TD - Parte Geral Dados Técnicos TD61

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TD - Parte Geral
Dados Técnicos TD61
061/03 PT
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patente, modelo registrado e modelo de apresentação.
Após a conclusão da redação da presente documentação, podem ter ocorrido modificações no produto.
Ficam expressamente reservados todos os direitos às alterações dos dados técnicos ou da estrutura, bem como
às alterações do material fornecido.
Como princípio, todas as informações transmitidas e acordos fechados durante o processamento dos
respectivos orçamentos e pedidos são juridicamente vinculativas.
As instruções de serviço originais foram redigidas em alemão.
Índice
Índice
1
Geral..................................................................................................................................... 6
1.1
Validade............................................................................................................................................... 6
1.2
Reserva de direito a modificações...................................................................................................... 7
1.3
Moto de atuação de comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação
desenergizados................................................................................................................................... 7
1.3.1
Comutadores de derivação em carga/comutadores de derivação desenergizados para transformadores a óleo
.............................................................................................................................................................................. 7
1.3.2
Comutador de taps sob carga para transformadores seco................................................................................... 8
1.4
Modo de funcionamento do comutador de derivação em carga......................................................... 9
1.4.1
Princípio de comutação do comutador de derivação em carga............................................................................ 9
1.4.2
Comutação básica do enrolamento de tap fino................................................................................................... 10
1.4.3
Designações do comutador de derivação em carga........................................................................................... 11
1.5
Modo de funcionamento Advanced Retard Switch............................................................................ 16
1.5.1
Princípio de comutação ARS.............................................................................................................................. 16
1.5.2
Designações de ARS.......................................................................................................................................... 17
1.6
Funcionamento do comutador de derivação desenergizado............................................................. 18
1.6.1
Princípio de comutação e comutações básicas.................................................................................................. 18
1.6.2
Designações do comutador de derivação desenergizado.................................................................................. 19
2
Propriedades elétricas...................................................................................................... 20
2.1
Corrente de passagem, tensão de tap, potência de tap.................................................................... 20
2.2
Isolamento......................................................................................................................................... 22
2.3
Reactância de dispersão na comutação do seletor grosso............................................................... 23
2.4
Polarização do enrolamento fino....................................................................................................... 25
2.4.1
Tensão de reaparição e corrente de extinção..................................................................................................... 25
2.4.2
Contato de encaixe............................................................................................................................................. 28
2.4.3
Exemplo de cálculo da polaridade...................................................................................................................... 29
2.5
Sobrecarga........................................................................................................................................ 33
2.5.1
Correntes de passagem maiores que a corrente de passagem nominal............................................................ 33
2.5.2
Operação em condições diferentes..................................................................................................................... 34
2.5.3
Dados necessários em consultas das condições de sobrecarga........................................................................ 34
2.6
Exigência de comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados por
causa de curto-circuito...................................................................................................................... 34
2.7
Divisão de corrente forçada............................................................................................................... 35
2.8
Sobre-excitação permitida................................................................................................................. 36
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH 2013
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3
Índice
2.9
Comutador de derivação em carga com várias colunas................................................................... 36
3
Óleos isolantes.................................................................................................................. 37
3.1
Óleo mineral...................................................................................................................................... 37
3.2
Líquidos de isolamento alternativos.................................................................................................. 37
4
Propriedades mecânicas e estruturais........................................................................... 39
4.1
Temperaturas.................................................................................................................................... 39
4.1.1
Faixa de temperatura permitida para a operação............................................................................................... 39
4.1.2
Faixa de temperatura permitida para armazenamento e transporte................................................................... 40
4.1.3
Operação ártica................................................................................................................................................... 40
4.2
Exigências de pressão permitidas..................................................................................................... 43
4.2.1
Exigência de pressão no abastecimento de óleo e transporte............................................................................ 43
4.2.2
Exigência de pressão na operação..................................................................................................................... 44
4.3
Conservador de óleo para o óleo do comutador de derivação em carga.......................................... 45
4.3.1
Altura do conservador de óleo............................................................................................................................ 46
4.3.2
Altura da instalação acima do nível do mar........................................................................................................ 46
4.3.3
Volumes mínimos do conservador de óleo......................................................................................................... 49
4.3.4
Dessecante do óleo do comutador de derivação em carga................................................................................ 52
4.4
Comutação em paralelo de níveis de seletor.................................................................................... 54
4.5
Informações para a montagem.......................................................................................................... 54
5
Informações para o teste do transformador................................................................... 55
5.1
Medição da relação de tensões......................................................................................................... 55
5.2
Medição de resistência em corrente contínua................................................................................... 55
5.3
Acionamento do comutador de derivação em carga durante o teste de transformador.................... 56
5.4
Teste de alta tensão elétrico............................................................................................................. 56
5.5
Teste de isolamento.......................................................................................................................... 56
6
Aplicações......................................................................................................................... 57
6.1
Transformadores para fornos de arco voltaico.................................................................................. 57
6.2
Aplicações com tensão de tap variável............................................................................................. 57
6.3
Transformadores hermeticamente fechados..................................................................................... 58
6.4
Operação em ambientes sujeitos a explosão.................................................................................... 59
6.5
Aplicações especiais......................................................................................................................... 60
7
Acionamento para comutador de derivação em carga e comutador de derivação desenergizado....................................................................................................................... 61
7.1
Acionamento motorizado TAPMOTION® ED.................................................................................... 61
4
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Índice
7.1.1
Descrição do funcionamento............................................................................................................................... 61
7.1.2
Designação de modelo........................................................................................................................................ 61
7.1.3
Dados técnicos do TAPMOTION® ED................................................................................................................ 62
7.2
Acionamento manual TAPMOTION® DD.......................................................................................... 63
7.2.1
Descrição do funcionamento............................................................................................................................... 63
7.2.2
Dados técnicos TAPMOTION® DD..................................................................................................................... 63
8
Eixo de transmissão......................................................................................................... 65
8.1
Descrição do funcionamento............................................................................................................. 65
8.2
Estrutura/Modelos do eixo de transmissão....................................................................................... 65
8.2.1
Eixo de transmissão sem eixo articulado, sem isolador (= modelo normal)....................................................... 66
8.2.2
Eixo de transmissão sem eixo articulado, com isolador (=modelo especial)...................................................... 66
8.2.3
Eixo de transmissão com eixo articulado, sem isolador (=modelo especial)...................................................... 67
8.2.4
Eixo de transmissão com eixo articulado, com isolador (=modelo especial)...................................................... 67
8.2.5
Comprimentos fornecidos................................................................................................................................... 68
9
Relé de proteção RS......................................................................................................... 69
9.1
9.2
Dados técnicos.................................................................................................................................. 69
10
Equipamento de filtragem de óleo OF 100..................................................................... 71
10.1
10.2
Critérios de utilização........................................................................................................................ 72
10.3
Dados técnicos.................................................................................................................................. 73
11
Seleção do comutador de derivação em carga.............................................................. 74
11.1
Princípio de seleção.......................................................................................................................... 74
11.2
Exemplo 1.......................................................................................................................................... 76
11.3
Exemplo 2.......................................................................................................................................... 78
12
Apêndice............................................................................................................................ 80
12.1
TAPMOTION® ED-S, caixa de proteção (898801)........................................................................... 80
12.2
TAPMOTION® ED-L, caixa de proteção (898802)............................................................................ 81
12.3
Caixa de reenvio - desenho dimensional (892916)........................................................................... 82
Índice alfabético................................................................................................................ 83
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1 Geral
1 Geral
1.1 Validade
Esta Parte Geral aplica-se aos Dados Técnicos dos seguintes comutadores
de derivação em carga (princípio de comutador rápido com resistência),
ARS, comutadores de derivação desenergizados e acionadores, assim como os respectivos acessórios:
Produto
Dados técnicos
VACUTAP® VT®
VACUTAP® VV®
VACUTAP® VM®
VACUTAP® VR®
OILTAP® V
OILTAP® MS
OILTAP® M
OILTAP® RM
OILTAP® R
OILTAP® G
COMTAP® ARS
DEETAP® DU
TAPMOTION® ED
TD 124
TD 203
TD 2332907
TD 2188029
TD 82
TD 60
TD 50
TD 130
TD 115
TD 48
TD 1889046
TD 266
TD 292
Tabela 1: Visão Geral
Na coluna da direita, encontra-se o número de documento dos Dados Técnicos específicos de cada produto. Nesses documentos encontram-se informações mais detalhadas sobre as diferentes variantes de produtos e as suas características.
As respectivas instruções de serviço, instruções para colocação em funcionamento e/ou instruções de serviço são fornecidas com o respectivos produto. Ali encontram-se descrições detalhadas para montar, conectar, colocar em funcionamento e monitorar o produto de forma correta e segura.
Normas citadas
Se forem mencionadas como referência normas ou diretrizes sem indicação
de edição (ano), aplica-se a edição válida utilizada na ocasião da impressão
deste documento.
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1 Geral
1.2 Reserva de direito a modificações
As informações contidas nesta documentação técnica são as especificações
técnicas aprovadas no momento da impressão. Alterações significativas serão abordadas em uma nova edição da documentação técnica.
Os números de documento e de versão desta documentação técnica constam do rodapé.
1.3 Moto de atuação de comutadores de derivação em carga e
comutadores de derivação desenergizados
Os comutadores de derivação em carga e os comutadores de derivação desenergizados são utilizados para a regulação da tensão de transformadores.
A regulação da tensão é efetuada por meio da alteração das relações de
multiplicação e realizada em etapas. Para tanto, o transformador é equipado
com um enrolamento de tap fino cujas derivações são ligadas ao seletor do
comutador de derivação em carga, o ARS ou o comutador de derivação desenergizado.
Os comutadores de derivação em carga servem para a regulação ininterrupta da tensão de transformadores sob carga. No entanto, a regulação da tensão com comutadores de derivação desenergizados deve ocorrer com o
transformador totalmente desligado.
Este documento refere-se exclusivamente a comutadores de derivação em
carga que funcionam segundo o princípio de comutador rápido de resistência. Nele são tratados principalmente temas que dizem respeito a comutadores de derivação em carga, ARS e comutadores de derivação desenergizados.
1.3.1 Comutadores de derivação em carga/comutadores de derivação
desenergizados para transformadores a óleo
A maioria dos comutadores de derivação em carga e dos comutadores de
derivação desenergizados são projetados para que fiquem submersos no
tanque do transformador de modo que as derivações do enrolamento de tap
fino possam ser conduzidas ao seletor ou comutador de derivação desenergizados pelo caminho mais curto.
Os comutadores de derivação em carga são acionados por um acionamento
motorizado. O acionamento motorizado é conectado de forma mecânica ao
cabeçote do comutador de derivação em carga por meio de eixos de transmissão e caixa de reenvio. Os comutadores de derivação desenergizados
podem ser movidos tanto por meio de um acionamento motorizado como
por um acionamento manual.
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1 Geral
Figura 1: Transformador com comutador de derivação em carga, representação esquemática
1
2
H
Comutador de derivação em
carga
Acionamento motorizado
3
Relé de proteção
4
Conservador de óleo do comutador de derivação em carga
Altura da coluna de óleo no conservador de óleo acima da tampa do
cabeçote do comutador de derivação em carga
1.3.2 Comutador de taps sob carga para transformadores seco
Para a regulação ininterrupta da tensão de transformadores secos, pode ser
utilizado o comutador de derivação em carga VACUTAP® VT®.
O comutador de derivação em carga VACUTAP® VT® é fixado na parte ativa do transformador seco e foi concebido como módulo monofásico para
atribuição direta a um lado do transformador. Existe um acionamento motorizado para a movimentação mecânica. Os módulos de uma fase podem ser
acoplados sem problemas a em um sistema trifásico.
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1 Geral
1.4 Modo de funcionamento do comutador de derivação em
carga
1.4.1 Princípio de comutação do comutador de derivação em carga
Figura 2: Princípio de comutação do comutador de derivação em carga
A
1
2
Princípio de chave de carga
-seletor
Seletor
Chave de carga
B
Princípio
de chave seletora
1.4.1.1 Princípio de chave de carga-seletor
Os comutadores de derivação em carga que funcionam segundo esse princípio de comutação são compostos por uma chave de carga e um seletor.
O seletor serve para a seleção preparada da derivação desejada que é comutada para o lado sem corrente da chave de carga. Através da comutação
em carga subsequente essa derivação recebe a corrente de operação.
Portanto, as funções da chave de carga e do seletor são sincronizadas entre si durante a comutação de tap.
1.4.1.2 Princípio de chave seletora
Os comutadores de derivação em carga segundo o princípio de chave seletora reúnem as propriedades de um comutador de derivação em carga e de
uma chave de carga. A comutação de uma derivação para a seguinte ocorre
em um único processo de comutação.
Diferença entre as chaves seletoras tradicionais e chaves seletoras com
tecnologia de comutação a vácuo:
Nas chaves seletoras tradicionais, os mesmos contatos pelos quais é efetuada a seleção da derivação desejada efetuam também a comutação em
carga.
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1 Geral
Em chaves seletoras com tecnologia de vácuo, a comutação em carga ocorre por meio de contatos separados (células de comutação a vácuo).
1.4.2 Comutação básica do enrolamento de tap fino
A figura a seguir mostra as comutações básicas comuns do enrolamento de
tap fino. As comutações básicas dos diferentes tipos de comutadores de derivação em carga podem ser consultadas nos respectivos dados técnicos.
Figura 3: Comutações básicas
a
b
c
10
Sem pré-seletor
Com chave inversora
Com seletor grosso
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1 Geral
1.4.3 Designações do comutador de derivação em carga
Cada tipo de comutador de derivação em carga é fornecido com várias configurações, que variam conforme o número de fases, corrente de passagem
nominal máxima, tensão mais alta para componentes Um, classe do seletor
e esquema de circuito básico. Portanto, a designação de uma determinada
variante do comutador de derivação em carga é feita de acordo com essa
características. Com isso, o comutador de derivação em carga é identificado
de forma inequívoca.
1.4.3.1 Exemplo de designação de comutador de derivação em carga
Comutador de derivação em carga tipo VACUTAP® VM®, monofásico, corrente de passagem nominal máxima Ium = 650 A, tensão mais alta para componentes Um = 123 kV, classe do seletor B, seletor de acordo com o esquema de circuito básico 10191W.
Designação de modelo
VACUTAP® VM®
I
651
123
B
10191W
VACUTAP® VM® I 651-123/B-10191W
Tipo de comutador de derivação em carga
Número de fases
Corrente de passagem nominal máxima Ium em
A, assim como o número dos contatos de comutação paralelos (último algarismo) no caso
de comutadores de derivação em carga monofásicos.
Tensão mais alta para componentes Um em
(kV)
Classe do seletor
Esquema de circuito básico
Tabela 2: Exemplo de designação de uma comutador de derivação em carga
1.4.3.2 Número de taps e esquema de circuito básico
O seletor pode ser amplamente adaptado ao número de taps necessário e à
comutação do enrolamento do tap fino Os esquemas de circuito básicos variam conforme a divisão do seletor, número de posições de serviço, número
de posições médias e configuração do pré-seletor.
