Transformadores de tipo secoHiDry72 : altas tensiones y potenciasEcoDry: transformadores eficientes

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Transformadores secosAplicaciones

Obras PúblicasHospitalesAeropuertosCentros comercialesEdificios públicosEdificios de oficinasEstadiosEtc.

Industrias especialesMarinaPetróleo y GasIndustria mineraMetros / trenes (SSEE fijas)Energía eólica y solarAplicaciones de rectificaciónAplicaciónes de generaciónEtc.

Transformadores de tipo secoHiDry72: encapsulados al vacío para altas potencias y tensiones

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Transformadores secos72.5 kV

Un desafío técnico

Seguro y ecológico

Técnología de encapsulado de alta fiabilidadLimitada carga calorífica al fuegoNo propaga la llama

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Transformadores secos Principales ventajas

Seguro para las personas y propiedades

Respetuoso con el medio ambiente

Virtualmente libre de mantenimiento

No existe riesgo de incendio

Fácil instalación

Alta resistencia frente a cortocircuitos

Alta capacidad para soportar sobrecargas

Capaz de soportar duras condiciones vibratorias

Apto para zonas húmedas y/o contaminadas

Reducido coste de los trabajos de instalación y de los sistemas antiincendios.

Total Operation Cost beneficioso

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HiDry72

Rango de producto I

Potencias hasta 63 MVA

Tensión primaria hasta 72,5 kV:

325 kV BIL / AC 140 kV según IEC 350 kV BIL / AC 140 kV según IEEE

Tensión secundaria hasta 36 kV:

170 kV BIL / AC70 kV según IEC

Con o sin regulador en carga (OLTC)

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Clases: E2, C2, F1

Descargas parciales: <10 pC

Aislamiento: 155 ºC (F), 180 ºC (H)

AN, ANAF (hasta +30%), AFWF

Temperatura de diseño: 40 ºC

Conexión delta o estrella

Hasta 23 posiciones con regulación de +-18%

Opción, envolvente hasta IP54

HiDry72

Rango de producto II

Potencia

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HiDry72

Los límites

Secos distribuciónTensión

Altas potencias

60 MVA

3.15 MVA

Altas tensiones

40.5 kV 72.5 kV

HiDry72

Ventajas técnicas

Para nuevas instalaciones o reconversiónDiseño similar a los transformadores existentes

Para instalación de interior y exterior

Posibilidad de conectar en paralelo con otros transformadores secos o de aceite

Seguro y respetuoso con el medio ambienteSin líquidos inflamables

Autoextinguibles

Aprox 20 veces menos masa combustible, menos humos

Sin riesgo de explosión

Póliza de seguro reducida

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Respetuoso con el medio ambiente y económicamente rentable

Pérdidas en carga óptimasMenor coste de infraestructuraInstalación sencilla, no requiere trabajos especialesRequerimientos mínimos para la seguridad y la protección de las instalacionesVirtualmente libre de mantenimientoRápida descarga y costes de logística reducidosOpción de bornas en alta tensión

HiDry72

Beneficios para el cliente

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Subestaciones principales en ciudadesSubestaciones secundarias en interior o bajo tierraIndustria, (química, gas y petróleo…)Áreas medioambientalmente sensibles (áreas de tratamiento de agua)Energías renovables (subestaciones de evacuación)Áreas con riesgo de incendios (bosques)

HiDry72

Aplicaciones

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• Las subestaciones compactas de interior se puedenconstruir en áreas urbanas sin límite de espacio.

Coste reducido, menor impacto medioambiental.

Menores pérdidas y mayor seguridad para las personas.

HiDry72

Ejemplo de utilización

Antes Ahora

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Transformadores para altas tensiones y potenciasInstalación sencilla y puesta en servicio rápida

Cliente: CERNSuiza

Cliente: PCS Lanigan

Canadá

Cliente:Planta hidroeléctrica

BasercaEspaña

Cliente: Metro BarcelonaEspañá

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Transformadores para altas tensiones y potenciasEficiencia energética

5 km de cable de 24 kV se pueden reemplazar por 1 km de 69 kV.

24 kV cables

Cable de 69 kV

Cables de 24 kV

Ahorro en costes:Los transformadores secos permiten la instalación cercana a las cargas, dentro de los edificios, o puntos de consumo.

Ahorros adicionales:Obra civil.Sistema de protección antiincendios.Puesta en marcha.Mantenimiento anual.

Transformador seco de 72.5 kVDiseño adaptable, transformador NLTC + pass

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Transformador seco de 72.5 kVDiseño adaptable, transformador OLTC + pass

HiDry72

Logros técnicos

Desarrollo apoyado por “ABB Corporate Research and University “y en colaboración con la Universidad de Zaragoza.

Complementado con simulaciones de campos eléctricos y magnéticos, durante la fabricación de los prototipos.

