GESEL009 Transformadores de Distribución

DE PETROLEOS

EMPRESA COLOMBIANA

OPTIMIZACIÓN OPERACIONAL ESTACIÓN DE RECOLECCIÓN CAMPO PUERTO COLÓN

SALGADO, MELENDEZ Y ASOCIADOSIngenieros Consultores Ltda.

PROYECTOO.T.PYS002-98 TRANFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN

GE-ES-EL-009 REVISIÓN: 1PÁGINA 1 DE 27

PROYECTO 666 FECHA 1999/02/08

LISTA DE DISTRIBUCIÓN:

Copias de este documento han sido entregadas a las siguientes dependencias de ECOPETROL y SMA :

DEPENDENCIA ENTIDAD COPIAS

- ECOPETROL 1CALIDAD SMA 1

REGISTRO DE MODIFICACIONES:

REVISIÓN FECHA MODIFICACION

NUMERAL MODIFICADO

JUSTIFICACIÓN

0 99-02-08 Versión Original1 99-06-18 3.4.3.a23

Elaboró: L. J. Bonilla Revisó: L. J. Bonilla Aprobó: M. MeléndezCargo: Ing. Eléctrico Cargo: Ing. Eléctrico Cargo: Director del ProyectoFecha: 99-02-08 Fecha: 99-02-09 Fecha: 99-02-09

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CONTENIDO

PAG

1 GENERALIDADES 4

2 TRANSFORMADOR 13.2/0.48 KVCA DE LAS CELDAS DE 13.2 KV PARA ALIMENTAR EL C.C.M. 4

2.1 NORMAS Y ESPECIFICACIONES 4

2.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES 52.2.1 Cubículo 62.2.2 Barra de tierra 62.2.3 Materiales 62.2.4 Pintura 7

2.3 PRUEBAS 72.3.1 Transformadores 72.3.2 Cubículo 8

2.4 HOJA DE DATOS TÉCNICOS 8

3 TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN 13.2/048 KV Y 13.2/022 KV PARA ALIMENTACIÓN DE POZOS ACAE Y CARGAS EXISTENTES 10

3.1 NORMAS Y ESPECIFICACIONES 10

3.2 REQUISITOS GENERALES 113.2.1 Condiciones de servicio 11

3.3 REQUISITOS TECNICOS 113.3.1 Tensiones nominales 113.3.2 Grupo de conexión 113.3.3 Derivaciones 113.3.4 Relación de transformación 113.3.5 Capacidad 123.3.6 Refrigeración 123.3.7 Límites de aumento de temperatura 123.3.8 Sobrecargas 123.3.9 Nivel del ruido audible 133.3.10 Capacidad de cortocircuito 133.3.11 Nivel de aislamiento 13


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3.3.12 Pérdidas 133.3.13 Corriente sin carga y tensión de cortocircuito 14

3.4 CARACTERISTICAS DE FABRICACION 143.4.1 Materiales y construcción 143.4.2 Devanados 143.4.3 Bujes 153.4.4 Tanque principal y base 163.4.5 Núcleo 173.4.6 Sistema de refrigeración 183.4.7 Aceite 183.4.8 Cambiador de tomas 193.4.9 Placa de características e identificación 193.4.10 Cableado 203.4.11 Accesorios 20

3.5 INSPECCION Y PRUEBAS DE RECEPCION 213.5.1 Pruebas equipo misceláneo 213.5.2 Pruebas tipo y especiales 22

3.6 REPUESTOS 23

3.7 HOJA DE DATOS TECNICOS 24


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1 GENERALIDADES

Esta especificación fija el alcance, establece las especificaciones y define los requisitos mínimos para el diseño, fabricación, suministro y pruebas de los transformadores de distribución 13.2/0.48 kV y 13.2/0.22 kV que serán instalados en la Estación de Recolección Campo Puerto Colón y en los pozos ACAE 3, 5, 6, 8, 10 y 11 y el transformador 13.2/0.48 kV tipo seco, para alimentar el CCM de 480 V.

Hacen parte del suministro los repuestos, los planos de ensamblaje y montaje del equipo, las listas de partes y repuestos y los manuales de operación y mantenimiento del equipo.

Los requisitos establecidos en las "Condiciones Técnicas Generales" CO-ES-GE-001 y en la especificación "Pinturas y Recubrimientos" CO-ES-MC-004 y en el estándar de Ecopetrol de Manejo, Almacenamiento y Transporte de Materiales y Equipo, son parte integrante de esta especificación.

Los transformadores de distribución 13.2/0.48 kV y 13.2/0.22 kV serán diseñados para operación continua bajo las condiciones más desfavorables de cada uno de los sitios.

El fabricante otorgará garantía de calidad de los equipos y/o materiales a favor de ECOPETROL, por un período de 2 años.

2 TRANSFORMADOR 13.2/0.48 KVCA DE LAS CELDAS DE 13.2 KV PARA ALIMENTAR EL C.C.M.

2.1 NORMAS Y ESPECIFICACIONES

El transformador de 13.2/0.48 V.C.A y sus accesorios deben cumplir con lo estipulado en esta especificación y con los requisitos de la última edición de:

a. ANSI C57.12.01 "General requirements for Dry-Type Distribution and power transformers"

b. ANSI C57.12.91 "Test Code for Dry-type Distribution and Power Transformers".

c. ANSI C57.94 "Guide for Installation and Maintenance of Dry-type Transformers".

d. ANSI C57.96 "Guide for Loading Dry-type Distribution and Power Transformers".

e. ANSI C57-12-70 "Terminal Markings and Connections for Distribution and Power Transformers".