Exemplo: divisões do seletor 10, máximo 19 posições de serviço, 1 posição
média, pré-seletor como chave inversora
Designação do esquema de circuito básico
10
19
1
W
10191W
Número de contatos do seletor
Número das posições de serviço máximas
Número das posições médias
Configuração com seletor (W=chave inversora, G=tap enrolamento grosso)
Tabela 3: Exemplo de designação do esquema de circuito básico
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1 Geral
1.4.3.3 Visão geral dos tipos de comutador de derivação em carga
A seguinte tabela fornece uma visão geral dos diferentes tipos de comutador de derivação em carga quanto ao número de fases, as correntes de
passagem nominais máximas Ium, as tensões mais altas para componentes
Um e o número máximo de posições de serviço.
Tipo de comutador de
derivação em carga
VACUTAP® VT®
VACUTAP® VV®
VACUTAP® VM®
VACUTAP® VRC
VACUTAP® VRD
VACUTAP® VRE
VACUTAP® VRF
VACUTAP® VRG
OILTAP® V
OILTAP® MS
OILTAP® M
OILTAP® RM
OILTAP® R
OILTAP® G
Número de
fases
I
I, III
II, III
I
III
II
I, I HD
III
I, I HD
III
I, I HD
III
I HD, II
I
I
III
I HD, II
I
I
III
I
I, II, III
II, III
I
III
I
III
I
III
I
máx.
Ium
[A]
máx.
Um
[kV]
500
600
650
1500
700
700
1300
1300
1300
700
1300
1300
1300
16001)
2600
1300
1300
16001)
2600
350
350
300
600
1500
600
1500
1200
3000
1600
3000
40,5
145
300
300
245
300
300
245
300
245
300
245
362
362
362
245
362
362
362
123
76
245
245
300
300
300
300
300
300
300
Número das posições de serviço máximas
Sem
pré-seletor
Com
pré-seletor
9
12
22
22
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
14
14
14
22
22
18
18
18
18
16
16
23
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
27
27
27
35
35
35
35
35
35
31
31
Tabela 4: Tipos de comutador de derivação em carga
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1 Geral
1)
VACUTAP® VRF I 1601 e VACUTAP® VRG I 1601 possibilitam aplicações de até Ium = 1600 A sem divisão de corrente obrigatória (ramificações
de enrolamento paralelas).
Mais detalhes e informações sobre modelos especiais encontram-se nos
Dados Técnicos do respectivos comutador de derivação em carga.
1.4.3.4 Posição de ajuste e posição média
A posição de ajuste é a posição em que o comutador de derivação em carga é fornecida. Durante trabalhos de manutenção (desmontagem e montagem do corpo insertável do comutador de derivação em carga), o comutador
de derivação em carga deve estar na posição de ajuste. Mais detalhes encontram-se nas respectivas instruções de operação e manutenção. Em cada esquema de execução do comutador de derivação em carga, a posição
de ajuste é fornecida explicitamente.
Existem comutações com uma posição média e com três posições médias.
A posição média (no caso de 3 posições médias, a posição média central)
geralmente é, ao mesmo tempo, também a posição de ajuste (veja o esquema de execução do comutador de derivação em carga).
Na posição média (no caso de 3 posições médias, a posição média central),
o contato “K” é condutor de corrente no caso de configuração de chave inversora ou de configuração com seletor grosso. O enrolamento de tap fino
não é percorrido por corrente nessa posição. Somente nesse posição é possível comutar o pré-seletor (chave inversora ou seletor grosso).
No caso de uma posição média, as comutações nas posições imediatamente anteriores ou posteriores à posição média provocam uma alteração de
tensão; no caso de três posições médias, não ocorre nenhuma alteração de
tensão entre as posições médias. Contatos ligados em ponte (consulte por
exemplo o capítulo “Ligação em paralelo de níveis de seletor” [► 54]) não
são considerados posição média.
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1 Geral
1.4.3.5 Denominação dos contatos de conexão do seletor e das posições de
serviço
Durante a preparação da encomenda, é criado um esquema de execução,
que é obrigatório apenas para a conexão do comutador de derivação em
carga ao transformador.
Este esquema de execução contém, além das ligações elétricas, uma representação esquemática da distribuição geométrica dos contatos de conexão
na vista superior.
Neste esquema de execução, a designação dos contatos de conexão do seletor e das posições de serviço do respectivo comutador de derivação em
carga é determinada de acordo com a especificação do cliente.
As designações de contato utilizadas em desenhos cotados para comutadores de derivação em carga sempre correspondem ao modelo normal segundo o padrão da MR.
A designação de posição do comutador de derivação em carga é idêntica à
do acionamento motorizado.
Modelo normal segundo o padrão da MR
Na designação dos contatos de conexão e posições de serviço segundo o
padrão da MR, a posição de serviço 1 do contato de conexão do seletor 1 é
condutora de corrente. A posição de serviço 1 é ao mesmo tempo posição
final e é atingida quando a área de ajuste é percorrida durante o movimento
das pontes de contato do seletor no sentido anti-horário.
Exemplo: Esquema de circuito básico 10193W:
Posição
Contato de conexão do seletor
condutor de corrente
O pré-seletor conecta
19
9
18
8
0-
Acionamento para
Sentido da manivela
Ponte de contato do seletor
Comando do acionamento motorizado
→
←
→
←
→
←
→
←
17
7
...
...
11
1
→
←
00-
10
K
9
9
...
...
00+
→
0+
0+
←
“Subir”
“Baixar”
No sentido horário
No sentido anti-horário
No sentido anti-horário
No sentido horário
Pelo contator de motor “K2”
Pelo contator de motor “K1”
3
3
2
2
1
1
0+
→
←
→
←
→
←
→
←
Tabela 5: Atribuição das designações no modelo normal segundo o padrão da MR no exemplo do esquema de circuito
básico 10193W:
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061/03 PT
1 Geral
Na figura a seguir a designação de contato dos dois níveis de seletor na vista superior com 1...9, K visível (no sentido horário).
O comutador de derivação em carga está situado na posição 2, o pré-seletor liga dos contatos 0 e +.
A posição 1 é atingida com o acionamento da outra ponte de contato do seletor no sentido anti-horário (na vista superior), ou seja, por acionamento
manual girando-se a manivela para a direita (sentido horário) ou por acionamento motorizado por meio do comando do contator de motor K2.
A direção de giro no comutador de derivação em carga é mantida independentemente da disposição selecionada do eixo de transmissão.
Figura 4: Direções de giro no modelo normal segundo o padrão MR
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1 Geral
1.5 Modo de funcionamento Advanced Retard Switch
1.5.1 Princípio de comutação ARS
Um Advanced Retard Switch (ARS) é acionado para comutado um enrolamento durante a operação do transformador e tem basicamente duas posições de serviço. Durante uma comutação ARS a corrente de passagem comuta de uma para outro percurso de corrente de mesmo potencial.
Figura 5: Advanced Retard Switch (ARS) para inversão de polaridade de um enrolamento
a)
b)
c)
ARS na posição de serviço 1
ARS durante a comutação
ASR na posição de serviço 2
O ARS pode ser utilizado para diferentes aplicações em combinação com
um comutador de derivação em carga. Preferencialmente o ARS é utilizado
em aplicações com ampla faixa de regulação (p. ex. transformadores defasadores) para inversão de polaridade do enrolamento de tap fino (princípio
de comutação de chave inversora dupla).
Mais informações encontram-se nos Dados Técnicos do COMTAP® ARS.
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061/03 PT
1 Geral
1.5.2 Designações de ARS
Exemplo
ARS I 1822 - 145 - 18 02 0 DW
ARS
I
Designação do produto
Número de fases
1822
Corrente de passagem nominal máxima
Ium assim como identificação da divisão
de corrente necessária (3ºdígito) e indicação de níveis de comutação por fase (4º
dígito)
ARS
I
III
1000
1822
2433
145
Tensão máxima para componente Um:
18
Número de contatos
123
145
170
18
02
0
DW
Número das posições de serviço
Tipo de comutação
02
0
DW
COMTAP® ARS
monofásico
trifásico
1000 A
Sem divisão de corrente
Sem níveis de comutação paralelos
1800 A
Divisão de corrente de 2 partes
2 níveis de comutação paralelos
2400 A
3 níveis de comutação paralelos
Somente monofásico
123 kV
145 kV
170 kV
Com 18 contatos, diâmetro do círculo de contatos 850 mm
2 posições de serviço
Sem posição média
Chave inversora dupla
Tabela 6: Definição das designações de Advanced Retard Switch
061/03 PT
17
1 Geral
1.6 Funcionamento do comutador de derivação desenergizado
1.6.1 Princípio de comutação e comutações básicas
Para mudar da posição de serviço do comutador de derivação desenergizado é preciso girar o eixo isolante. Os comutadores de derivação desenergizados podem ser movidos tanto por meio de um acionamento motorizado
como por um acionamento manual.
Além das comutações básicas, são possíveis comutações especiais, como
mostra a figura abaixo.
Figura 6: Comutações básicas do comutador de derivação desenergizado DEETAP® DU
Mais informações encontram-se nos Dados Técnicos do DEETAP® DU.
18
061/03 PT
1 Geral
1.6.2 Designações do comutador de derivação desenergizado
Exemplo:
DU
III
1000
DU III 1000 - 145 - 06 05 0 Y
Número de fases
Corrente de passagem nominal máxima Ium (A)
Divisão de corrente necessária
Níveis de comutação paralelos
145
Tensão máxima para componentes Um [kV]
06
Número de contatos
05
Número das posições de
serviço
0
Y
Tipo de comutação
DU
DEETAP® DU
I
monofásico
III
trifásico
200
200 A
4XX
400 A
600
600 A
8XX
800 A
1000
1000 A
12X2
1200 A
16X2
1600 A
2022
2000 A
Ium > 2000 A sob consulta
XX0X
Sem divisão de corrente
XX2X
XXX0
Nenhum
XXX2
2 por fase
36; 72,5; 123; 145; 170; 245
Ium > 245 kV sob consulta
60
6 contatos, (400 mm)
12
18
Conforme o modelo, são possíveis de 2 a 17 posições de
serviço
0
Sem posição média
1
Uma posição média
Y
Comutador de derivação desenergizado de
ponto neutro
D
Comutador sem tensão de ligação delta
ME
ponto médio simples
MD
ponto médio duplo
SP
Comutador de derivação desenergizado paralelo em série
YD
ligação delta com ponto neutro
BB
Comutador de derivação desenergizado
Back-and-Boost
S
Comutação especial
Tabela 7: Definição das designações do comutador de derivação desenergizado
061/03 PT
19
2 Propriedades elétricas
Neste capítulo encontram-se informações sobre as propriedades elétricas
de comutadores de derivação em carga, comutadores de derivação desenergizados e Advanced Retard Switch ARS.
Mais informações sobre aplicações especiais encontram-se no capítulo Aplicações [► 57].
2.1 Corrente de passagem, tensão de tap, potência de tap
A corrente de passagem é a corrente sob condições normais de operação
que percorre o comutador de derivação em carga e o comutador de derivação desenergizado. A corrente de passagem de um comutador de derivação
em carga tem, em geral, intensidade variável dentro da área de ajuste de
tensão (p. ex. com potência nominal constante do transformador).
Corrente de passagem nominal máxima Iu
A corrente de passagem máxima que um transformador pode fornecer de
modo duradouro deve ser utilizada para o valor nominal do comutador de
derivação em carga e comutador de derivação desenergizado Essa corrente
de passagem máxima permitida do transformador é a corrente de passagem
nominal Iu do comutador de derivação em carga ou comutador de derivação
desenergizado.
Tensão de tap Ust
A tensão de tap é a tensão de serviço existente entre duas derivações vizinhas. A tensão de tap pode ser igual em toda a faixa de ajuste ou pode variar. Caso a tensão de tap seja variável, é utilizada a tensão de tap máxima
Ust do transformador para o valor nominal do comutador de derivação em
carga.
Corrente de passagem nominal máxima Ium (A)
A corrente de passagem nominal máxima Ium é a corrente de passagem máxima de projeto de um comutador de derivação em carga ou comutador de
derivação desenergizado na qual estão baseados os testes de tipo relativos
a corrente.
Tensão de taps nominal Ui
A tensão de taps nominal Ui de um comutador de derivação em carga é a
tensão de tap mais alta permitida para um determinado valor da corrente de
passagem nominal Iu. Com relação a uma corrente de passagem nominal,
essa tensão é designada como tensão de taps nominal associada.
20
061/03 PT
Tensão de taps nominal máxima Uim
A tensão de taps nominal máxima Uim é a tensão de tap máxima permitida
de um comutador de derivação em carga ou comutador de derivação desenergizado que varia conforme a configuração.
Resistências de transição
As resistências de transição da chave de carga são determinadas segundo
as grandezas disponíveis da tensão de tap máxima st e da corrente de passagem nominal Iu do transformador a que o comutador de derivação em carga se destina.
Como a corrente de passagem nominal Iu e a tensão de tap permitida Ust
variam conforme o valor das resistências de transição, essas grandezas nominais se referem às respectivas aplicações.
No caso de operação de um comutador de derivação em carga com valores
de tensão de tap e corrente de passagem diferentes daqueles declarados
na encomenda, a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) deverá verificar
se isso é possível. Se a potência do transformador aumentar por causa de
uma refrigeração melhor ou se o comutador de derivação em carga for utilizado em outro transformador, as resistências de transição devem ser adaptadas se necessário.
Isso também se aplica se os novos valores nominais desejados Iu e Ust estiverem situados abaixo dos valores originais. A disposição das resistências
de transição influencia tanto o esforço de potência de comutação dos contatos como também o desgaste uniforme dos contatos.
Potência de comutações nominal PStN
A potência de comutações nominal PStN é o produto da corrente de passagem nominal Iu e da respectiva tensão de taps nominal Ui:
PStN = Iu x Ui
Na figura seguinte estão representados os limites de carga típicos de uma
chave de carga. Disso resulta que a área de trabalho permitida pela tensão
de taps nominal máxima Uim e pela corrente de passagem nominal Ium máxima é limitada.
061/03 PT
21
Figura 7: Diagrama de potência de comutações nominal de uma chave de carga
1
2
Vértice superior
Vértice inferior
Os pontos da curva situados entre os cantos 1 e 2 somente são fornecidos
pela potência de comutação nominal. A potência de comutações nominal
permitida entre os vértices 1 e 2 corresponde aos pares de valores inter-relacionados Iu e Ui e pode ser constante ou variável.
O diagrama de potência de comutações nominal, assim como os valores de
Iu e Ui nos vértices 1 e 2 são fornecidos separadamente para cada tipo de
comutador de derivação em carga (veja os Dados Técnicos do respectivo
comutador de derivação em carga).
