1ZSE 5492-106 es, Rev. 5 - ABB Group · 2018-05-10 · El selector de carga es un sistema formado por contac-tos fijos y un contacto móvil. Los contactos fijos van montados en aisladores

Cambiadores de tomas en carga, tipo UBBGuía técnica

1ZSE 5492-106 es, Rev. 5, 2005-02-15

La finalidad de esta guía técnica es ofrecer a los fabricantes de transformadores, así como asus diseñadores e ingenieros, la información técnica necesaria para seleccionar el cambiadorde tomas en carga y el mecanismo de accionamiento motorizado adecuados. Paraasegurarse de que se elige el mejor producto, es recomendable utilizar esta guía junto con laGuía de selección y las Guías de diseño.

Los datos técnicos sobre los cambiadores de tomas en carga y los mecanismos deaccionamiento motorizados de ABB se presentan en documentos separados (uno por cadatipo).

La información que contiene este documento es de carácter general, por lo que no abarcatodas las aplicaciones posibles. Si desea información sobre cualquier aplicación específicaque no se contemple en el documento, diríjase directamente a ABB o a su distribuidor oficial.

ABB no garantiza ni asume responsabilidad alguna en relación con la exactitud de lainformación que contiene este documento o el uso que se haga de ella. Toda la informaciónde este documento está sujeta a modificaciones sin previo aviso.

Declaración de conformidad del fabricanteEl fabricante ABB Power Technologies AB

ComponentsSE-771 80 LUDVIKASuecia

Declara que

Los productos Cambiadores de tomas en cargade tipo UBcon mecanismos de accionamiento motorizadode tipo BUE y BUL

cumplen los requisitos que a continuación se detallan.

Por su diseño, la máquina, considerada parte integrante de un transformador de potencia sumergido enaceite, cumple los requisitos que se establecen en la normativa siguiente:

• Directiva sobre máquinas 89/392/CEE (modificada por las Directivas 91/368/CEE y 93/44/CEE) yDirectiva 93/68/CEE (marcado), a condición de que la instalación y la conexión eléctrica hayansido realizadas correctamente por el fabricante del transformador (es decir, respetando nuestrasinstrucciones de instalación) y

• Directiva sobre compatibilidad electromagnética 89/336/CEE, respecto a las característicasintrínsecas de emisión y niveles de inmunidad y

• Directiva sobre baja tensión 73/23/CEE (modificada por la Directiva 93/68/CEE) respecto al motory a los equipos integrados en los circuitos de control.

Certificado de incorporación:

Las máquinas indicadas no deberán ponerse en servicio hasta que la maquinaria en la que se hanincorporado haya sido declarada conforme con la Directiva sobre máquinas.

Fecha: 2003-01-15

Firmado por: .........................................................................Folke Johansson

Cargo Director de la división de cambiadores de tomas

Información general ____________ 4

Principios de diseño ____________ 6

Cambiador de tomas en carga ______________ 6Selector de carga_________________________ 6

Resistencias de paso ___________________ 7Preselector ___________________________ 7Engranaje de cruz de Malta ______________ 7Caja del selector de carga _______________ 8Conservador de aceite __________________ 8

Mecanismo de accionamiento motorizado _____ 9Tipo BUL ____________________________ 9Tipo BUE ____________________________ 9Aplicaciones especiales _________________ 9Accesorios ___________________________ 9

Principios de funcionamiento _____ 10

Cambiador de tomas en carga ______________ 10Secuencia de conmutación ______________ 10Selector de carga ______________________ 10Preselector de conmutaciónmás/menos ___________________________ 11Preselector de conmutacióngruesa/fina ___________________________ 11

Característicasy datos técnicos _______________ 12

Cambiador de tomas en carga ______________ 12Designación de tipo ____________________ 12Tensión de escalón asignada _____________ 12Normas y ensayos _____________________ 12Placa de características _________________ 12Duración de los contactos _______________ 12Duración mecánica _____________________ 13

ÍndiceNiveles de aislamiento __________________ 13Intensidad de la corriente de cortocircuito ___ 14Tensión de servicio máxima por fase através del bobinado de regulación _________ 14Resistencias de interconexión ____________ 14Corriente de paso nominal _______________ 14Corriente de paso nominal máxima ________ 14Sobrecarga ocasional___________________ 14Temperatura del aceite _________________ 14Conductores de los bobinados ____________ 14

Diseño, instalacióny mantenimiento _______________ 15

Cambiador de tomas en cargaEsquemas ___________________________ 15Secado ______________________________ 19Pintura ______________________________ 19Pesos _______________________________ 19Llenado de aceite ______________________ 19Instalación ___________________________ 19Mantenimiento ________________________ 19Unidad de filtro de aceite ________________ 19Pedido de versiones alternativas __________ 19Relé de presión _______________________ 20