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f. ANSI C57-12-90 "Distribution Power and Regulating Transformers, Test Code".

g. ICONTEC 2050 Código Eléctrico Nacional Sección 450-10.

El transformador de 13.2/0.48 kV y sus accesorios deberá además cumplir con los requisitos aplicables de las normas indicadas en la sección “Normas Técnicas” del documento CO-ES-GE-001 “Condiciones Técnicas Generales”.

2.2 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES

El transformador será trifásico con aislamiento tipo H seco pero diseñado para una elevación de temperatura a plena carga que no supere la de un aislamiento clase B medida por el método de variación de la resistencia sobre 40° C de temperatura ambiente.

El núcleo será construido con lámina de acero al silicio de grano orientado, alta permeabilidad magnética, bajas pérdidas por histéresis y por corrientes de Eddy y densidad del flujo magnético mantenida por debajo del punto de saturación. El empilaje del núcleo se mantendrá sujeto por perfiles de acero estructural.

Las bobinas serán de devanado continuo. El devanado primario tendrá derivaciones de tensión ±2.5%.

Los devanados de alta y baja tensión serán separados y se realizarán en cobre y el conjunto será impregnado al vacío en resina epóxica.

La tensión nominal secundaria será 480 V medida en tap central. El devanado primario se conectará en Delta y el secundario en Y.

Los terminales de fuerza primarios y secundarios así como las derivaciones de regulación estarán marcados de forma clara e indeleble de acuerdo a ANSI C57-12-70.

Los terminales de fuerza estarán rígidamente soportados por material aislante para evitar deformaciones o daño durante la labor de conexión de los cables de fuerza.

La placa de datos estará grabada en lámina de acero inoxidable AISI 304 o AISI 316 y colocada en un lugar visible con la información mínima requerida por las normas ICONTEC 618 placa de características.

En sitios visibles escogidos por el Interventor, sobre al menos dos paredes exteriores del transformador, se dibujará con letras y números de 100 mm de altura de color negro, el TAG o número de identificación del equipo de acuerdo con los planos.


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2.2.1 Cubículo

Tendrá en sus paredes frontal y posterior rejillas para ventilación por convección y el transformador será instalado y fijado sobre un soporte a 25 cm del piso el cual irá adosado al cubículo y se respetarán las distancias de aislamiento. El cubículo debe ser tipo NEMA 12.

La cara frontal y posterior del cubículo serán desmontables. Para propósitos de mantenimiento la cubierta superior tendrá asas que permitan levantar todo el conjunto.

El transformador estará atornillado a las bases de soporte previstas en el cubículo usando amortiguadores apropiados para absorción de vibraciones y ruido. El fabricante dejará las previsiones para la llegada y salida de cables por la parte inferior del cubículo y espacio suficiente que permita un arreglo estético y seguro de los conductores. La disposición del transformador dentro del cubículo será tal que permita una fácil lectura de su placa de datos.

2.2.2 Barra de tierra

Con el fin de hacer la conexión a tierra, el cubículo tendrá una barra de cobre, dimensionada para el 100% de la corriente secundaria del transformador en la parte inferior del cubículo y a esta barra de tierra irán conectados con cables de cobre de calibre no inferior al Nº 8 AWG cada una de las siguientes partes:

a. El núcleo del transformadorb. El neutro del transformadorc. El tablero

En la barra de tierra se dejarán (2) dos terminales de ponchar para la llegada de dos (2) cables de cobre Nº 1/0 AWG para conexión a tierra.

2.2.3 Materiales

Los elementos estructurales, cubiertas, paneles, serán fabricadas con láminas de acero laminado en frío de calibre mínimo 12 USG.Toda la tornillería utilizada y sus accesorios serán de acero inoxidable de acuerdo a ASTM-A193, Grupo B8, Clase 1, Tipo 304.

Los aisladores, soportes, partes conductoras principales, carcazas y recintos, deberán soportar, sin daño y en condiciones normales de operación, los efectos térmicos y dinámicos impuestos por las corrientes de falla indicadas en los planos y/o las hojas de datos.

Los elementos aislantes utilizados para separar, cubrir y sujetar las partes expuestas a tensión serán construidas con materiales desarrollados específicamente para aplicaciones eléctricas;


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resistentes y no propagadores del fuego, de alta rigidez dieléctrica, bajo nivel de absorción de agua y alta resistencia mecánica.

2.2.4 Pintura

Todas las superficies interiores y exteriores serán pintadas de acuerdo con la especificación CO-ES-MC-004 "Pinturas y Recubrimientos".

El color será Gris Claro # 70 Numeración según ANSI Z 55.1 "Gray Finishes for Industrial Aparatus and Equipment" con pintura epóxica en polvo.

2.3 PRUEBAS

2.3.1 Transformadores

El fabricante realizará los siguientes ensayos de aceptación, y sus resultados se consignarán en un cuadro de protocolo de pruebas:

a. Voltaje aplicado con una frecuencia no menor al 80% de la frecuencia nominal.

b. Voltaje inducido con un mínimo del doble de la frecuencia nominal durante un minuto.

c. Resistencia de Aislamiento

d. Corriente de Excitación y Pérdidas en vacío a voltaje y frecuencia nominales.

e. Impedancia de corto circuito y pérdidas en carga a frecuencia nominal.

f. Resistencia de Devanados.

g. Polaridad y relaciones de fase.

h. Relación de transformación en todas las posiciones del cambiador de tomas.