Limite da potência de tap e capacidade de potência de comutação
O limite da potência de tap é a maior potência de tap que pode ser comutada com segurança. Todo comutador de derivação em carga da MR do modelo padrão pode, com a tensão de tap Ust a ele designada, comutar para
pelo menos duas vezes a corrente de passagem nominal Iu. Essa capacidade de potência de comutação é comprovada por meio do teste de modelo
segundo IEC 60214. As comutações com correntes maiores que duas vezes
a corrente transitória nominal Iu devem ser evitadas por meio de medidas
adequadas.
2.2 Isolamento
A capacidade de isolamento dos diferentes segmentos de isolamento e as
tensões dos enrolamentos de transformador correspondentes estão descritas de forma detalhada nos Dados Técnicos do respectivo comutador de derivação em carga, ARS ou comutador de derivação desenergizado. As tensões de resistência nominais indicadas com relação à disposição do isolamento aplicam-se a isolamento novo e perfeitamente seco em óleo do transformador preparado (com uma temperatura ambiente de pelo menos 10 °C).
Para a seleção de uma comutador de derivação em carga, ARS ou comutador de derivação desenergizado, os seguintes dados são obrigatórios:
22
▪
Tensão de serviço máximas com frequência de rede
▪
Tensões de corrente alternada no teste do transformador
061/03 PT
▪
Tensões de impulso durante o teste do transformador (impulso de raio,
impulso de comutação, ondas entrecortadas na parte posterior e ondas
entrecortadas na parte anterior)
O fabricante do transformador é responsável pela escolha correta das tensões de resistência nominais de acordo com a coordenação de isolação no
local de operação. Devem ser observadas tensões de resistência nominais
necessárias com relação aos diferentes trechos de isolamento:
▪
Isolamento com relação à terra
▪
Em modelos com mais de uma fase: isolamento entre as fases
▪
Isolamento entre os contatos de uma fase
Os dados necessários dependem do tipo de regulagem (p. ex. comutação
básica do enrolamento fino em comutadores de derivação em carga) e do
tipo de comutador.
2.3 Reactância de dispersão na comutação do seletor grosso
Na maioria das comutações do comutador de derivação em carga, a reactância de dispersão de apenas um tap está ativa. Isso não tem nenhuma influência no funcionamento do comutador de derivação em carga.
No entanto, se ocorre uma comutação da extremidade do enrolamento grosso para a extremidade do enrolamento fino (ou vice-versa), todas as voltas
do enrolamento grosso e do enrolamento fino situam-se entre a derivação
selecionada e pré-selecionada. Ainda que, quanto à eletricidade, o comutador de derivação em carga comute apenas um tap no máximo, para o circuito de comutação ocorre uma reactância de dispersão consideravelmente
maior que atua como resistência interna da tensão de tap. Essa reactância
de dispersão aumentada ocasiona no comutador de derivação em carga um
deslocamento de fase nos contatos de resistência entre a corrente de extinção e a tensão de reaparição, o que provoca tempos de arco voltaico mais
longos.
Em aplicações com um enrolamento grosso que é exatamente vizinho do
enrolamento fino, a reactância de dispersão atuante pode ser determinada
com base na impedância de curto circuito desses dois enrolamentos.
Figura 8: Determinação da reactância de dispersão
F
V
A
Enrolamento fino
Voltímetro
Amperímetro
061/03 PT
G
W
U
Enrolamento grosso
Wattímetro
Tensão de alimentação
23
Na figura seguinte está representado um método de medição em que todos
os terminais de conexão podem ser atingidos através da chave de carga.
Figura 9: Reactância de dispersão com comutação do seletor grosso
Podem ser utilizadas fórmulas analíticas para o cálculo da reactância de dispersão entre dois enrolamentos e também para o cálculo da reactância de
dispersão entre o enrolamento grosso e o enrolamento fino. No caso de disposições concêntricas de enrolamentos, a precisão dos valores calculados é
suficiente.
Em aplicações com taps enrolamento grosso que não são imediatamente vizinhas do enrolamento fino (p. ex enrolamentos grossos múltiplos), todos os
enrolamentos deve ser considerados com seus acoplamentos para a análise do circuito. Todos os cálculos necessários podem ser executados pela
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR). Para isso, deve ser fornecido o
desenho do enrolamento e a comutação de todas as peças do enrolamento.
A MR fornece um formulário apropriado.
24
061/03 PT
2.4 Polarização do enrolamento fino
2.4.1 Tensão de reaparição e corrente de extinção
O enrolamento fino é separado do enrolamento principal durante a sua comutação por pouco tempo de modo galvânico pela chave inversora ou seletor grosso. Com isso, ela recebe um potencial das tensões que resulta dos
enrolamentos vizinhos e das capacidades de acoplamento a esses enrolamentos ou às peças aterradas.
Esse deslocamento de potencial do enrolamento fino ocasiona tensões correspondentes entre o contato do pré-seletor desligado, pois um contato é
sempre ligado ao enrolamento fino e o outro contato é sempre ligado ao enrolamento principal. Essa tensão é denominada tensão de reaparição UW.
Durante a separação dos contatos de pré-seletor, é necessário interromper
uma corrente capacitiva que é condicionada pelas já mencionadas capacidades de acoplamento do enrolamento fino. Essa corrente é denominada
corrente de extinção IS.
A tensão de reaparição UW e a corrente de extinção IS podem ocasionar o
aparecimento de tensões de descarga não permitidas no pré-seletor. A faixa
permitida de tensão de reaparição UW e de corrente de extinção IS dos diferentes tipos de comutador de derivação em carga está indicada nas ilustrações abaixo.
Sem resistência de polaridade (R, VRD e VRF com classe do seletor
C/D):
Figura 10: Valores indicativos de Uw e Is sem resistência de polaridade RP
UW
IS
Tensão de reaparição
Corrente de extinção
061/03 PT
25
Sem resistência de polaridade (R e VRG com classe do seletor E):
Figura 11: Valores indicativos de Uw e Is sem resistência de polaridade RP
Se os cálculos apresentarem como resultado pares de valores UW e IS fora
da área permitida, o enrolamento fino deve ser movido durante o processo
de comutação através de medidas de polarização. As medidas de polarização possíveis estão indicadas na figura seguinte.
Na comutação “a” o enrolamento fino é acoplado através de uma resistência
ôhmica RP (resistência de polaridade). Na comutação “b” a resistência de
polaridade é ligada somente durante a fase de comutação através de uma
chave de polaridade SP adicional somente durante e fase de comutação do
pré-seletor.
As soluções estruturais relativas a essas medidas de polaridade são diferentes segundo o tipo de comutador de derivação em carga. Mais detalhes
encontram-se nos Dados Técnicos do respectivo comutador de derivação
em carga.
Figura 12: Comutações de polaridade (a chave inversora permanece na posição média)
a
b
26
Com resistência de polaridade RP
Com interruptor de polarização SP e resistência de polarização RP
061/03 PT
Através do acoplamento do enrolamento fino com uma resistência de polaridade, a tensão de reaparição UW é restrita aos contatos do pré-seletor, mas
a corrente de extinção IS é aumentada através da corrente adicional com a
resistência de polaridade.
Com resistência de polaridade (R, VRD e VRF com classe do seletor
C/D):
Figura 13: Valores indicativos de Uw e Is com resistência de polaridade RP
UW
IS
Com resistência de polaridade (R e VRG com classe do seletor E):
Figura 14: Valores indicativos de Uw e Is com resistência de polaridade RP
As ilustrações mostram as faixas relativas aos diferentes tipos de comutadores de derivação em carga da tensão de reaparição UW e corrente de extinção IS que podem ser utilizadas sem autorização da Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) no caso de utilização de resistências de polaridade. Isso se aplica para o caso em que a corrente de extinção IS seja determinada
principalmente pela resistência de polaridade. No caso de ultrapassagem
das faixas indicadas, é obrigatória uma avaliação por parte da MR.
061/03 PT
27
A redução da tensão de reaparição UW por meio de uma resistência de polaridade provoca um aumento da corrente de extinção IS. Portanto, no caso de
disposições de enrolamento com acoplamento capacitativo inadequado,
nem sempre existe uma solução confiável com esforço de pré-seletor.
Nesses casos, é preciso desviar para um pré-seletor com corrente de extinção IS confiável mais alta ou alterar a disposição dos enrolamentos. Portanto, a verificação no momento certo do esforço de pré-seletor é especialmente necessária em transformadores com potência mais alta (ou seja, com capacidade de acoplamento maior) e altas tensões de serviço (ou seja, grande
defasagem de potencial do enrolamento fino durante a comutação do pré-seletor).
O cálculo da tensão de reaparição UW e da corrente de extinção Is, assim
como a criação da resistência de polaridade eventualmente necessária podem ser executados pela MR. Para tanto, são necessários os seguintes dados:
▪
Disposição dos enrolamentos, ou seja, a localização do enrolamento fino com relação aos enrolamentos vizinhos
▪
Capacidade do enrolamento fino com relação aos enrolamentos vizinhos ou capacidade do enrolamento com relação à terra ou enrolamentos vizinhos aterrados
▪
Tensão alternada de serviço através de enrolamentos ou as localizações dos enrolamentos que são vizinhos ao enrolamento fino
Para o dimensionamento da configuração da polaridade, também são necessários os seguintes dados:
▪
As exigências que devem ser esperadas por tensão de impulso através
de metade do enrolamento fino
▪
Tensão de serviço e tensão de corrente alternada de teste através de
metade do enrolamento fino (geralmente deriva dos dados de encomenda normais do comutador de derivação em carga).
2.4.2 Contato de encaixe
O contato de encaixe é um conceito para a redução da quantidade de gás
gerada durante um comutação do pré-seletor. O contato de encaixe é utilizado na classe do seletor E se certos valores-limite forem ultrapassados.
Grandes cargas no pré-seletor ocasionadas por grandes correntes de desconexão e grandes tensões de reaparição (tipicamente, por exemplo, em
aplicações de HVDC), provocam uma formação de gás acentuada. Nesses
casos, a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) executa um cálculo da
quantidade de gás.
O contato de encaixe pode ser selecionado estritamente como opcional. A
partir de uma quantidade média de gás de 7 ml por comutação do pré-seletor, recomenda-se a utilização do contato de encaixe. Com isso a quantidade de gás pode ser diminuída em cerca de 90%.
28
061/03 PT
2.4.3 Exemplo de cálculo da polaridade
A seguir é apresentado um exemplo do cálculo aproximado da tensão de reaparição no pré-seletor.
▪
Combinação de comutadores de derivação em carga
–
▪
VM I 301 / VM II 302 - 170 / B - 10 19 3W
Dados do transformador:
–
Potência nominal 13 MVA
–
Enrolamento de alta tensão 132 kV ± 10 %,
–
Conexão delta, 50 Hz
–
Enrolamento fino na comutação de chave inversora
–
Estrutura concêntrica dupla do enrolamento de alta tensão com enrolamento principal interno (bobina de disco) e enrolamento fino externo
–
Capacidades de enrolamento
C1 = 1810 pF (entre o enrolamento principal e o enrolamento fino),
C2 = 950 pF (entre o enrolamento fino e a terra)
Figura 15: Comutação do enrolamento de alta tensão
U1
UF
C1
C2
Tensão do enrolamento de alta tensão
Tensão do enrolamento fino
Capacidade de enrolamento entre o enrolamento principal e o enrolamento fino
Capacidade de enrolamento entre o enrolamento fino e a terra
061/03 PT
29
Na hipótese de que as capacidades de enrolamento C1 e C2 sejam ambas
ativas no meio do enrolamento, aplica-se para as tensões de reaparição UW+
e UW–:
assim como a tensão em C1
e assim como tamanho de vetor e como quantia
30
061/03 PT
Figura 16: Disposição de enrolamento com as respectivas capacidades de enrolamento
1
C1
C2
Núcleo de transformador
2 Tanque do transformador
Capacidade de enrolamento entre o enrolamento principal e o enrolamento fino
Capacidade de enrolamento entre o enrolamento fino e a terra
Figura 17: Diagrama de vetores para cálculo das tensões de reaparição nos contatos
do pré-seletor (+) e (-)
U1
UF
UW+
UWUC1
UC2
Tensão do enrolamento de alta tensão
Tensão do enrolamento fino
Tensão de reaparição no contato do pré-seletor (+)
Tensão de reaparição no contato do pré-seletor (-)
Queda de tensão na capacidade do enrolamento C1
Queda de tensão na capacidade do enrolamento C2
061/03 PT
31
No caso de C1 = 1810 pF, C2 = 950 pF, U1 = 132 kV, UF = 13,2 kV
resultam como quantia das tensões de reaparição UW+ e UW– os seguintes
valores de cálculo:
As correntes de extinção IS+ e IS- são:
Com os valores numéricos acima o resultado é:
IS+ = 63,97 mA
IS– = 52,75 mA
Por causa dos altos valores de UW é obrigatória uma resistência de polaridade.
Com a montagem de uma resistência de polaridade RP = 235 kΩ o resultado
é:
UW+ = 17,11 kV
UW– = 12,47 kV
IS+ = 74,29 mA
IS– = 54,15 mA
32
061/03 PT
2.5 Sobrecarga
2.5.1 Correntes de passagem maiores que a corrente de passagem
nominal
Os comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados da MR são adequados para todas as cargas do transformador
que correspondem a IEC 60076-7:2005 “Loading guide for oil-immersed power transformers”.
A IEC 60076-7 distingue três modos de operação:
▪
Normal cyclic loading
▪
Long-time emergency loading
▪
Short-time emergency loading
A adequação de comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados para os modos de operação acima descritos de
transformadores de potência é comprovada pelo teste de modelo segundo
IEC 60214-1:2003.
Os comutadores de derivação em carga e os comutadores de derivação desenergizado também são adequados para todas as cargas de transformador
correspondentes à IEEE Std C57.91™-2011 “IEEE Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers and Step-Voltage-Regulators” com a seguinte exceção:
Exigências de sobrecarga maiores que 200% podem ocorrer, por exemplo,
com relação ao modo de operação “Short time emergency loading” e devem
ser indicadas na consulta.
A IEEE C57.91 distingue quatro modos de operação:
▪
Normal life expectancy loading
▪
Planned loading beyond nameplate rating
▪
Long-time emergency loading
▪
Short-time emergency loading
No caso de operação com “normal cyclic loading” ou com “normal life expectancy loading” podem ocorrer correntes de passagem mais altas que a corrente de passagem nominal. Se forem mantidas as condições de operação
correspondentes às normas IEC 60076-7 e IEEE C57.91 (duração e intensidade da potência durante um ciclo diário, temperatura do óleo do transformador, etc.), essa não é uma carga incomum, mas sim a operação normal.
Portanto, as correntes de passagem de curta duração com os modos de
operação mencionados que são maiores que a corrente de passagem nominal não precisam de atenção especial na escolha do comutador de derivação em carga.