Descripción general _________________ 20Diseño ____________________________ 20Funcionamiento ____________________ 20Presión de funcionamiento ____________ 20Pruebas ___________________________ 20

Dimensiones de cambiador de tomas en cargatipo UBB _____________________________ 21

Mecanismo de accionamiento motorizado _____ 21Diseño ______________________________ 21Instalación ___________________________ 21Mantenimiento ________________________ 21Dimensiones, sistema de ejes de transmisióny mecanismo de accionamiento motorizado _ 22

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Información generalCuando el cambiador de tomas en carga está activo, segenera en él un arco eléctrico. Para evitar que el aceitedel transformador se contamine, el cambiador de tomasestá alojado en su propio compartimento de aceite,separado del aceite del transformador. Todos loscomponentes que establecen o cortan la corrientedurante el funcionamiento del cambiador de tomas seencuentran también en el compartimento del cambiadorde tomas. La gama de cambiadores de tomas en cargaUB funciona con arreglo al principio del selector decarga, lo que significa que las funciones de selector detomas y de conmutador están reunidas en una sola.

El cambiador de tomas en carga de tipo UB va montadodentro de la cuba del transformador. Según lasnecesidades, se puede solicitar para montaje por la tapao por la culata. El cambiador de tomas se entrega yapreparado para su instalación dentro de la cuba deltransformador, lo que simplifica los procedimientos deinstalación.

Todo el equipamiento necesario para utilizar el cambia-dor de tomas se encuentra en un cilindro de plásticoreforzado con fibra de vidrio: la caja del selector decarga. Un mecanismo de accionamiento motorizadoindependiente, instalado en el lateral de la cuba deltransformador y conectado mediante ejes de transmisióny engranajes cónicos, proporciona la fuerza motriznecesaria para el funcionamiento del cambiador.

Fig. 1. Cambiador de tomas en carga de tipo UBBRN

L037164

5

Fig. 2. Cambiador de tomas en carga de tipo UBBRT

Relé de presión

Ventana delindicador deposición

Válvulas depurga del aire

Válvula de aceite

Anillos deblindaje

Resistenciade paso

Terminalcolector decorriente

Engranaje cónico

Tapa superior

Brida

Cilindro

Conexión alconservador de aceite

Contactos móviles

Preselector:

Contactos fijos

Contactos fijos

Selector de carga:

Contactos móviles

Eje del selector de carga

Tornillo de purgade la válvula de fondo

Base

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Fig. 3. Contactos fijos y móviles

Cambiador de tomas en cargaEl cambiador de tomas se compone de tres unidadesmonofásicas, idénticas entre sí, montadas en la caja delselector de carga. Cada unidad monofásica estáequipada con un selector de carga y contactos de paso.

El cambiador incluye además un preselector paraconmutación menos/más o gruesa/fina.

Selector de cargaEl selector de carga es un sistema formado por contac-tos fijos y un contacto móvil.

Los contactos fijos van montados en aisladorespasamuros insertados a través de la pared del cilindrode la caja del selector de carga. Cada contacto fijo llevados líneas de contacto a cada lado, una para el contactoprincipal móvil y otra para los contactos de conmutaciónmóviles.

El sistema de contactos móviles de una unidadmonofásica consiste en un contacto principal, uncontacto de conmutación principal y dos contactos depaso. El sistema está integrado de tal forma que

Principios de diseño

Contactos fijos

Contactos móviles

constituye una unidad rígida que gira por medio de uneje de transmisión común aislado. En la posición detrabajo, la corriente de carga se transmite por medio delcontacto principal móvil (formado por dos dedos decontacto), que se mantiene presionado contra elcontacto fijo mediante resortes. Tanto el contacto deconmutación móvil como los contactos de paso tienenforma de rodillo y se desplazan sobre los contactos fijos(cuya forma se asemeja a la hoja de un cuchillo). Véasela figura 3. Los contactos de conmutación fijos y móvilesson los responsables del paso o el corte de la corriente.

Los contactos de conmutación son de cobre/tungstenoo, en el caso de los cambiadores de tomas de intensidadmás baja, únicamente de cobre. En la posición detrabajo, la corriente se transmite por superficies de cobreo plata puras que no generan arcos eléctricos.

7

Resistencias de pasoLas resistencias están hechas de hilo enrollado enespiral en bobinas aislantes. Van conectadas entre elcontacto principal móvil y los contactos de paso.

PreselectorEl preselector se utiliza para invertir el bobinado deregulación o para cambiar la conexión en la regulacióngruesa/fina.