Ecopetrol atestiguará la ejecución de las pruebas y con tal fin, el fabricante le comunicará con suficiente anticipación la fecha de realización de ellas.

El fabricante realizará los ensayos de elevación de temperatura y voltaje secundario a corriente y voltaje nominal en una de las unidades a ser despachadas, mediante carga real. No se aceptarán cálculos.


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2.3.2 Cubículo

a. Verificación dimensional del cubículo y láminas.

b. Adherencia de pinturas.

c. Rigidez mecánica.

d. Aislamiento

2.4 HOJA DE DATOS TÉCNICOS

DESCRIPCION REQUERIDO OFRECIDO

Equipo Transformador de Alimentación CCM

Normas de Fabricación ANSI-ICONTECTensión de Serie 1.200 VVoltaje Nominal Primario Trifásico 13.2 V.C.A.Voltaje Nominal Secundario 4 hilos, trifásicos 480-277 V.C.A.

Conexiones

a. Devanado Primario Deltab. Devanado Secundario Estrellac. Grupo Conexión DYn5

Potencia (kVA) Según plano GS-01-CO-EL-004Frecuencia Nominal 60 HzClase de aislamiento y tipo Seco - HElevación de temperatura por resistencia 80 (RISE) °CNivel de Ruido medido a 1 m de distancia 65 dBATensión de corto circuito 6 %

Cambiador de Tomas (Sin Carga) Puente Flexible

a. Ubicación Primariob. Número de Tomas 3c. Rango Variación ±2.5 %

Corriente sin Carga 3 % InPérdidas sin carga máximo 800 WPérdidas totales (120° C) máximo 3300 W


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Voltaje de Ensayo de Impulso Devanado de Alta (BIL) 95 kVVoltaje de Ensayo a Frecuencia Industrial Devanado de Alta 34 kV

Regulación en Tap Nominal en % del Vn secundario en vacío

a. Factor de Potencia 0.85

- 100% Carga 3.317 %- 50% Carga 1.6521 %

b. Factor de Potencia 1.0

- 100% carga 1.6672- 50% Carga 0.8168

Eficiencia

a. Factor potencia 0.8

- 100% Carga 97.73- 75% Carga 98.03

b. Factor de Potencia 1.0

- 100% Carga 97.96- 75% Carga 98.23

Dimensiones máximas del cubículo

a. Alto 14000 mmb. Ancho 800 mmc. Profundidad 1430 mmd. Espesor láminas 12 USG

Tipo instalación Autosoportado

Clase de Cerramiento NEMA 12Calentador de Espacio Si

a. Tensión de Operación 127 V.C.A.b. Control Higróstato

Clase de aislamiento Devanado de Alta 15 kV


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3 TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCIÓN 13.2/048 kV Y 13.2/022 kV PARA ALIMENTACIÓN DE POZOS ACAE Y CARGAS EXISTENTES

3.1 NORMAS Y ESPECIFICACIONES

Los transformadores de distribución y sus accesorios deben cumplir con lo estipulado en esta especificación y con los requisitos de la última edición de:

a. ANSI C 19-3 y C 19-6 “Industrial Control Aparatus ”.

b. ANSI C.57.12.00 1980 "General Requeriments For Liquid Inmerse Distribution, Power And Regulating Transformers"

c. ANSI C57, 12-90 “Distribution Power and Regulating Transformers Test Code for”.

d. ANSI C 57-92 “ Guide for Loading oil Inmersed Distribution and Power Transformers ”.

e. ANSI C 59-2 “ Electrical Insulating oils, Methods of Testing ”.

f. ANSI C 76-1 “ Outdoor Apparatus Bushing, Requirements and Test Code for “.

g. ANSI C76-2 - 1977 IEEE Standard Electrical Dimensional and Related Requirements for outdoor Aparatus Bushings”.

h. ASTM A-193 Spec. for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High-Temperature Services

i. DIN 42560 SN Válvulas mariposa dimensiones y pruebas.

j. EXXON BP-16-10-1 Rev.2 Power Transformers.

k. GE-ES-MC-009 Pinturas y recubrimientos.

l. IEC 137 Bushing for Alterning Voltaje above 1000 V.

m. IEC 296 “ Specification for New Insulating Oils for Transformer and Switchgear “.

n. ICONTEC "Normas técnicas colombianas de transformadores eléctricos" (NTC 380, 532, 618, 737, 800, 801, 819, 836, 837, 1057, 1058, 1465, 1759, 2501 y 3609).

ñ. IEEE 262 A Pruebas tipo especiales de transformadores de potencia.

o. NEMA ICS -1-110 “Enclosures “.


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p. NEMA - TR1 Nivel de ruido.

Los transformadores de distribución además, cumplirá con los requisitos aplicables de las normas indicadas en la Sección "Normas Técnicas" del documento CO-ES-GE-001 "Condiciones Técnicas Generales".

3.2 REQUISITOS GENERALES

3.2.1 Condiciones de servicio

a. Instalación

Los transformadores y sus accesorios serán diseñados para operación a la intemperie en ambiente húmedo.

La tensión nominal primaria será de 13.2 kV y la secundaria de 480 V o 220 V, el devanado primario se conectará en Delta y el secundario en Y, con grupo de conexión DYn11.

3.3 REQUISITOS TECNICOS

3.3.1 Tensiones nominales

La tensión nominal primaria que se aplicará a los devanados del transformador trifásico bajo condiciones de régimen normal (condiciones normales de operación) será de 13.2 kV en la toma central del cambiador de derivaciones.