061/03 PT
33
2.5.2 Operação em condições diferentes
Se um transformador for operado em condições de operação diferentes com
potências diferentes (por exemplo, potência do transformador aumentada
por causa do tipo de refrigeração ou temperatura ambiente), deve-se observar:
Para determinar a corrente de passagem nominal necessária de um comutador de derivação em carga, a potência do transformador mais alta deve
servir de base como potência nominal; veja também IEC 60076-1:2011.
Isso é necessário porque a temperatura do óleo do transformador não é reduzida apesar da refrigeração reforçada do transformador por causa do aumento da potência e com isso, ao contrário do que ocorre com o transformador, as condições de operação externas do comutador de derivação em carga não melhoram.
Outro motivo é a disposição das resistências de transição de comutadores
de derivação em carga de acordo com a maior corrente de passagem nominal para limitar o esforço de potência de comutação nos contatos do comutador de derivação em carga para valores permitidos.
2.5.3 Dados necessários em consultas das condições de sobrecarga
A fim de evitar mal-entendidos em consultas sobre as condições de sobrecarga, é obrigatória uma definição com relação aos modos de operação acima mencionados. As condições de operação devem ser descritas de modo
inequívoco.
Em modos de operação que não podem ser definidos de acordo com
IEC 60076-7:2005 ou IEEE Std C57.91™-2011, são obrigatórios os seguintes dados:
▪
As correntes de passagem e as respectivas durações de carga durante
um ciclo diário
▪
Temperatura do óleo do transformador durante um ciclo diário
▪
Número de comutações esperado durante fases de carga de um ciclo
diário (somente para comutadores de derivação em carga)
▪
Duração da operação de sobrecarga em dias/semanas/meses
▪
Frequência dessas operações de sobrecarga, por exemplo, “uma vez
por ano” ou “raramente, somente no caso de queda de outros transformadores”.
2.6 Exigência de comutadores de derivação em carga e
comutadores de derivação desenergizados por causa de
curto-circuito
A exigência permitida por causa de curto-circuito resulta de:
▪
34
Corrente de curta duração nominal como valor efetivo da corrente de
curto circuito permitida
061/03 PT
▪
Corrente de pico nominal como valor de pico permitido da corrente de
curto-circuito
▪
Duração de curto-circuito nominal como duração de curto-circuito permitida no caso de carga com corrente de curta duração nominal
Todos os comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação
desenergizados da MR correpondem, no mínimo, à IEC 60214-1:2003 com
relação à capacidade de curto-circuito. Com o auxílio da equação abaixo é
possível calcular a duração de curto-circuito permitida no caso de carga
com correntes de curta duração baixas como a corrente de curta duração
nominal, ou para calcular a corrente de curta duração permitida no caso de
duração mais longa de curto-circuito como a duração de curto-circuito nominal:
Ix2 · tx = IK2 · tK
IK
tK
Ix
tx
Corrente de curta duração nominal
Duração de curto-circuito nominal
Corrente de curta duração permitida no caso de duração de curto-circuito tx (com tx sempre maior que tk)
Duração de curto-circuito permitida com no caso de carga com Ix
(com Ix sempre menor que Ik)
Por causa da exigência dinâmica determinada somente pela corrente de pico não é permitida nenhuma corrente de pico mais alta que a corrente de
pico nominal. Por isso não é permitido converter os valores nominais em
correntes de pico mais altas e correntes de curta duração com duração menor de curto-circuito!
Normalmente, as exigências de curto-circuito ocorrem somente raramente
durante a operação de um transformador. Para aplicações com exigências
muito frequentes de curto-circuito - por exemplo, pré-transformadores especiais - isso deve ser levado em consideração por meio da escolha de um comutador de derivação em carga com maior resistência a curto-circuito. Para
isso são necessários os dados sobre a altura e frequência das cargas de
curto-circuito esperadas.
2.7 Divisão de corrente forçada
Em comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados monofásicos, os trajetos de corrente são comutados em paralelo
com relação às correntes de passagem nominais grandes. Nesses casos,
as aplicações são divididas entre com e sem “divisão de corrente forçada”.
As aplicações com e sem “divisão de corrente forçada” com a mesma corrente de passagem nominal exigem modelos diferentes de comutadores de
derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados.
No caso de disposições com divisão de corrente forçada, os contatos paralelos não podem ser ligados em ponte. A tensão entre os enrolamentos finos paralelos no caso de exigência com tensão transitória deve ser levada
em consideração. Para isso, o fabricante do transformador deve fornecer a
resistência de tensão de impulso entre os enrolamentos finos paralelos.
061/03 PT
35
O significado de “divisão de corrente forçada” é diferente para comutador de
derivação em carga e comutador de derivação desenergizado:
Comutador de derivação em carga:
Durante a comutação da chave de carga, a divisão uniforme da corrente deve ser garantida nos contatos paralelos. Em todo caso isso exige um enrolamento fino dividido e um enrolamento principal dividido. A impedância dispersa entre os enrolamentos principais paralelos deve ter pelo menos o triplo do valor da resistência de transição do comutador de derivação em carga.
No caso dessas aplicações é obrigatório entrar em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR). Para isso é necessário um esboço da
disposição dos enrolamentos completa com todas as partes do enrolamento
necessárias.
Comutador de derivação desenergizado:
O enrolamento fino deve ser completamente dividido. Além disso, alguns
enrolamentos do enrolamento principal conectados ao enrolamento fino
também devem ser divididos.
2.8 Sobre-excitação permitida
Os comutadores de derivação em carga atendem às exigências da
IEC 60076-1:2011 (5 % de sobre-excitação) e da
IEEE Std C57.12.00™-2010 (10 % de sobre-excitação).
2.9 Comutador de derivação em carga com várias colunas
Os comutadores de derivação em carga de várias colunas (p. ex. 3 x VRC I)
não comutam de modo sincronizado independentemente do fato de serem
acionados por um ou mais acionamentos motorizados.
Com isso, um desalinhamento de taps pode ocasionar correntes circulares
altas que somente são limitadas pela impedância desse circuito. Uma sobreposição dessas correntes circulares com a corrente de carga influencia a
carga do comutador de derivação em carga que comuta pela última vez.
Em todas as aplicações em que as correntes circulares podem surgir por
causa da operação assíncrona de comutadores de derivação em carga, o
fabricante do transformador deve fornecer a corrente circular. Desse modo,
a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) pode levar em consideração a
potência de comutação aumentada na seleção do comutador de derivação
em carga e da disposição das resistências de transição (veja também
IEC 60214-2, seção 6.2.8).
36
061/03 PT
3 Óleos isolantes
3 Óleos isolantes
3.1 Óleo mineral
Para o abastecimento de óleo do compartimento de óleo do comutador de
derivação em carga e do conservador de óleo, utilize somente óleo de isolamento mineral novo para transformadores em conformidade com IEC 60296
(Specification for unused mineral insulating oils for transformers and switchgear).
3.2 Líquidos de isolamento alternativos
Muitos comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação
desenergizados da MR também podem operar com líquidos isolantes alternativos.
No entanto, dependendo do tipo de comutador de derivação em carga ou de
comutador de derivação desenergizado, assim como do líquido de isolamento, podem ocorrer condições de operação limitadas (por exemplo, com
relação às tensões de teste ou da faixa de temperatura permitida). Para
mais detalhes relativos a essas restrições, entre em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
Nas seguintes tabelas é possível ver para quais tipos a operação é, em princípio, autorizada com os respectivos líquidos isolantes.
Hidrocarbonetos macromoleculares
Tipo de
OLTC / OCTC
BETA-Fluid
MICTRANS-G
VACUTAP® VV®
Possível
VACUTAP® VRC
VACUTAP® VRE
OILTAP® V
OILTAP® M
OILTAP® RM
Possível, no entanto recomenda-se óleo mineral segundo a IEC
60296 para o compartimento de óleo do comutador de derivação em
carga.
DEETAP® DU
Sob consulta
Tabela 8: Comutadores de derivação em carga ou comutadores de derivação desenergizados para hidrocarbonetos macromoleculares
061/03 PT
37
3 Óleos isolantes
Ésteres sintéticos
Tipo de
OLTC / OCTC
Ésteres sintéticos conforme IEC 61099
(por exemplo, MIDEL 7131, ENVIROTEMP 200)
VACUTAP® VV®
VACUTAP® VM®
Possível
(não se aplica a VM300)
VACUTAP® VRC
VACUTAP® VRE
OILTAP® V
OILTAP® M
OILTAP® RM
carga.
DEETAP® DU
Sob consulta
Tabela 9: Comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados para ésteres sintéticos
Ésteres naturais
Tipo de
OLTC / OCTC
ENVIROTEMP FR3
BIOTEMP
VACUTAP® VV®
VACUTAP® VM®
Possível
(não se aplica a VM300)
VACUTAP® VRC
VACUTAP® VRE
OILTAP® V
OILTAP® M
OILTAP® RM
carga.
DEETAP® DU
Sob consulta
Tabela 10: Comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados para ésteres naturais
Óleos de silicone
Tipo de
OLTC / OCTC
OILTAP® V
DEETAP® DU
Todos os óleos de silicone permitidos para transformadores
Sob consulta, no entanto, recomenda-se o óleo mineral segundo IEC
60296 para o comportamento de óleo do comutador de derivação
em carga
Sob consulta
Tabela 11: Comutadores de derivação em carga e comutadores de derivação desenergizados para óleos de silicone
38
061/03 PT
4 Propriedades mecânicas e estruturais
Neste capítulo encontram-se informações gerais sobre as propriedades mecânicas e estruturais de comutadores de derivação em carga, comutadores
de derivação desenergizados e Advanced Retard Switch ARS.
Mais informações sobre aplicações especiais encontram-se no capítulo Aplicações [► 57].
4.1 Temperaturas
No caso de temperaturas fora das faixas indicadas ou desvios das condições de operação indicadas, entre em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
As temperaturas permitidas para a secagem encontram-se nas instruções
de montagem ou instruções de serviço específicas do produto.
4.1.1 Faixa de temperatura permitida para a operação
No caso de produtos isolados com óleo, os dados de temperatura referem-se à utilização de óleo mineral segundo IEC 60296.
Nos dados de encomenda indique a temperatura ambiente do transformador, assim como a temperatura do ar. Todos os produtos da MR podem ser
obtidos para utilização com temperatura ambiente do ar de - 25 °C a
+ 50 °C.
No caso de aplicações com transformadores de óleo, - 25 °C é ao mesmo
tempo o valor-limite inferior da temperatura do óleo. O valor-limite superior
da temperatura de óleo resulta das condições de operação definidas na
IEC 60214-1. Analogamente, os seguintes produtos da MR também podem
ser utilizados no caso de sobrecarga temporária do transformador até uma
temperatura máxima do óleo do transformador de 115 °C.
Produto
Tmín(óleo)
Tmáx(óleo)
VACUTAP® VV®, VM®, VR®
OILTAP® G, M, MS, R, RM, V
DEETAP® DU, COMTAP® ARS
- 25 °C
- 25 °C
- 25 °C
115 °C
115 °C
115 °C
Tabela 12: Faixa de temperaturas permitidas para a operação
O comutador de derivação em carga VACUTAP® VT®, que é utilizado em
transformadores a seco, pode ser operado com uma temperatura ambiente
do ar de no máximo 65 °C.
Para os produtos não embutidos no transformador, a temperatura do ambiente do ar é decisiva:
Produto
Tmín(ar)
Tmáx(ar)
Acionamento motorizado TAPMOTION®
ED
Acionamento manual TAPMOTION® DD
- 25 °C
50 °C
- 45 °C
70 °C
061/03 PT
39
Produto
Tmín(ar)
Tmáx(ar)
Eixo de transmissão
Relé de proteção RS2001
Equipamento de filtragem de óleo OF100
do modelo padrão
Equipamento de filtragem de óleo OF 100
no modelo de frio
- 25 °C
- 25 °C
0 °C
80 °C
50 °C
80 °C
- 25 °C
80 °C
Tabela 13: Faixa de temperaturas permitidas para a operação
No caso de modelos especiais (por exemplo, variantes com proteção EX),
entre em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
4.1.2 Faixa de temperatura permitida para armazenamento e
transporte
Para transporte e armazenamento aplica-se um valor-limite inferior da temperatura ambiente de - 40 °C para todos os produtos com as seguintes exceções:
Produto
Valor-limite inferior
VACUTAP® VT®
Acionamento motorizado TAPMOTION® ED
com componentes eletrônicos
DEETAP® DU
Acionamento manual TAPMOTION® DD
Mínimo - 25 °C
Mínimo - 25 °C
Mínimo - 45 °C
Mínimo - 45 °C
Tabela 14: Exceções de valor-limite de temperatura de armazenamento
Para o valor-limite superior aplicam-se as temperaturas ambientes máximas
do ar para a operação.
Exceção: No caso do acionamento motorizado TAPMOTION® ED, o valor-limite superior para armazenamento e transporte é 70 °C.
4.1.3 Operação ártica
Com temperaturas abaixo de - 25 °C, ocorre a chamada operação ártica.
Para os seguintes comutadores de derivação em carga, um modelo especial
correspondente está disponível:
40
061/03 PT
Produto
Tmín(óleo)
VACUTAP® VV®
VACUTAP® VM®
VACUTAP® VR®
- 40 °C
Limitações
▪
Permitido somente com
tempo de funcionamento
do motor normal
▪
Somente permissível
com a utilização do óleo
mineral LUMINOLTM TR/TRi para
transformador e comutador de derivação em carga
Permitido somente com
tempo de funcionamento
do motor normal
Abaixo de - 25 °C, somente é permitido o funcionamento estático (sem
operações de comutação)
OILTAP® M, MS
OILTAP® R, RM
- 40 °C
▪
OILTAP® V
- 40 °C
▪
Tabela 15: Comutador de derivação em carga no modelo ártico
Com temperaturas ambientes abaixo de - 25 °C, é previsto um controlador
de temperatura para aumentar a confiabilidade de operação. O controlador
de temperatura é composto do termostato e do amplificador de medição. O
termostato é embutido na tampa do cabeçote do comutador de derivação
em carga e detecta a temperatura do óleo do comutador de derivação em
carga. No circuito de controle, o amplificador de medição faz com que o
acionamento motorizado seja bloqueado para a operação elétrica se o controlador de temperatura for acionado.
Além dos comutadores de derivação em carga, estão disponíveis adicionalmente os seguintes produtos, que são adequados para a operação ártica
(algumas vezes sob condições específicas):
Produto
Tmín(óleo)
DEETAP® DU
COMTAP® ARS
- 45 °C
Limitações/observações
▪
Modelo padrão
▪
Abaixo de - 25 °C, somente é permitido o funcionamento estático (sem
operações de comutação)
Tabela 16: Mais produtos para a operação ártica (ambiente de óleo)
Produto
Tmín(ar)
TAPMOTION® ED
Acionamento manual
TAPMOTION® DD
Eixo de transmissão
- 40 °C
▪
Modelo ártico
- 45 °C
▪
Modelo padrão
- 40 °C
▪
Modelo ártico
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41
Produto
Tmín(ar)
Relé de proteção
RS2001
- 40 °C
▪
Modelo padrão
Tabela 17: Mais produtos para a operação ártica (ambiente de ar)
42
061/03 PT
4.2 Exigências de pressão permitidas
As exigências de pressão podem ser tanto de subpressão como também de
sobrepressão. Exigências de pressão muito altas podem ocasionar falhas
na vedação e mau funcionamento.
