Reactores de potencia

Transmisión de potencia con unabuena relación coste-eficacia

ABB Power Transmission

Los elementos sepa-radores de cerámica(esteatita) garantizan

la rigidez de la columna para un

bajo nivel sonoro.

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Reactor de potencia monofásico.

Desde 1970, ABB Transformers ha entregado másde 500 reactores de potencia en todo el mundo, y las primeras unidades siguen aún en servicio.

Reactor de potencia trifásico.

Líder mundialABB Transformers, que forma parte del grupo global de ingeniería

eléctrica ABB, lidera en reactores de potencia de alta o extra alta ten-sión. Su dedicación incondicional a la calidad y la excelencia técnica ha generado una excepcional fidelidad de los clientes. Desde el lanza-miento del innovador reactor de potencia de núcleo con entrehierros a finales de la década de 1960, ABB Transformers ha entregado más de 500 unidades a más de 40 países diferentes. Las entregas cubren lagama completa de productos para sistemas de transmisión de alta tensión, incluyendo la gama de 800 kV, desde unidades trifásicas de 10 a 250 Mvar hasta unidades monofásicas diseñadas para más de 100 Mvar. La combinación de experiencia y conocimientos únicos, tec-nología punta y una insuperable pericia de fabricación convierten aABB Transformers en la elección natural, desde las unidades individu-ales hasta los grandes pedidos de reactores de potencia que plantean los más grandes retos.

Tradición localPartiendo de una tradición centenaria sueca de destreza manual e

innovación técnica, ABB Transformers, basada en Ludvika, ha alcanzadofama mundial como centro de excelencia en el campo de los reactoresde potencia. Como Centro de Transmisión de Potencia para todo elGrupo, las instalaciones de ABB en Ludvika tienen una plantilla de2.600 empleados altamente especializados. ABB Transformers es lídermundial como proveedor de transformadores de potencia y reactores, y el mayor proveedor de reactores de potencia de alta tensión.

Cada diseño se adapta a lasnecesidades del cliente.

El apilamiento preciso de laschapas del nucleo garantizaun bajo nivel de perdidas.

Asegurándose de que cadaseparador tenga la alturaexactamente correcta reduceal mínimo el nivel de ruido.

Los reactores de potencia son el medio más compacto y de mejor rela-ción coste-eficacia para compensar la generación capacitiva en líneas dealta tensión de transmisión larga o en sistemas de cables de gran longitud.Las soluciones alternativas son más costosas, se traducen en mayores pérdidas, requieren más equipos y exigen recursos adicionales. Usados enservicio permanente para estabilizar la transmisión de potencia, o conecta-dos solamente en condiciones de carga ligera para control de tensión, los reactores de potencia combinan alta eficacia con bajos costes de ciclode vida para reducir los costes de transmisión y aumentar los beneficios.

Diseño y construcción a medida El diseño y la fabricación de los reactores de potencia exigen ingeniería

avanzada, mano de obra de alta calidad y un excepcional grado de limpieza en el taller. Cada reactor de potencia del tipo de núcleo es único,diseñado y construido en estrecha colaboración con el cliente. Aunque el aspecto sea similar al de un transformador de potencia en diseño y aislamiento del devanado – para optimizar la fiabilidad y la relación coste-eficacia, y minimizar los costes de ciclo de vida – las corrientes de entrada,la linealidad, la generación de armónicas y la simetría entre fases son muy distintas.

Calidad, destreza manual y tradiciónCon una inusual combinación de tecnología punta y destreza individual,

cada reactor de potencia se diseña según las especificaciones del cliente,con un núcleo de entrehierros, y lo fabrican un grupo de especialistas cuyapericia está basada en una larga tradición sueca. No se admiten compro-misos. Nuestros reactores tienen que soportar frío y calor intenso, rayos yterremotos, además de violentas fluctuaciones de la tensión. Las pruebasexhaustivas en nuestros laboratorios de tecnología punta garantizan que,una vez instalados en la línea, no se saldrán de la raya.