Una fase del preselector está formada por un contactomóvil y tres contactos fijos. El contacto móvil vamontado en un cilindro aislado en pivote en la partesuperior del eje de transmisión (véase la figura 4). Lacorriente se transmite por los cuatro dedos del contactomóvil. Las superficies de contacto son de plata y cobre.El funcionamiento del preselector no afecta al paso o lainterrupción de la corriente.

Fig. 4. Preselector

Engranaje de cruz de MaltaEl principio en que se basa el engranaje de cruz deMalta permite convertir un movimiento giratorio en unmovimiento escalonado. Un sistema de ejes y engrana-jes cónicos transmite la fuerza motriz que genera elmecanismo de accionamiento motorizado. Impulsadopor un acumulador de resorte, el engranaje de cruz deMalta acciona el selector de carga y el preselector. Esteengranaje se utiliza también para bloquear el sistema decontactos móviles en posición. El sistema de engranajesno requiere mantenimiento.

Contactosmóviles

Contactos fijos

8

Fig 5. Sistema cambiador de tomas en carga

Caja del selector de cargaEl compartimento de aceite del cambiador de tomas estáseparado del aceite del transformador por un cilindroresistente al vacío, diseñado para soportar una presiónde ensayo de 100 kPa o un vacío total. El cilindro es deplástico reforzado con fibra de vidrio y está equipadocon una brida de metal en la parte superior y un fondometálico cerrado en la inferior. La base, la brida y lacubierta superior, así como los accesorios montados enla cubierta, son de aluminio fundido. Tanto el cilindrocomo la junta son estancos al aceite, estanqueidad quese verifica periódicamente con el método vacío/helio.Esta precaución garantiza la separación entre el aceitecontaminado del cambiador de tomas y el aceite deltransformador. La cubierta superior está equipada conbridas de unión para las tuberías de conexión alconservador de aceite y el relé de presión. Todas lasconexiones son permanentemente orientables.

Conservador de aceiteEl cambiador de tomas debe conectarse a un conserva-dor de aceite independiente, situado preferiblemente a lamisma altura que el conservador del transformador ojusto debajo de éste.

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El mecanismo de accionamiento motorizado proporcionala fuerza motriz que necesita el cambiador de tomas.Como su nombre indica, la fuerza procede de un motor yse transmite por medio de una serie de engranajes y uneje de transmisión. Diversos elementos instalados en elmecanismo alargan los intervalos de mantenimiento yaumentan la fiabilidad del mecanismo.

Se pueden utilizar dos tamaños de mecanismo deaccionamiento motorizado:

Tipo BULEl mecanismo de accionamiento motorizado de tipo BULes el estándar del cambiador de tomas en carga de tipoUBB, pero el espacio disponible para los accesoriosopcionales es limitado.

Tipo BUEEl mecanismo de accionamiento motorizado de tipo BUEes el más adecuado cuando se necesita espacioadicional para accesorios opcionales en el armario deaccionamiento motorizado.

Para obtener una descripción detallada del funciona-miento, consulte la Guía técnica del mecanismo deaccionamiento motorizado de tipo BUL o de tipo BUE.

Si tiene alguna duda sobre qué modelo elegir, consulte aABB.

Aplicaciones especialesConsulte a ABB si necesita un cambiador de tomas parauna aplicación especial, como por ejemplo,transformadores de hornos de arco o convertidores.

AccesoriosConsulte a ABB si desea saber qué accesorios sepueden instalar en el cambiador de tomas en carga y enlos mecanismos de accionamiento motorizado.

Fig. 7. Mecanismo de accionamiento motorizado, tipo BULFig. 6. Mecanismo de accionamiento motorizado, tipo BUE

L37166 L37167

Mecanismo de accionamiento motorizado

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Principios de funcionamientoCambiador de tomas en cargaSecuencia de conmutaciónLa secuencia de conmutación viene dada por lo que seconoce como ciclo de banderines simétricos. Esto significaque el contacto de conmutación principal del selector decarga se abre antes de que las resistencias de paso seconecten en el escalón de regulación. El resultado es unafiabilidad óptima en caso de sobrecargas.

A la carga nominal, la interrupción se produce en el primercero de corriente tras la separación de los contactos, lo quesupone una duración media del arco de aproximadamente 6milisegundos a 50 Hz. La duración total de una secuenciacompleta es de unos 50 milisegundos. El tiempo de cambiode toma del mecanismo de accionamiento motorizado es deaproximadamente 5 segundos por escalón.

Selector de cargaLos diagramas de la figura 8 muestran la secuencia deconmutación del paso de la posición 1 a la posición 2. Elcontacto móvil H aparece representado como un solocontacto, aunque de hecho es doble y está formado por elcontacto principal y el contacto de conmutación principal. Elcontacto principal se abre antes que el contacto deconmutación principal y se cierra después que éste.

Fig. 8b.

