Transformador seco encapsulado en resina con envolvente

Transformador seco encapsulado en resina

Para contratistas de distribución, fabricantes de conjuntos y titulares de proyectos industriales: el transformador seco encapsulado en resina de ETENZ cubre 30–2500 kVA en 10 kV y 20 kV, con selección entre las generaciones de pérdidas SC(ZB)10 a SCB18, suministrado por unidad o entregado como equipo dentro de un módulo de potencia prefabricado.

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Parámetros Clave

30–2500kVA
Potencia
10 / 20kV
Tensión
150%
Sobrecarga
IP20 / IP23
Protección

Características del Producto

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Seis niveles

SC(ZB)10, 11, 12 y 13 comparten tensión, escalones de potencia y dimensiones de montaje; la diferencia está en las pérdidas en vacío, que bajan escalón a escalón de 1340 W a 965 W en 630 kVA. Las pérdidas debidas a la carga bajan una sola vez, en SC(ZB)13, de 5960 W a 5365 W, y después no vuelven a moverse. SCB14 y SCB18 son dos generaciones posteriores cuyos valores se confirman por proyecto. Las horas anuales de funcionamiento y la tarifa eléctrica deciden en qué generación detenerse.

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Seis niveles

SC(ZB)10, 11, 12 y 13 comparten tensión, escalones de potencia y dimensiones de montaje; la diferencia está en las pérdidas en vacío, que bajan escalón a escalón de 1340 W a 965 W en 630 kVA. Las pérdidas debidas a la carga bajan una sola vez, en SC(ZB)13, de 5960 W a 5365 W, y después no vuelven a moverse. SCB14 y SCB18 son dos generaciones posteriores cuyos valores se confirman por proyecto. Las horas anuales de funcionamiento y la tarifa eléctrica deciden en qué generación detenerse.

Detalles del Producto

La designación se lee de izquierda a derecha en tres partes: construcción, devanado y nivel de prestaciones. La S inicial indica trifásico, la C moldeo sólido encapsulado en epoxi, la Z cuando aparece indica regulación en carga y su ausencia regulación sin tensión, la B indica bobina de lámina en el lado de baja, y la cifra final es el código de nivel de prestaciones. Tras el código van la potencia asignada y la alta tensión asignada, escritas como «-potencia/tensión» en kVA y kV. Así SCB13-630/10 se lee: trifásico, encapsulado en epoxi, lámina en baja, nivel de prestaciones 13, 630 kVA, 10 kV, regulación sin tensión.

Designación SC(ZB)13 del transformador seco encapsulado en resina descompuesta posición a posición

El lado de alta es una bobina moldeada sólida encapsulada al vacío en resina epoxi: conductor de cobre con aislamiento clase F y material compuesto de fibra de vidrio y epoxi como aislamiento. Sus coeficientes de dilatación son próximos, de modo que los ciclos de temperatura no acumulan tensiones en la interfaz, y de ahí viene la resistencia de la bobina encapsulada al impulso y a la fisuración. La fibra de vidrio y el epoxi son autoextinguibles, no mantienen la combustión y no desprenden gases tóxicos. El lado de baja va bobinado con lámina. Baja tensión significa pocas espiras y mucha corriente, y en forma bobinada con hilo el reparto de amperivueltas se vuelve menos estable al crecer la corriente, y con él sube el esfuerzo axial de cortocircuito. El devanado de lámina no tiene espiras axiales ni ángulo de hélice, así que los amperivueltas de alta y baja se equilibran de forma natural y el esfuerzo axial queda bajo. El aislamiento de la lámina es más fino, de modo que en la misma ventana caben varios canales de refrigeración y el margen térmico es mayor. El aislamiento entre capas es DMD y los extremos del devanado se sellan y curan con resina una vez terminado el bobinado.

Chapa magnética de grano orientado laminada en frío, junta totalmente a inglete de 45°, columnas zunchadas con cinta aislante, superficie sellada con barniz de resina aislante contra la humedad y la corrosión, y herrajes y tornillería con tratamiento superficial aparte. El apilado es escalonado en varios pasos, el núcleo se apila automáticamente en la línea de corte y la culata superior se deja sin apilar en el montaje. Pérdidas en vacío, corriente en vacío y ruido del núcleo bajan a la vez, y bajan por este trabajo de núcleo y no por los devanados: por eso cambiar de generación de pérdidas a igual potencia mueve sobre todo la columna de vacío de la tabla de parámetros.

El controlador inteligente de temperatura actúa por escalones según la temperatura que leen las sondas embebidas en los devanados: alarma por sobretemperatura, disparo por sobretemperatura, barrido de las tres fases y arranque y parada de los ventiladores. Los ventiladores son de flujo transversal soplando por arriba, una elección que prioriza el ruido sobre la presión de aire. En refrigeración natural el transformador trabaja a potencia asignada; con los ventiladores en marcha admite el 150% de la carga nominal. Ese margen no suele usarse para plena carga permanente, sino para cubrir transferencias durante el mantenimiento, puntas estacionales o el relevo temporal cuando otro transformador sale de servicio.

