Aisladores para transformadores, tipo GSA-OAGuía técnica

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

Información preliminar

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ÍndiceDiseño ............................................................................................................................ 4

Normas ..................................................................................................................... 4Características y ventajas .......................................................................................... 4Transporte y almacenamiento a largo plazo............................................................... 5Parámetros de uso normales .................................................................................... 5

Pruebas .......................................................................................................................... 6Pruebas de rutina ..................................................................................................... 6Pruebas de tipo ........................................................................................................ 6Pruebas especiales ................................................................................................... 6Toma de pruebas ...................................................................................................... 6Adaptador para toma de pruebas ............................................................................. 6

Características eléctricas ................................................................................................ 7

Dimensiones ................................................................................................................... 8

Datos de conexión ......................................................................................................... 10Terminal externo ....................................................................................................... 10Terminal interno ........................................................................................................ 10Conductor de varilla maciza ...................................................................................... 11Datos para pedidos del conductor de varilla maciza.................................................. 11Aislamiento del conductor ......................................................................................... 11Placa terminal independiente con pernos .................................................................. 12Electrodos de guarda ................................................................................................ 12

Carga del conductor ....................................................................................................... 13Sobrecarga de los aisladores .................................................................................... 13Corriente de corta duración ...................................................................................... 13

Datos para pedidos ........................................................................................................ 14

Recomendaciones sobre la ubicación ............................................................................ 15

4 Guía técnica GSA-OA | 1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

El GSA-OA es un aislador de papel impregnado en resina con aletas de caucho de silicona. El núcleo capacitivo está unido directamente al caucho de silicona para conseguir un aislador compacto y ligero que no contenga gas, aceite ni otros líquidos.

Los aisladores GSA se fabrican enrollando una malla de papel corrugado sobre un mandril con inserciones de papel de aluminio para controlar el esfuerzo eléctrico. El núcleo va impregnado y secado al vacío, lo que proporciona un aislador sin descargas parciales con un factor de disipación dieléctrica bajo. Tras el vulcanizado, el núcleo se mecaniza y se incluye una brida.

El terminal interno va fijado a la pieza superior con una arandela partida (patentada por ABB) y puede conectarse a los cables mediante soldadura fuerte. Para conseguir la máxima corriente nominal se utiliza una varilla de cobre maciza.

Los terminales externos están disponibles en varias configuraciones estándar en aluminio y cobre, pero también se pueden modificar según las necesidades de conexión.

El color estándar de la brida de montaje y del aislante es gris claro (RAL 7035).

NormasEl aislador GSA se ha diseñado y probado con arreglo a las normas IEC 60137 e IEEE C57.19.00/01 en las partes aplicables.

Características y ventajasMacizoMenor riesgo de incendio, cualquier ángulo de montaje posible, fuga de aceite del aislador eliminada, sin monitorización de presión ni nivel de aceite.

Transformador estancoMenor riesgo de incendio, menor riesgo de fuga de aceite del transformador.

Materiales irrompiblesProtección de personal y equipos, fácil manejo, transporte seguro incluso montado en el transformador, alta resistencia sísmica

Ligero y compactoFácil manejo, pocos requisitos de espacio dentro del transformador, escaso impacto ambiental durante su ciclo de vida.

Aislante de caucho de siliconaRendimiento eléctrico superior, normalmente no requiere limpieza.

Diseño

Fig. 1. Aislador para transformadores, tipo GSA-OA

Terminal externo

Aislante de caucho de silicona

Toma de pruebas

Brida de fijación

Conductor de varilla maciza

Cuerpo de papel impregnado en resina

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8 | Guía técnica GSA-OA 5

Transporte y almacenamiento a largo plazoPara la entrega se envuelve en un material antihumedad sellado que contiene un producto desecante. La envoltura de protección suministrada no se debe abrir si se van a almacenar los aisladores. Después de la prueba del transformador, también es importante sellar el aislador con la envoltura de protección suministrada o una envoltura antihumedad similar combinada con un producto desecante. La envoltura sirve de protección durante el transporte y el almacenamiento (≤ 6 meses). Tenga en cuenta que los aisladores con envoltura estándar deben almacenarse con protección contra precipitaciones.