El contacto de paso M2 conecta con el contacto fijo 1 yel contacto de conmutación principal H se abre. Laresistencia de paso y el contacto de paso M2 conducenla corriente de carga.

Fig. 8a.

Posición 1. El contacto principal H conduce la corrientede carga. Los contactos de paso M1 y M2 están abiertosy situados en los espacios entre los contactos fijos.

Fig. 8c.

El contacto de paso M1 conecta con el contacto fijo 2.La corriente de carga está dividida entre los contactosde paso M1 y M2. La corriente circulante está limitadapor las resistencias.

Fig. 8d.

El contacto de paso M2 se separa del contacto fijo 1. Laresistencia de paso y el contacto de paso M1 conducenla corriente de carga.

Fig. 8e.

Posición 2. El contacto de conmutación principal Hconecta con el contacto fijo 2. El contacto de paso M1 sesepara del contacto fijo 2. El contacto principal Hconduce la corriente de carga.

En la conmutación más/menos y gruesa/fina se utiliza elpreselector.

11

Fig. 9a. Posición de inversión

Fig. 9b.

H: contacto principalM1, M2: contactos de paso

10 e

spira

s

Preselector para conmutación más/menosLos esquemas de la figura 9 muestran la secuencia deconmutación cuando el preselector R se invierte para laconmutación más/menos. El brazo de contacto delselector de carga pasa del contacto fijo 9 al contacto fijoK (=10). Está conectado al extremo del bobinadoprincipal. La corriente de carga pasa directamente delbobinado principal a través del contacto K y sale por elcolector de corriente situado en el eje del selector decarga. El extremo superior del bobinado de regulaciónaún está conectado al bobinado principal. Es la posiciónde inversión.

El brazo de contacto del preselector R se ha desplazadodel contacto (+) al contacto (–), a través del cual estáconectado al bobinado principal el extremo inferior delbobinado de regulación. La corriente de carga siguepasando directamente del bobinado principal a travésdel contacto K. Cuando el preselector completa suacción, el brazo de contacto del selector de cargacomienza a desplazarse hacia el contacto 1. Los dosmovimientos se producen durante la misma maniobrapor la acción del mecanismo de accionamiento motoriza-do, por lo que no se produce ninguna posiciónintermedia.

Preselector para conmutación gruesa/finaDesde el punto de vista mecánico, la conmutacióngruesa/fina es idéntica a la conmutación más/menos; loque varía es la conmutación eléctrica. En este tipo deconmutación, el preselector conecta o desconecta elbobinado de regulación fina.

Conmutación con inductancia de fugapara regulación gruesa/finaEn el paso del extremo del bobinado fino al extremo delbobinado grueso en los cambiadores de tomas de tiporesistivo, se puede montar una inductancia de fugaelevada con los dos bobinados en oposición serie. Estopuede provocar un desplazamiento de fase entre lacorriente conmutada y la tensión de restablecimiento delconmutador o el selector de carga y, como resultado,generar un arco eléctrico mayor que debe ser limitado.Si desea una inductancia de fuga, indíquelo en elpedido. Si tiene alguna duda sobre este punto, consultea ABB.

TERMINALDELCOLECTORDECORRIENTE

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Fig. 10. Tensión de escalón asignada

Tensión deescalón (V)

Tensión de escalón asignadaLa tensión de escalón máxima admisible está limitada porla rigidez dieléctrica y por la capacidad de conmutacióndel selector de carga. Por tanto, es función de la corrientede paso nominal, como se muestra en la figura 10.

A. Cambiador de tomas con: 13-14 posiciones lineales13, 25-27 posiciones más/menos,13, 25-27 posiciones gruesa/fina

B. Cambiador de tomas con: 11-12 posiciones lineales11, 21-23 posiciones más/menos11, 21-23 posiciones gruesa/fina

C. Cambiador de tomas con: máx. 10 posiciones lineales≤ 9, 15-19 posiciones más/menos≤ 9, 15-19 posiciones gruesa/fina

BA C

Cambiador de tomas en cargaDesignación de tipo

U B B . . XXX/YYYTipo

Tipo de conmutaciónL LinealR Más/MenosD Gruesa/Fina

Tipo de conexiónN Trifásica con punto neutroT Trifásica totalmente aislada

Tensión soportada a los impulsos200 kV, 350 kV

Corriente de paso nominal máxima150 A, 400 A, 500 A

Número máximo de posicionesConmutación lineal: 14 posicionesConmutación más/menos: 27 posicionesConmutación gruesa/fina: 27 posiciones

Normas y ensayosLos cambiadores de tomas en carga de tipo UB cumplenlos requisitos de la norma IEC 60214-1.