Neste capítulo encontram-se notas sobre medidas preventivas e informações sobre os principais dispositivos de proteção. No capítulo Conservador
de óleo do comutador de derivação em carga [► 45], encontram-se informações complementares sobre as alturas de montagem permitidas do conservador de óleo.
4.2.1 Exigência de pressão no abastecimento de óleo e transporte
Após a secagem, o compartimento de óleo da chave de carga (corpo insertável da chave de carga montado) deve ser novamente completamente
abastecido com óleo o mais brevemente possível para que não seja absorvida uma quantidade não permitida de umidade do ambiente. O compartimento de óleo da chave de carga e o transformador são simultaneamente
abastecidos a vácuo com óleo de transformador novo.
Durante o abastecimento de óleo, entre as conexões E2 e Q é preciso criar
um tubo de ligação no esvaziamento para que o compartimento de óleo da
chave de carga e o transformador fiquem sob vácuo simultaneamente. O
cabeçote e a tampa do comutador de derivação em carga o do comutador
de derivação desenergizado são resistentes a vácuo.
Figura 18: Tubo de ligação entre E2 e Q
Também no caso de armazenamento ou transporte do transformador com
abastecimento de óleo e sem conservador de óleo, para a compensação de
pressão, deve ser instalado um tubo de ligação entre o interior do compartimento de óleo e o espaço destinado ao óleo do tanque do transformador.
Mais informações sobre o abastecimento de óleo e transporte encontram-se
nas respectivas instruções de serviço.
061/03 PT
43
4.2.2 Exigência de pressão na operação
O compartimento de óleo do comutador de derivação em carga resiste a diferença de pressão de até 0,3 bar constante (pressão de teste 0,6 bar). O
cabeçote e a tampa do comutador de derivação em carga o do comutador
de derivação desenergizado são resistentes a vácuo.
Para reduzir as consequências de um erro interno no comutador de derivação em carga, é preciso que haja no mínimo um dispositivo de proteção
conforme IEC 60214-1.
Dispositivo de alívio de pressão
As tampas do cabeçote do comutador de derivação em carga da MR são
dotados de um disco de ruptura como ponto de rompimento pré-determinado para o alívio de pressão desde que não seja utilizada uma válvula de alívio de pressão. As válvulas de alívio de pressão servem para diminuir a sobrepressão interna ocasionada por um erro interno.
A válvula de alívio de pressão MPreC® é fixada a um flange em uma versão
especial de tampa do cabeçote do comutador de derivação em carga. Essa
válvula é composta de uma carcaça e de uma aba de fecho com mola e
contatos de sinalização.
A válvula de alívio de pressão MPreC® assim como dispositivos de proteção adicionais devem ser inseridos no circuito de disparo do disjuntor de potência. Se o dispositivo de proteção for acionado, a tensão do transformador
deve ser desligada imediatamente pelo interruptor de potência.
Se a pressão permitida para ativação da válvula for ultrapassada, a tampa
se levanta e a vedação abre. Quanto a pressão de ativação volta a estar
abaixo do nível de ativação, a válvula se fecha novamente. A altura de instalação do conservador de óleo deve ser respeitada durante a instalação de
válvulas de alívio de pressão.
Relé de fluxo de óleo
O relé de proteção RS 2001 é acionado quando a velocidade do fluxo do
óleo pré-ajustada entre o cabeçote do comutador de derivação em carga e o
conservador de óleo é ultrapassada por causa de uma falha. O óleo circulante aciona a borboleta, movendo-a para a posição fechada. Com isso é
acionado um contato que dispara o interruptor de potência e desliga a tensão do transformador. O relé de proteção pode ser fornecido com um ou
mais contatos de proteção como contatos normalmente fechados ou normalmente abertos.
O relé de proteção RS, assim como dispositivos de proteção adicionais, devem estar inseridos no circuito de disparo do interruptor de potência. Se o
dispositivo de proteção for acionado, a tensão do transformador deve ser
desligada imediatamente pelo interruptor de potência.
Mais informações sobre o relé de fluxo de óleo encontram-se no capítulo
Relé de proteção RS [► 69].
44
061/03 PT
Mais informações sobre os dispositivos de proteção encontram-se nas documentações técnicas específicas de cada produto ou no REINHAUSEN
Corporate Website: www.reinhausen.com.
4.3 Conservador de óleo para o óleo do comutador de
Neste capítulo são descritas características especiais de comutadores de
derivação em carga que devem ser levadas em consideração na altura de
montagem, dimensionamento e no dessecante do conservador de óleo.
A pressão hidrostática do óleo isolante pode influenciar a função e a vedação se os limites da altura de montagem não forem observados. Mais informações sobre o tema pressão encontram-se no capítulo Exigências de
pressão permitidas [► 43].
Figura 19: Visão geral do uso do óleo
Δh
H
Diferença de altura entre os níveis de óleo nos conservadores de
óleo
Altura do nível de óleo no conservador de óleo do comutador de derivação em carga acima da respectiva tampa do cabeçote
061/03 PT
45
4.3.1 Altura do conservador de óleo
As alturas permitidas dos conservadores de óleo do comutador de derivação em carga e do transformador devem ser observadas. Com isso é possível garantir:
▪
Vedação entre o conservador de óleo do comutador de derivação em
carga e o ambiente e com o transformador
▪
Funcionamento correto (por exemplo, processo de comutação) do comutador de derivação em carga e outros dispositivos que dependem da
pressão
O modelo padrão do comutador de derivação em carga é destinado a uma
altura de Hmáx do conservador de óleo de até 5 m. Para determinar essa altura, deve-se determinar a distância máxima do nível de óleo no conservador de óleo até a aresta superior da tampa do cabeçote do comutador de
derivação em carga.
Uma altura Hmáx do nível de óleo no conservador de óleo do comutador de
derivação em carga de mais de 5 m acima da tampa do cabeçote do comutador de derivação em carga deve ser indicada na encomenda para que seja selecionada a variante adequada do produto.
No caso dos comutadores de derivação em carga VACUTAP® com alturas
de instalação HNHN além de 2.000 m acima do nível do mar, a altura máxima
permitida Hmáx do conservador de óleo é acrescida da distância mínima Hmáx
do nível de óleo até a tampa do cabeçote do comutador de derivação em
carga conforme a seção Altura da instalação acima do nível do mar
[► 46].
Diferença de altura Δh do nível de óleo do comutador de derivação em
carga e transformador
Em conservadores de óleo separados fisicamente do comutador de derivação em carga e transformador, a diferença de altura Δh entre os níveis de
óleo pode ser de 3 m no máximo.
No caso de um conservador de óleo em comum para o comutador de derivação em carga e o transformador (com ou sem parede divisória), essa distância geralmente não é atingida. Portanto, se houver um conservador de
óleo em comum, a diferença de altura pode ser desprezada.
4.3.2 Altura da instalação acima do nível do mar
Comutador de derivação em carga isolado por óleo
Os comutadores de derivação em carga isolados por óleo são liberados
sem restrições para uma altura de instalação HNHN de até 1.000 m acima do
nível do mar.
46
061/03 PT
Comutador de derivação em carga isolado por óleo OILTAP®
Os comutadores de derivação em carga isolados por óleo OILTAP® com
conservador de óleo aberto são liberados sem restrições para uma altura de
instalação HNHN de até 4.000 m acima do nível do mar.
Comutador de derivação em carga isolado por óleo VACUTAP®
Os comutadores de derivação em carga isolados por óleo VACUTAP® com
conservador de óleo aberto são liberados sem restrições para uma altura de
instalação HNHN de até 2.000 m acima do nível do mar. A partir de 2.000 m
deve ser observada uma altura mínima para o conservador de óleo.
A altura de montagem do conservador de óleo resulta da distância Hmín entre
a aresta superior da tampa do cabeçote do comutador de derivação em carga até o nível do óleo no conservador de óleo.
Figura 20: Distância mínima Hmín do nível de óleo até a tampa do cabeçote do comutador de derivação em carga
Hmín
HNHN
Distância entre o nível de óleo no conservador de óleo é a
aresta superior da tampa do cabeçote do comutador de derivação em carga
Altura da instalação acima do nível do mar
No caso dos comutadores de derivação em carga VACUTAP® com alturas
de instalação HNHN além de 2.000 m acima do nível do mar, a altura máxima
permitida do conservador de óleo (conforme a seção Altura do conservador
de óleo [► 46]) é acrescida dessa distância mínima Hmín do nível de óleo até
a tampa do cabeçote do comutador de derivação em carga.
Exemplo:
No caso de uma altura de instalação HNHN de 2.500 m acima do nível do
mar, a altura máxima Hmáx dos conservadores de óleo resulta como apresentado a seguir:
Hmáx(2500m) = Hmáx(0m) + Hmín = 5 m + 0,5 m = 5,5 m.
061/03 PT
47
No caso de alturas de instalação HNHN maiores que 4.000 m ou outras aplicações, como por exemplo, hermética, entre em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
48
061/03 PT
4.3.3 Volumes mínimos do conservador de óleo
Para o dimensionamento, deve-se levar em consideração a expansão máxima do óleo do comutador de derivação em carga. Com isso resulta o volume útil necessário que deve estar disponível dentro do conservador de óleo.
Os valores recomendados são baseados nas condições gerais:
▪
Como meio isolante é utilizado óleo mineral para transformadores conforme IEC 60296 (Specification for unused mineral insulating oils for
transformers and switchgear).
▪
Nos cálculos é usado como base um coeficiente γ = 0,0008 K-1 com relação ao óleo mineral. Assim é considerada uma tolerância maior que
no passado.
▪
A faixa de temperatura do óleo do transformador circundante estende-se de – 25 °C a + 105 °C e, com sobrecarga, até + 115 °C conforme
IEC 60214-1.
Se o comutador de derivação em carga for adequado para temperaturas de
até - 40 °C, deve ser levado em consideração um acréscimo de aprox. 10 %
do volume máximo de expansão do óleo e da quantidade mínima de abastecimento.
Toda a quantidade de abastecimento de óleo deve ser levada em consideração no manejo do óleo do comutador de derivação em carga. A quantidade mínima de abastecimento indicada dentro do conservador de óleo do comutador de derivação em carga é uma quantidade parcial disso e se refere
à expansão do óleo a 20 °C.
A quantidade total de óleo resulta da soma dos volumes de:
1.
Quantidade de abastecimento de óleo do conservador de óleo do comutador de derivação em carga segundo os Dados Técnicos específicos do produto
2.
Quantidade de abastecimento das tubulações para o conservador de
óleo do comutador de derivação em carga
3.
Poça de quantidade de abastecimento no conservador de óleo do comutador de derivação em carga
4.
Adicionalmente, quantidade mínima de abastecimento de acordo com a
tabela seguinte
5.
Além disso, devem ser consideradas as quantidade de consumo para
retiradas de amostras de óleo. Como valor mais próximo da prática, são
previstas por exemplo 2 amostras de óleo de 10 litros.
Tipo de comutador
VACUTAP® VV III
VACUTAP® VV I
VACUTAP® VM®
VACUTAP® VM®
061/03 PT
Um
[kV]
Volumes
úteis mínimos
[dm³]
Quantidade mínima de enchimento a 20 °C
[dm³]
40-145
76-145
72,5-123
170-300
45
23
23
30
13
6
6
9
49
Tipo de comutador
VACUTAP® VR®
VACUTAP® VR®
VACUTAP® VR®
OILTAP® V III…Y
OILTAP® V III…D
OILTAP® V I
OILTAP® M/MS
OILTAP® M/MS
OILTAP® R/RM
OILTAP® R/RM
OILTAP® G
OILTAP® G
Um
[kV]
Volumes
úteis mínimos
[dm³]
Quantidade mínima de enchimento a 20 °C
[dm³]
72,5-170
245
300-362
200-350
200-350
350
72,5-170
245
72,5-170
245-300
72,5-245
300-362
30
35
40
21
27
15
25
30
30
35
200
220
9
10
11
6
8
4
7
9
8
10
35
45
Tabela 18: Volumes de utilização mínima e quantidade de abastecimento mínima no
conservador de óleo do comutador de derivação em carga
50
061/03 PT
Figura 21: Volumes de expansão e quantidades mínimas de abastecimento
S
V1
V2
Poça no conservador de óleo
Quantidade mínima de abastecimento no conservador de óleo a
20 °C
Volumes de expansão do óleo do comutador de derivação em carga
= volumes mínimos do conservador de óleo
061/03 PT
51
4.3.4 Dessecante do óleo do comutador de derivação em carga
Assim que o volume de óleo no conservador de óleo do comutador de derivação em carga se altera, ocorre uma troca de ar entre o conservador e os
arredores (exceto no caso de aplicações herméticas). A ligação entre o ar
sobre o nível de óleo no conservador e o ar circundante geralmente é criada
através de um dessecante que retira a umidade da corrente de ar circundante que entra.
Portanto, um dessecante utilizado pode levar a um aumento do teor de água
no óleo isolante e, assim, a uma diminuição da capacidade de isolamento.
Para o dimensionamento do dessecante, os seguintes critérios são decisivos:
▪
a capacidade do agente secador para absorção da umidade
▪
a espessura da camada de agente secador não utilizado
▪
a frequência de comutações
▪
condições ambientais
Para determinar um valor aproximado para as quantidades de consumo, devem ser observados os seguintes pressupostos:
▪
Como agente secador é utilizada a sílica gel (laranja). A capacidade de
absorção de umidade é de aprox. 35 por cento em peso.
▪
Com base na geometria dos dessecantes comuns, a espessura da camada da sílica gel não utilizada dever ser sempre maior que 5 cm para
que seja garantida a secagem do ar que entra.
▪
Com relação à frequência de comutações três valores devem ser considerados
▪
–
2.000 comutações por ano (por exemplo, aplicação em rede com
número de comutações mínimo)
–
10.000 comutações por ano (por exemplo, aplicação em rede com
número de comutações alto)
–
250.000 comutações por ano (por exemplo, operação de forno industrial)
Com base em uma alta umidade do ar relativa média de cerca de 70%,
a umidade do ar absoluta é, em regiões temperadas, de cerca de
12,6 g/m³ e em regiões tropicais de clima úmido, de cerca de 36,4 g/m³.
Com base nisso resulta a necessidade anual de sílica gel (inclusive dessecante de reserva).
