COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES ESPECIFICACIÓN CFE V4500-09 OCTUBRE 2003 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE DICIEMBRE 1996 MÉXICO ESPECIFICACIÓN DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES CFE V4500-09 1 de 8 1 CFE D8500-01-1999; Guía para la Selección y Aplicación de Recubrimientos Anticorrosivos. OBJETIVO Establecer las características técnicas y de control de calidad que deben cumplir los desconectadores para bancos de capacitores monofásicos y trifásicos con frecuencia de 60 Hz. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Los desconectadores para bancos de capacitores aplican para tensiones de 15 kV a 34,5 kV que utiliza la Comisión Federal de Electricidad (CFE). 3 CFE D8500-02-2000; Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-03-1998; Recubrimientos Pinturas para Centrales Termoeléctricas. NOM-008-SCFI-2002; Sistema General de Unidades de Medida. Industria Siderúrgica NMX-H-004-SCFI-1996; Recubrimientos de Zinc por el Proceso de Inmersión en Caliente para Sujetadores y Herrajes de Hierro y Acero – Especificaciones y Métodos de Prueba. NMX-H-074-SCFI-1996; Industria Siderúrgica-Productos del Hierro y Acero Recubrimientos con Zinc (Galvanizados por Inmersión en Caliente)-Especificaciones y Métodos de Prueba. NMX-Z-012-1987; Muestreo para la Inspección por Atributos (Parte 1, 2 y 3). CFE L0000-15-1992; Código de Colores. de 4 DEFINICIONES 4.1 Desconectador de Banco de Capacitores Es un dispositivo para conectar y desconectar cargas capacitivas en la red eléctrica. 4.2 Equipo Periférico IEC 60507-1991; Artificial Polhtron Test on High-Voltage Insulators to Be Used on A.C. Systems. 5 CARACTERÍSTICAS GENERALES 5.1 Características Generales NRF-002-CFE-2001; Manuales Técnicos. NRF-005-CFE-2003; Aislador de Suspensión Sintético para Tensiones de 13,8 a 138 kV. NRF-008-CFE-2001; Boquillas de Porcelana para Equipo de Distribución con Tensiones de Operación de 38 kV y Menores. CFE 53000-90-1999; Boquillas de Material Sintético o Compuestas para Equipo de Distribución con Tensiones de Operación de 15,5 a 38 kV. CFE D3100-19-1995; Aceite Aislante. . 810720 Rev 900629 920424 961213 031024 de NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en vigor o la última edición en la apertura de la convocatoria, salvo que la CFE indique otra cosa. Equipo de control atmosféricas. NRF-001-CFE-2001; Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE. Administración CFE L0000-58-1999; Sistema de Administración Ambiental. IEC 60376-1974; Specification and Acceptance of New Sulphur Hexafluoride First. ISO 2768-1989; General Tolerances: Part 1 y 2. y CFE E0000-29-2002; Cables Semiaislados para Líneas Aéreas de 15 kV a 38 kV. CFE L0000-57-1998; Sistema Seguridad Industrial en CFE. NORMAS QUE APLICAN Anticorrosivos y protección contra Y descargas CONDICIONES Los desconectadores deben cumplir con lo siguiente: a) Servicio Intemperie. b) Fases Una o tres. c) Medio de interrupción Aceite, vacío o SF6. d) Corriente Nominal 200 A. e) Operación: Con carga: automática. f) Tensión auxiliar 120 VCA en poste o 125 VCD en subestación. g) Temperatura ambiente -10 °C a 50 °C. h) Altitud de operación 2300 msnm. manual o ESPECIFICACIÓN DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES CFE V4500-09 2 de 8 i) 5.2 Apertura Simultánea en las tres fases. Características Eléctricas Debe cumplir con los valores indicados en las tablas 1, 2 y 3, además de lo siguiente: 5.2.1 Clasificación Los desconectadores de banco de capacitores, se clasifican por su tensión y por el número de fases de acuerdo a la tabla 1. TABLA 1 - Clasificación Clave Número de fases Tensión máxima de diseño (kV) V451A4AAM1 DBC1-15-200-6 000 1 15,5 V451A4AAM2 DBC3-15-200-13 500 3 15,5 V453A00001 DBC1-25,8-200-6 000 