Características y datos técnicos

Corriente de pasonominal (A)

Placa de características

Fig. 11. Ejemplo de placa de características fm_00272

1500

1000

500

0100 200 300 400 5000

Los ensayos aplicados a estetipo incluyen:• Ensayo de aumento de temp.

de los contactos• Ensayos de conmutación• Ensayo de corriente de

cortocircuito• Ensayo de impedancia de

conmutación• Ensayos mecánicos• Ensayos dieléctricos

Los ensayos de rutinaincluyen:• Comprobación del

montaje• Ensayo mecánico• Ensayo de secuencias• Ensayo de aislamiento

de los circuitos auxiliares• Ensayo de vacío• Inspección final

Corriente de paso nominalLa corriente de paso nominal del cambiador de tomas es lacorriente que el cambiador de tomas es capaz de transferir deuna toma a otra a la tensión de escalón asignadacorrespondiente, y que puede conducirse de maneracontinuada sin que ello afecte a las características técnicasindicadas en este documento. La corriente de paso nominalestá limitada por la tensión de escalón tal y como se muestraen la curva de la figura 10.La corriente de paso nominal determina el dimensionamientode las resistencias de paso y la vida útil de los contactos, yviene indicada en la placa de características (figura 11).

Corriente de paso nominal máximaLos modelos UB han sido diseñados para una corrientede paso nominal máxima de 150 A, 400 A ó 500 A.

Duración de los contactosLa duración prevista de los contactos fijos y móviles delselector de carga se muestra en la figura 12 como una funciónde la corriente de paso nominal. Como la mayoría de loscambiadores de tomas no trabajan a la corriente máxima todoel tiempo, se ha incluido en la figura una línea de puntos paraindicar la duración estimada de los contactos en el caso de uncargador tomas con una carga media del 80%. Los valores sehan calculado a partir de los resultados de una prueba deservicio. A tensiones de escalón iguales o inferiores a 40 V a50 Hz e iguales o inferiores a 50 V a 60 Hz, la duraciónprevista de los contactos es siempre de 500.000 maniobras.

13

Fig. 13. Conmutación lineal Fig. 14. Conmutación más/menos Fig. 15. Conmutación gruesa/fina

b1 y d1 se prolongan hasta los contactoscorrespondientes de la siguiente fase

b1 se prolonga hasta los contactoscorrespondientes de la siguiente fase

Duración mecánicaLa duración mecánica del cambiador de tomas se hacalculado a partir de un ensayo de resistencia. Dicho ensayoha demostrado que el desgaste mecánico es insignificante yque el cambiador de tomas conserva la integridad mecánicadespués de más de 500.000 maniobras.

Niveles de aislamientoLos niveles de aislamiento se indican como la tensiónsoportada a un impulso de 1,2/50 µs – tensión soportadaa frecuencia industrial.

Fig. 12. Duración prevista de los contactos a 50 Hz. A 60 Hz,la duración prevista de los contactos es en torno a un 20%mayor, hasta un máximo de 500.000 maniobras.

Corriente de paso nominal

150 A 80 %400-500 A 80 %

Número demaniobras

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

100 200 300 400 500 A

TipoUBB

a tierra

Tensión de serviciomáx. entre lasfases del modeloUBB.T totalmenteaislado 1)

Niveles de aislamiento kV

b1entre fasestotalmenteaisladas 1)

200/...350/...

220–70350–140

200–70350–140

36.576

1)Clase II según IEC 60214, cláusula 5.2.6

Tipo deconmutación

Número deposiciones

a2Entre el primer

contacto yel último

(Fig. 13–15)

c1A través del

pre-selector

(Fig. 14 y 15).

b1En el selector

de carga

d1En el pre-selector

Lineal

Más/Menos

Gruesa/Fina

101214

9, 15–1911, 21–2313, 25–27

15–1921–2325–27

200–60180–60170–60

200–60180–60170–60

200–60180–60170–60

250–60

250–60 250–60 350–140

BIL 200 BIL 350

Dentro de una fase Entre fases para el tipo de punto neutro

Tabla 1. Niveles de aislamiento

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Intensidad de la corriente decortocircuitoLa intensidad de la corriente de cortocircuito se com-prueba mediante tres aplicaciones de 3 segundos deduración, sin desplazamiento de los contactos entre lastres aplicaciones. Cada aplicación tiene un valor inicialde 2,5 veces el valor eficaz (rms).

Tensión de servicio máxima por fase através del bobinado de regulaciónTal y como se muestra en la figura 10, la tensión deservicio máxima por fase admisible es el producto delnúmero máximo de escalones y la tensión de escalónadmisible.

Resistencias de interconexiónSi la tensión de servicio y las capacitancias del bobinadoson tales que la tensión de restablecimiento delpreselector excede de 25 kV, es preciso limitarla a esevalor o uno inferior por medio de una resistencia deinterconexión. Las resistencias de interconexión semontan bajo la base en los modelos con punto neutro yen las conexiones exteriores al cilindro en los modelostotalmente aislados.

