TBB Brasil

Tecnologias de Transformadores

Secos Encapsulados

SCHNEIDER ELECTRIC Brasil domina y aplica dos tecnologias de produción de bobinas encapsuladas en resina epoxi para transformadores secos

hasta 36kV:

- Encapsulamento REFORZADO en RESINA + FIBRA DE VIDRIO CONTINUA / REINFORCED COIL (RESIGLAS®)

- Bobina MOLDEADA bajo vacío / CAST COIL

Estos procesos son aplicados para produción de bobinados primarios o secondarios, con voltage superior a 2300V.

Transformadores Secos

Bobinas Encapsuladas en resina epóxica Mediante proceso reforzado de fibra de Vidrio

Medium Voltage Bajo Vacío

up to 10MVA 24kV

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VENTAJAS Transformadores Secos

Ventajas del Uso de Transformadores Secos

Seguridad

• Son seguros, confiables, eficientes y amigables con la naturaleza.

• No se queman y ante un incendio externo, se auto-extinguen. Sin humos tóxicos.

• No hay riesgo de explosión.

• Se pueden instalar incluso en los techos o entre pisos en un edificio

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7Schneider Electric Power EMEAS BU Energy Lob Transformers Junio 2011 Alex Bustos- - – – –

Ventajas del Uso de Transformadores Secos

Retorno de la inversión

•No requieren grandes mantenimientos, son resistentes a la corrosión y la humedad.

• Tienen menores dimensiones y pesos .

• No requieren fosos de contención de fluidos y construcciones civiles especiales ( muros y puertas corta fuego , etc.. )

• Redución de costos de seguros

•Reducción de costos con cables de baja tensión y pérdidas en la instalación

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Ventajas del Uso de Transformadores Secos

•Agregando ventilación forzada se puede aumentar la potencia hasta un 40%.

• Alternativa con pérdidas reducidas por lo que el retorno de la inversión se realizará en menor tiempo y ahorran energía.

• Posibilidad de ensamblar o reemplazar bobinados en el sítio.

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Comparación entre Costos de Mantenimiento y Seguro Transformador SECO x ACEITE

Tipo Precio Inicial del Transformador

Precio del transformador ­

5 Anos

Precio del transformador ­

10 Anos Transformador Seco 22.000,00 USD 22.000,00 USD 24.500,00 USD Transformador Aceite 15.000,00 USD 23.165,50 USD 30.341,13 USD

Diferencia 31,82% -5,30% -23,84%

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COST-SAVING and SAFETY

Ventajas del Uso de Transformadores Secos

Un accesorio = RELE DE MONITOREO DE TEMPERATURA

No requieren accesorios o tareas como:

• Tratamiento de aceites, • Indicadores de nivel de aceite, relay Buchholz, • Válvula de sobrepresión, • Válvula mecánica de seguridad, • Válvulas de drenaje, • Válvulas para tratamiento aceite, • Válvula de vacío, • Tanque de expansión o radiadores .

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Accesorios : VENTILACION FORZADA ( OPCIONAL )

• Con ventilación forzada la potencia puede aumentar hasta 40% • Se puede usar también como protección para sobrecarga. • Se usa un relé de protección temperatura • Se incorpora también un transformador de SSAA para el voltaje del relé

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TECNOLOGIAS

Transformadores Secos

TRIHAL

MOLDEADO EN VACÍO

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Transformadores Secos Encapsulados

• Clasificación C3(-50°C), E3 (95% humedad) ,F1

• Autoextingible • 5 años garantía • Certificación Sísmica ►

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Climatic – Environmental Classification IEC 60076-11 Standard

Climate: C1 Lowest ambient temperatures:

● Operation – 5°C ● Storage and transport - 25°C

C2 ���� Lowest ambient temperatures: ● Operation – 25°C ● Storage / Transport at – 25°C

C3* ���� Lowest ambient temperatures: ● Operation – 50°C ● Storage / Transport at – 50°C

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Climatic – Environmental Classification IEC 60076-11 Standard

Environment: E0 Normal indoor installation, no

condensation, no considerable pollution

E1 Limited pollution, occasional condensation (e.g. off circuit periods)

E2 ���� Heavy pollution, frequent condensation - HR up to 93%

E3 ���� Heavy pollution, frequent condensation - HR up to 95% Wind application (IEC 60076-16)

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Fire Classification IEC 60076-11 Standard

Fire: F0

F1 ����

No special requirements except typical characteristics for dry type transformers

Increased demands

●All materials practically free of halogens.