52
061/03 PT
Para regiões com clima temperado:
Comutador de derivação em carga
Tipo
VACUTAP® VV®
Número de comutações por ano
2.000
10.000
250.000
0,5
0,5
1,1
0,5
0,6
2,5
0,9
1,0
3,5
VACUTAP® VM®
OILTAP® V
OILTAP® MS
OILTAP® M
VACUTAP® VR®
OILTAP® RM
OILTAP® R
OILTAP® G
Tabela 19: Clima temperado: Necessidade anual de dessecante em kg
Para regiões com clima tropical úmido:
Tipo
VACUTAP® VV®
Número de comutações por ano
2.000
10.000
250.000
0,7
0,8
2,4
0,8
1,0
6,6
1,9
2,2
9,5
VACUTAP® VM®
OILTAP® V
OILTAP® MS
OILTAP® M
VACUTAP® VR®
OILTAP® RM
OILTAP® R
OILTAP® G
Tabela 20: Clima tropical úmido: necessidade de dessecante em kg
061/03 PT
53
4.4 Comutação em paralelo de níveis de seletor
Para a divisão de corrente pelos contatos de conexão do seletor ou comutador de derivação desenergizado, podem ser adquiridas pontes paralelas para a comutação em paralelo dos níveis de seletor. Informações detalhadas
sobre isso encontram-se nos Dados Técnicos do respectivo comutador de
derivação em carga ou comutador de derivação desenergizado.
No caso de aplicações com divisão de corrente forçada [► 35] não são permitidas pontes paralelas.
No caso de aplicações sem divisão de corrente forçada, as pontes paralelas
são necessárias se o enrolamento fino for enrolado em dois ou mais fios e
cada um desses feixes for direcionado como derivação para os contatos de
conexão.
Essa medida certamente impede:
▪
O arrastamento de correntes de compensação nos circuitos da corrente
do seletor e da chave de carga
▪
Um arco voltaico de comutação em pontes de contato do seletor que se
movimentem
▪
Sobretensões entre os contatos de conexão adjacentes conectados em
paralelo
Além disso, as pontes paralelas são necessárias no caso de uma medida de
polaridade [► 25] para que a resistência de polaridade seja ativa para todas
as partes do enrolamento conectadas.
4.5 Informações para a montagem
Deve-se ter cuidado para que a montagem do comutador de derivação em
carga e do comutador de derivação desenergizado seja vertical! Comutadores de derivação em carga segundo o princípio de seletor de chave de carga e comutadores de derivação desenergizados podem apresentar um desvio de no máximo 1° da vertical e os comutadores de derivação em carga
segundo o princípio de chave seletora podem apresentar 1,5°
Não é permitido um desvio causado por cargas mecânicas dos condutores
de ligação até o enrolamento fino, os condutores de ligação devem ser conectados ao seletor sem tensionamento mecânico.
54
061/03 PT
5 Informações para o teste do transformador
Neste capítulo encontram-se algumas informações básicas sobre os testes
de transformador. Para cada produto devem ser observadas as descrições
detalhadas das documentações técnicas fornecidas.
Se houver alguma dúvida com relação aos testes, entre em contato com a
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
5.1 Medição da relação de tensões
É recomendável executar uma medição da relação de tensões antes da secagem do transformador. As seguintes informações gerais devem ser observadas durante a execução:
▪
O comutador de derivação em carga e o comutador de derivação desenergizado somente podem ser acionados pelo eixo de transmissão da
caixa de engrenagem superior. O número de voltas máximo de 250 rpm
não pode ser ultrapassado nesse processo.
▪
Um número muito alto de comutações sem nível completo de óleo provoca danos ao comutador de derivação em carga e ao comutador de
derivação desenergizado! Antes da secagem, não comutar mais de 250
vezes.
▪
Antes do primeiro acionamento após a secagem
▪
–
o compartimento de óleo do comutador de derivação em carga deve
estar completamente abastecido com óleo
–
o seletor, comutador de derivação desenergizado e ARS devem estar totalmente submersos no óleo do transformador.
A posição de serviço atingida deve ser observada através do visor. As
posições finais, que podem ser consultadas no esquema de conexão
fornecido, não podem ser ultrapassadas em nenhuma hipótese.
5.2 Medição de resistência em corrente contínua
Observe os seguintes cenários de medição e as respectivas correntes medidas máximas na medição de resistência em corrente contínua no transformador.
A corrente contínua medida é normalmente limitada a 10% da corrente nominal do enrolamento do transformador medido para evitar um aquecimento
exagerado do enrolamento.
A medição de resistência em corrente contínua é executada em várias posições de serviço do comutador de derivação em carga e do comutador de
derivação desenergizado.
Se a corrente medida não for interrompida durante a troca da posição de
serviço, a corrente medida deve ser limitada a um valor de 10 A DC com
compartimento de óleo do comutador de derivação em carga vazio. Se a
061/03 PT
55
corrente medida for interrompida durante a troca da posição de serviço (corrente medida igual a 0 A), aplica-se durante a medição um valor máximo
permitido de 50 A DC.
Compartimento de
óleo do comutador
de derivação em carga
Sem interrupção durante a troca da posição de serviço
Com interrupção durante a troca da posição de serviço
Compartimento de
óleo vazio
Compartimento de
óleo abastecido com
óleo isolante
máximo 10 A DC
máximo 50 A DC
máximo 50 A DC
máximo 50 A DC
Tabela 21: Correntes medidas máximas permitidas
5.3 Acionamento do comutador de derivação em carga durante
o teste de transformador
Se o comutador de derivação em carga for acionado com o transformador
ativado, isso somente é permitido com frequência nominal. Isso também se
aplica a operação sem carga.
5.4 Teste de alta tensão elétrico
Durante o teste de alta tensão elétrico no transformador é preciso observar
notas de segurança adicionais especialmente para a preparação e operação
do acionamento motorizado. Uma descrição detalhada pode ser encontrada
na documentação que é entregue com o acionamento motorizado.
5.5 Teste de isolamento
O acionamento motorizado é fornecido testado quanto ao isolamento e, durante esse teste de transformador, deve ser separado do trecho a ser testado para excluir a possibilidade de ocorrência de uma carga aumentada para
os componentes montados no acionamento motorizado.
56
061/03 PT
6 Aplicações
6 Aplicações
Em determinadas aplicações, além das informações acima, devem também
ser observadas as seguintes características especiais:
6.1 Transformadores para fornos de arco voltaico
Em comutadores de derivação em carga utilizados em transformadores para
fornos de arco voltaico, ocorrem sobrecargas condicionadas pela operação
de até 2,5 vezes a carga nominal do transformador. Os comutadores de derivação em carga devem ser adaptados a essas condições de operação
através das seguintes medidas:
VACUTAP® VR® e VM®:
Os diagramas de potência de taps para operação de fornos de arco voltaico
devem ser consultados nos Dados Técnicos do VACUTAP® VR e VM®.
VACUTAP® VV® assim como OILTAP® MS, M, RM, R e G:
Para a corrente de passagem nominal exigida, a potência de tap permitida é
reduzida em 80 % da potência de comutações nominal relevante indicada
nos Dados Técnicos do respectivo comutador de derivação em carga.
OILTAP® V:
O OILTAP V200 não é permitido para esse modo de operação, no OILTAP
V350 a corrente de passagem nominal é limitada a 200 A.
6.2 Aplicações com tensão de tap variável
Em aplicações com tensão de taps variável, a tensão de tap mais alta que
ocorre é determinante para a seleção do comutador de derivação em carga.
Alguns exemplos desse tipo de aplicações são:
▪
Fluxo magnético variável
▪
Enrolamentos finos com número de enrolamento diferentes
▪
Tensão de taps dependente de carga e de posição em transformadores
defasadores
▪
Operação com tensão de rede que se altera intensamente e de modo
incomum
Caso sejam exigidos para um comutador de derivação em carga pares de
valores diferentes da tensão de tap e da respectiva corrente de passagem,
a combinação da tensão de taps mais alta e da corrente de passagem mais
alta deve estar situada dentro da faixa de potência de comutação permitida
do tipo de comutador de derivação em carga em questão, mesmo se essa
tensão de tap e essa corrente de passagem não ocorram simultaneamente.
Exemplo:
061/03 PT
57
6 Aplicações
Um transformador é operado com potência constante em uma área de tensão da rede oscilante em uma grande faixa. Então ocorre a tensão de tap
mais alta com a tensão da rede mais alta junto com uma corrente de passagem pequena correspondente à potência do transformador e a corrente de
passagem grande ocorre junto com a tensão de tap mais baixa com a tensão da rede mais baixa. O comutador de derivação em carga deve então
ser ajustado de tal modo como se a tensão de tap mais alta ocorresse junto
com a corrente de passagem mais alta.
O motivo disso é a adaptação necessária da resistência de transição tanto à
tensão de tap como também à corrente de passagem. Geralmente, para essa adaptação aplica-se o seguinte: altas tensões de tap exigem altos valores da resistência de transição, ao passo que altas correntes de passagem
exigem valores baixos da resistência de transição. Portanto, uma solução
para a adaptação da resistência de transição existe somente se houver um
valor de resistência que seja adequado para a tensão de tap mais alta e, ao
mesmo tempo, para a corrente de passagem mais alta. Caso contrário, no
exemplo acima o valor da resistência de transição precisaria ser constantemente adaptado às diferentes tensões da rede.
O valor de resistência adequado sempre existe se o par de valores da tensão de tap mais alta e da corrente de passagem mais alta estiver dentro da
faixa de potência de comutação permitida. Se esse par de valores estiver fora da faixa de potência de comutação por uma pequena margem, cada caso
deve ser verificado pela Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) para
constatar se ainda há uma solução para a adaptação da resistência de transição. No caso de ultrapassagem por uma larga margem da faixa de potência de comutação permitida, é preciso ser ajustado um tipo de comutador
com maior potência de comutação.
6.3 Transformadores hermeticamente fechados
Em transformadores fechados hermeticamente, o comutador de derivação
em carga também funciona sob um fecho hermético.
Somente os comutadores de derivação em carga VACUTAP® são autorizados para tais aplicações.
No funcionamento de rede normal existe, dependendo das aplicações, uma
quantidade muito pequena, ou mesmo nenhuma quantidade, que se dilui
completamente no óleo. Portanto não é necessário efetuar uma purga de ar
automática. Como a formação de gás é condicionada principalmente pelo
carregamento do óleo com gases do ambiente, os comutadores de derivação em carga para aplicações herméticas devem ser abastecidos com óleo
isento de gases ou a vácuo.
No caso de comutadores de derivação em carga VACUTAP® para aplicações herméticas, aplica-se o seguinte conceito de proteção:
▪
58
Na tampa do comutador de derivação em carga deve haver uma válvula
de alívio de pressão (p. ex. MPreC®). No caso de falha, essa válvula
deve obrigatoriamente ativar o interruptor de potência do transformador.
061/03 PT
6 Aplicações
▪
Em vez do RS2001, deve ser utilizado um relé Buchholz com dois flutuadores (p. ex. MSafe®). O primeiro flutuador (superior) do relé Buchholz
emite obrigatoriamente a mensagem "Aviso de gás". O segundo flutuador (inferior) do relé Buchholz permanece com uma ligação funcional
com a aba de fluxo e opcionalmente também pode ser utilizada para
acionar o disjuntor de potência do transformador
Quanto à utilização de líquidos isolantes alternativos em aplicações herméticas, aplicam-se as mesmas condições de utilização e limitações como ocorre com as instalações não herméticas. Os ésteres naturais somente podem
ser utilizados em conjunto com sistemas hermeticamente fechados.
A pedido os comutadores de derivação em carga da MR também podem ser
utilizados em transformadores hermeticamente fechados com bolsão de
gás. Para isso, já na consulta é necessário indicar a espessura máxima do
bolsão de gás sob a tampa do transformador.
6.4 Operação em ambientes sujeitos a explosão
Os seguintes produtos da MR são certificados para operação em áreas sujeitas a explosão:
Produto
1
2
3
4
5
6
7
8
II
3G
Ex
nAC
IIC
T3
Gc
VACUTAP® VV-Ex
Relé de proteção RS 2001-Ex (GK3)
II
3G
Ex
nAC
IIC
T4
Gc
Relé de proteção RS 2001-Ex (GK2)
II
2G
Ex
ia
IIC
T4
Gb
TAPMOTION® ED 100 S-Ex (200°C)
II
2G
Ex
px
IIC
T3
Gb
TAPMOTION® ED 100 S-Ex (130°C)
II
2G
Ex
px
IIC
T4
Gb
Eixo de transmissão Ex (não elétrico)
II
2G
Ex
-
IIC
T4
-
VACUTAP® VM-Ex
VACUTAP® VR I II III-Ex
VACUTAP® VR I HD-Ex
Dígito
1
2
3
4
5
6
7
8
Significado
Símbolo de proteção contra explosão
Grupo de aparelhos
Categoria de aparelho
Componentes protegidos contra explosão
Tipo de proteção contra ignição
Grupo de explosão
Classe de temperatura
Nível de proteção de aparelho
061/03 PT
59
6 Aplicações
Deve-se observar que os modelos EX dos comutadores de derivação em
carga e do relé de proteção são autorizados somente para utilização de óleo
mineral segundo IEC 60296 ou ésteres segundo IEC 61099.
Com isso, a sobrecarga do comutador de derivação sob carga é limitada a
1,5 a corrente nominal.
Informações mais detalhadas encontram-se na documentação técnica específica dos produtos, assim como no portal corporativo da REINHAUSEN:
www.reinhausen.com.
6.5 Aplicações especiais
Em comutadores de derivação em carga para outras aplicações especiais
(p. ex HVDC, operação de gerador, defasadores, transformadores de tação,
estranguladores, aplicações com ponto neutro separado, etc.) devem ser
observadas as informações nos dados de encomenda e da respectiva ajuda
para preenchimento. No caso de dúvidas, entre em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
60
061/03 PT
7 Acionamento para comutador de derivação em carga e comutador de derivação desenergizado
7 Acionamento para comutador de derivação em
carga e comutador de derivação desenergizado
7.1 Acionamento motorizado TAPMOTION® ED
Neste capítulo encontram-se uma descrição do funcionamento e uma explicação sobre a legenda de tipos e os dados técnicos mais importantes para
o acionamento motorizado TAPMOTION® ED.
Os respectivos desenhos dimensionais podem ser encontrados no anexo,
veja [► 80].
Informações mais detalhadas e notas sobre variantes especiais encontram-se na documentação técnica específica dos produtos, assim como no portal
corporativo da REINHAUSEN: www.reinhausen.com.
7.1.1 Descrição do funcionamento
O acionamento motorizado tem a função de fazer com que posição de serviço de comutadores de derivação em carga/comutadores de derivação desenergizados em transformadores de regulagem corresponda às exigências
operacionais.
A comutação de derivação em carga é iniciada com a ativação do acionamento motorizado (um impulso de comando único, por exemplo, por meio
de um aparelho da série TAPCON®). Essa operação de alteração de posição é terminada de modo forçado, independentemente do fato de serem
emitidos mais impulsos de comando durante a comutação. No modelo padrão, apenas é possível outra comutação depois que todos os aparelhos de
comando estejam na posição de repouso.
7.1.2 Designação de modelo
Os diferentes modelos básicos do TAPMOTION® ED são identificados através de designações de produtos específicas.
