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5 de maio de 2015 – ING. CELIO ZIMMERMANN
ABB
JORNADAS TÉCNICAS 2015
© ABB Group
5 de maio de 2015 | Slide 1
ABB Transformadores
Una Empresa Global
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 2

16 000 empleados

55 fábricas en todo mundo

Presencia en mas de 100
países

Range completo de
transformadores de
distribuición y potencia
asociado a productos y
servicios.

Tension nominal hasta 1000
kV
ABB Transformadores
Una Empresa Global
Quebec City, Canada
Lodz, Poland
Hefei, China
Riyadh, SA
Istanbul, Turkey
Jefferson City, USA
South Boston, USA
Cairo, Egypt
Hanoi, Vietnam
Vadodara, India
Pereira, Columbia
Singapore
Blumenau, Brazil
Darra, Australia
Perth, Australia
New Plymouth, NZ
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 3
Unidades de Transformadores
Suministro Para Marcado del Perú

ABB Transformadores de Distribución - DTR.

Ubicación: Blumenau/BR


ABB Transformadores de Potencia - SPT.

Ubicación: Pereira/CO

© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 4
Transformadores en Aceite: Capacidad de
produción de equipos com potencia hasta
10MVA y tensión 36kV
Capacidad de produción de equipos con
potencia hasta 63MVA y tensión de 171kV
Unidades de Transformadores
Suministro Para Marcado del Perú

ABB Transformadores de Potencia – MPT /
LPT.

Ubicación: Guarulhos/BR



ABB Servicios de Transformadores - TRES
Ubicación: Lima-Arequipa/PE

© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 5
Capacidad de produción de equipos con
potencia hasta 1.000MVA y tensión de
800kV
Servicios y manteniento de
transformadores de distribuición y potencia.
5 de maio de 2015
ABB
Transformadores de Distribuición
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 6
Portfolio
Distribution
Transformers
Transformadores de Distribución
© ABB Group June 25, 2014 | Slide 7
Power:
Voltage Class:
Standards
500 kVA up to 10 MVA
Up to 36 kV
IEC, ANSI, NBR
BIL:
Vector Group
BIL 200
Y/d, Y/y, D/y, D/d
Tap changers
DETC / OLTC
Insulation
Mineral & Vegetable Oil
Unidad de Transformadores de Distribuición
Blumenau – Brasil
ISO 9001:2000
Gestión de Calidad
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 8
ISO 14001:2004
Gestión Ambiental
OSHAS 18001:1999
Seguridad y Salud
Ocupacional
5 de maio de 2015
Transformadores de Distribuición
Materiales Conductores
Devanado en Aluminio
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 9
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 10
Afirmación
Verdadero
Transformadores con cobre son mas pequeños
que los de aluminio;
X
Transformadores con bobinado de aluminio
son mas ligeros que los de cobre;
X
Falso
Transformadores con bobinado de cobre
soportan mejor las fuerzas de corto-circuito;
X
Transformadores de aluminio tienen perdidas
mas altas;
X
Transformadores con aluminio calientan mas
que los de cobre porque la conductividad
térmica es menor;
X
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
Característica
Aluminio
Conductividad
eléctrica
36.6 x 106 W-1m-1
Cobre
Tema
59.6 x 106 W-1m-1 Se cree que la inferioridad de la
conductividad del aluminio, considerando
el hecho de que el aluminio tiene
solamente 61% de la conductividad del
cobre, causaría pérdidas más altas en
los transformadores
Diseño ABB
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 11

Para guardar la temperatura por debajo del grado de
aislamiento, el diseño de ABB utiliza conductores con una
área de 63% más grande que el cobre.

Con el incremento de la sección transversal del aluminio,
las pérdidas resistivas serán las mismas que en los
arrollamientos de cobre.
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
Característica
Aluminio
Cobre
Conductividad
térmica
237 W/(m.K)
401 W/(m.K)
Tema
El cobre conduce mejor el
calor, reduciendo el punto más
caliente del devanado.
Diseño ABB
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 12

Esto es verdad solamente cuando se comparan
arrollamientos de cobre y aluminio de tamaño, geometría, y
diseño idénticos.

