una resistencia mecánica superior frente a los esfuerzos electrodinámicos de corto circuito eliminando la componente axial y dando una resistencia optima a la componente Radial. Los dos arrollamientos tanto el primario como el secundario constituyen dos cilindros homogéneos de excelente resistencia a los esfuerzos electrodinámicos de cortocircuito esta es un característica fundamental que le brinda el encapsulado en resina epoxy.
Transformador en resina
Bobina de BT impregnada bajo vacío + diseño esquemático
Bobina de MT encapsulada + diseño esquemático
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TABLA COMPARATIVA TRANSFORMADOR EN LIQUIDO SECO- SECO ENCAPSULADO EN ACEITE
CARACTERISTICA Inflamabilidad
SI
Auto extinción en caso de daño eléctrico
SECO NO
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
NO
SI
NO
SI
NO
NO
Arrollamientos en banda y buena resistencia a los esfuerzos de cortocircuito
NO
NO
SI
Comportamiento ante los esfuerzos de cortocircuito
NO
NO
SI
Puesta en servicio especial
NO
SI
NO
Manutención periódica
SI
SI
NO
Riesgo de contaminación ambiental por pérdida de aceite
SI
NO
NO
Disminución de las características dieléctricas por el efecto del clima y medio ambiente
SI
SI
NO
Insensibilidad al ambiente húmedo, salino o tropical
SI
NO
SI
Reducción del costo de implantación y gestión
NO
NO
SI
Fiabilidad en ausencia de manutención y escasa disponibilidad de mano de obra especializada
NO
NO
SI
Capacidad de soportar sobrecargas instantáneas elevadas de breve duración gracias a la reducida densidad de corriente y constante térmica elevada
NO
NO
SI
Necesidad de sistema antiincendio, foso de recogida de aceite y muro antillama Higroscopicidad del material aislante Contaminación ambiental
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NORMATIVA VIGENTE PARA LOS TRANSFORMADORES SECOS ENCAPSULADOS EN RESINA La primera normativa relativa a transformadores secos (aunque no se especifica si están o no encapsulados en resina) se emite en 1982 por parte del “Internacional Electronichal Commissión” (IEC), y es la norma internacional 726 “Dry type power transformers”. Antes de esa fecha los transformadores secos estaban reglamentados de una forma aproximada y genérica por la norma internacional IEC 76. El texto de la Norma Internacional CEI 60726:1982 y su modificación A1:1986, preparado por el Comité Técnico TC 14, Transformadores de potencia, de CEI, junto con las modificaciones preparadas por el Comité Técnico de transformadores de CENELEC, fue aprobado por CENELEC como Documento de Armonización HD 464 S1 en 1988. A este Documento le han seguido las Modificaciones A2 de 1991, A3 de 1992, A4 de 1995 y A5 de 2002. Este Documento de Armonización con sus Modificaciones fue aprobado como Norma Europea EN 60726 en el 2002. CENELEC es una asociación de varios entes normalizadores de países de la Unión Europea y otros como Suiza, Islandia y Noruega. En 2004 fue aprobada la nueva norma IEC 60076-11 reemplazando a la IEC 726 y la misma aprobada por CENELEC anula y reemplaza a la norma EN 60726:2003. Estas Normas definen los transformadores secos, su régimen asignado, los métodos de refrigeración y limites de calentamiento, los niveles de aislamiento y los ensayos a realizar sobre los mismos. En la actualidad y hasta que se publique el nuevo Reglamento de Alta Tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias, la obligatoriedad de cumplimiento de las normas para transformadores secos viene dada por la ultima versión de la IEC 6007611:2004 .
LAS CLASES AMBIENTALES, CLIMATICAS Y DE COMPORTAMIENTO AL FUEGO Las Normas anteriormente citadas introducen, en el año 1991 en el documento de Armonización HD464 S1/A2 para los transformadores secos, tres clases distintas para el comportamiento con relación al ambiente de instalación (humedad, condensación y contaminación), dos con relación a la temperatura ambiente mínima a que se puede exponer el transformador y tres con respecto al comportamiento ante el fuego. En el año 2003 ha entrado en vigor el documento de CENELEC EN 60726 seguida en 2004 por la IEC 60076-11 que modifican las clases anteriores, dejando solo dos para el comportamiento al fuego, eliminando la F2. A continuación se describen brevemente las clases y los requerimientos que se exigen con la nueva normativa.