Designação
de modelo
Descrição
Variantes
ED 100-ST
ED 100-ST
Modelo da engrenagem
principal
Modelo de caixa de proteção
Electric Drive
100 ou 200 (dependendo do
torque necessário)
S = caixa de proteção pequena
ED 100-ST
L = caixa de proteção grande
061/03 PT
61
Designação
de modelo
Descrição
Variantes
ED 100-ST
Aplicações especiais
… = sem
C = Modelo de bobina com
núcleo de imersão
ED 100-S-ISM
T = TAPCON® ou
TAPGUARD®
ISM = "Integrated Smart Module" para
levantamento de dados,
agregação de dados e interpretação de dados no transformador
Aplicação especial
Tabela 22: Designação de modelo
7.1.3 Dados técnicos do TAPMOTION® ED
Os dados técnicos correspondem ao modelo padrão e podem ser diferentes
do modelo fornecido. Reservado o direito a modificações.
ED 100-S/L
Potência do motor
Alimentação de tensão do circuito do motor
Corrente
ED 200-S/L
0,75 kW
Frequência
Número de rotações síncronas
Rotação do eixo de transmissão por comutação
Tempo de funcionamento por comutação de tap
Torque nominal no eixo de transmissão
Rotações da manivela por comutação
Número máximo das posições de serviço
Alimentação de tensão do circuito de comando e de
tensão
Potência de consumo do circuito de comando (comando/operação)
Potência do aquecimento
2,0 kW
2,2 kW
3 AC/N 230/400 V
aprox. 1,9 A
aprox. 5,2
aprox. 6,2 A
A
50 Hz
1500 1/min
16,5
aprox. 5,4 s
45 Nm
90 Nm
125 Nm
33
54
35
AC 230 V
100 VA/25 VA
50 W no ED 100/200 S
60 W no ED 100/200 L
- 25 °C a + 50 °C
IP 66 conforme DIN EN 60529
2 kV/60 s
máximo 130 kg
Faixa de temperaturas (temperatura ambiente)
Proteção contra corpos estranhos e água
Tensão de teste em relação à terra
Peso
Tabela 23: Dados técnicos TAPMOTION® ED
62
061/03 PT
7.2 Acionamento manual TAPMOTION® DD
Neste capítulo encontram-se uma descrição de funcionamento e os dados
técnicos importantes para o acionamento manual TAPMOTION® DD.
7.2.1 Descrição do funcionamento
O acionamento manual destina-se ao ajuste da posição de serviço de comutadores de derivação desenergizados em transformadores de regulagem de
acordo com as respectivas exigências operacionais.
A comutação é executada por meio da utilização do acionamento manual.
Após o término de uma comutação, o acionamento manual é travado de
modo forçado. Uma nova comutação somente é possível se o acionamento
manual for destravado manualmente.
7.2.2 Dados técnicos TAPMOTION® DD
Acionamento manual
Caixa de proteção
Engrenagem
Torque máximo transmissível
Número das posições de serviço
Rotações da manivela por comutação
Indicador de posição
Indicação de passos de comutação
Dispositivos de segurança
para modelo para exteriores, tipo de proteção IP 55
Engrenagem principal para manivela, relação de transmissão
2:1, manivela auxiliar para indicação de posição e bloqueio do
acionamento
aprox. 90 Nm no eixo de transmissão com aprox. 200 N no
manípulo da manivela
máximo de 17
8
Disco de posição atrás do visor
Indicação atrás do visor
Travamento mecânico
Cadeado, é obrigatória a liberação para cada comutação (acoplamento forçado)
Travamento elétrico
Interruptor de cames; a comutação ocorre pelo destravamento
através da alavanca de comando
Capacidade de comutação: 24...250 V = 100 W AC/DC
Travamento eletromecânico (opcional)
Medidas da caixa
Peso
Ímã de travamento; o ímã de travamento (Y1) deve ser destravado antes do processo de comutação com a aplicação da
tensão correspondente (conforme o modelo 110...125 VDC,
220 VDC, 95...140 VAC ou 230 VAC)
420 x 434 x 199 mm (L x A x P)
aprox. 25 kg
061/03 PT
63
Acionamento manual
Faixa de temperaturas
- 45 °C…+ 70 °C
Tabela 24: Dados técnicos TAPMOTION® DD
64
061/03 PT
8 Eixo de transmissão
Neste capítulo encontra-se uma descrição de funcionamento, assim como
informações sobre a estrutura, modelos e comprimentos fornecidos do eixo
de transmissão. Um desenho dimensional da respectiva caixa de reenvio
encontra-se no anexo, veja [► 82]
Informações mais detalhadas encontram-se na documentação técnica específica dos produtos, assim como no portal corporativo da REINHAUSEN:
www.reinhausen.com.
8.1 Descrição do funcionamento
O eixo de transmissão é a conexão mecânica entre o acionamento e o cabeçote do comutador de derivação em carga ou cabeçote do comutador de
derivação desenergizado. A mudança da orientação vertical para a horizontal é realizada pela caixa de reenvio. Portanto, é necessário que, durante a
montagem, o eixo de transmissão vertical seja instalado entre o acionamento e a caixa de reenvio e que o eixo de transmissão horizontal seja instalado
entre a caixa de reenvio e o comutador de derivação em carga ou comutador de derivação desenergizado.
8.2 Estrutura/Modelos do eixo de transmissão
O eixo de transmissão é um tubo quadrado e está conectado pelas duas extremidades através de dois suportes de conexão e um pino de conexão acoplado ao munhão de eixo propulsor ou receptor do aparelho que deve ser
conectado.
061/03 PT
65
8.2.1 Eixo de transmissão sem eixo articulado, sem isolador (=
modelo normal)
Figura 22: Eixo de transmissão sem eixo articulado, sem isolador (= modelo normal)
Configuração
Meio da manivela – meio da
caixa de reenvio (deslocamento
axial máximo permitido 2°)
V 1 min
[mm]
526
Transmissão intermediária com [mm]
V 1 > 2462
8.2.2 Eixo de transmissão sem eixo articulado, com isolador (=modelo
especial)
Figura 23: Eixo de transmissão sem eixo articulado, com isolador (=modelo especial)
Configuração
axial máximo permitido 2°)
66
061/03 PT
V 1 min
[mm]
697
V 1 > 2462
8.2.3 Eixo de transmissão com eixo articulado, sem isolador (=modelo
especial)
Figura 24: Eixo de transmissão com eixo articulado, sem isolador (=modelo especial)
Configuração
axial máximo permitido alfa =
20°)
V 1 min
[mm]
790
V 1 > 2556
8.2.4 Eixo de transmissão com eixo articulado, com isolador
(=modelo especial)
Figura 25: Eixo de transmissão com eixo articulado, com isolador (=modelo especial)
Configuração
axial máximo permitido alfa =
20°)
061/03 PT
V 1 min
[mm]
975
V 1 > 2556
67
8.2.5 Comprimentos fornecidos
Os tubos quadrados e a chapa de proteção vertical são fornecidos em tamanho maior (comprimentos graduados normalizados). Estas partes devem ser
cortadas de acordo com a medida correta antes de serem montadas no
transformador. Em casos raros é necessário cortar o tubo interior do tubo de
proteção telescópico.
Os seguintes comprimentos estão disponíveis para a ligação ao acionamento motorizado e acionamento manual: 400 mm, 600 mm, 900 mm,
1.300 mm, 1.700 mm, 2.000 mm. O comprimento de 2.500 mm somente pode ser utilizado em combinação com o acionamento manual e em montagem vertical sem proteção de eixo. O comprimento máximo do conjunto de
hastes desde o acionamento até o último polo é de 15 m.
68
061/03 PT
9 Relé de proteção RS
Neste capítulo encontram-se uma descrição de funcionamento e os dados
técnicos mais importantes para o relé de proteção RS. Mais informações sobre dispositivos de proteção encontram-se no capítulo Exigências de pressão da operação [► 44].
O relé de proteção RS é destinado à proteção do comutador de derivação
em carga e do transformador em caso de uma falha no interior do compartimento de óleo do comutador de derivação em carga. O relé de proteção
atua quando a velocidade do fluxo do óleo pré-ajustada entre o cabeçote do
comutador de derivação em carga e o conservador de óleo é ultrapassada
por causa de uma falha. O óleo circulante aciona a borboleta, que se move
para a posição de fechada. Desta forma, o contato na ampola de contato
magnético com gás de proteção é acionado, os disjuntores de potência são
disparados e a tensão do transformador é ligada.
O relé de proteção não é acionado quando são efetuadas comutações em
carga com potência de comutações nominal ou sobrecarga permitida. O relé
de proteção reage ao fluxo de óleo e não à acumulação de gás no interior
do relé de proteção. Não é necessário purgar o ar contido no relé de proteção no momento do abastecimento de óleo no transformador. A acumulação
de gás no interior do relé de proteção é normal.
O relé de proteção faz parte de um comutador de derivação em carga com
isolamento a óleo e suas características correspondem à publicação IEC
60214-1 na sua respectiva versão válida. Portanto, ele integra o material fornecido.
9.2 Dados técnicos
Dados técnicos gerais
caixa
Tipo de proteção
Operação do relé
Peso
Velocidade do fluxo de óleo das variantes disponíveis na ativação
(temperatura do óleo de 20 °C)
Modelo para exteriores
IP 54
Borboleta com abertura
aprox. 3,5 kg
0,65 m/s
1,20 m/s
3,00 m/s
4,80 m/s
Tabela 25: Dados técnicos gerais
061/03 PT
69
Disjuntor
O relé de proteção pode ser fornecido com uma ampola de contato magnético com gás de proteção tipo contato normalmente aberto NO ou contato
normalmente fechado NC (ver desenho cotado fornecido).
Em modelos especiais, podem ser fornecidas outras variações de contatos.
Dados elétricos de ampola de contato magnético com gás de proteção
tipo contato normalmente aberto NO ou contato normalmente fechado
NC.
Capacidade de ruptura AC
1,2 VA…400 VA
Capacidade de ruptura DC
Tensão de comutação máxima
AC/DC
1,2 W…250 W
250 V
Tensão de comutação mínima
AC/DC
Tensão de comutação máxima
AC/DC
Tensão de comutação mínima
AC/DC
Teste de tensão alternada
24 V
2A
4,8 mA com 250 V
Entre todas as conexões condutoras de tensão e as peças ligadas à
terra: pelo menos 2500 V, 50 Hz,
duração do teste 1 minuto
Entre os contatos abertos: pelo
menos 2000 V, 50 Hz, duração do
teste 1 minuto
Tabela 26: Dados elétricos de ampola de contato magnético com gás de proteção
tipo contato normalmente aberto NO ou contato normalmente fechado NC.
70
061/03 PT
10 Equipamento de filtragem de óleo OF 100
Neste capítulo encontram-se uma descrição de funções, bem como os critérios de utilização e os dados técnicos mais importantes do equipamento de
filtragem de óleo OF 100.
Em cada comutação em carga, o equipamento de filtragem de óleo OF 100
executa automaticamente a limpeza e, com elemento filtrante combinado,
adicionalmente a secagem do óleo isolante do comutador de derivação em
carga.
Conexões de flange são colocadas para a alimentação de óleo na tampa inferior da unidade de bomba e para o retorno de óleo na tampa superior. A
bomba aspira o óleo isolante pelo tubo de sucção do comutador de derivação em carga e pela tubulação para a alimentação. O óleo isolante entra por
baixo no tanque da unidade da bomba e é pressionado pela bomba através
do elemento filtrante.
O óleo isolante limpo ou limpo e seco com elemento filtrante combinado sai
da unidade de bomba através da conexão de retorno e flui pela tubulação
para o retorno ao cabeçote do comutador de derivação em carga.
No modelo padrão do equipamento de filtragem de óleo OF 100, um pressostato, que é ajustado de fábrica em 3,6 bar, serve para a indicação remota da pressão de trabalho. Com uma pressão de 3,6 bar, o pressostato fecha um contato de sinalização e mostra que o valor-limite foi alcançado.
Com o acionamento do equipamento de filtragem de óleo padrão a uma
temperatura de óleo baixa, o pressostato pode ser ativado pois a viscosidade do óleo aumenta com a queda da temperatura, aumentando assim a
pressão de trabalho. Essa mensagem pode ser ignorada com temperaturas
de óleo menores que 20 °C
Modelo especial com interruptor térmico
Para evitar mensagens incorretas do pressostato a temperaturas inferiores
a 20 °C, a mensagem do pressostato para uma temperatura de óleo abaixo
de 20 °C pode ser suprimida, a pedido do cliente, com a instalação de um
interruptor térmico.
Modelo para operação a frio
O modelo para operação a frio é recomendado para regiões nas quais as
temperaturas no equipamento de filtragem de óleo OF 100 ou nas tubulações podem descer abaixo de 5 °C. Para esse fim, utiliza-se um termostato
que comuta o equipamento de filtragem de óleo para funcionamento contí-
061/03 PT
71
nuo quando a temperatura cai abaixo de 0 °C. O equipamento de filtragem
de óleo permanece em funcionamento contínuo até que a temperatura do
óleo ultrapasse +5 °C.
10.2 Critérios de utilização
Para garantir o funcionamento correto do equipamento de filtragem de óleo,
é preciso que seja instalada uma unidade de bomba com elemento filtrante
por coluna do comutador.
A utilização do equipamento de filtragem de óleo com elemento filtrante de
papel é recomendável para operação de comutadores de derivação em carga em transformadores com número de comutações anuais superior a
15.000. Com isso, os intervalos de manutenção podem ser prolongados.
Utilizando o equipamento de filtragem de óleo com elemento filtrante combinado, reduz-se adicionalmente o teor de água do óleo.
A utilização do equipamento de filtragem de óleo OF 100 com elemento filtrante combinado para manutenção das propriedades dielétricas exigidas do
óleo isolante é recomendada para os seguintes casos de aplicação:
OILTAP®
tipo ...
M I, RM I, R I, G I
M III ...K
RM I, R I, G I
RM I, R I, G I
M III ...D
V III ...D
Um [kV]
tensão máxima para
componentes OLTC
Ub [kV]
tensão de serviço
mais alta (fase-fase)
300
245 ≤ Ub < 260
362
Sob consulta
123
76
260 ≤ Ub < 300
≥ 300
79 < Ub ≤ 123
55 < Ub ≤ 79
Tabela 27: Critérios de utilização do equipamento de filtragem de óleo com um elemento filtrante combinado
Se o equipamento de filtragem de óleo for utilizado no sistema de resfriamento de óleo, a utilização de elementos filtrantes combinados também é
recomendada.
O reequipamento de comutadores de derivação em carga já em operação
com um equipamento de filtragem de óleo pode ser feito, se necessário,
após consulta com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).