Si se van a almacenar durante más tiempo (> 6 meses), debe encargarse por separado un contenedor.

Parámetros de uso normalesConsulte al proveedor si las condiciones exceden los parámetros normales.

Aplicación: Transformadores

Clasificación: Papel impregnado en resina, pasante

condensador, aislador sumergido para

exteriores

Temperatura ambiente: +40 °C a -40 °C, valor mínimo según clase de

temperatura 3 de la norma IEC 60137

Altitud del

emplazamiento:

< 1000 m

Nivel de lluvia y

humedad:

1-2 mm lluvia/min en horizontal y en vertical,

según IEC 60060-1, y 5 mm/min según IEEE

Nivel de contaminación: Según la línea de fuga específica y la norma

IEC 60815

Fluido de inmersión: Aceite de transformador. Temperatura media

diaria máxima del aceite +90 °C. Temperatura

temporal máxima del aceite +115 °C

Nivel de aceite del

transformador:

No inferior a 25 mm desde la brida del aislador.

Presión máx. del fluido: 100 kPa (sobrepresión)

Ángulo de montaje: Horizontal a vertical

Toma de pruebas: Toma de pruebas con clavija de contacto

macho de 4 mm

Capacitancia C2 de la

toma de pruebas:

< 5000 pF

Electrodos de guarda: Opcional

Conductor: Conductor de cable macizo o flexible

desmontable

Placa de características: Según IEC/IEEE.

6 Guía técnica GSA-OA | 1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

Pruebas de rutinaEl aislador se somete a pruebas de rutina con arreglo a las normas aplicables. Las pruebas incluyen la medición de las descargas parciales, del factor de disipación dieléctrica tan δ y de la capacitancia, así como la prueba de tensión no disruptiva a frecuencia industrial. La brida se somete a pruebas independientes de estanqueidad con helio. Se realiza una inspección visual.

Para cada uno de ellos ABB emite un protocolo de pruebas de rutina individual.

Pruebas de tipoEl aislador se somete a pruebas de tipo completas. Si lo desea, puede solicitar los informes correspondientes.

Pruebas especialesTambién se han realizado varias pruebas no especificadas por las normas internacionales; los informes correspondientes están disponibles a solicitud del interesado.

Toma de pruebasLa capa conductora externa del cuerpo capacitivo está conectada a una toma de pruebas aislada situada en la brida. Durante el funcionamiento, la toma de pruebas debe tener la tapa puesta para garantizar la conexión a tierra de la capa exterior a la brida. La tensión de prueba máxima es de 2 kV y 50 Hz durante 1 minuto. La tensión de servicio máxima es de 600 V.

Adaptador para toma de pruebasPara las pruebas se requiere un adaptador de pruebas especial para conectar de forma permanente la toma de pruebas a los circuitos de medición.

Fig. 3. Adaptador para toma de pruebas, 1ZSC003881-AAC.

Fig. 2. Toma de pruebas.

Pruebas

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8 | Guía técnica GSA-OA 7

Características eléctricas

Valores nominales del GSA-OA 52 73 123 145 170

Tensión nominal IEC (kV) 52 72,5 123-170 145-170 170

Tensión nominal fase a neutro IEC (kV) 30 42 98 98 98

Clase de aislamiento IEEE (kV) 46 69 115 138 161

Tensión nominal línea a tierra IEEE (kV) 29 44 88 88 102

Nivel de aislamiento básico (kV)

(Igual a la tensión no disruptiva a impulsos tipo rayo en seco).

250 350 550 650 750

Corriente nominal (A) 2000 2000 1600 1600 1600

Corriente conductor flexible (A) 1250 1250 1250 1250 1250

Frecuencia nominal (Hz) 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60

Sobretensión temporal (kV) 52 73 170 170 170

CA a frecuencia industrial en húmedo (kV) 95 140 230 275 325

Frecuencia industrial en seco Prueba de rutina durante 1 minuto (kV) 120 160 260 310 365

Capacitancia nominal entre el conductor y la toma de pruebas C1

±10 % (pF)

Espacio para transformador de corriente (mm) 0/300/500

224/430/559 351/546/682 213/314/380 251/314/380 301/395/465

8 Guía técnica GSA-OA | 1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

Las dimensiones están sujetas a modificaciones sin previo aviso.