Las reglas de cálculo de las resistencias de interco-nexión se detallan en el documento independienteResistencias de interconexión para cambiadores detomas en carga, 5492 0030E-39.

Sobrecarga ocasionalSi la corriente de paso nominal del cambiador de tomasno es inferior al valor más alto de la corriente de tomadel bobinado de tomas del transformador, el cambiadorde tomas no evitará la sobrecarga ocasional deltransformador, de conformidad con las normasIEC 60354 “Guía de carga para transformadoresinmersos en aceite”, ANSI/IEEE C57.91 “Guía de cargapara transformadores de potencia inmersos en aceite” yCAN/CSA-C88-M90.

Para cumplir estos requisitos, los modelos UB se handiseñado de tal forma que el aumento de temperatura delos contactos por encima de la del aceite que los rodeano exceda de 20 K a una corriente de 1,2 veces lacorriente de paso nominal máxima del cambiador detomas.

Fig 16. Temperatura del aceite del cambiador de tomasen carga

oC

1) No se permite ninguna maniobra

2) Sobrecarga de emergencia.El cambiador de tomas en cargano evitará la sobrecarga ocasionaldel transformador, en línea con lasnormas indicadas en la secciónSobrecarga ocasional anterior.

3) Rango de funcionamiento normal.

4) Dentro de este rango no se permiteninguna sobrecarga.

5) Utilización exclusivamente contransformador sin tensión.

fm_00215

Conductores de los bobinadosLa temperatura de los conductores conectados a losterminales situados en la parte trasera del cambiador detomas en carga no debe superar en más de 30 K latemperatura del aceite que los rodea.

-40

+105

-25

+1151)

2)

3)

4)

5)

0

Corriente de pasonominal máx.A, rms

Tres aplicaciones de 3segundos de duraciónA, rms

150, 400, 500 8000

Tabla 2

La duración de los contactos especificada en la placa decaracterísticas y en la presente guía únicamente esválida a condición de que no se produzcan corrientes desobrecarga equivalentes a 1,5 veces la corriente depaso nominal como máximo en más del 3% de lasmaniobras del cambiador de tomas.

Por encima de estos valores, las sobrecargas aumentanel desgaste de los contactos y reducen su vida útil.

Temperatura del aceiteLa temperatura del aceite que rodea al cambiador detomas en carga debe estar comprendida entre -25 y+105 oC en condiciones de funcionamiento normales,como se muestra en la figura 16. Este intervalo sepuede ampliar hasta -40 oC a condición de que laviscosidad del aceite del cambiador de tomas seencuentre entre 2 y 800 mm 2/s (= cst).

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Diseño, instalación y mantenimientoCambiador de tomas en cargaEsquemas de las unidades monofásicasLos esquemas de conexión básicos muestran losdiferentes tipos de conmutación y las conexionesadecuadas a los bobinados del transformador. Además,muestran las conexiones con el número máximo deespiras en el bobinado del transformador, con elcambiador de tomas en la posición 1.

El cambiador de tomas también se puede conectar detal modo que la posición 1 tenga un número efectivo deespiras mínimo en el bobinado del transformador con elcambiador en la posición 1.

Número de espiras 8 4 4Posiciones de toma (eléctricas) 9 9 9

9 Escalones de regulación

Número de espiras 9Posiciones de toma (eléctricas) 10

Lineal Más/Menos Gruesa/Fina


16

Lineal Más/Menos Gruesa/Fina









17

Más/Menos Gruesa/Fina


Número de espiras 10 9Posiciones de toma (eléctricas) 19 19







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Más/Menos Gruesa/Fina



Esquemas de conexión básicos de la gama UBB de cambiadores de tomas en carga.





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SecadoEl cambiador de tomas debe almacenarse protegido dela intemperie y dentro de su envoltura de plástico hastael momento del montaje. Si la envoltura de plástico nose ha roto antes del montaje no es necesario secar elcambiador de tomas.

El cambiador de tomas se puede secar junto con eltransformador de una de las siguiente maneras:alternando aire caliente y vacío o fase de vapor a unatemperatura máxima de 135 oC (275 oF) y una diferenciade presión máxima de 100 kPa entre el cambiador detomas y el transformador.

PinturaLas superficies de la sección superior del cambiador encontacto con el aire van pintadas.

Se aplican tres capas de pintura:Una capa de imprimación acrílica monocomponente de30 µmUna capa de imprimación epoxi bicomponente de 60 µmUna capa de acabado de poliuretano bicomponente de60 µm

El color de acabado es gris/azul conforme con Munsell5.5B 5.5/1.25.