3.3.2 Grupo de conexión

El grupo de conexión del transformador "trifásico será Dyn 11 (desplazamiento vectorial - 30) con el neutro del lado de baja tensión sólidamente puesto a tierra.

3.3.3 Derivaciones

Los transformadores 13.2/0.48 kV y 13.2/0.22 kV deberán estar provistos en el lado primario de derivaciones de tensión +5%, repartidas en 5 pasos de 2 ½% cada uno. La operación para el cambio de posición de cualquiera de las derivaciones se deberá efectuar sin carga.

3.3.4 Relación de transformación


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Los transformadores deberán diseñarse para una relación de transformación de 13.2/0.48 kV y 13.2/0.22 kV, en la toma central del cambiador de derivaciones.

3.3.5 Capacidad

Las capacidades de los transformadores 13.2/0.48 kV serán las siguientes para los pozos ACAE 3 y 6 - 100 KVA, para el pozo ACAE 5 - 300 KVA, para el poza ACAE 8 - 200 KVA, para el pozo ACAE 10 - 250 KVA, para el pozo ACAE 11- 400 KVA y para el transformador 13.2/022 kV sera 215 KVA; deberán entregar como mínimo, su potencia nominal en cualquier posición del cambiador de derivaciones a tensión secundaria nominal y frecuencia nominal, sin exceder los límites de temperatura establecidos en estas especificaciones.

Los transformadores deberán ser capaces de:

a. Operar continuamente por encima de la tensión nominal o a valores menores de la frecuencia nominal, a la máxima potencia nominal aparente en kVA en cualquier derivación, sin exceder los límites de aumento de temperatura observables de acuerdo con el numeral 3.37 de estas especificaciones cuando todas y cada una de las siguientes condiciones prevalecen:

- La tensión secundaria y los voltios por Hertz no excedan el 105% de los valores nominales.

- El factor de potencia será 80% o mayor.

- La frecuencia será al menos 95% del valor nominal (57 Hz).

b. Operar continuamente por encima de la tensión nominal o a valores menores de la frecuencia nominal o en cualquier derivación en vacío, sin exceder los límites de aumento de temperatura observables de acuerdo con el numeral 4.7 de estas especificaciones cuando ni la tensión ni los voltios por Hertz excedan 110% de los valores nominales.

3.3.6 Refrigeración

Los transformadores serán inmersos en aceite, con ventilación natural ONAN, apto para montaje a la intemperie.

3.3.7 Límites de aumento de temperatura

El aumento de temperatura debe cumplir con la Norma ANSI C57-12 numeral 5.11.

3.3.8 Sobrecargas


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El transformador tolerará las sobrecargas establecidas en la norma ANSI C.57.12.91 sin implicar sacrificio adicional de la vida útil del transformador.

3.3.9 Nivel del ruido audible

El transformador deberá diseñarse y construirse para que el nivel de ruido promedio audible cuando se energiza a frecuencia y tensión nominales sin carga, esté en conformidad con las normas NEMA TR1 en su última revisión.

3.3.10 Capacidad de cortocircuito

Los requerimientos de cortocircuito deben cumplir con la Norma ANSI C57-12 numeral 7.

3.3.11 Nivel de aislamiento

El nivel de aislamiento debe cumplir con lo requerido en la tabla 1 de la Norma ANSI C76-2-1977 para el nivel de 13.2 kV.

El aislamiento de los devanados debe cumplir el numeral 5.10.3 de la Norma ANSI C57.12.00-1980.

3.3.12 Pérdidas

Los valores garantizados de eficiencia y de pérdidas (en hierro, cobre y enfriamiento) deberán indicarse en las hojas de datos técnicos garantizadas al final de esta especificación. Estos valores se considerarán en la evaluación de la propuesta mediante fórmula de evaluación de pérdidas. Se debe establecer lo máximo permitido. (Como ejemplo se transcribe una de tales fórmulas).P$ Col = 1885 x PO + 922 x PC

P$ Col Costo capitalizado de las pérdidas totales, en pesos colombianos.

PO Pérdidas en el hierro o en vacío expresadas en kW a tensión y frecuencia nominal en A.T. y B.T.

PC Pérdidas de carga en los devanados expresadas en kW y referidas a 75C a potencia y tensión nominales.

Especial importancia tendrán las pérdidas en vacío y se requiere que el transformador tenga pérdidas en vacío reducidas.Para la aceptación o rechazo en fábrica de los transformadores por parte del Contratante, regirán las siguientes tolerancias sobre los valores garantizados.


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CARACTERISTICAS TOLERANCIAS

Pérdidas totales +1/10 de las pérdidas declaradas

Pérdidas con cargas Pc +1/7 de las pérdidas declaradas

Pérdidas sin carga Po +1/7 de las pérdidas declaradas

3.3.13 Corriente sin carga y tensión de cortocircuito

La corriente sin carga no será mayor al 3% de In para los transformadores de 100 KVA, de 2.4% para los de 200 KVA, 215 KVA y 250 KVA y de 2.3% para los de 300 y 400 KVA.

Las tensiones de cortocircuito de los transformadores a la relación nominal y a la capacidad máxima serán del orden de magnitud de 3.5% para los transformadores de 100 KVA, 4% para los de 200, 215 y 250 KVA y 4.5% para los de 300 y 400 KVA. La impedancia definitiva estará sujeta a aprobación.

Las corrientes sin carga y las tensiones de cortocircuito, deberán cumplir con lo establecido en la Norma NTC 819 de ICONTEC.