72
061/03 PT
10.3 Dados técnicos
Motor da bomba
(padrão)
Bomba
(bomba centrífuga)
Elementos filtrantes
(alternativos)
Tanque
Potência
Tensão
1,1 kW
3 AC 230/400 V
(outras tensões a pedido)
4,10/2,35 A
Corrente nominal
50 Hz ou 60 Hz
Frequência
3.000 rpm (50 Hz), 3.600 rpm (60 Hz)
Rotação síncrona
Fluxo
aproximadamente 65 l/min (35 l/min),
com contrapressão 0,5 bar (3,6 bar)
Filtro de papel
Para a limpeza do óleo isolante,
grau de filtragem aproximadamente
9 µm
Filtro combinado
Para a limpeza e secagem do óleo isolante, grau de filtragem aproximadamente 9 µm
Capacidade de captação de água aproximadamente 400 g
Cilindro de aço com tampa e fundo, modelo para ar livre
Dimensões (LxAxP)
410x925x406 mm
Pintura externa
RAL 7033
Pressão para ensaio
6 bar
Conexão de flange para tubulação de alimentação e de retorno
Manômetro (montado
no tanque)
Pressostato (montado
▪
Faixa de ajuste 0…6 bar,
no tanque)
ajustado a 3,6 bar
▪
Capacidade de ruptura AC 250 V,
Imáx = 3 A
▪
Pmáx = 500 VA/250 W
aproximadamente 75 kg
Comando no acionamento
motorizado do comutador de
derivação
Comando no armário de controle separado
(modelo especial)
Peso da unidade de
bomba (seco)
Quantidade de óleo
aproximadamente 35 l
Montagem dos elementos de comando na parte frontal do quadro articulado do acionamento motorizado (IP 66)
Tensão
AC 230 V
Montagem dos componentes no armário de controle separado
(IP 55)
Dimensões (LxAxP)
400x600x210 mm
Pintura
RAL 7033
Peso
aprox. 10,5 kg
Tensão
AC 230 V
Aquecimento
▪
Tensão: AC 230 V
▪
061/03 PT
Potência: 15 W
73
11 Seleção do comutador de derivação em carga
11.1 Princípio de seleção
A seleção de um comutador de derivação em carga produz então um resultado otimizado em termos técnicos e econômicos se já tiverem sido satisfeitas todas as exigências do comutador de derivação em carga com base nas
condições de operação e de teste do transformador. Em geral, não são necessários acréscimos de segurança nos dados do comutador de derivação
em carga.
Para a seleção do comutador de derivação em carga, devem ser conhecidos os seguintes dados importantes do enrolamento do transformador ao
qual o comutador de derivação em carga deve ser acoplado.
A) Dados do enrolamento do transformador
1
2
3
4
5
6
Potência nominal PN
Comutação (comutação em estrela, delta, monofásica)
Tensão nominal, faixa de regulagem: UN (1 ± x %)
Número de taps, comutação básica do enrolamento fino
Nível de isolamento nominal
Exigência de tensão do enrolamento fino no caso de teste com
tensão de impulso e tensão alternada induzida
Com isso são calculadas as dimensões de fase do comutador de derivação
em carga.
B) Dados básicos do comutador de
Resulta dos dados do enrolamento do transformador
(tabela anterior)
Corrente de passagem nominal máxima
Iu
Tensão de taps nominal Ui
Potência de comutações nominal PStN =
Iu · Ui
1, 2 e 3
3e4
valor calculado
O comutador de derivação em carga adequado é determinado com as seguintes características:
C) Determinação do comutador de derivação em carga
Passo 1
Tipo de comutador de derivação em carga
Número de fases
Corrente de passagem nominal máxima Ium
Passo 2
tensão máxima para componentes Um do comutador de derivação
em carga
Classe do seletor
74
061/03 PT
Para a seleção correta recomenda-se consultar os Dados Técnicos específicos do produto.
Se necessário, também as especificações seguintes do comutador de derivação em carga devem ser verificadas:
▪
Limite de potência de comutação do comutador de derivação em carga
▪
Carga permitida com corrente de curto-circuito
▪
Vida útil dos contatos da chave de carga
061/03 PT
75
11.2 Exemplo 1
Procura-se o comutador de derivação em carga adequado para um transformador de potência de corrente alternada com os seguintes dados:
1
2
3
4
5
6
Potência nominal
Comutação
Tensão nominal, faixa de regulagem
do enrolamento de alta tensão
Número de taps, comutação básica
do enrolamento fino
Nível de isolamento nominal do enrolamento de alta tensão
Exigência de tensão do enrolamento
fino no caso de teste com tensão de
impulso e tensão alternada induzida
PN = 80 MVA
Ligação em estrela
UN = 110 (1 ± 11 %) kV
± 9 taps, comutação de chave inversora
Tensão nominal de corrente alternada (50 Hz, 1 min.)
230 kV
tensão máxima de impulso (1,2/50 µs): 550 kV
área de regulagem transversal de uma fase:
250 kV (1,2/50 µs), 16 kV (50 Hz, 1 min.)
entre as derivações de diferentes fases:
220 kV (1,2/50 µs), 24 kV (50 Hz, 1 min.)
Figura 26: Seleção de comutador de derivação em carga - exemplo 1
76
061/03 PT
Resulta dos dados do enrolamento do transformador (tabela anterior)
Corrente de passagem nominal
Tensão de taps nominal
Potência de comutações nominal
Iu = 80 · 106 VA / (110 (1 – 11 %) · 103 V · √3) = 472 A
Ui = 110 · 103 V · 11 % / (9 · √3) = 777 V
PStN = 472 A · 777 · 10–3 kV = 367 kVA
Passo 1
Tipo de comutador de derivação
em carga
Número de fases
máxima Ium
Passo 2
tensão máxima para componentes
Um do comutador de derivação em
carga
Classe do seletor
Seleção da variante do comutador de derivação em carga de
acordo com os Dados Técnicos do VACUTAP® VM®
VACUTAP® VM®
3
500 A
Determinação da tensão mais alta para componente Um, da
classe do seletor e do esquema de circuito básico
123 kV
B
10 19 1 W
D) Designação de modelo
VACUTAP® VM III 500 Y – 123 / B – 10 19 1 W
VM III 500 Y
Tipo, número de fases, Iu
123 / B
Um, classe do seletor
Potência nominal
Comutação
Tensão nominal, área de regulagem
Isolamento tansversal à área de regulagem
10 19 1 W
Esquema de circuito
básico
Número de taps
Pré-seletor
80 MVA
472 A
Estrela
110 (1 ± 11 %) kV
550 kV (1,2/50 µs)
230 kV (50 Hz, 1 min.)
250 kV (1,2/50 µs)
16 kV (50 Hz, 1 min.)
± 9 taps
Chave inversora
Tabela 28: Seleção de comutador de derivação em carga - exemplo 1
061/03 PT
77
11.3 Exemplo 2
Procura-se o comutador de derivação em carga adequado para um autotransformador de corrente alternada com os seguintes dados?
1
2
3
4
5
6
Potência nominal
Comutação
Tensão nominal, faixa de regulagem
do enrolamento de alta tensão
Número de taps, comutação básica
do enrolamento fino
Nível de isolamento nominal do enrolamento paralelo
Exigência de tensão do enrolamento
fino
PN = 400 MVA
Ligação em estrela
UN = 220 (1 ± 18 %) kV / 110 kV
± 11 taps, comutação de chave inversora
Tensão nominal de corrente alternada (50 Hz, 1 min.):
230 kV
tensão máxima de impulso (1,2/50 µs): 550 kV
área de regulagem transversal: 480 kV (1,2/50 µs),
49 kV (50 Hz, 1 min.)
Figura 27: Seleção de comutador de derivação em carga - exemplo 2
78
061/03 PT
Resulta dos dados do enrolamento do transformador (tabela anterior)
Tensão de taps nominal
Potência de comutações nominal
Iu = 400 · 106 VA / (220 (1 – 18 %) · 103 V · √3) = 1.280 A
Ui = 220 · 103 V · 18 % / (11 · √3) = 2.078 V
PStN = 1.280 A · 2.078 · 10–3 kV = 2.660 kVA
Passo 1
Tipo de comutador de derivação
em carga
Número de fases
máxima Ium
Passo 2
tensão máxima para componentes
Um do comutador de derivação em
carga
Classe do seletor
Seleção da variante do comutador de derivação em carga segundo os Dados Técnicos do VACUTAP® VR®
VACUTAP® VRF
3 x monofásico
1.300 A
Determinação da tensão mais alta para componente Um, da
classe do seletor e do esquema de circuito básico
123 kV
D
12 23 1 W
D) Designação de modelo
3 x VACUTAP® VRF I 1301 – 123/D – 12 23 1 W
3x
VRF I 1301
Tipo, número de fases, Iu
123 / D
Um, classe do seletor
Potência nominal
Comutação
Tensão nominal, área de regulagem
Isolamento tansversal à área de regulagem
12 23 1 W
Esquema de circuito
básico
Número de taps
Pré-seletor
400 MVA
1.280 A
Autotransformador
220 (1 ± 18 %) kV
550 kV (1,2/50 µs)
230 kV (50 Hz, 1 min.)
480 kV (1,2/50 µs)
49 kV (50 Hz, 1 min.)
± 11 taps
Chave inversora
Tabela 29: Seleção de comutador de derivação em carga - exemplo 2
061/03 PT
79
12 Apêndice
12 Apêndice
12.1 TAPMOTION® ED-S, caixa de proteção (898801)
80
061/03 PT
12 Apêndice
12.2 TAPMOTION® ED-L, caixa de proteção (898802)
061/03 PT
81
12.3 Caixa de reenvio - desenho dimensional (892916)
12.3 Caixa de reenvio - desenho dimensional (892916)
82
061/03 PT
Índice alfabético
Índice alfabético
A
I
T
Acoplamento
27 Inversão de polaridade do enrolamento de tap fino
16
Agente secador
52
Ampola de contato magnético com
gás de proteção
69
L
limite da potência de tap
B
Borboleta
69
Temperatura ambiente
Temperatura de óleo
Tensão de impulso
Tensão de resistência nominal
22 Tensão de taps nominal
M
39
39
23
25
23
20
U
Modelo normal segundo o padrão Umidade do ar
52
da MR
14
Caixa de reenvio
65 Modo de operação
33
V
Capacidade de acoplamento
25 Montagem
Capacidade de isolamento
22
vertical
54 Válvula de alívio de pressão
44
Capacidade de potência de comu- MPreC®
44 Vértice
tação
22
Vértice inferior
22
Capacidade do enrolamento fino
Vértice superior
22
N
28
Volume de expansão do óleo 49
46 Volumes de expansão do óleo do
Capacidades de enrolamento 29 Nível de óleo
Chave de polaridade
26 Número de posições de serviço
comutador de derivação em
12
Ciclo diário
34
carga
51
Circuito de disparo
44
Contato de conexão do seletor 14
P
Contato do pré-seletor
25
Controlador de temperatura
41 Ponto de rompimento pré-determinado
44
Coordenação de isolação
23
Posição
de
ajuste
13
Corrente circular
36
Posição
média
13
Corrente contínua medida
55
Potência
de
comutações
nominal
25
21
máxima
20
C
Q
D
Quantidade mínima de abastecimento
49
Deslocamento de potencial
25
Disco de ruptura
44
Disposição dos enrolamentos 28, R
36
Relé de fluxo de óleo
44
Dispositivo de alívio de pressão
Resistência
de
polaridade
26
44
Dispositivo de proteção
43
E
Elemento filtrante combinado
Elemento filtrante de papel
Esforço de pré-seletor
Esquema de execução
Esvaziamento
Exigência de sobrecarga
71
72
28
14
43
33
S
Segmentos de isolamento
Seletor
Sentido da manivela
Sílica gel
Sobrepressão
Subpressão
061/03 PT
22
9
14
52
43
43
83
MR worldwide
Australia
Reinhausen Australia Pty. Ltd.
17/20-22 St Albans Road
Kingsgrove NSW 2208
Phone: +61 2 9502 2202
Fax: +61 2 9502 2224
E-Mail: [email protected]
Brazil
MR do Brasil Indústria Mecánica Ltda.
Av. Elias Yazbek, 465
CEP: 06803-000
Embu - São Paulo
Phone: +55 11 4785 2150
Fax: +55 11 4785 2185
Canada
Reinhausen Canada Inc.
3755, rue Java, Suite 180
Brossard, Québec J4Y 0E4
Phone: +1 514 370 5377
Fax: +1 450 659 3092
India
Easun-MR Tap Changers Ltd.
612, CTH Road
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Phone: +91 44 26300883
Fax: +91 44 26390881
Indonesia
Pt. Reinhausen Indonesia
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Jl. Kapt. Subijanto Dj.
BSD City, Tangerang
Phone: +62 21 5315-3183
Fax: +62 21 5315-3184
Iran
Iran Transfo After Sales Services Co.
Zanjan, Industrial Township No. 1 (Aliabad)
Corner of Morad Str.
Postal Code 4533144551
Italy
Reinhausen Italia S.r.l.
Via Alserio, 16
20159 Milano
Phone: +39 02 6943471
Fax: +39 02 69434766
Japan
MR Japan Corporation
German Industry Park
1-18-2 Hakusan, Midori-ku
Yokohama 226-0006
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Fax: +81 45 929 5741
Malaysia
Reinhausen Asia-Pacific Sdn. Bhd
Level 11 Chulan Tower
No. 3 Jalan Conlay
50450 Kuala Lumpur
Phone: +60 3 2142 6481
Fax: +60 3 2142 6422
P.R.C. (China)
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开德贸易（上海）有限公司
中国上海浦东新区浦东南路 360 号
新上海国际大厦 4 楼 E 座
邮编： 200120
电话：＋ 86 21 61634588
传真：＋ 86 21 61634582
邮箱：[email protected]
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Russian Federation
OOO MR
Naberezhnaya Akademika Tupoleva
15, Bld. 2 ("Tupolev Plaza")
105005 Moscow
Phone: +7 495 980 89 67
Fax: +7 495 980 89 67
South Africa
Reinhausen South Africa (Pty) Ltd.
No. 15, Third Street, Booysens Reserve
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Phone: +27 11 8352077
Fax: +27 11 8353806
South Korea
Reinhausen Korea Ltd.
21st floor, Standard Chartered Bank Bldg.,
47, Chongro, Chongro-gu,
Seoul 110-702
Phone: +82 2 767 4909
Fax: +82 2 736 0049
U.S.A.
Reinhausen Manufacturing Inc.
2549 North 9th Avenue
Humboldt, TN 38343
Phone: +1 731 784 7681
Fax: +1 731 784 7682
United Arab Emirates
Reinhausen Middle East FZE
Dubai Airport Freezone, Building Phase 6
3rd floor, Office No. 6EB, 341 Dubai
Phone: +971 4 2368 451
Fax: +971 4 2368 225
Email: [email protected]
Luxembourg
Reinhausen Luxembourg S.A.
72, Rue de Prés
L-7333 Steinsel
Phone: +352 27 3347 1
Fax: +352 27 3347 99
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Falkensteinstrasse 8
93059 Regensburg
061/03 PT ▪ 08/13 ▪ F0312900
+49 (0)941 4090-0
+49(0)941 4090-7001
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