PesosLa tabla 3 detalla los pesos de todos los modelos de lagama de cambiadores de tomas en carga UB. El pesodel mecanismo de accionamiento motorizado y delsistema de ejes de transmisión no está incluido.

MantenimientoLa gama UB de cambiadores de tomas en carga ha sidodiseñada para ofrecer una fiabilidad óptima. Su diseño,sencillo y sólido, le proporciona una vida útil igual a la deltransformador. Sin embargo, para evitar problemasdurante el funcionamiento es necesario llevar a cabo unmínimo de mantenimiento. Los únicos elementos querequieren mantenimiento durante la vida útil del cambiadorde tomas son los contactos, el aceite y el mecanismo deaccionamiento motorizado.

Los cambiadores deberán someterse a una inspecciónanual mientras el transformador esté en servicio. Durantedicha inspección habrá que comprobar el contador parasaber cuándo debe llevarse a cabo una revisión.

Por lo general, la revisión deberá realizarse cuando hayatranscurrido la quinta parte de la duración prevista de loscontactos o como mínimo una vez cada cinco años, lo queprimero ocurra. La revisión debe llevarla a cabo personalque conozca debidamente el producto. En la revisión sepurga el aceite y se levanta el inserto. Consisteesencialmente en limpiar y comprobar los contactos (ysustituirlos si están desgastados) y en filtrar y cambiar elaceite. El mecanismo de accionamiento motorizado y elsistema de ejes también deben comprobarse y lubricarse,y el relé de presión debe verificarse.

Consulte la Guía de mantenimiento adecuada paraobtener más información.

Unidad de filtro de aceiteEl cambiador de tomas en carga se puede equipar conuna unidad de filtro de aceite de filtrado continuo.Encontrará más información en la guía 1ZSE 5492-152.

Pedido de alternativasLa conexión de las tuberías se puede realizar de variasmaneras:

Válvula R ½”

Tubería de conexión al conservador

Cubierta con válvula de purga del aire

Relé de presiónfm_00258

Estándar

Tubería de conexión al filtro de aceite, ladode aspiración

Tubería de conexión al filtro de aceite, ladode retorno

Relé de presión


Filtrado del aceite

fm_00257


Relé de presión

Cubierta con válvula de purga del aire

Tubería con válvula de purga del aire paravaciado del aceite

fm_00255

VaciadoPara conexión de la tubería y la válvula al transformador

Cambiador detomas en cargaDesignación de tipo

Cambiador detomas sin aceite

Aceiterequerido

TotalPeso aprox. en kg

Tabla 3. Pesos

Mecanismo de accionamiento motorizado (BUL): 75 kg

Mecanismo de accionamiento motorizado (BUE): 130 kg

Sistema de ejes de transmisión: Aprox. 10 kg

Llenado de aceiteConsulte el procedimiento adecuado de llenado deaceite en la Guía de instalación y puesta en servicio.

InstalaciónConsulte las instrucciones de instalación en la Guía deinstalación y puesta en servicio correspondiente.

UBBLN XXX/YYY 140 100 240UBBRN XXX/YYYUBBDN XXX/YYY

UBBLT XXX/YYY 155 125 280UBBRT XXX/YYYUBBDT XXX/YYY

20

Relé de presión

110 V CC 0,8 A 0,2 A < 40 ms

125 V CC 0,6 A 0,15 A < 40 ms

220 V CC 0,4 A 0,1 A < 40 ms

125 V CA 5 A 5 A cos ϕ ≈ 0,4

250 V CA 2,5 A 2,5 A cos ϕ ≈ 0,4

2 kV, 50 Hz, 1 min

LR

LR

LR

$%%�&RPSRQHQWV

30 54 67

~200~35

110

~155

15

32

11 Conexión paraequipos depruebasR 1/8”

fm_00213Fig. 17.

Descripción general

La protección del cambiador de tomas en carga estágarantizada por medio de un relé montado en la cubiertadel cambiador de tomas. En caso de sobrepresión en elcambiador de tomas, el relé dispara los disyuntoresgenerales del transformador. Si se dispara el relé depresión, será preciso abrir el cambiador de tomas ycomprobarlo cuidadosamente con ayuda de la guía dereparación. Si se descubre algún fallo, habrá quecorregirlo antes de poner nuevamente en servicio elcambiador de tomas.

Diseño

El relé de presión está montado en una válvula de tresvías. Las otras dos salidas de la válvula presentan unabrida de conexión en un lado y una conexión para losequipos de pruebas en el otro (véase la figura 17).

La caja del relé de presión es de una aleación dealuminio sin cobre y lleva una capa externa de esmalte.Previo pedido se puede suministrar un modelo de aceroinoxidable. Clase de protección IP66.

