transformadores+abb-br

5/12/2018 Transformadores+ABB-BR - slidepdf.com

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A B B B A T r a n s f o r m e r s

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Tecnología en Transformadores de Distribución

ABB BlumenauJuliano Costas



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Revenues $3.3 billones

Aproximadamente 14,000 empleados

57 plantas en todo el mundo

Presencia en mas de 100 países

La mas completa línea de transformadores depotencia, distribución, accesórios y servicios.

Clase de tensión hasta 800kV

Liderazgo en la fabricación de transformadores



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Ubicación de las plantas en Brasil

ABB Transformadores de Potencia

Ubicación: Guarulhos/SP

ABB Transformadores de DistribuciónUbicación: Blumenau/SC



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BA PTPR Borderlines Ratings

3 PhaseTop Rating

SDT

<0.315 MVA

<=36 kV

LDT

< 40 MVA<= 72.5 kV

LPT> 275 kV

LPT> 200 MVA

>72.5 - 275 kV

MPT<=200 MVA

172 - 275 kV or BIL >650 kV

MPT>63– 200 MVA

>72.5 - 171 kV

SystemkV

MVA

275

172(for SP 1-5

max BIL 650 kV )

72.5

5 63 200

SPT 1-2< 40 MVA

>72.5-171 kVMax BIL 650 kV

40

MDT

=0.316- 5 MVA<=36 kV

LDT ext

40 – 63 MVA<=72.5 kV

MPT

>63 MVA<=72.5 kV

SPT 3-540-63 MVA

>72.5 –171 kVMax BIL 650 kV



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Transformadores de Distribución en aceite:

Potencia:

5 – 10.000 kVA (Blumenau)

Clase de Tensión:

Hasta 36,2 kV (Blumenau)

Tipos de aceite:

Parafinico

Nafténico

Silicón

BIOTEMP o Envirotemp (vegetal).

Tipos de Productos:

Transformadores de Distribución Monofásicos hasta 100kVA (SDT)

Transformadores de Distribución Trifásicos hasta 300kVA (SDT)

Transformadores tipo Pad mounted (Pedestal) monofásicos hasta 100kVA (SDP)

Transformadores de Distribución hasta 5MVA (MDT)

Transformadores Especiales (Pad mounted, Submersibles, Auto-protegidos)

Productos



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Transformadores SDT (hasta 315 kVA):

70 piezas / día para trifásicos

150 piezas / día para monofásicos 100 piezas / día para MIX.

Transformadores SDP (hasta 100 kVA):

100 piezas / día (12/06) 150 piezas / día (2007)

240 piezas / día (2008)

Transformadores MDT (hasta 5000kVA): Capacidad de 800 piezas/año (Potencia mediana 1000kVA)

Capacidad de la Planta



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Transformadores Monofásicos hasta 100kVA (SDT)

Características Standard:

Ojales de Suspensión

Terminal de Aterramiento Placa de Características

Soporte para instalación en poste

Aceite Mineral

Cambiador de derivaciones (tap’s)

Características Opcionales:

Terminal de Aterramiento Opcional

Válvula de Sobrepresión

Soporte para instalación de pararrayos



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Transformadores Trifásicos hasta 315kVA (SDT)


Terminal de Aterramiento Opcional


Soporte para instalación de pararrayos

Dispositivo de llenado

Tanque Corrugado

Características Standard:


Terminal de Aterramiento

Placa de Características

Soporte para instalación en poste

Aceite Mineral

Cambiador de derivaciones



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Transformadores de Distribuición hasta 5000kVA (MDT)

Características Standard hasta 500 kVA:


Terminal de Aterramiento

Placa de Identificación

Cambiador de Derivaciones

Ruedas Unidireccionales

Dispositivo de llenado

Características Adicionales para transformadores por encima de 500 kVA:

Indicador de Nível del Aceite


Ruedas Bidireccionales


Indicador Magnético de Nível de Aceite

Relé Buchholz

Válvula de Sobrepresión Súbita

Indicador de Temperatura de Aceite

Indicador de Temperatura de Arrollamiento

Tanque Corrugado

Ventilación Forzada



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Transformadores para Aplicaciones Especiales

Transformador Auto Protegido ( < 150kVA):


Terminales de Aterramiento

Soporte para poste

Fusible de alta tensión

Disyuntor de baja tensión

Transformador tipo Padmounted

Indicador de Nivel de Aceite



Terminales de Aterramiento

Aisladores de Alta Tensión Desconectables

Transformador Submersible (>150kVA, < 2000kVA)

Indicador de Nivel del Aceite


Aisladores de Alta Tensión Desconectables

Indicador de Temperatura de Aceite

Terminales de Aterramiento Manómetro



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Fotos de Transformadores– ABB Blumenau



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Fotos de Transformadores– ABB Blumenau



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La Evolución del Transformador



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Tecnologia de Proyectos de Transformadores- ABB Software especial para proyectos de transformadores de distribución

desarollados por ABB:

CDS – Common Design System (Núcleos apilados)