Dimensiones en mm

Tipo

GSA N.º ref.

Total L Lado

de

aceite

L1

Lado

seco

L2

Conductor

flexible L4

Parte

superior

L5

Distancia

de guarda

L7

Altura

de la

brida

L8

Núcleo

capacitivo

exterior

D1

Orificio

central

D2

Diámetro

interior

mín.

de las

super-

ficies de

contacto

de la

junta D5

Círcu-

lo del

ori-

ficio

D6

Brida

D7

Aletas

del

aislante

D8

Diámetro

de la

pieza

superior

D9

52 LF 130 052-BA 734 145 589 583 56 467 101 96 51 110 185 225 230 120

-BB 1034 445

-BC 1234 645

73 LF 130 073-BA 1029 260 769 763 56 647 101 96 51 110 185 225 230 120

-BB 1329 560

-BC 1529 760

123 LF 130 123-BA 1444 255 1189 1183 56 1067 101 136 51 150 250 290 270 160

-BB 1744 555

-BC 1944 755

145 LF 130 145-BA 1731 362 1369 1363 56 1247 101 136 51 150 250 290 270 160

-BB 2031 662

-BC 2231 862

170 LF 130 170-BA 2019 410 1609 1603 56 1487 101 136 51 150 250 290 270 160

-BB 2319 710

-BC 2519 910

Espacio

para trans-

formador

de corriente

(mm)

Carga en voladizo

Carga admisible máx. en

perpendicular al terminal

Tipo

GSA

Corriente

nominal (A) N.º ref.

Peso

neto

(kg)

Número de

orificios n1

Grosor de

la brida

T

Línea de fuga

total

(mm)

protegida

(mm) (N) Prueba (N)

52 2000 LF 130 052-BA 0 13 6 15 1642 700 1250 2500

-BB 300 16

-BC 500 17

73 2000 LF 130 073-BA 0 18 6 15 2323 1000 1575 3150

-BB 300 20

-BC 500 21

123 1600 LF 130 123-BA 0 45 8 15 3913 1700 2000 4000

-BB 300 50

-BC 500 53

145 1600 LF 130 145-BA 0 52 8 15 4595 2000 2000 4000

-BB 300 57

-BC 500 60

170 1600 LF 130 170-BA 0 61 8 15 5504 2400 2000 4000

-BB 300 66

-BC 500 69

Dimensiones

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8 | Guía técnica GSA-OA 9

D8

L5

L7L2

L1

L

L4

L8

D1

D2

ø15 x n1

D5

D6

D7

90°

2

M12

T

R2

7°

R8

R8 R2

R5

R5

7°

18°

24

60

18°

33

60

D9

Diseño del orificio para GSA 123 - 170

Diseño del orificio para GSA 52 - 73

17,5

15

Fig. 5. Dimensiones.

10 Guía técnica GSA-OA | 1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

Datos de conexión

Fig. 8. Terminal externo.

Fig. 9. Terminal interno.

Borne

ø cable_Dø 49

M8

13

35

Arandela partida

Junta tórica

Anillo de apriete

125

DTerminal externoEl terminal externo debe especificarse en cada caso. El terminal externo puede utilizarse junto con una varilla maciza para conseguir la máxima capacidad de corriente, o con un conductor flexible para simplificar el montaje cuando la capacidad de corriente necesaria es menor.

El terminal externo está disponible en varias configuraciones estándar. No obstante, bajo pedido también puede suministrarse en otras configuraciones.

Material Chapado Diámetro del

borne

(mm)

N.º ref.