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Clases ambientales: E0 No se produce condensación sobre el transformador y la contaminación es inapreciable. Esta clase corresponde a una instalación interior en un lugar seco y limpio. E1 Eventualmente, puede haber condensación sobre el transformador (por ejemplo, cuando se desconecta el transformador). Se ite contaminación limitada. E2 Puede haber condensación frecuente, contaminación elevada o una combinación de ambas.
Prueba E2
Clases climáticas: C1 El transformador es adecuado para funcionar con temperatura ambiente no mas baja de -5°C pero podrá estar expuesto durante el transporte y almacenaje a temperatura ambiente de -25°C. C2 El transformador es adecuado para funcionamiento, almacenamiento y transporte a temperatura de hasta -25°C. Clases de comportamiento al fuego
Prueba C2
F0 No se prevén riesgos especiales de fuego. Excepto por las características inherentes al propio diseño del transformador, no se realizan medidas especiales para limitar la inflamabilidad.
F1 Transformadores sometidos a riesgos de fuego. Se requieren restricciones de inflamabilidad. La emisión de sustancias toxicas y los humos opacos deben minimizarse. Ensayos requeridos E0
No se requiere ninguna prueba.
E1 El transformador se introduce en una cámara con una humedad por encima del 93% con una temperatura que asegure la condensación sobre el transformador. Debe permanecer durante al menos 6 horas sin energizar y sin transcurrir mas de 5 minutos se somete a un ensayo de tensión inducida de un valor 1,1 Un durante 15 minutos. E2 Se debe realizar el mismo ensayo que para E1 pero con Prueba F1 una conductividad del agua superior. Además se realiza una prueba de penetración de la humedad con una duración de 144 horas con una temperatura de 50°C y una humedad del 90%. Sin que pasen 3 horas se somete a 6/15
ensayos de tensión aplicada y tensión inducida al 80% de los valores normalizados. C1 Se somete al transformador a un ensayo de choque térmico. El transformador pasa por un ciclo de -25°C durante 12 horas y luego de -5°C durante otras 12 horas y se le aplica una corriente igual a dos veces la corriente asignada, hasta que el arrollamiento ensayado alcance una temperatura media correspondiente al calentamiento máximo correspondiente a la clase térmica más 40°C de ambiente. Posteriormente se lleva el transformador a una temperatura de 25°C. Al menos 12 horas después se somete a ensayos dieléctricos al 80% de los valores normalizados. Además debe realizarse la medida de descargas parciales. C2 Se sigue el mismo procedimiento que para C1 pero partiendo el choque térmico de una temperatura de -25C. F0 No se requiere ninguna prueba. F1 Se realiza un control sobre la emisión de gases corrosivos y nocivos. Además el transformador no debe contribuir de forma significativa a la energía térmica de un fuego externo. El ensayo se realiza sobre una fase completa, constituida por los arrollamientos de AT y BT, la
EVOLUCION DE LA NORMATIVA PARA LAS CLASES E2, C2 Y F1 El primer documento que introdujo para los transformadores secos encapsulados en resina el concepto de la clases ambientales, climáticas y de comportamiento al fuego fue el Documento de Armonización europeo HD464 S1:1988 que a fin de crear una homogeneización de los diversos productos presentes en el mercado preveía unas nuevas pruebas dirigidas a verificar el comportamiento adecuado a las determinadas y exclusivas peculiaridades de cada instalación. El documento HD 464 S1: 1988 fue el primer documento guía y también, aunque sin ser una norma definitiva, orientó a los diversos entes internacionales de certificación en los procedimientos de las pruebas a realizar sobre los transformadores, estableciendo los parámetros de referencia para los resultados positivos o negativos en el ensayo para certificación en las clases climáticas medioambientales y de resistencia al fuego. Posteriormente se han realizado las normativas específicas para los transformadores en resina en las versiones nacionales, como por ejemplo CEI 14.8 en Italia, y también de forma internacional IEC. En esta óptica se ha procedido a revisiones sustanciales del texto inicial y se ha publicado un nuevo documento, aprobado en la Documento EN 60726 – 2003 sede de CENELEC, identificado como EN 60726 2003, aplicable en junio de 2004. Esta norma es aceptada por cada país miembro después de que se hayan concedido dos prórrogas, una en abril de 2003 y una segunda en Noviembre de 2003. Internacionalmente esta actualización es aplicable la norma IEC 60076-11 : 2004. A este nuevo documento se ha referido tmc para obtener la prueba de certificacion de la respuesta de los transformadores a las clases E2 C2 F1.