Diseño adaptado al cliente Aplicando las más recientes técnicas de diseño computarizado, cada

reactor de potencia es fruto de una colaboración creativa entre el equipode proyecto y el cliente. Un avanzado software de ordenador proporcionaconocimientos detallados del campo magnético, con objeto de optimizarlos parámetros de diseño en áreas tales como cálculos de reactancia, pérdidas por corrientes parásitas, puntos calientes del devanado, resonan-cia, etcétera. Pero la diferencia estriba en el personal. Desde el diseñoasistido por ordenador, pasando por el montaje en el taller, hasta la entrega, instalación y puesta en servicio, nuestra apuesta por la calidad es total.

Reactores de potencia para control de tensión en sistemas de transmisión

El reactor absorbe la potenciacapacitiva generada en laslíneas de tensión largas.

El concepto de reactor ABB garantiza diseños con buena relación coste-eficaciapara todas las tensiones, incluyendo las altas tensiones de transmisión actuales.Esto permite una conexión cercana entre la fuente de potencia reactiva y elreactor, eliminando la necesidad de un transformador intermedio.

El devanado es un arte que exige una larga experiencia.

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Orientación radial de la laminaciónpara bajas pérdidas por corrientesparásitas y un diseño de rigidezmecánica.

Limpieza, destreza manual, precisión y herramientas especialesson elementos esenciales para conseguir resultados óptimos enla construcción de reactores de potencia.

Corte de precisiónEl corazón de cada reactor es su núcleo. Nuestros núcleos están

hechos de chapa de acero laminado radial de alta calidad, cortadas conuna estrecha tolerancia de un cuarto de milímetro.

Apiladas y unidas para formar un sólido elemento de núcleoLas chapas se apilan estrechamente para formar secciones de “cuña”,

que se introducen en una base circular para formar un elemento denúcleo. El laminado radial impide la entrada del flujo en las superficiesplanas del acero del núcleo, eliminando las corrientes parásitas, el recal-entamiento y los puntos calientes.

Corazón de acero y pulmones de cerámicaLos espaciadores de entrehierro de cerámica (esteatita) se pegan al

cilindro del núcleo de acero con epoxy, para formar un elemento denúcleo cilíndrico. Los extremos superiores de los espaciadores han detener exactamente la misma altura. Una vez pegados, son fresados enplano para garantizar una superficie uniforme antes de añadir el siguienteelemento de núcleo. Incluso en el mundo de tecnología punta de la trans-misión de potencia, esto requiere destreza individual y un pie de rey.

Calidad rígida para un mínimo de resonanciaLos elementos de núcleo se apilan y se pegan con epoxy para formar

una columna con un elevado módulo de elasticidad, el “núcleo de entre-hierros”. Como el campo magnético crea fuerzas intermitentes por todoslos entrehierros que llegan a decenas de toneladas, los núcleos del reac-tor deberán ser sumamente rígidos para eliminar las vibraciones.

Protección del núcleoPara impedir efectos marginales en los elementos de núcleo y mini-

mizar las pérdidas por corrientes parásitas en el campo magnético, lacolumna del núcleo está envuelta con una pantalla electrostática. Éstaprotege las láminas del núcleo contra los tensiones dieléctricas que puedan surgir en el devanado de alta tensión, eliminado el riesgo dedescargas parciales en la superficie del núcleo.

El devanado es un arte Nuestros devanados se hacen, literalmente, a mano. Se trata de una

habilidad que requiere un largo aprendizaje, dado que la calidad y laprecisión del devanado son esenciales para el rendimiento del reactor.Para las tensiones más altas, se dividen los devanados en dos circuitosparalelos, con terminal de línea en el centro, y dos extremos neutrales en las culatas superior e inferior.

Los reactores de ABB pueden equiparse también fácilmente con un devanado secundario de carga limitada para la alimentación en lascercanías del reactor. Esta potencia auxiliar puede ser el suministro depotencia primaria o secundaria para el servicio de la estación en subestaciones situadas en lugares remotos.

Los elementos del núcleo seenganchan en una grúa...

...y se elevan a la posiciónexacta...

...para formar las columnas.

Circuito especial para medición delinealidad, una importante propiedadcon relación a la sobreexcitación.

Tecnología punta portátilPara unir los conductores del devanado se aplica la más avanzada

tecnología de soldadura fuerte de alta frecuencia. Esta técnica de micro-ondas elimina todos los riesgos de daños térmicos periféricos. El instru-mento de soldar es portátil para flexibilidad óptima.