3.4 CARACTERISTICAS DE FABRICACION

3.4.1 Materiales y construcción

Todo el equipo y material suministrado debe ser de fabricación reciente, no usado, libre de defectos e imperfecciones. Los materiales no especificados en detalle serán los adecuados para el servicio y cumplirán con normas reconocidas internacionalmente.

3.4.2 Devanados

Los devanados serán hechos de cobre blando de sección rectangular. Los devanados conectados en estrella o en delta tendrán aislamiento pleno, Clase Ao.

El material usado para aislamiento de los devanados del transformador no exhibirá ablan-damiento, resquebraduras o deterioro durante el servicio. El material aislante de los devanados no estará sujeto a contracción después del ensamblaje.La construcción e instalación de los devanados será tal que prevenga la deformación o daños producidos por cambios severos de temperatura ocurridos durante el servicio.


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Se proveerán soportes apropiados para todos los cables de los devanados que van a las borneras y a los bujes, para evitar daños producidos por vibración. Si se usan anillos para sujeción de las bobinas éstos deberán ser de material aislante apropiado. Las fuerzas desbalanceadas en el transformador serán minimizadas con un diseño apropiado de los devanados. La ubicación de las tomas sobre los devanados será tal que mantenga el balance electromagnético del transformador en todas las relaciones de tensión.

La disposición de los elementos de sujeción de las bobinas y las dimensiones finales de los ductos de aceite, no entorpecerán la libre circulación del aceite a través de los ductos.

Los devanados y las conexiones se fijarán apropiadamente para soportar los impactos que ocurran durante el transporte o las condiciones transitorias del sistema. Las uniones conductoras de corriente serán soldadas con plata.

3.4.3 Bujes

Los bujes cumplirán con las normas ANSI C76.1, (Outdoor Apparatus Bushings, Requirements and Test code for), capaces de soportar los regímenes de sobrecarga especificados en la norma ANSI-C57.92, Guide for loading oil inmersed distribution and power transformers.

Las superficies de contacto de todos los terminales externos serán plateadas.

Los terminales de alta y baja, serán encerrados en cajas NEMA 4X, con acceso por medio de ductos.

El nivel de aislamiento de los bujes debe ser igual o mayor que el nivel de aislamiento de los devanados a los cuales están conectados.

Los conectores para la conexión a la línea en el lado alta y en los terminales de baja tensión estarán de acuerdo con las normas ICONTEC 1490 y 1656.

a. Bujes de 13.2 kV

Los bujes tendrán el nivel de aislamiento asignado en el numeral 3.3.11 y serán inmunes a la humedad, humo, ozono, polvo y cambios de temperatura bajo todas las condiciones de trabajo del transformador.

Cada buje deberá ser provisto con un nivel indicador de aceite y el aceite deberá ser del mismo tipo del usado en el tanque del transformador. Los bujes deberán ser montados de acuerdo con ANSI C76.1 o IEC 137, "Bushings for alternating voltages above 1000 V".b. Bujes de 480 V/ 200 V

Los bujes serán de porcelana vitrificada y tendrán el nivel de aislamiento asignado en el numeral 3.3.11


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El buje para el neutro deberá ser intercambiable con los de las fases, además deberá ser suministrado con un conector "Clamp-type".

3.4.4 Tanque principal y base

a. Tanque principal

El tanque principal será fabricado con láminas de acero laminado en caliente de primera calidad del grado y espesores necesarios para resistir los esfuerzos mecánicos generados durante los procesos de ensamblado, llenado de aceite, transporte, manipulación y movilización, operación normal y operación en condiciones de falla.

Los refuerzos horizontales y/o verticales tendrán soldadura continua y estarán colocados de tal forma que impidan la acumulación de agua.

El proceso de soldadura será inspeccionado visualmente y su calidad podrá ser comprobada por ensayos no destructivos cuando el Propietario lo crea conveniente.

Las inspecciones necesarias para realizar este control se harán antes de la introducción del núcleo y antes de realizar los ensayos de hermeticidad.

El tanque soportará como mínimo vacíos de 50 mm de Hg. de presión absoluta y sobrepresiones hasta de 125% de la máxima presión de operación.

El tanque será diseñado para permitir izar el transformador completo por medio de grúas y además levantarlo por medio de gatos.

Dentro del tanque se deben disponer guías para la dirección del núcleo cuando se está izando o bajando.

El tanque debe tener un espacio amplio en el fondo para la acumulación de sedimentos.

Las bases del transformador se diseñarán de manera tal que permitan el movimiento del transformador completo en cualquier dirección, sin causarles ningún daño. La base será suministrada con ruedas de acero con pestaña y orientables hasta 90o para permitir movimientos paralelos o perpendiculares a las caras del tanque del transformador. Las ruedas serán asegurables en cualquier dirección. Se proveerán asas para halar el transformador en cualquier dirección. El suministro incluirá todos los detalles de fijación, fundaciones, planos de la base, ancho de ruedas, su tipo y separación.

Se proveerán platinas de acero inoxidable para puesta a tierra en la cubierta y en la base del tanque aptas para recibir dos (2) conductores de cobre calibre 1/0 AWG cada uno, con terminal de compresión plano.


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Toda la tornillería, tuercas, arandelas para la fijación de aparatos, soportes, etc, serán de acero inoxidable calidad mínima ASTM A193, Grupo B8, Clase 1, Tipo 304.

Las válvulas para manejo del aceite serán de bronce de cañón (gunmetal) o de hierro fundido con accesorios de bronce cañón. Todas las válvulas, excepto las de filtro y drenaje, estarán equipadas con indicadores de posición claramente visibles desde el piso.