●Limited formation of fumes

●Limited contribution with calorific energy to the source of fire

●Self extinguishing transformer fire

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Technologies

La tecnologia del Transformador (CAST COIL / BOBINA MOLDEADA)

es recomendada para instalaciones comerciales/industriales con cargas y condiciones ambientales standard.

La bobina de alta voltage moldada consiste en uno encapusulamiento con resina epoxi CLASE F

en ambiente bajo vacío, con adición de endurecedor y mineral que forman un bloque

único de material aislante.

Los conductores típicamente utilizados son laminas de alumínio. Para el proceso es

necesario el uso de moldes de tamaño exacto para cada transformador que será producido.

Normalmente no es aplicado cobre a esto tipo de bobinado.

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Tecnología Alambrado AT en un sólo bloque

Bobinado de AT en producción

Bobina AT antes del encapsulado Estación de Encapsulado

Una Capa de Bobina BT

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Certificación F1

VIDEO CERTIFICACION F1

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Certificación Sísmica

VIDEO CERTIFICACION SISMICA

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Certificación Ambiental C2

VIDEO CERTIFICACION C2

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RESIGLAS

SISTEMA REFORZADO DE ENCAPSULAMIENTO EN

EPOXI CON FIBRA DE VIDRIO CONTINUA

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TRANSFORMADOR (RESIGLAS®)

ENCAPSULAMIENTO en RESINA EPOXI REFORZADO CON FIBRA DE VIDRIO CONTINUA

para aplicaciones especiales.

CARGAS CON ELEVADO CONTENIDO DE ÁRMONICOS DRIVES DE CONTROL DE VELOCIDAD,

SISTEMAS DE EXCITACIÓN DE GENERADORES, DATACENTERS,

LINEAS DE HOLDADURA INDUSTRIA AUTOMOBILISTICA, GENERACIÓN EÓLICA, ETC…

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Tecnología RESIGLAS® -REFORZADO Dos Capas de Bobinas AT

Capas continuas usando fibra de vidrio y resina epoxica

Bobina BT

Ventajas de la Tecnología :

• Elevada resistencia térmica para suportar fluctuaciones de carga y variaciones de temperatura ambiente • Excelente comportamiento ante sobre-voltajes y, corto-circuitos y efectos de corrientes ármonicas sobre los bobinados, provenientes de cargas como DRIVES, SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN,ETC…. • Elevada resistencia mecánica Schneider Electric - Power EMEAS - BU Energy – Lob Transformers – Junio 2011 – Alex Bustos 26

Tecnologias TECNOLOGIAS EXISTENTES

RESIGLAS MOLDEADO REFORZADO FIBRA Vaccum Process VIDRIO CONTINUA

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Technologies

RESIGLAS®

REINFORCED PROCESS Exclusivos CANALES de ventilación en la bobina de

alta tansión.

Bobinados con materiales de clase F o H pueden ser

aplicados sin los riezgos de “cracking” de las

bobinas

TOTAL FLEXIBILIDAD de diseño para atender NIVELES

DE BIL , de IMPEDÃNCIA, etc...

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Transformador RESIGLAS® (FIBER GLASS REINFORCED COIL – BOBINA

REFORZADA CON FIBRA DE VÍDRIO CONTÍNUA)

Especialmente adaptable y recomendada para cargas y aplicaciones especiales ( cargas no lineares como drives de control de velocidad, sistemas de excitación, telecomunicaciones,

ambientes marítimos o agressivos quimicamente, de altitud elevada, con alta concentarción de

polvo, entre otras ) .

El proceso consiste en encapsular las bobinas con resina epoxi CLASE F o H + fibra de vídrio continua durante el proceso de arrollamiento de

la misma, sin necesidad del uso de moldes de acero o vacío.

Los conductores tipicamente utilizados son hilos de de alumino (cobre puede ser aplicado en cualquier potencia sin cualquier riezgo de fisuras/cracks en

las bobinas – bajo requerimiento ).

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Transformador RESIGLAS®

La resina epoxi tiene la función de garantizar resistencia dieléctrica de la bobina y los filamientos contínuos de fibra de vídrio proponer adicional resistência mecánica y térmica, total

flexibilidad y suportabilidad a variaciones de temperatura.