Eliminación de la resonanciaEs necesario diseñar la armadura de forma que su frecuencia natural

y fundamental se encuentre por debajo de la frecuencia de excitación, que es el doble de la frecuencia eléctrica del sistema. El medio único deredistribución del flujo entre la culata y la columna permite construir laarmadura del núcleo de forma que se elimine el riesgo de resonancia.

Aislamiento manualTambién el aislamiento de los cables de interconexión es un proceso

manual, para acomodar el amplio abanico de formas y tamaños necesarios.

Probados en fábrica para instalación sin problemasEl laboratorio de ABB Transformers está perfectamente equipado para

las pruebas a plena carga, incluyendo un transformador especial de ensayopara las pruebas trifásicas y de calentamiento, además de los equipos depruebas para incluso las más altas tensiones y potencias Mvar nominales.

El objeto de estas pruebas consiste en verificar la integridad y los criterios de rendimiento del reactor. Evalúan el comportamiento a plenacarga y también cuando es sometido a sobretensiones que simulan las condiciones más extremas que pueden surgir debido a perturbaciones enla red. La medición precisa de las pérdidas presenta grandes exigencias,debido a que el componente de pérdida representa en varios aspectos unamera fracción de la potencia aparente del reactor: algo así como buscaruna aguja en un pajar.

Hace poco se efectuaron pruebas completas en un reactor monofásicode 133 Mvar y 800 kV en un sistema de 50 Hz. Se pueden realizar pruebasde ruido y vibraciones a petición del cliente. Siempre invitamos a los clientes a presenciar las pruebas. Los análisis de pruebas antisísmicas, serealizan en colaboración con ABB Corporate Research, Västerås, Suecia.

Embalados con cuidadoUna vez listo el equipo para el envío, el cliente puede confiar en la

misma precisión e interés. El reactor llegará a tiempo, con la documenta-ción completa y en perfectas condiciones.

La soldadura de alta frecuen-cia (soldadura manual por microondas) mantiene el calor donde es necesario, en el punto de soldadura.

Construccion del sistemade aislamiento de barrera.

Todos los reactores depotencia se prueban paraque soporten las más durascondiciones de operación.

Un avanzado diseño del devanado,con una entrada central y una pantalla electrostática entre elnúcleo y el devanado, nos permiteconstruir reactores competitivospara las más altas tensiones.

Reactor de potencia, en servicio desde su instala-ción en 1974. Es una de tres unidades en la islade Mallorca. Los reactores permiten la conexiónpor cable submarino con las islas circundantes.

Los reactores de potencia(unidades de 150 Mvar y400 kV) contribuyen a latransmisión de potencia alarga distancia, desde elnorte hasta el sur deSuecia (1.574 km).

En TransEnergy,una división deHydro-Québec (HQ), están másque satisfechoscon sus compac-tos, silenciosos yfiables reactores735 kV, construidosen general comounidades monofá-sicas de 55 o110Mvar.

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Antonio Carrasco Cañadas,jefe de mantenimiento y servicio, GESA, Palma de Mallorca, España

ClienteGESA, proveedor de electricidad en las Islas Baleares, forma parte del grupoENDESA, una de las compañías de electricidad más grandes de España.

Mallorca tiene en la actualidad nada menos que 32 subestaciones. Unade ellas, en Cala Mesquida, en la costa noroeste, es diferente, ya que tienereactores de potencia de ABB.

¿Por qué reactores de potencia?Antonio Carrasco Cañadas, de GESA, explica:

“En los años 70, GESA decidió centralizar la producción de energía,enlazando por medio de un cable submarino de 40 kilómetros dos sistemasde generación de electricidad previamente separados. Los reactores depotencia de ABB ofrecían la mejor forma de compensar la potencia reactivagenerada por el cable. ABB Transformers entregó un total de cinco unidadesde 132 kV/30 Mvar que hoy, 26 años más tarde, siguen funcionando tanbien como el día en que se instalaron. Tres unidades están instaladas enMallorca y las otras dos en Menorca”.

Buena relación coste-eficacia“Estos reactores de potencia han permitido establecer una red de sumi-

nistro de electricidad conjunta para las islas. La concentración de la genera-ción de energia en una sola isla conserva recursos y eliminan la necesidadde una fuente de energía de reserva en Menorca. Y eso se traduce en unabuena relación coste-eficacia”.