Las válvulas de mariposa de los radiadores cumplirán con las especificaciones de la norma DIN 42560 SN en cuanto a dimensiones, dimensiones y prueba de hermeticidad.

El transformador estará equipado con dos válvulas de 1 y 1/2 pulgadas provistas con tapas de brida y colocadas diagonalmente opuestas en la parte superior y en la parte inferior del tanque, para la conexión de equipo de circulación de aceite y en el caso de la válvula inferior para propósitos de drenaje.

b. Tapa Superior

La tapa del tanque estará provista de agarraderas para izarla, además debe soportar, sin sufrir daños, las sobrepresiones que se puedan presentar dentro del tanque.

Se proveerán aperturas en la cubierta para inspección y mantenimiento que faciliten el acceso a la parte inferior de los bujes, terminales, mecanismo cambiador de tomas y parte superior de los devanados, para la reposición de cualquier elemento auxiliar sin remover la cubierta.

La cubierta del tanque será diseñada para impedir el atrapamiento de gases.

Las aperturas de inspección deben tener un borde levantado de 12 mm mínimo para impedir la entrada de agua al transformador.

El empaque de sello será de caucho sintético estable con la temperatura y resistente al aceite del transformador.

3.4.5 Núcleo

El material del núcleo será de acero al silicio laminado en frío, de bajas pérdidas por histérisis y alta permeabilidad.

Las láminas del núcleo estarán libres de nudos y filos, templadas en una atmósfera neutra protec-tora y le será aplicada una superficie efectiva aislante, resistente a la acción del aceite caliente.

Las láminas estarán rígidamente aseguradas para que resistan deslizamientos durante el transporte, el montaje y condiciones de cortocircuito. Se tendrá particular cuidado en distribuir equilibradamente la presión mecánica sobre las láminas del núcleo.


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El diseño de la estructura de fijación del núcleo minimizará las pérdidas por corrientes parásitas.

El núcleo, los soportes y la disposición de los pernos de sujeción, soportarán cualquier impacto que sobrevenga durante la maniobra de ensamblaje. El método para soportar el conjunto compuesto por el núcleo y el devanado en el tanque, será tal que reduzca a un mínimo cualquier movimiento entre el conjunto antes mencionado y el tanque. Los pernos de sujeción del núcleo y de la estructura serán apretados apropiadamente para evitar la vibración.

Los miembros metálicos estructurales serán de hierro y serán limpiados adecuadamente antes de ser usados en la construcción de la estructura.

Se deben proveer argollas o agarraderas para sacar el conjunto compuesto por el núcleo y los devanados del tanque.

Para eliminar potenciales electrostáticos, los circuitos magnéticos, incluyendo los conjuntos de estructura y sujeción serán efectivamente puestos a tierra.

Los puntos de levantamiento se dispondrán para que eviten la distorsión del núcleo y el daño a los aislamientos y/o los pernos de sujeción durante el levantamiento. Las tensiones no deben transmitirse entre las grapas superiores e inferiores a través del hierro del núcleo.

3.4.6 Sistema de refrigeración

El sistema de refrigeración ONAN cumplirá con las siguientes especificaciones:

Los radiadores serán planos fijos. Su diseño deberá permitir la limpieza y pintura exterior en forma fácil. Se proveerán los refuerzos necesarios para soportar los esfuerzos que se presentan en los puntos de fijación al tanque. Cada unidad de radiadores se conectará al tanque principal por medio de uniones flanchadas.

El diseño será tal que evite depresiones en las superficies que permitan el estancamiento de agua y espacios en los cuales se puedan acumular gases. El sistema de enfriamiento será apropiado para soportar las condiciones de vacío y presión a las cuales está sujeto el tanque.

3.4.7 Aceite

El aceite será mineral preparado y refinado especialmente para uso en transformadores. Las características dieléctricas y las propiedades físicas del aceite concordarán con las normas aplicables. El aceite estará libre de humedad, ácidos, alcalinos o compuestos sulfúricos y no formará precipitados bajo temperatura de operación.


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Bajo ningún motivo se aceptará como medio líquido aislante y refrigerante compuestos dieléctricos tales como Askarel, Clophen, o similares bioagresivos.

Se suministrará suficiente aceite aislante para llenar hasta los niveles apropiados el tanque de cada transformador de potencia, radiadores, cambiador de tomas y bujes, más un adicional del 10% (diferente al pedido bajo el ítem de "Repuestos"), todo a ser despachado en canecas de 55 galones.

El Contratista entregará las especificaciones completas del aceite incluido en el suministro e informará hasta donde sea posible, el nombre de los aceites y lubricantes de por lo menos dos (2) marcas disponibles en Colombia equivalentes a los suministrados.

El aceite aislante nuevo cumplirá con los requisitos de la norma IEC 296, "Specification for new insulating oils for transformers and switchgear" o ANSI C59.2, "Electrical insulating oils, methods of testing".

El Contratista suministrará los certificados de cumplimiento del aceite con esta norma (antes de procesarlo en el transformador).

El Contratista suministrará los protocolos de ensayos de rutina del aceite después del proceso de adecuación del aceite y antes del llenado del transformador.

El Contratista suministrará los protocolos de ensayo sobre muestras del aceite del transformador después de la realización de todas las pruebas de aceptación del transformador, dejando un intervalo de tiempo suficiente para la estabilización del aceite antes de la toma de la muestra.

Las pruebas realizadas sobre la muestra de aceite cumplirán los requisitos exigidos por las normas aplicables para la aceptación de aceite aislante para equipos eléctricos.