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LAS DIFERENCIAS ENTRE LA ANTIGUA Y LA NUEVA NORMATIVA En la redacción del nuevo documento, como es evidente, se han tenido en cuenta todas las observaciones, carencias y límites realizadas a la normativa precedente. La modificación sustancial se ha introducido en la prueba de choque térmico prevista para la certificación de la clase climática C2.
MODO DE PRUEBA SEGÚN LA NUEVA NORMA EUROPEA EN 60726
MODO DE PRUEBA SEGÚN LA HD 464 S1 1988 Realización de la prueba de calentamiento hasta la temperatura de proyecto
Realización de la prueba de calentamiento y verificación hasta la temperatura correspondiente a la clase de aislamiento (normalmente F).
Posicionamiento en clase climática a 25ºC
Posicionamiento en clase climática a 25ºC
Alimentación del bobinado secundario con 2 In hasta alcanzar la temperatura máxima obtenida en el curso de la prueba de calentamiento. Verificación de la termo resistencia media medida sobre cada bobinado secundario
Alimentación en c.c. del bobinado primario a 2 In hasta alcanzar la temperatura máxima correspondiente a la clase térmica denominada (para clase F de 140 ºC) Verificación de la temperatura directamente sobre el bobinado primario con el método de variación de resistencia
Verificación visual de la eventual presencia de grietas.
Verificación visual de la eventual presencia de grietas.
Pruebas dieléctricas de tensión aplicada e inducida al 75% del valor Un
Pruebas dieléctricas de tensión aplicada e inducida al 80 % del valor Un
Medida de las descargas parciales, valor prescrito inferior a 20 pC
Medida de las descargas parciales, valor prescrito inferior a 10 pC
Por cuanto concierne a la pruebas para la certificación en clase E2, el modo y la permanencia en atmósfera salina se han mantenido inalterados, el único cambio de consideración es el valor de las tensiones de pruebas dieléctricas que pasan al 80% del valor Un cuando antes eran del 75%. En cuanto a la prueba para la verificación de la respuesta a la clase F1, no ha sido introducido ningún cambio sustancial.
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CONCLUSIONES Por lo descrito anteriormente se evidencia que la nueva normativa resulta más estricta que la existente anteriormente. La importancia del nuevo documento fundamentalmente aplica a las clases más exigentes. El hecho de que la temperatura máxima de referencia en la prueba C2 sea definida en función de la clase de aislamiento térmico del material dieléctrico declarado para el prototipo, garantiza que la máquina clase F sea expuesta a los shocks térmicos con una temperatura de 165ºC (25ºC + 140ºC). En la normativa precedente la temperatura de prueba de la máquina se establecía sobre la base del valor medido (Tm con referencia a una temperatura ambiental de 40ºC) durante el ensayo de calentamiento y por tanto de un valor de 25ºC + TmºC, el cual puede ser muy diferente e inferior de lo garantizado para la clase F del material aislante usado habitualmente. Otro aspecto esencial, que diferencia la nueva normativa de la anterior es que la corriente de valor 2 In se aplica directamente sobre las fases del bobinado primario, objetivo real de la prueba de verificación contra eventuales fenómenos de 'agrietamiento', y la temperatura media se verifica siempre sobre los mismos bobinados. En la modalidad de la normativa precedente, la toma de datos de la temperatura para efectuar la 'prueba de parada' se realizaba sobre el bobinado secundario y no se requería la declaración de la clase térmica de funcionamiento del transformador. Si el transformador bajo ensayo para obtener la certificación se proyectaba con bobinados secundarios en clase de temperatura elevada y los bobinados primarios con un bajo valor de temperatura (sustancialmente secundario 'súper caliente' y primarios 'fríos') no se podía realizar ninguna objeción desde el punto de vista de la anterior normativa. En realidad, con el anterior procedimiento de ensayo, la utilidad de la prueba era muy parcial, desde el momento en que los bobinados primarios tuvieran un valor de calentamiento muy inferior respecto a aquellos transformadores en clase F habitualmente fabricados como maquinas de serie por todos lo constructores.