“Nuestros reactores llevan 26años en servicio sin problemas”

Los reactores de potencia de ABB permitenla conexión por cable entre las islas deMallorca y Menorca.

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“Desde su instalación, losreactores han funcionadosin problemas. La verdad esque casi se nos ha olvidadoque los tenemos”. Sr. Thorkil Thrane, B.Sc.E.E,Subestaciones, Eltra,Dinamarca

¿Algún requerimiento especial?GESA exige que un proveedor de reactores de potencia satisfaga tres

criterios claves: alta calidad, bajas pérdidas y un plazo de garantía razona-ble. El nivel de ruido sólo tiene importancia limitada, dado que los reac-tores de potencia de GESA se encuentran en ubicaciones rurales, alejadosde las viviendas.

Los buenos proveedores son los que nunca hace falta llamarAntonio Carrasco Cañadas, de GESA, observa también que ABB es un

proveedor en el que se puede confiar para proporcionar cualquier asis-tencia y apoyo necesario, pero añade:

“Bueno, aunque estos reactores de potencia llevan ya 26 años en servicio, nunca hemos tenido que pedir ayuda a ABB. Sólo necesitan unmínimo de mantenimiento: basta con cambiar el gel de sílice cuandohaga falta. Una vez al año cerramos la subestación para un control demantenimiento de 15 días, y ponemos en marcha el reactor de potenciaque ha estado en reserva durante 12 meses. Esto nos permite efectuar larotación continua de nuestros reactores de potencia, proporcionándolesperiodos de ‘descanso’ regulares”.

Supervivencia incorporada en el diseñoEl entorno de las islas, cálido, húmedo y salina, exige mucho de los

reactores de potencia. El tratamiento superficial tiene que ser de la másalta calidad, y los reactores en Mallorca y Menorca han demostrado unagran resistencia a los elementos. Se diseñaron los pasatapas con linea de fuga prolongada, para evitar los riesgos planteados por un entornosalino. Veintiséis años de servicio sin problemas es la mejor referenciaque podemos imaginarnos, y estamos seguros de que cualquiera estaráde acuerdo con eso.

“Nuestros reactores depotencia de ABB funcionanmuy bien y no han necesi-tado soporte técnico desdela puesta en servicio”, Sr. Wang Jinding, ingenierojefe y asesor técnico, BeijingPower Supply Bureau, China

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Hans Lundin, Svenska Kraftnät

ClienteSvenska Kraftnät/SVK (Red NacionalEléctrica Sueca) fue formada en enero de 1992, con motivo de la reestructuraciónde Vattenfall (Dirección Nacional deElectricidad Sueca). Las raíces de SVK, insti-tuto estatal con responsabilidad del sistemapara una red nacional que cubre 15.000kilómetros de líneas eléctricas y unas 150subestaciones, se remontan a la fundaciónde Vattenfall, en 1909, el mismo año enque se inició la colaboración con ASEA,precursor de ABB.

¿Qué caracteriza a un buen proveedor?Hans Lundin, jefe de compras en Svenska Kraftnät, considera que unabuena relación cliente-proveedor es algo casi orgánico:

“Hace mucho tiempo que iniciamos nuestra relación con ABB para losreactores de potencia. Los reactores de potencia ofrecen la opción máseconómica para absorber la potencia reactiva. Hoy, a pesar de la compe-tencia internacional creciente, ABB mantiene una estrecha relación conSVK y las demás compañías de electricidad“.

Condiciones extremas“Las fluctuaciones de temperatura pueden ser extremas, cayendo hasta

–50°C. Los equipos auxiliares, tales como los sistemas de refrigeración y las bombas, tienen que soportar largos periodos bajo cero durante el día, cuando los reactores de potencia suelen estar desconectados”.

“Los reactores de potencia tienen que satisfacer una serie de requisitosmedioambientales, incluyendo un bajo nivel de ruido. ABB ha tenido taléxito en años recientes que estamos acostumbrados a recibir equipos conun nivel de ruido muy por debajo de nuestra especificación original”.