A fin de igualar la eficiencia térmica, a ABB utiliza la área
superficial, geometría del arrollamiento, conductos de
refrigeración, y la forma del conductor para producir
gradientes de temperatura aceptables sin importar el
material del arrollamiento.
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
Característica
Aluminio
Cobre
Capacidad
calorífica
0.220 cal/gºC
0.092 cal/gºC
Tema
El aluminio disipa mejor el calor
pero tiene un peso menor
(aprox. 49% del peso de un
devanado de cobre).
Diseño ABB
(M al / M cu) x (c al / c cu) = 0,488 x (0,220/0,092) =1,167
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May 5, 2015 | Slide 13

Esto significa que el aluminio cuenta con una capacidad de
disipación de 16.7% superior en comparación con devanado
de cobre.

Los efectos mecanicos de las cargas de "alto impacto“,
como corrientes de corto-circuito dependem más del
equilibrio de montagen del conjunto devanado/nucleo de
que del tipo de conductor que está utilizando.
Unidad de Transformadores de Distribuición
Devanados Aluminio
Tendencia de Mercado
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May 5, 2015 | Slide 14
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
¿En caso de reparaciones ?
© ABB Group
5 de maio de 2015 | Slide 15

Un transformador con bobinados de aluminio puede ser
reparado con conductores de cobre dado que los
transformadores con bobinas de aluminio tienen un
espacio mayor donde puede ser alojados los bobinados de
cobre.

Respetando la inducción en el núcleo se consigue
perdidas similares en los bobinados de cobre y aluminio
por lo que el transformador puede disipar sin problemas
cuando se repara y se usa bobina de cobre.
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
Conclusiones

Diseños en aluminio pueden obtener pérdidas iguales que el cobre.

Considerando que las pérdidas son iguales para una misma base, no
hay razón práctica para pensar que un diseño sea más eficiente que el
otro.

En resumen, es mas ventajoso para el cliente dejar libre la elección del
tipo de material del bobinado al proponente, que intentará siempre
optimizar los diseños de acuerdo a las características solicitadas,
siempre considerando la disponibilidad y los costos de los materiales en
el mercado.
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May 5, 2015 | Slide 16
Transformadores de Distribución
Devanados Aluminio
Pruebas Realizadas
• Impulse Test
• Destructive Impulse Test
approved for Pad Mounted
Transformer (1,6 MVA)
• Short Circuit Test Approved
• Transformer 3 MVA (HV
34,5/ 25,6 and LV 13,8)
• Transformer 500 kVA (HV
13,8 and LV 220)
Short Circuit Test
Short Circuit Test
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May 5, 2015 | Slide 17
Transformadores de Distribución
Material Conductor
Devanados Aluminio
Algunas referencias en la
aplicación de devanados
aluminio:
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 18

Petrobras

Cia Vale do Rio Doce

Minera Horizonte

Minera Caraveli

Grupo Enel

Alston Wind
5 de maio de 2015
Transformadores de Distribuición
Transformadores Compactos
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 19
•
•
•
Transformadores de Distribución
Tanque Corrugado – 315kVA hasta 5000kVA
Application: Industrial , windmill & Solar Farms
Compact Construction,
Easy installation
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 20
Departamento Comercial - 5 de maio de 2015
Transformadores de Distribuición
Biodegradabilidad, seguridad y extensión
de vida - Fluidos Esteres
© ABB Group
May 5, 2015 | Slide 21
Transformadores de Distribución
Aceite Vegetal
Principales características
Característica
Aceite Mineral
Silicona
Vegetal
Rigidez Dieléctrica kV/mm
30
43
45
Viscosidad, cSt. 100°C
3
16
10
Viscosidad, cSt. 40°C
12
38
45
Viscosidad, cSt. 0°C
76
90
300
Punto de Fulgor °C
145
300
330
Punto de Quema °C
160
330
360
Coeficiente de Expansión /°C
7.55 x 10-4
1.04 x 10-4
6.88 x 10-4
Punto de Congelamiento °C
-40
-55
De -15 a -25
¿ Por que el aceite vegetal es una tendencia ?
Mejor rigidez dieléctrica
Aumento de la seguridad
Extensión de la vida útil
Retrofit
© ABB Group June 25, 2014 | Slide 20
Transformadores de Distribución
Aceite Vegetal
Teste de biodegrabilidad de 21 días (CEC L-33-A-93)
Pruebas de EPA
California era
por CEC-L-33-A93 (absorción
máxima de
estiramiento en
CH CH2-CH3)
que resultó en la
clasificación 98100%
biodegradable
Organización
para la
Cooperación y el
Desarrollo
Económico
probado por la
OCDE 301B
(ensayo de
Sturm
modificado)
resultando en
más de un 60%
de CO2 después
de 10 días,
considerado
legible
biodegradable
© ABB Group June 25, 2014 | Slide 21
Vegetal