3.4.8 Cambiador de tomas

Para los transformadores 13.2/0.48 kV y 13.2/0.22 kV se suministrará un equipo cambiador de tomas para operación manual de 5 fases sin tensión.

3.4.9 Placa de características e identificación

Una placa de datos y de conexiones deberá colocarse en la parte baja del transformador, donde pueda ser leída en forma fácil en idioma español y los números y letras serán fácilmente legibles y escritos en bajo relieve. No se aceptarán placas escritas a mano alzada. La placa de características deberá contener toda la información especificada en la Norma ICONTEC 618.

Además deberá colocarse el nombre de ECOPETROL, el número del pedido y año de fabricación (esta placa estará sujeta a aprobación).


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Deberá ser de acero inoxidable calidad mínima ASTM A193, Grupo B8, Clase 1, Tipo 304.

En dos sitios visibles sobre las paredes del transformador que miran hacia el exterior del recinto en donde está localizado se dibujará con letras y números en color negro de 200 mm de altura el TAG o número de identificación del equipo de acuerdo con los planos.

3.4.10 Cableado

Todo el cableado de potencia y control deberá identificarse con anillos imperdibles.

3.4.11 Accesorios

Todos los accesorios incluidos en el transformador deberán ir completamente fijos, ya sea al tanque o a la tapa de éste, de acuerdo con el diseño del transformador. Los tornillos, grapas, etc, deberán ser de acero inoxidable calidad mínima ASTM A193, Grupo B8, Clase 1, Tipo 304.

El transformador deberá suministrarse al menos con los accesorios descritos a continuación:

a. Pasatapa de alta tensión.

b. Pasatapa de baja tensión.

c. Dispositivo de purga de aceite.

d. Tornillo de conexión a tierra.

e. Válvula de sobrepresión.

f. Radiadores planos fijos.

g. Conmutador para operación manual.

h. Indicador de nivel de aceite tipo visor.i. Orejas de levantamiento.

j. Ruedas orientales.

k. Válvula de recirculación superficial.

l. Válvula de recirculación inferior.

m.Placa de características en lámina de acero inoxidable.


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3.5 INSPECCION Y PRUEBAS DE RECEPCION

Se garantizará el cumplimiento de las características solicitadas en estas especificaciones y se realizará a los transformadores las pruebas definidas en la norma ANSI/IEEE C57.12.90-1980, según los procedimientos indicados en la norma ICONTEC. En caso de discrepancia en las normas enunciadas prevalecerá la norma ANSI/IEEE.

El transformador será sometido a las pruebas de rutina enunciadas en las normas ICONTEC 380 y los costos de estas deberán incluirse en el precio del transformador. Las pruebas serán presenciadas por representantes de Ecopetrol.

El transformador deberá ser completamente ensamblado y probado en la Fábrica por el Contratista. Las pruebas deberán realizarse de conformidad con las secciones aplicables de las normas ANSI C57, 12-90 "Distribution, Power and Regulating Transformers. Test code for". Las pruebas siguientes deberán hacerse al transformador en presencia de representantes de Ecopetrol.

3.5.1 Pruebas equipo misceláneo

Las siguientes pruebas de componentes y alambrado auxiliar deberán ser realizadas en la fábrica.

Pruebas dieléctricas: aceite y aislamiento.

Pruebas de secuencia.

Alambrado de control.

a. Pruebas mecánicas y de estanqueidad

Para el tanque principal y radiadores, se debe verificar la estanqueidad por medio de una prueba de sobrepresión con gas inerte inyectado al transformador completamente ensamblado.

b. Pruebas de operación

Al sistema de refrigeración y circuitos eléctricos asociados para comprobar que todo el equipo y los circuitos están en correcta condición de operación.

c. Prueba de Bujes

Se suministrarán protocolos de fabricante para las siguientes pruebas:

- Nivel de prueba en seco, 1 minuto, a 60 HZ, en todos los bujes incluso los de repuesto.


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- Nivel de prueba en húmedo, 10 segundos, 60 HZ, en un buje escogido al azar de cada tipo y capacidad.

d. Prueba de Componentes Varios

El vendedor suministrará los certificados de cumplimiento con la norma o normas especificadas aplicables expedidos por un organismo de certificación de reconocido prestigio, por lo menos para los siguientes materiales y/o componentes:

- De la lámina del Núcleo

- Del aceite Dieléctrico incluyendo rigidez dieléctrica, viscosidad y oxidación.

- De la lámina del Tanque Principal

- Del alambrón de Cobre para la Fabricación de las Bobinas.

- De los papeles Aislantes

El Fabricante - Vendedor deberá suministrar tres copias certificadas de todos los análisis y resultados de las pruebas.

3.5.2 Pruebas tipo y especiales

El fabricante deberá cotizar por separado precios para la ejecución de las siguientes pruebas, a opción de Ecopetrol:

Aumento de temperatura

Prueba de impulso en todos los terminales

Prueba de corona

Frente de onda y "Switching Surge". a ser realizados de acuerdo con la última edición del estándar IEEE 262A.

Si el transformador no pasa alguna de las pruebas antes mencionadas, éste deberá ser reparado por cuenta del fabricante, rediseñado y vuelto a probar.

Se puede mostrar mediante datos de prueba de un transformador del mismo diseño, que las pruebas de elevación de temperatura e impulso pueden satisfacerse.