La máquina desnuda puede instalarse directamente en el centro de carga; si se añade envolvente de protección, el grado se elige entre IP20 e IP23 y el material entre chapa de acero laminada en frío, acero inoxidable y aleación de aluminio. La salida de baja tensión va por barras normalizadas, lateral o superior, y también puede diseñarse según el trazado de barras de la obra. Alta y baja tienen cada una entrada superior y entrada inferior por cable, y las cuatro combinaciones corresponden a cuatro direcciones de tendido de cable. Cuando el transformador se entrega con un módulo de potencia prefabricado, ETENZ fija las direcciones de entrada y salida junto con los soportes de cable y las cotas de bandeja en la etapa de disposición interior, y en obra solo queda la conexión.

Las seis generaciones de pérdidas comparten tensión, escalones de potencia, dimensiones de montaje y bornes de baja, de modo que la elección se reduce a ponderar pérdidas en vacío frente a precio de compra. Las pérdidas en vacío se consumen todo el año sin interrupción, mientras que las debidas a la carga siguen al factor de carga: donde las horas anuales de utilización y el factor de carga son bajos, la columna de vacío pesa mucho más. La regulación en carga es la otra bifurcación. A igual potencia añade en torno a un 10% de pérdidas en vacío, un 6% de pérdidas debidas a la carga y unos 100 kg de peso, y con el conmutador dispuesto lateralmente añade unos 650 mm de dimensión lateral, o unos 750 mm de dimensión frontal si se dispone al frente. Estas cifras son estimaciones de la etapa de selección; los valores finales dependen de la configuración.

Opciones de alcance de entrega

Alcance 1

Suministro por unidad o por conjunto completo

Los transformadores se suministran por unidad según la lista de pedido, o como conjunto completo junto con la envolvente de protección, el controlador de temperatura y los ventiladores de refrigeración. La parte activa se bobina, se monta y se somete a los ensayos de rutina en fábrica, y se expide como unidad completa; la interfaz de montaje de los accesorios se fija según las condiciones de transporte. Si el transformador debe llegar junto con un módulo de potencia prefabricado, la línea de E-House asume la envolvente, la disposición interior y la fijación sobre la base, y el transformador se entrega como equipo alojado en ella.

Alcance incluido:
Unidad individual o conjunto completo
Expedición de unidad completa e interfaz de montaje
Interfaz de base y fijación
Entrega en caseta a cargo de la línea de E-House
Alcance 1

Suministro por unidad o por conjunto completo

Los transformadores se suministran por unidad según la lista de pedido, o como conjunto completo junto con la envolvente de protección, el controlador de temperatura y los ventiladores de refrigeración. La parte activa se bobina, se monta y se somete a los ensayos de rutina en fábrica, y se expide como unidad completa; la interfaz de montaje de los accesorios se fija según las condiciones de transporte. Si el transformador debe llegar junto con un módulo de potencia prefabricado, la línea de E-House asume la envolvente, la disposición interior y la fijación sobre la base, y el transformador se entrega como equipo alojado en ella.

Alcance incluido:
Unidad individual o conjunto completo
Expedición de unidad completa e interfaz de montaje
Interfaz de base y fijación
Entrega en caseta a cargo de la línea de E-House

Especificaciones Técnicas

Forma del producto
Transformador seco trifásico de interior con aislamiento sólido encapsulado en resina epoxi
Potencia asignada
30–2500 kVA
Alta tensión asignada
10 kV (6, 6,3, 6,6, 10,5, 11 kV); la clase de 20 kV tiene tabla propia
Baja tensión asignada
0,4 kV (0,38, 0,415, 0,433, 0,69 kV)
Regulación sin tensión
±5% o ±2×2,5%
Regulación en carga
±4×2,5%
Grupo de conexión
Dyn11 o Yyn0
Nivel de aislamiento
LI75 AC35 / AC5
Impedancia de cortocircuito
4,0% (≤500 kVA); 6,0% (≥630 kVA); 1600–2500 kVA tienen además filas de 8,0%
Pérdidas en vacío (630 kVA)
1340 / 1170 / 1070 / 965 W para SC(ZB)10 / 11 / 12 / 13
Pérdidas debidas a la carga (630 kVA, 120 °C)
5960 W (SC(ZB)10–12); 5365 W (SC(ZB)13)
Temperatura de referencia de las pérdidas de carga
120 °C
Corriente en vacío (630 kVA)
0,5% (SC(ZB)10–11); 0,3% (SC(ZB)13)
Nivel sonoro (630 kVA)
49 dB (SC(ZB)10–11); 46 dB (SC(ZB)12–13)
Refrigeración
AN natural; AF aire forzado admite el 150% de la carga nominal
Grado de protección
IP20 o IP23 con envolvente de protección
Material de la envolvente
Chapa de acero laminada en frío, acero inoxidable o aleación de aluminio
Salida de baja tensión
Barras normalizadas, salida lateral o superior
Forma de entrada
AT superior / AT inferior por cable; BT superior / BT inferior por cable
Condiciones de servicio
Interior; ambiente de −5 a +40 °C, media del mes más cálido +30 °C, altitud no superior a 1000 m
Humedad
Funciona con humedad del 100%; no requiere secado previo tras una parada
Incremento por regulación en carga (estimado)
Pérdidas en vacío en torno a +10%, de carga +6%, peso +100 kg; +650 mm lateral o +750 mm frontal