LWCT – Liquid Wounded Commom Technology (Núcleos arrollados)

Utilizado en 24 plantas de ABB en el mundo;

Alta confiabilidad: Ensayos de verificación realizados en vários países;

Uso del software Pro Engineer (ProE) – Modelaje en 3D - vídeo



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Tecnologia de Fabricación de Núcleos - ABB Chapas de acero silicio de grano orientado y pérdidas bajas:

M4 (0.27mm), M3 (0.23mm), HiB (0.23mm e 0.27mm)

Acesita (Brasil), AKSteel (USA), Kawasaki (Japão)

Corte del núcleo apilado en 45º del tipo “Step-Lap”

Reducción de hasta 40% de la corriente de excitación;

Reducción del nível de ruído en hasta 3 db;

Reducción de las pérdidas en vacio en hasta 10%.



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Tecnologia de Fabricación de Núcleos - ABB Corte del núcleo arrollado:

Tipo “Overlap Joint”;

Soldadura TIG en la ultima vuelta del nucleo

garantiza el cierre de los “gaps” durante eltransporte y vida útil del transformador.



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Tecnología de Fabricación de Bobinas - ABB Tipos constructivos utilizados en transformadores de distribución:

Retangular LHL (Low-High-Low) Retangular LH (Low-High) Oval LH (Low-High)



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Tecnología de Fabricación de Bobinas - ABB Tipos de materiales conductores utilizados:

Cobre.

Alumínio.

Tipos de conductores utilizados:

Hilo circular de cobre ò alumínio (generalmenteAT);

Hilo rectangular de cobre ò alumínio

(generalmente BT hasta 45 kVA);

Chapa de cobre ò alumínio (generalmente BTarriba de 75 kVA).

Tipos de materiales aislantes utilizados:

Papel diamantado termoestabilizado;

Carton “presspan”

Maderas especiales.



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Comparación entre Cobre y AluminioCoeficiente de Expansión (a 20ºC)

Alumínio: 23x10-6 cm/ºC

Cobre: 16.6x10-6 cm/ºC

El Aluminio se expande 30% mas que el cobre

Podria crear problemas de conexión utilizando tornillos

Utilizando arandelas de conexión apropiadas (concavas) lasconexiones proporcionan la elasticidad necesaria en el empalmesin la compresión del aluminio, con la misma eficiencia que losterminales de cobre.

ABB tiene larga experiencia (mas de 20 años) en lafabricación de transformadores con bobinas dealuminio, se tiene ya fabricado y despachado masde 2.000.000 de transformadores de distribuciónque hoy en día operan en todo el mundo,principalmente América del Norte Norte y Europa



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Conductividad Eléctrica:

Aluminio: 36.6 106 Ω-1m-1

Cobre: 59.6 106 Ω-1m-1

Para dos transformadores iguales (misma resistencia de arrollamiento paraun mismo comprimiento), la sección del arrollamiento de aluminio deberá ser

1.63 veces mas grande que la del arrollamiento de cobre:

Con un incremento de la sección transversal del alumínio, las pérdidas resistivas seran las

mismas en los dos arrollamientos;

Comparandose los dos materiales, pérdidas mas bajas seran logradas en aluminio con unproyecto mejor optimizado.

Comparación entre Cobre y Alumínio



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Capacidad Calorífica:

Aluminio: 0.220 cal/gºC

Cobre: 0.092 cal/gºC

Como el peso del aluminio es 0.488 el peso del cobre, tenemos:

Capacidad calorífica del Al = MAl x cAl

Capacidad calorífica del Cu = MCu x cCu

= (MAl / Mcu)x (cAl / cCu) = 0,488 x (0,220/0,092) =1,167 16,7% mas grande para el Al

O sea, el arrollamiento de aluminio posee una mejor soportabilidad a lascorrientes de corto-circuito y sobrecarga, en comparacion con losarrollamientos de cobre.

Comparación entre Cobre y Alumínio



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Las reservas naturales de aluminio son mas grandes que las reservas decobre.

Los transformadores fabricados con arrollamientos de alumínio son masligeros que los transformadores fabricados con arrollamientos de cobre.

En resumen, és mucho mas ventajoso para el cliente dejar libre laelección del material del bobinado al fabricante, que intentará siempreoptimizar los proyectos de acuerdo a las caracteristicas de los clientes,

pero considerando también los materiales disponibles en el mercado.

Eso garantizará que el cliente tendrá disponibles en sus manostransformadores diseñados y fabricados con lo mejor que hay en el

mercado, considerando tecnologias de proyecto, fabricación, ymateriales.

Comparación entre Cobre y Aluminio



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Material Aislador



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Tecnologia de Ensamblaje de la Parte Activa Núcleo arrollado

core-form;

Núcleo arrollado shell-form;

Núcleo apilado;

Soldadura y conexiónen cobre y alumínio.