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3.6 REPUESTOS

El Proponente incluirá en el precio del equipo el valor global de los repuestos que se listan a continuación, para cada juego de transformadores a instalar en cada estación:

CANTIDAD

a. Bujes 0.48 kV 1

b. Juegos de empaque para bujes, cambiador de tomas, tapas deinspección y elementos de remoción más frecuente, incluye cemento 3

c. Relé auxiliar de cada tipo 2

d. Válvula radiador - tanque 2

e. Aceite aislante adicional 10%

f. Vaso para los respiradores 1

g. Válvula de sobrepresión 1

h. Silica - gel (Kg) 5

i. Lámparas indicadoras de cada tipo 10

j. Fusibles cada tipo 10

k. Bornera terminal cada tipo 1

l. Contactores cada tipo 2

m. Interruptores automáticos cada tipo 2

n. Conectores de cada tipo para alta y baja tensión 1

El Proponente incluirá además en su oferta una lista con precios unitarios de los repuestos adicionales que, de acuerdo con su experiencia, son requeridos para la operación del equipo durante (dos) 2 años. El Contratista suministrará los repuestos de esta lista adicional que determine Ecopetrol, en igual, mayor o menor cantidad de lo ofrecido, a los precios unitarios de la propuesta. Ecopetrol se reserva el derecho de prescindir de la totalidad de los repuestos adicionales ofrecidos.


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Los plazos de entrega de los repuestos serán iguales a los de los equipos y elementos principales de la instalación. El Contratista repondrá a su costa los repuestos que tenga necesidad de utilizar durante el proceso de montaje, pruebas y entrega final de las instalaciones.

3.7 HOJA DE DATOS TECNICOS

A continuación se presentan las características técnicas requeridas bajo esta especificación.

DESCRIPCION REQUERIDO OFRECIDO

Uso IntemperieNúmero de fases 3Número de devanados 2Frecuencia 60 Hz

Voltajes

a. Devanado alto voltaje, 13.2 kVb. Devanado del bajo voltaje bajo carga, 0.48/0.22 kV

Relación de voltaje en el tap central, 13.2/0.48 y/o 13.2/022 kV

Conexiones de los devanados

a. 13.2 kV Deltab. 0.48 kV y/o 022 kV Estrella aterrizado

Cambiador de taps (en el lado de 13.2 kV) Sin carga

Grupo vectorial de conexión DYn 11Método de refrigeración según ANSI, ONAN

Rango de variación de voltaje

a. Hacia abajo, para +5 %b. Hacia abajo, para - 5 %

Número de pasos del cambiador de taps, 5Medio aislante y refrigerante Aceite mineralTerminales AT Plateado PaletaConector de AT, Para un cable 2/0 AWG

Nivel básico de aislamiento de los devanados


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(1.2/50 uS onda completa)

a. Devanado de 13.2 kV 95 kVb. Devanado de 0.48 kV y 0.22 kV 30 kV

Nivel básico de aislamiento de los bujes (1.2/50 uS onda completa)

a. Lado de 13.2 kV 110 kVb. Lado de 0.48 kV y 0.22 kV 30 kV

Nivel básico de aislamiento de los devanados (onda cortada)

a. Devanado de 13.2 kV 110 kVb. Devanado de 0.48 kV y 0.22 kV 36 kV

Nivel de aislamiento de los bujes con onda recortada


Voltaje de aguante a 60 Hz un minuto seco - Devanado

a. Devanado de 13.2 kV 34 kV b. Devanado de 0.48 kV y 0.22 kV 10 kV

Voltaje de aguante a 60 Hz un minuto seco - Bujes

a. Lado de 13.2 kV 50 kV b. Lado de 0.48 kV y 0.22 kV 10 kV

Voltaje de aguante a 60 Hz diez segundos húmedo - Bujes


Voltaje máximo de diseño

a. Lado de 13.2 kV 15 kVb. Lado de 0.48 kV y 0.22 kV 1.2 kV

Temperatura de los devanados


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a. Incremento de temperatura del punto más caliente a la potencia nominal (sobre temperatura ambiente) 80 C

b. Incremento de temperatura medida por el método de resistencia 65 C

Incremento de temperatura máxima del aceite sobre la temperatura del ambiente medido con termómetro

a. Con refrigeración natural 60 C

Pérdidas en vacío

a. Al voltaje nominal kWb. Al 10% por encima del voltaje nominal kW

Pérdidas bajo carga a 75C

a. A la potencia nominal ONAN kW

Impedancia de corto circuito

a. Transformadores 13.2/0.48 kV (100 KVA) 3.5 % b. Transformadores13.2/0.48 kV (200 KVA y 250 KVA) 4 %

c. Transformador 13.2/0.48 kV (300 KVA) 4.5 % d. Transformador 13.2/0.48 kV (400 KVA) 4.5 %

e. Transformador 13.2/0.22 kV (215 KVA) 4 %

Porcentaje de sobrecarga por 5 minutos después de haber estadoa potencia nominal durante una hora ANSI C57-12

Presión del tanque principal

a. Presión de diseño 20 PSIb. Presión de prueba 15 PSIc. Estanqueidad 7 PSI

Radiadores

a. Presión de diseño 20 PSIb. Presión de prueba 15 PSIc. Estanqueidad 7 PSI

Aceite dieléctrico Norma ASTM


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Rigidez dieléctrica despacho Mínimo 35 kV

Cambiador de Tomas

a. Norma IEC 214b. No. de pasos 5c. Rango de regulación en % de voltaje nominal 5%d. Apropiado para operación en paralelo con otro

transformador NOe. Operación tipo Manualf. Variación de Posición SI


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GESEL009 Transformadores de Distribución