Transformador seco de 72.5 kVDiseño de alta exigencia técnica

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Transformador seco de 72.5 kVDistribución de la tensión durante el ensayo de impulso

Comportamiento de la distribución de la tensión en el primer disco durante la aplicación del impulso tipo rayo

Valores máximosDistribución de la tensión a lo largo de los discos para 325 kV en ensayo de impulso tipo rayo

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Desarrollo complementado por simulacionesCampo eléctrico

Simulación de la tensión dieléctrica durante ensayo BIL y AC

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Desarrollo complementado por simulacionesCampos magnéticos y corrientes de Foucault

Eddy current losses in structural components?

Campo de dispersión magnética

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…y se está probando más allá de los límites para probar el margen de seguridad previsto

…y confirmado por amplias pruebas experimentalesSuperando los límites de los estándares

Transformadores de tipo secoEcoDry: encapsulados al vacío, alta eficiencia.

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…se complementan ahora con la más alta eficiencia del transformador EcoDry

con pérdidas en vacío un 35% de las de los transformadores secos estándar

rango de producto: 100-1.600 kVA; hasta 36 kVotras características bajo demanda

sin o con todo tipo de cerramientos

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EcoDry es …

… un producto de alta tecnología, basado en más de 2 décadas de evolución continua

… aplicar herramientas de simulación para diseño con pérdidas optimizadas,

… usar los materiales más avanzados y componentes de alta calidad

… siendo uno de ellos el metal amorfo como material del núcleo

… el metal amorfo ha demostrado su fiabilidad en los transformadores de distribución en aceite, estando en servicio durante > 20 años

… son posibles especificaciones desde unos pocos kVA a varios MVA

… utiliza las ideas de diseño básicas probadas de los transformadores convencionales

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Pérdidas en vacío y debidas a la carga en el transformador

Las pérdidas en vacío son producidas por la magnetización del núcleo (histéresis) y por las corrientes parásitas en el núcleo. Aparecen tan pronto el tranformador es energizado.

Las pérdidas debidas a la carga son producidas por pérdidas en los conductores (resistivas y Foucault) – tienen una dependencia cuadrática sobre el factor de carga

Dependiendo del perfil de carga característico relacionado con sus aplicaciones, se deben minimizar las pérdidas en vacío, las pérdidas debidas a la carga, o ambas

al 20% de carga: las pérdidas en vacío son 3-4 veces más importantes que la pérdidas debidas a la carga.

al 80% de carga: la pérdidas debidas a la carga son 3-4 veces más importantes que las pérdidas en vacío

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EcoDry: transformadores de la máxima eficiencia para su aplicación

EcoDryBasic

para carga media/baja, este es frecuentemente el caso de distribución

en Cías eléctricas.

EcoDry99plus

para grandes cargas este es frecuentemente el caso

de las aplicaciones industriales

EcoDryUltra

para carga media o carga con fuertes

variaciones, ej. energías renovables

Caso de referencia 1.000 kVA

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EcoDryBasic

Hasta el 70% menos de pérdidas

En las Cías eléctricas la reducción de las pérdidas en vacío tiene un impacto importante ya que la carga media está, típicamente, a un nivel relativamente bajo debido a consideraciones para la fiabilidad del suministro

EcoDry basic está optimizado para la reducción de las pérdidas en vacío Combina una reducción importante de la pérdida en vacío con un diseño optimizado para la pérdida con carga que permite una reducción de las pérdidas de hasta el 70%

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EcoDry99plus

Fiabilidad demostrada en campo con elevada eficiencia

Enfocado a aplicaciones de uso intensivo.

Reducción de las pérdidas debidas a la carga – eficiencia operativa > 99%

Hasta un 32% menos de consumo de energía.

Posible amortización del primer coste adicional en 1-2 años los ahorros durante la vida del equipo pueden igualar o superar los costes de la inversión.

El incrementeo del coste de la energía y CO2 reducen todavía más el tiempo de amortización.

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EcoDryUltra

La solución definitiva para la reducción de pérdidas en el transformador

Combina las ventajas de EcoDryBasic y EcoDry99plus, minimizando simultáneamente las pérdidas en vacío y carga

El más adecuado para aplicaciones con carga constante y suministro redundante desde 2 transformadores, (ej. bombeo o ventilación)

Para aplicaciones con carga muy variable, en lo concerniente a energías renovables, como energía fotovoltaica y eólica

EcoDry Ultra garantiza la máxima eficiencia de generación minimizando la carga de la red debido a las pérdidas en vacío durante los períodos de sombra o viento en calma

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Comparación de pérdidas

Pérdida en vacío Transformador seco

de 1.000 kVA

0 500 1'000 1'500 2'000 2'500

pérdida en vacío (W)

Norma UE - HD 538 12 kV

pérdida alta 20 kV

pérdida baja 20 kV

EcoDry 20 kV

EcoDry 10 kV

Pérdida con cargaTransformador seco

1.000 kVA

6'000 8'000 10'000pérdida con carga (W)

EcoDry 20 kV

pérdida alta 20 kV

pérdida baja 20 kV

Norma UE HD 538 12 kV

EcoDry 10 kV