TMC habiendo seguido la prueba según las nuevas normativas, esta en situacion de garantizar con documento oficial del laboratorio cesi, que la maquina ensayada responde a la tipología estándar en clase f normalmente proporcionada al mercado. Todo esto es verificable tambien el en sitio www.cesi.it, siguiendo el recorrido 'costruttori elettromeccanici certilist - sorting by manufacturer' seleccionando tmc, se pueden visualizar los certificados obtenidos
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INCIDENCIA DE LAS CLASES E2, C2 Y F1 EN EL PRODUCTO Desde el momento en el cual las normativas mencionadas anteriormente han entrado en vigor, han producido sobre el cálculo y diseño de los transformadores y sus métodos de fabricación importantes innovaciones. En primer lugar han llevado a los fabricantes de resina epoxídica a modificar sustancialmente la composición orgánica y al mismo tiempo a variar el tipo de la carga inorgánica presente en porcentajes elevados en la misma. Mientras que anteriormente normalmente se usaba como carga base mineral la harina de sílice, para conseguir buenos resultados en la prueba F1 la resina se debe cargar además con un nuevo componente, denominado trihidróxido de alúmina. Tal componente es rico en moléculas de agua 10/15
de modo que incrementa el grado de autoextición de la resina y al mismo tiempo llega a mantener en los límites prescritos la combustión y la temperatura. Pero no solo la modificación de la resina y su carga es suficiente para conseguir un resultado positivo en la prueba, desde el momento en que también participan en la combustión todos los otros materiales dieléctricos. Por ello deben estar considerados en el diseño y bajo control. Además no puede ser olvidado el hecho de que en paralelo a la prueba F1 deben ser efectuadas también las pruebas relativas a la clase ambientales y climáticas, por lo que todos los componentes y procesos constructivos deben estar proyectados para conseguir los resultados positivos en todos y cada uno de los ensayos de certificación. La consecución de resultados positivos relativos a las clases medioambientales E no presentan grandes obstáculos, sin embargo mucho mayores dificultades se han encontrado en relación a la obtención de las clases climáticas C. La resina, que en principio solo debía soportar solicitaciones debidas a la variación en la carga y a las bajas temperaturas de almacenamiento o transporte, lo cual se consigue con un adecuado control y correcta valoración de la temperatura de transición (TG), debe hacer frente a una muy dura prueba de shock térmico con la aplicación de un valor de la corriente de dos veces la intensidad nominal y consiguientemente al repentino MT con red calentamiento inducido. Por ello por si misma la resina cargada no consigue soportar las violentas y localizadas solicitudes mecánicas y térmicas nacidas de la diferente dilatación entre el conductor y la resina de las bobinas, con el consiguiente riesgo de aparición de grietas. Para superar tales pruebas se ha debido aplicar el principio de 'reforzar' la resina, recurriendo a una estructura de red en fibra de vidrio y a otros acondicionamientos técnicos y constructivos. La utilización de tales refuerzos, que también se había utilizado anteriormente, se había abandonado por la dificultad para conseguir un valor de las descargas parciales muy reducido. La absoluta necesidad de usar tal tecnología ha llevado a una estrecha colaboración entre diversos productores de dicho material y a realizar una red de fibra de vidrio pretratada con resinas oportunas que permite garantizar la absoluta ausencia de descargas parciales.
LOS EFECTOS EN LOS BOBINADOS DE MEDIA TENSIÓN Anteriormente a la entrada en vigor de la nueva normativa los bobinados de MT en cinta de aluminio de los transformadores en resina, se venían realizando mediante el empleo de maquinas bobinadoras que realizaban un cierto numero de galletas que eran encolumnadas manualmente de forma sucesiva sobre la parte interna del molde de encapsular y procediendo después al conexionado en serie de las mismas mediante soldadura. Con la utilización de la estructura en fibra de vidrio para reforzar la resina, tal tejido o red ha hecho de soporte de las bobinas, como se ve en al fotografía. Las máquinas utilizadas son bobinadoras
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nuevas ¨de segunda generación¨ que permiten bobinar de forma continua y sobre una estructura rígida todo el bobinado completo. Todo esto permite manipular los bobinados de MT, antes de su encapsulado, sin ningún riesgo de daño en los mismos o de desplazamientos entre galletas, al volverse rígido todo este componente antes de ser encapsulado en resina. Anteriormente era más inestable por la posibilidad que las diferentes galletas que conformaban el bobinado se movieran durante la colada de la resina.