Las pruebas exhaustivas son críticas“Los reactores de potencia tienen que funcionar sin problemas: un

fallo de funcionamiento podría causar un problema serio. El equipo de pruebas del proveedor tiene que incorporar la más alta categoría ycapacidad, para poder someter el reactor a condiciones de operacióncompletamente realistas y a plena escala. Y tiene que utilizarlo personalmuy bien preparado”.

¿Quiere decir esto que SVK es un cliente satisfecho?“¡Sin duda alguna! El gran número de reactores que hemos comprado

a ABB en años recientes es una prueba bien patente. Sabemos que siempre podemos confiar en el apoyo de ABB, durante toda la vida deservicio de un reactor. Conocemos al personal, conocemos la tecnología,y confiamos en ambos”.

“Siempre recibimos el apoyo que necesitamos”

El transporte aéreo puede ser una opción viable en lugaresremotos. Nos enorgullecemos de afirmar que podemosmanejar cualquier tipo de transporte.

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Potencia reactiva, Q

Tensión nominal, U

Máxima tensión de operacióncontinua

Nivel de aislamiento LI, SI (SS)

Frecuencia, Hz

Tensiones de ensayo de CA

Calentamiento permisible para elaceite y el devanado (mediamensual)

Criterios de nivel sonoro y lineali-dad, si se requiere

Tipo de refrigeración, ventilador,bomba, radiadores

Características periféricas, si serequiere

Equipo de seguridad y monitori-zación

Evaluación de pérdidas

Conviértase en nuestropróximo cliente satisfecho

Diríjase al representante local de ABBMientras más completa sea su especificación, más rápidamente podre-

mos responderle con cotización y fecha de entrega detalladas y precisas. Para especificar su reactor de potencia, deberá considerar los siguientesfactores:

TransporteEl desplazamiento de un objeto del tamaño y peso de un reactor de

potencia requiere planificación, experiencia y una red mundial de contac-tos. ABB tiene larga experiencia de la entrega de reactores por ferrocarril,camión, barco e incluso por avión, en todo el mundo. Nuestro personalexperimentado, localmente y en Suecia, garantizará la rapidez y eficaciadel proceso.

InstalaciónLos ingenieros de instalación de ABB estarán en el lugar para supervisar

la instalación y la puesta en marcha. Al llegar, prepararán el reactor, mon-tando cuidadosamente todos los componentes desmontados para el tránsi-to, lo rellenarán de aceite y realizarán todas las pruebas necesarias in situpara garantizar una vida de servicio larga y sin problemas. El cliente puedeelegir entre un acuerdo de supervisión o de instalación completa. Siempreque sea posible, los ingenieros asignados hablarán el idioma local.

FormaciónLos operadores locales y el personal de servicio del cliente recibirán

formación durante la instalación y la puesta en servicio in situ. Dispo-nemos de programas completos de capacitación.

ServicioCada reactor de potencia se entrega con una garantía técnica y soporte

posventa completo, incluyendo asistencia en el campo y el servicio posventa de ABB, de fama mundial, mediante oficinas locales, agentes yrepresentantes en todo el mundo. Como proveedores para las mayoresindustrias de generación de energía, compartimos una responsabilidad deenorme importancia: mantener el flujo de la energía. Nuestros productosde calidad y nuestros ingenieros de servicio bien cualificados están dedi-cados a este objetivo.

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Un entorno verde y relajante fomenta la capacidad creativa del equipo de ABB Reactor.

Centro de energíaen un idilio rural

Una “larga” tradiciónA pesar de su reducida población, Suecia es un país grande y largo

(1.574 km), con “largas” tradiciones, especialmente en transmisión depotencia. La concentración de capacidad hidroeléctrica en la mitad nortedel país, el aumento de la demanda de energía en la industria y las grandes distancias entre los centros urbanos han convertido a Suecia en líder natural de la transmisión de potencia a grandes distancias.

Ludvika, sede de ABB Transformers, puede seguir sus raíces industria-les hasta la mitad del siglo XVI. Aunque se encuentra a 220 km de la capi-tal, Gustav Wasa, visionario soberano del país en ese tiempo, consideróque su posición en el corazón del distrito minero de Suecia lo convertíanen el lugar ideal para un molino triturador y una fundición de cañones. La minería en pequeña escala fue desarrollándose durante los dos siglossiguientes, siendo sustituida por nuevos métodos industriales en gran escala en el siglo XIX, con una próspera industria de mineral de hierrocomo resultado.