Preguntas frecuentes del producto

Depende de la posición de instalación y de las condiciones de protección contra incendios. El seco es de aislamiento sólido y para interior, puede colocarse directamente en el centro de carga y no necesita foso, depósito ni sistema de extinción para aceite, lo que favorece ambientes húmedos y subestaciones subterráneas; su límite inferior de temperatura en servicio es −5 °C. El de aceite admite instalación exterior, baja hasta −25 °C y a igual potencia tiene menores pérdidas en vacío y por lo general menor precio unitario. La inmensa mayoría de los transformadores dentro de un módulo de potencia prefabricado son secos, precisamente porque dentro del módulo no se prevé foso de aceite.

Tensión, escalones de potencia, dimensiones de montaje y bornes de baja son iguales; la diferencia está en las pérdidas en vacío: en 630 kVA bajan escalón a escalón de 1340 W en SC(ZB)10 a 965 W en SC(ZB)13. Las pérdidas debidas a la carga bajan una sola vez, en SC(ZB)13, de 5960 W a 5365 W, y ya no vuelven a cambiar. Las pérdidas en vacío se consumen todo el año sin pausa y las de carga siguen al factor de carga, así que una generación superior se amortiza antes donde las horas anuales de utilización son bajas. SCB14 y SCB18 son dos generaciones posteriores cuyos valores se confirman por proyecto. Con las horas anuales, el factor de carga medio y la tarifa puede calcularse qué generación compensa.

No como régimen permanente. Ese margen corresponde a la capacidad de corta duración con la refrigeración forzada en servicio, y su uso típico es la transferencia durante el mantenimiento, las puntas estacionales o el relevo temporal cuando sale de servicio otro transformador en paralelo. El funcionamiento permanente a plena carga debe dimensionarse por la potencia asignada; no conviene usar la capacidad de sobrecarga para rebajar la potencia elegida. La duración admisible depende del calentamiento del devanado, la temperatura ambiente y la curva de carga, y se calcula según las condiciones del proyecto.

No. El aislamiento sólido no absorbe humedad, el transformador funciona con humedad del 100% y puede ponerse en servicio tras la parada sin secado previo. La diferencia frente al de aceite se aprecia sobre todo en instalaciones paradas por temporada, transformadores de reserva y proyectos costeros.

Existen filas específicas de 8,0% de impedancia en 1600, 2000 y 2500 kVA, para casos en que hay que rebajar la corriente de cortocircuito del lado de baja: normalmente cuando el poder de corte de la aparamenta de baja tensión o la resistencia dinámica del embarrado son el límite. El precio son mayores pérdidas debidas a la carga (1600 kVA pasa de 11730 W a 12960 W) y peor regulación de tensión. Antes de elegirlas conviene revisar la corriente de cortocircuito prevista en baja y las características de la aparamenta.

Según las estimaciones de la etapa de selección: las pérdidas en vacío suben en torno a un 10%, las debidas a la carga un 6% y el peso unos 100 kg; con el conmutador dispuesto lateralmente la dimensión lateral crece unos 650 mm, y dispuesto al frente la dimensión frontal crece unos 750 mm. Las dos direcciones son alternativas y la elección afecta directamente a la anchura libre de pasillo dentro del módulo o de la subestación, así que se decide en la etapa de plano de disposición. Las dimensiones finales dependen de la configuración.

Sí. Cuando el transformador viaja con el módulo, la línea de módulos de potencia prefabricados asume la envolvente, la disposición interior, la fijación a la base y el diseño de ventilación, y el transformador sale de fábrica como equipo alojado en él; direcciones de entrada y salida, cotas de los soportes de cable y anchura libre de los pasillos de mantenimiento se fijan de una vez en la etapa de plano de disposición, y en obra solo queda la conexión. También es posible suministrar el transformador por separado.

Por el nivel sonoro correspondiente a la potencia y la generación de pérdidas elegidas: en 630 kVA es 49 dB para SC(ZB)10–11 y 46 dB para SC(ZB)12–13. Es el nivel de presión acústica del propio equipo; el nivel que llega al límite de propiedad o a un receptor sensible depende además de la posición de instalación, la acústica del local y la atenuación por distancia, y se calcula aparte en cada proyecto. Con los ventiladores en marcha se suma además su propio ruido.

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