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Dielectric Fluids Group- BIOTEMPTM Update

Fluido dielectrico amigable con el medio ambiente

Origen: Produccion agricola natural renovable

Aditivos: Inhibidores de oxidacion (aprobado en los niveles

utilizados)



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97

3020

5

0

20

40

60

80

100

BIOTEMP Mineral Oil RTEmp Silicone

% Biodegradability

21 Day Test

(CEC L-33-A-94)

Biodegradability Comparison



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Typical Properties of Insulating Fluids

Property Mineral Oil H.T.H. Silicone BIOTEMPTM BIOTEMP™Ranking

Sp. Gravity 0.91 0.87 0.96 0.91 Equal

Flash pt.OC 145* 285 300 343 Superior*

Fire pt.OC 160* 308 330 360 Superior*

Viscosity, cSt.

100oC 3 11.5 16 10 Equal

40oC 12 110* 38 45 Superior*

0oC 76 2200* 90 300 Superior*

Pour pt. OC -40 -24 -55 -15 to -25 Equal

Diel. Str., KV 30* 40 43 49 Superior*

(ASTM D877)

Diss. Factor, %

25oC .05 0.01 0.01 0.025 to 0.05 Equal

Permittivity 2.2 2.2 2.7 3.1 Superior

Resistivity, 1013

1014

1014

1013

Equal

Oxid. Inhibitor Optional Desirable No Required Equal

Biodegradability <30% 20% 0% 97% Superior



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Ventajas del BIOTEMPTM

Biodegradabilidad

Mejora de las propiedades de transferencia térmica

Mejora de la eficiencia operativaMejora de la seguridad operativa

Reducción de la contaminación de las aguas subterráneas



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Referencias en Brasil Hospital Infantil de Diabetes – Porto Alegre/RS (ago/2002)

CVRD (nov/2002)

CEMIG – Belo Horizonte/MG (ago/2003)

CPFL – Campinas/SP (fev/2004)

COELBA – Salvador/BA (ago/2004) - Retrofit

Fosfértil – Araxá/MG (nov/2004)

COSIPA – Cubatão/SP (abril/2005)

Embraco – Joinville/SC (jun/2005)

COPEL – Curitiba/PR (jun/2005)

AVON – São Paulo/SP (ago/2004)

Mineração Serra Grande – Crixás/GO (nov/2004)

Anglo Gold – Sabará/MG (mar/2005)

Cooper Tools – Sorocaba/SP (abril/2005)



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Referencias en el Mundo

Tigre Chile S.A. – Chile (nov/2004)

EDESUR – Argentina (mar/2005)

Chilectra – Chile (set/2005) – retrofit Essroc Cement – USA (ago/2004)

Cutler Hammer Engineering Serv – USA

Eaton Corporation - USA

GE Industrial Systems - USA GE Industrial Systems - USA

Siemens Energy & Automation - USA

Whirlpool Corporation - USA

Westinghouse Engineering Svc. - USA Blandin Paper Company – USA

Dow Chemical, Ohio – USA (set/2004)



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Referencias ABB-Blumenau con BIOTEMP 2006/2007

7 Transformadores Submersibles para CELESC (750 kVA – 25 kV);

4 Transformadores de distribución para Fundapark (2000 kVA – 25 kV);

16 Transformadores Submersibles para COPEL (500 kVA – 15 kV);

01 Transformador de distribución para CEMIG (30 kVA).



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Tanque Corrugado – Transformadores Sellados

Utilizado en todo el mundo por mas de 30 años;

Transformador mas pequeño y mas ligero;

Normalmente utilizado hasta 5000 kVA; Mas capacidad de disipación de calor.



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Tanque Corrugado – Transformadores Sellados

Espesor de lasparedes lateralesentre 1.06 y 1.6 mm;

La elasticidad de lasparedes del tanquecorrugado permitenuna sobrepresióninterna máxima de

0.3 kgf/cm2

; Reduce la posibilidad

de oxidación delaceite pues no entraen contacto con elaire.



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Transformadores Pad-mounted

Transformador sellado con tapa soldada;

Vários tipos de aisladores de AT y BT;

Envolvente de Protección de las conexiones externas;

Vários tipos de protección primária y secundária; Monofásico ò Trifásico.



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Accesorios de Transformadores Pad-MountedFusibles tipo “bayoneta”:

Proteción contra falta interna (fault sensing);sobrecarga (current sensing) o ambos (dualelement);

Generalmente en série con “limitador decorriente”;

Acceso externo con manopla de manobra;

Baja capacidad de interrupción (rango de 4 kA)



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Conexión de bayoneta + fusible + isolation link en el transformadorAccesorios de Transformadores Pad-Mounted



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Conexión de bayoneta + fusible + isolation link en el transformadorAccesorios de Transformadores Pad-Mounted



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Seccionador imnersa en aceite:

Instalación interna en el transformador;

Interrupción bajo carga en el primário.

Accesorios de Transformadores Pad-Mounted



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Fusible Limitador de Corriente:

Alta capacidad de interrupción (rango de 40 kA).

Accesorios de Transformadores Pad-Mounted



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