Bobinadora de MT con arrollamiento con red
Otro efecto directo es la posibilidad de la verificación, con una muy estrecha tolerancia, del valor teórico del espesor de la resina y de las distancias entre primario y secundario. Estos parámetros pueden ser entonces evaluados casi exclusivamente en función de las necesidades dieléctricas sin demasiados márgenes sobre los valores proyectados para tener en cuenta las tolerancias de fabricación.
No debemos olvidar que, si en el pasado la resina tenia solo la función de proteger y aislar del ambiente externo el bobinado de media tensión, hoy el espesor de la resina se utiliza también con fines dieléctricos. Es por tanto indispensable garantizar con una tolerancia preestablecida, la uniformidad en cada punto. Esto es fundamental desde el momento que tal espesor trabaja de forma continua y es la mejor garantía para el buen comportamiento dieléctrico del transformador en el tiempo. Todo esto ha hecho que naciese un nuevo proyecto ya desde 1992, que utiliza tal filosofa y que ha permitido la realización de maquinas más pequeñas y económicas y fiables por parte de todos los constructores cualificados. La nota sustancial a tener presente es que solo los fabricantes con posibilidad de realizar los bobinados con máquinas de segunda generación, pueden garantizar técnicamente el producto respetando las normas y con la máxima economía necesaria para poder ser competitivo en el mercado. 1
Encapsulado sin red (1) y con red (2)
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LOS EFECTOS EN LOS BOBINADOS DE BAJA TENSIÓN La aplicación de las nuevas normas, ha tenido también influencia directa sobre el modo de construcción de los bobinados secundarios. Para reducir los efectos del fuego sobre el bobinado de baja tensión, se ha actuado no tanto sobre el material aislante sino sobre sus características de auto extinción. La compacidad del bobinado mejora dicha característica y esta íntimamente relacionada con la fuerza de tracción del tiro ejercida por la bobinadora sobre la banda de material conductor. Por esta razón nace una nueva generación de máquinas bobinadoras, que utilizando un método de fabricación del pasado han potenciado el tiro de los motores de bobinado al objeto de asegurar el máximo o entre las espiras. Todo esto ayuda a superar las pruebas de resistencia al fuego y medioambientales, desde el momento que la extrema compacidad del arrollamiento impide al fuego y a la humedad penetrar al interior y dañar el material dieléctrico. También ha aportado otras ventajas directas desde el punto de vista técnico. La mayor compacidad proporciona la garantía de un o estrecho entre espiras y ha mejorado la transmisión del calor producido por las pérdidas en carga en régimen de funcionamiento. No se debe olvidar que eventuales burbujas de aire entre las espiras debido a un tiro en el bobinado que no sea óptimo, pueden originar zonas calientes, con temperatura por encima de la media y por tanto originar zonas con un envejecimiento prematuro del material dieléctrico. Por otra parte es fácilmente intuible que el aire, siendo un dieléctrico, ejerce de aislante tanto desde el punto de vista eléctrico como térmico y por tanto el mayor tiro utilizado en la actualidad garantiza el disponer de un producto térmicamente fiable y competitivo en el mercado. El bobinado finalmente se trata en un autoclave y se impregna con resina auto extinguible que una vez polimerizada lo hace más compacto y resistente aun. Arrollamiento de BT ampliación
Arrollamiento de BT ampliación buena compacidad
LA RESINA F1 Y LA PLANTA DE ENCAPSULAR La planta de encapsular ha sufrido una modificación sustancial para añadir en el ciclo de colada un segundo componente inerte (trihidróxido de alúmina ). Como se puede observar en el esquema adjunto, la planta se compone de dos silos para el polvo o harina inerte (sílice y alúmina) y de dos recipientes para la parte orgánica (componente de base y endurecedor o catalizador). 13/15