Algunos aspectos del encapsulamiento REFORZADO:

Entre las camadas del bobinado de alta voltage son formados ductos adicionales para circulación del aire que propician

desacoplamento capacitivo entre las camadas que reducen capacitancias parasitas de los bobinados. Esta característica

es favorable para transformadores utilizados con grupos generadores y con rectificadores, que necesitan suportar a

sobre-tensiones constantes, sin degradación de los materiales aislantes.

Las camadas adicionales multiplican el área de disipación térmica del bobinado y evitan la construcción de un bobinado de alta voltage con grande espesor de resina. La reducción

del espesor del bloque de resina evita la formación de diferentes gradientes de temperatura que es normalmente

responsable por fisuras/cracks y permite producir transformadores de potencia elevada , con masas mas

grandes, con elevada confiabilidad.

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La flexibilidad y la elevada capacidad térmica, permite diseñar transformadores onde son requeridos niveles de impulso más altos y las condiciones de resfriamiento natural son más severas. ( regiones hasta 6000msnm ) .

El uso de la fibra de vídrio contínua otorga al bobinado más resistencia mecánica para aplicaciones en regiones sísmicas y para suportar transporte de larga distancia por carretera. ( regiones mineras y de difícil acceso )

Transformador RESIGLAS®

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Transformador RESIGLAS®

Caracterisitcas garantizadas por el RESIGLAS:

- encapsulamento 100% sólido ( no apenas revestido )

-100% resistente al fuego, si se ven envueltos en un incendio no propagan llamas y no liberan humos tóxicos

- exentos de descargas parciales de acuerdo con la norma IEC 60076-11 o ANSI C.57.12-01

-100% de las unidades producidas pasan por las pruebas DESCARGAS PARCIALES y DE RUTINA, realizadas en el próprio laboratorio de la fabrica, sin cualquier costo al cliente.

Pruebas pueden ser hechas bajo IEC o ANSI.

El relato de las pruebas es presentado sin cualquier costo al cliente.

Pruebas de tipo/especiales como nivel de ruido, calentamiento y impulso son hechas bajo requerimiento.

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PRUEBAS ESPECIALES

NO LIBERACIÓN DE HUMOS TÓXICOS EN CASO DE INCENDIO

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Los transformadores RESIGLAS han pasado por las mas rigorosas

pruebas de rutina y tipo .

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Tests

PARCIAL DISCHARGES TEST

Parcial Discharges measurement – a routine test at Waltec 100% of the HV transformers are tested

Maximum admissible level = 10pC in acc. IEC 60076-11

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Type Tests

SHORT - CURRENT TEST

Transformer RESIGLAS®

3000 kVA – 13,8 kV / 440V 66 kA (simetric)

147 kA (peak)

CEPEL Laboratory Rio de Janeiro

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Type Tests

SHORT CIRCUIT TEST

Trannsformer RESIGLAS®

12 MVA – 13,8 kV / 4,16 kV Impedance 8%

Test = 19 kA (simetric)

The higher rated power of Dry Type Transformer

tested by CEPEL / Brazil.

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TABLA COMPARATIVA

SISTEMA DE ENCAPSULAMIENTO DE BOBINADOS EN RESINA EPOXI

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ENCAPSULATED ON EPOXI RESIN TRANSFORMERS

Desired Features Fiber Glass Reinforced Coil Vacuum Process Coil

Insulation System Epoxy resin + continuous fiberglass Epoxy resin + hardener + mineral filler

Encapsulating way At ambient temperature and pressure applying continuous

and crossed fiberglass

Autoclave

Winding design Layers ( typically from 3 to 4 layers)

Disc format

Conductors HV coil Retangular/round wire (typically round)

sheet or round wire (typically sheet )

Winding material Copper or Aluminium can be applied

Aluminum is used and reccomended

Partial Discharge In accordande to IEC 60076-11 In accordande to IEC 60076-11

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ENCAPSULATED ON EPOXI RESIN TRANSFORMERS

Desired Features Fiber Glass Reinforced Coil Vacuum Process Coil

Thermal Rating Class F 155ºC or H 180ºC Class F 155ºC

Coil More than 1 block ( typically 3 blocks)

Single block

Cooling ducts HV coils Yes - One or more ducts (typically 2 ducts)

No cooling duct

Resistance to transient over voltages

Specially indicated for NO LINEAR loads, constant switching.

Indicated for linear loads

Thermal/Mechanical Strenght

Specially indicated for variable loads

Mediun - Indicated for no variable loads

Seal Integrity Flexible insulation and system that eliminate coil cracking

Rigid casting

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