El relé de presión ha sido diseñado para uno o doselementos de conmutación. La presión de funcionamien-to (valor de consigna) ha sido definida por el fabricante.Herméticamente sellado y lleno de nitrógeno a presión,el microinterruptor está separado del espacio deconexión por un tapón hermético. Estas medidas tienenpor objeto garantizar un funcionamiento seguro.

Funcionamiento

Cuando la presión contra el pistón sobrepasa la fuerzadel resorte del pistón, el pistón se mueve y activa elelemento de conmutación.

El tiempo de funcionamiento es inferior a 15 ms atemperaturas comprendidas entre 40 °C y +80 °C, conuna presión de 20-40 MPa/s. El tiempo de funcionamien-to se define como el tiempo que transcurre entremomento en que la presión dentro del compartimento deaceite del cambiador de tomas en carga supera el valorde consigna definido para el relé de presión y elmomento en que el relé de presión envía una señalestable para accionar los disyuntores principales.

Presión de funcionamiento

La presión de funcionamiento (valor de consigna) es de100 kPa (14 Psi) si el nivel de aceite está menos de 7metros por encima del nivel del relé de presión. Previopedido se puede suministrar un relé de presión con unapresión de funcionamiento más alta.

Pruebas

Consulte las instrucciones de la Guía de instalación ypuesta en servicio para poner en servicio el transforma-dor y efectuar las pruebas del relé de presión.

Características técnicas – microinterruptor

Pistón

NA NC C NA NC C64 66 65 61 63 62

NA NC C61 63 62

Contacto de conmutación

Un contacto deconmutación unipolar

Dos contactos deconmutación unipolares

Tuerca de ajusteResorte

Prensaestopa paracable de Ø6-13 mm

Tensión Cargaresistiva

Cargainductiva

Poder de corte Tensiónsoportada entrecontactos abiertos

Tabla 4.

21

Dimensiones del cambiador de tomasen carga de tipo UBBSalvo que se indique lo contrario, todas las dimensionesson en milímetros.

Fig. 18. Dimensiones, tipo UBB

Mecanismo de accionamientomotorizadoDiseñoPara obtener una descripción detallada del diseño,consulte la Guía técnica del mecanismo deaccionamiento motorizado tipo BUL o tipo BUE.

InstalaciónEl mecanismo de accionamiento motorizado va montadoen la parte exterior de la cuba del transformador yconectado al cambiador de tomas (o los cambiadores detomas) por medio de ejes de transmisión y engranajescónicos.

El procedimiento adecuado de instalación se puedeconsultar en la Guía de instalación y puesta en servicio.

MantenimientoInspeccione periódicamente el mecanismo deaccionamiento motorizado, coincidiendo con lasrevisiones del cambiador de tomas.

Para obtener información sobre los procedimientos deinspección y mantenimiento, consulte la Guía demantenimiento correspondiente.

Al conservador deaceite

Ø 6

00H

(ve

áse

la ta

bla

5)13

2

Ø 394

Cambiador de tomas en cargaDesignación de tipo

Dimensión Hmm

UBBLN XXX/YYYUBBRN XXX/YYYUBBDN XXX/YYY

1193

UBBLT XXX/YYYUBBRT XXX/YYYUBBDT XXX/YYY

1489

Tabla 5. Dimensiones, tipo UBB

22

Dimensiones, sistema de ejes de transmisión y mecanismo de accionamientomotorizadoSalvo que se indique lo contrario, todas las dimensiones son en milímetros.

Fig. 20. Dimensiones, sistema de ejes de transmisión y mecanismo de accionamiento motorizado

Ø92±1

A – A

M10 (4x)

R67,5±0,5

45 o

775

115

1050

36

70

75

L1≥ 500 mm 1)

A A

L 2 ≥

525

mm

1)

Ø 96

Plano de taladrado para lacaja de engranajes

BULBUE 2

426

1) Desviación angular máx. 4°

2) El eje se puede montarformando estos ángulos.(Caja de engranajes de girocontinuo).

243

440

366

263

125° 2)

140° 2) 192 168

318

90° si se utiliza un limitador de presión

23

Notas:

1ZS

E 5

492-

106

es, R

ev. 5

, 200

5-02

-15

Impreso en Suecia por Globe, Ludvika, 2005

ABB Power Technologies ABComponentsDirección para visitas: Lyviksvägen 10Dirección postal: SE-771 80 Ludvika, SUECIATel: +46 240 78 20 00Fax: +46 240 121 57Correo electrónico: [email protected]/electricalcomponents

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1ZSE 5492-106 es, Rev. 5 - ABB Group · 2018-05-10 · El selector de carga es un sistema formado por contac-tos fijos y un contacto móvil. Los contactos fijos van montados en aisladores