El ciclo se realiza bajo vacío, pasando las mezclas de los dos recipientes con el polvo en el mezclador final, en el cual se produce la última desgasificación y deshumidificación para posteriormente ser colada hacia un autoclave, bajo vacío, donde se encuentran las bobinas ya precalentadas e introducidas en sus moldes. Todo el ciclo, adecuado a los nuevos materiales, se controla de una forma automática, bloqueándose en caso de detección de alguna anomalía Instalación del encapsulado de MT (error en el peso, insuficiente materia prima, grado de vacío en desacuerdo a lo especificado, temperaturas no correctas, ….). Todo el ciclo de producción esta monitorizado y permite asegurar la calidad del mismo siguiendo la Norma ISO 9001:2000, sin incurrir en excesivos costos. Gracias a los automatismos indicados se consigue una gran uniformidad y estandarización del producto. Toda la producción se realiza en clase F1, no siendo por tanto necesario mantener dos ciclos diferentes, uno para F0 y otro para F1. Seria ilógico tomar como base de producción la clase F0, considerando que tal clase no es apropiada, como indican las normas, para instalaciones en zonas de riesgo de incendio. Mas aun tendiendo en cuenta que el origen y principal razón de ser de los transformadores encapsulados en
Sinóptico de control
EL PRODUCTO DE TMC Con la experiencia y capacidad técnica del grupo TMC (que agrupa a las oficinas técnicas permanentemente comunicadas) y los equipos técnicos de última tecnología para fabricación y ensayo disponibles, TMC consigue un producto (tanto en transformadores de serie como especiales) de la máxima fiabilidad y al mismo tiempo competitivo en el mercado. Es un hecho muy importante, que el producto de serie sea testado y verificado en las primeras fases de proyecto y que este bajo control mediante un ciclo de producción lo mas automatizado posible, no solo por economía de escala, sino también para evitar los errores humanos que puedan surgir en el curso de la ejecución de un pedido.
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El tipo de bobinado adoptado, en banda, tanto para el primario como el secundario, resulta ser el óptimo tanto por razones técnicas como económicas. Gracias al arrollamiento continuo, es posible adoptar, como se ha mencionado, la nueva técnica de diseño in ningún sacrificio en el producto y en su competitividad. El proyecto adoptado por los principales fabricantes tiende en la actualidad a desarrollar el transformador según el diseño indicado de forma esquemática mas adelante. La ventaja básica de esta construcción que utiliza banda o cinta en los arrollamientos y no hilo y planchuelas es que garantiza un gradiente de tensión reducido entre espiras y entre galletas, de modo que el material aislante resulta escasamente solicitado dieléctricamente respecto a su potencialidad y no se produce su envejecimiento prematuro. La utilización de la banda como conductor permite un factor de relleno óptimo y su superficie plana garantiza la penetración homogénea de la resina permitiendo unos valores de descargas parciales extraordinariamente reducidos y un factor de envejecimiento muy reducido. La ejecución del bobinado de baja tensión, también con banda, y su gran compacidad, lo hace muy resistente a los esfuerzos dinámicos en caso de un fenómeno de cortocircuito, y evita el riesgo de zonas calientes que pueden ser causa de un envejecimiento prematuro de los Arrollamiento realizado con materiales aislantes. El tratamiento del bobinado de baja banda o folio de aluminio tensión en autoclave con resina termoendurente permite la tensión se distribuye en modo uniforme una elevada protección frente al ambiente, confiriéndole una mayor resistencia mecánica. La utilización de material aislante especial entre espiras, permite que bajo el efecto del calor del horno, todas las espiras del arrollamiento queden perfectamente ligadas, constituyendo un cuerpo único. Con todas las consideraciones anteriormente citadas se consigue un producto que es muy resistente ante los esfuerzos de cortocircuito. Está claro que todo esta relacionado con la tecnología usada y a la utilización de unos elevados valores de tiro de las máquinas de bobinar que determinan la compacidad y un estrecho o entre conductores y aislante. Siempre en la óptica de garantizar la máxima calidad del producto los procesos de TMC responden con el sistema de gestión de la calidad según la norma ISO 9001:2000. Arrollamiento realizado con alambres o palnchuelas, la tensión aumenta con el número de espiras
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