LF 170 079

Peso

(kg)

Aluminio - 60 -A (estándar) 2,3

- 30 -B (estándar) 1,6

Cobre - 60 -C (estándar) 6.2

- 30 -D (estándar) 3,6

Estaño 60 -E 6.2

Estaño 30 -F 3,6

Plata 60 -G 6.2

Plata 30 -H 3,6

Terminal internoEl terminal interno es de cobre para la conexión de un conductor desmontable.

Material y diseño Diámetro del

conductor (mm)

N.º ref.

LF 170 080

Peso

(kg)

Cobre para soldadura

fuerte

5 (orificio guía) -A 1

11 -B 1

13 -C 1

15 -D 1

18 -E 1

30 -F 1

42 -G 1

45 -H 1

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8 | Guía técnica GSA-OA 11

Fig. 10. Conductor de varilla maciza.

D2

D1

D2

D1

3547

6035

ø 49

ø 43 ø 56

ø 62

Aislar hasta aquí

Aislar hasta aquí

1600 A 2000 A

Datos para pedidos del conductor de varilla maciza

N.º ref.

aislador

División en la brida División en el transformador de corriente Masa (kg)

Parte

superior

LF 170 081

1600 A

Parte inferior

LF 170 082

2000 A

Parte inferior

LF 170 082

Parte

superior

LF 170 081

1600 A

Parte inferior

LF 170 082

2000 A

Parte inferior

LF 170 082 1600 A 2000 A

LF 130 052 -BA -ABA -DABA -ABA - - - 13 13,5

-BB -BABA -DABB -ABB -ABB -DBABA -BABA 18 18,5

-BC -CABA -DABC -ABC -ABC -DCABA -CABA 21,5 22

LF 130 073 -BA -BBA -DBBA -BBA - - - 18 18,5

-BB -BBBA -DBBB -BBB -BBB -DBBBA -BBBA 23 23,5

-BC -CBBA -DBBC -BBC -BBC -DCBBA -CBBA 26 26,5

LF 130 123 -BA -DBA -DADBA - - - - 25 -

-BB -BDBA -DDBB - -DBB -DBDBA - 30 -

-BC -CDBA -DDBC - -DBC -DDBA - 33 -

LF 130 145 -BA -EBA -DEBA - - - - 29,5 -

-BB -BEBA -DEBB - -EBB -DBEBA - 33,7 -

-BC -CEBA -DEBC - -EBC -DCEBA - 37,1 -

LF 130 170 -BA -FBA -DAFBA - - - - 34,5 -

-BB -BFBA -DFBB - -FBB -DBFBA - 39,5 -

-BC -CFBA -DFBC - -FBC -DFBA - 42,5 -

Conductor de varilla macizaLa varilla es de cobre electrolítico y está dividida en dos partes para facilitar el montaje. Las partes se unen con una junta atornillada con tornillos inamovibles. El diseño de la sección inferior de la varilla maciza permite la conexión mediante soldadura fuerte. La varilla maciza está disponible con dos puntos de división alternativos: a 20 mm por debajo de la brida del aislador o a 20 mm por debajo del espacio para el transformador de corriente. La varilla maciza se entrega sin aislante de papel.

Aislamiento del conductorLos conductores flexibles desmontables y de varilla maciza deben aislarse con papel aislante impregnado en aceite al vacío u otro material similar para garantizar una integridad suficiente del aislamiento. El aislante de papel debe tener al menos 2 mm.

Conductor flexible: El aislante de papel debe entrar como mínimo 50 mm en el orificio central del aislador.

Varilla maciza: El papel debe llenar el hueco y cubrir todo el extremo de la varilla maciza hacia abajo.

12 Guía técnica GSA-OA | 1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

Electrodos de guardaEl aislador permite la instalación de electrodos de guarda de acero galvanizado. Los electrodos de guarda están disponibles para bornes de ø 30 mm.

La varilla inferior se sujeta a la brida con uno de los tornillos de fijación, mientras que la superior se sujeta al terminal externo con una escuadra.

Las distancias de separación de los electrodos de guarda estándar son las que se muestran en la tabla. No obstante, ABB suministra electrodos de guarda con otras distancias de separación previo pedido.