A medida que crecía la industria minera, aumentaba también la necesi-dad de energía, conduciendo al desarrollo de una industria eléctrica local.Por ello, se estableció en 1900 Elektriska AB Magnet, predecesor de ABBTransformers. La empresa adquirió rápidamente una reputación de calidade innovación. En las décadas de 1930 y 1940, quedó establecida como uncentro de investigación y desarrollo, con el enfoque sobre la transmisiónde potencia de alta tensión.

Hoy, en calidad de Centro de Transmisión de Potencia para el grupomultinacional ABB, ABB Transformers goza de fama internacional como elprincipal fabricante de transformadores de potencia y reactores de poten-cia para las más elevadas potencias y tensiones. La exportación representamás del 90 por ciento de las ventas.

A pesar de este dinamismo industrial y éxito comercial, Ludvika haretenido el encanto de un entorno rural. Es una ciudad de unos 14.000habitantes, rodeada por lagos y ríos, y cerca de las colinas y valles de laregión de Dalecarlia. Es famosa por su rica y variada fauna (ciervos,castores y alces), buena pesca, esquí, lagos como espejos y, según parece,interminables rutas para recorrer a pie o en bicicleta – una cita indispensa-ble para cualquier visitante a Suecia.

Ludvika sigue liderando en tecnología innovadora para los sistemas de transmisión de potencia del futuro, para beneficio de tanto los clientescomo el medio ambiente. No es nada extraño que la tecnología diseñadapara beneficio de la industria y la naturaleza provenga de una fuenterural.

Venga y compruébelo usted mismo…

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La preocupación medioambiental es

una parte integrante delproceso de fabricación.

La ubicación de la planta junto al patio de

recreo de este colegio esuna prueba bien clara.

Nuestra conformidad con lasmás severas normas está

reconocida internacionalmente.

Investigación y desarrolloEn estrecha colaboración con otros centros de I+D por toda Europa, además

de muchas universidades e institutos técnicos prestigiosos, ABB Transformers coor-dina la I+D global del Grupo en reactores de potencia y transformadores de poten-cia, invirtiendo nada menos que el 8 por ciento de sus ingresos totales. La investi-gación se concentra en los cuatro laboratorios de categoría mundial de ABB, todosellos en Ludvika: el Laboratorio de Alta Tensión, el Laboratorio de Materiales, elLaboratorio de Alta Potencia y el Instituto Sueco de Investigación de Transmisión.

Medio ambienteNuestro programa de reactores de potencia está optimizado para reducir el

impacto medioambiental a un mínimo, según ISO 14001. Diseñados para compen-sar la tensión reactiva generada en la red, ofrecen una relación coste-eficaciaaumentada y pérdidas reducidas. Las opciones alternativas podrían aumentar lacarga medioambiental en términos de materiales y recursos adicionales, que requ-ieren más equipos y transformadores adicionales (mayores centrales eléctricas). Se han diseñado todas las etapas del proceso – compra, fabricación (sin metalespesados ni materiales peligrosos), revestimiento (pinturas basadas en agua sin emisiones), transporte, operación (bajas pérdidas, bajos costes de mantenimiento,prevención de fugas) y desguace (reciclable al 95 por ciento) – para minimizar el impacto medioambiental. Y sin que represente un coste adicional para el cliente.

Garantía de calidad con homologación internacionalGobernado por el Manual de calidad, según ISO 9001, el sistema

de garantía de calidad de ABB incluye un juego completo de especi-ficaciones para todo, desde la compra de materiales y componentes hasta el servicio posventa. El sistema, actualizado constantemente para satisfacer nuevos requisitos, está sometido a revisión regular por acreditadas instituciones internacionales.

El aceite limpio y seco es esencialpara un servicio seguro. Es necesario

secar el aire de respiro del conservador.Cuando el desecante cambie

de color se cambian los cristales.

ABB Transformers AB

P.O. Box 702, SE–771 80 Ludvika, SueciaTeléfono +46 240 78 20 00Telefax +46 240 131 60http://www.abb.com Correo-e: trafo.info@se.abb.com

Pro

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Info

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