Tipo de aislador K (mm) C (mm) H (mm)

GSA 52 230-440 315 112

GSA 73 400-620 315 112

GSA 123 620-960 315 114

GSA 145 700-1080 380 224

GSA 170 820-1290 380 224

C

K

H

Placa terminal independiente con pernosLa placa terminal independiente —disponible para bornes de ø 30 mm— permite conectar el aislador al conductor de línea.

Material N.º ref.

Aluminio LF 170 014-A

Cobre niquelado LF 170 021-A

Fig. 11. Placa terminal independiente con pernos.

Fig. 12. Electrodos de guarda.

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8 | Guía técnica GSA-OA 13

Carga del conductor

Los aisladores GSA cumplen los requisitos de la prueba de aumento de la temperatura del IEC e IEEE para las corrientes que se indican a continuación:

Transformador

tipo GSA-OA

Conductor Corriente admisible

IEC (A) IEEE (A)

52-73 kV Varilla maciza 2000 2000

123-170 kV Varilla maciza 1600 1600

Todos los tipos Cable trenzado

185 mm2 400 400

740 mm2 1250 1250

Sobrecarga de los aisladoresSi se selecciona para el aislador el conductor con un 120 % de la corriente asignada del transformador, se considera que el aislador puede soportar condiciones de sobrecarga con arreglo a la norma IEC 60354, sin más aclaraciones ni pruebas. Esta recomendación es conforme con la norma IEC 60137.

Corriente de corta duraciónLa corriente térmica asignada de corta duración (Iésima) se calcula con arreglo a la norma IEC 60137.

Conductor Corriente

asignada A

Sección

mm>2

Corriente de

corta duración

(Iésima)

kA, rms

Corriente

dinámica

(Id)

kA, pico

1 s 2 s

Varilla maciza

Ø 49 mm Cu

2000.. 1600 1886 100 96 240

Conductor

desmontable

trenzado

1250 740 61 43 107

14 Guía técnica GSA-OA | 1ZSE 2750-111 es, Rev. 8

n.°Ur/Uy 52/46 kV Ir 2000 A 50/60 HzLI / SI / AC 250 / - / 120 kVM 16 kg L 445 mm 0-90°

C1 pF Tan δ %C2 pF Tan δ %

ABB Ludvika, SueciaLF 130 052-BBGSA52-OA/2000/0.3

Fig. 13. Ejemplo de placa de características.

Datos para pedidos

No olvide indicar lo siguiente al hacer su pedido:

– Tipo y número de referencia del aislador. – N.º de referencia del terminal interno o conductor, parte

inferior y superior. – N.º de referencia del terminal externo. – Accesorios adicionales o modificaciones. – Prueba requerida, además de las pruebas rutinarias normales.

1ZSE 2750-111 es, Rev. 8 | Guía técnica GSA-OA 15

Fig. 14. Recomendaciones sobre la ubicación.

Recomendaciones sobre la ubicación

Las tensiones máximas del aceite en la superficie del aislamiento del conductor aislado no deben exceder los valores normales de los conductores aislados y componentes similares dentro del mismo transformador.

Las recomendaciones que figuran junto a estas líneas pretenden servir únicamente a modo de orientación cuando no se efectúan cálculos completos.

Tipo GSA Nivel de aislamiento interno

del transformador (kV)

Distancia a las piezas

conectadas a tierra R (mm)

52 250-95 75

73 350-140 90

123 550-230 145

145 650-275 165

170 750-325 190

R min 2

60°

Distancia a superficie plana (cuba o abrazadera del núcleo)

Espacio para transformadores de corriente

45°

R min 5

R

Capa puesta a tierra

Contacto

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opyr

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201

4 A

BB

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serv

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tod

os lo

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erec

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1

ZS

E 2

750-

111

es,

Rev

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30-

10-2

014ABB AB

ComponentsSE-771 80 Ludvika, Suecia Teléfono: +46 240 78 20 00 Fax: +46 240 121 57 Correo electrónico: sales@se.abb.com www.abb.com/electricalcomponents