1 25,8 V453A00002 DBC3-25,8-200-13 500 3 25,8 V453D2BBD1 DBC3-38-200-6 000 3 38 V451D0010C DBCC1-15-200-6 000 1 15,5 V451D0020C DBCC3-15-200-13 500 3 15,5 V451E0010C DBCC1-25,8-200-6 000 1 25,8 V451E0020C DBCC3-25,8-200-13 500 3 25,8 V454F0010C DBCC3-38-200-6 000 3 38 NOTAS: 5.2.2 Descripción corta DBC = Desconectador para banco de capacitores C = Contaminación 1 o 3 = Monofásico o trifásico 15,5; 25,8 y 38 = Tensión máxima de diseño en kV 200 = Corriente nominal en A 6,000 o 13,500 = Corriente simétrica en A a 0,5 s Tensiones, corrientes y valores de prueba Los indicados en la tabla 2. TABLA 2 - Valores de prueba Conceptos Valores de prueba Tensión máxima de diseño (kV) 15,5 25,8 38 Tensión de aguante a 60 Hz - en seco, 1 min (kV) - en húmedo, 10 s (kV) Nivel básico de aislamiento al impulso de rayo (kV)* 50 45 110 60 50 125 70 60 150 Corriente nominal (A) 200 200 200 Corriente nominal capacitiva (A) Corriente pico de cierre al transitorio de alta frecuencia (a cresta) (A) Corriente momentánea asimétrica (A) 200 200 200 12 000 20 000 12 000 20 000 12 000 9 000 20 000 9 000 20 000 9 000 Corriente simétrica 0,5 s (A eficaz) 6 000 13 500 6 000 13 500 6 000 Corriente de 1 s simétrica (A eficaz) 4 500 10 000 4 500 10 000 4 500 Frecuencia de la corriente de energización (Hz) 6 000 4 000 6 000 4 000 6 000 3 * Referido a condiciones normales: 20 °C; 101,3 kPa y 11 g/m de humedad absoluta. El aislamiento interno debe cumplirse a cualquier altitud. 810720 Rev 900629 920424 961213 031024 DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES ESPECIFICACIÓN CFE V4500-09 3 de 8 5.2.3 6.2 Nivel de Contaminación Los equipos que utilicen boquillas de porcelana deben pasar la prueba de contaminación de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60507, con el método de niebla salina, el valor de salinidad a cumplir es de 14 kg/m3 para zonas normales y de 3 40 kg/m para zonas de contaminación. Cuando se utilicen boquillas sintéticas estas deben cumplir con las pruebas indicadas en la especificación CFE 53000-90. Cuando se utilice aislamiento sintético en la envolvente debe cumplir con la prueba de envejecimiento acelerado indicado en la especificación CFE 53000-90 de acuerdo a la zona de aplicación. 6 CONDICIONES DE OPERACIÓN Los desconectadores deben suministrarse armados con todos sus dispositivos de operación y deben operar con una fuente de alimentación externa. Además debe tener energía almacenada capaz de completar su ciclo de cierre o apertura al haber ausencia de tensión. a) Indicador mecánico que muestre las posiciones “abierto” (verde) o “cerrado” (rojo) de los contactos del desconectador b) Contactos auxiliares para señalización de la posición de los contactos principales. c) Dispositivo para apertura y cierre con pértiga. d) Conectador de cobre para conexión a tierra con sección transversal de 53 mm² a 107 mm². e) Los conectadores de las boquillas para recibir el cable deben ser adecuados para conductores de cobre y aluminio indistintamente, para conductor de sección transversal 241 mm² y deben tener una compresión o punto de soldadura en la parte roscada que impida la salida de la tuerca. El aislamiento de porcelana debe cumplir con lo indicado en la norma de referencia NRF-008-CFE. Las boquillas y el aislamiento sintético deben cumplir con lo indicado en la especificación CFE 53000-90. Cuando el aislamiento tenga un ángulo mayor a 60 ° partiendo del plano horizontal del lado fuente y/o carga, se debe proporcionar para cada fase, conductor semiaislado que cumpla con la especificación CFE E0000-29 a tensión plena o manga aislante de hule silicón de 2,5 m de longitud que cumpla con la especificación NRF-005-CFE. En ambos casos se deben proporcionar además protectores aislantes (cortos) también de hule silicón para la parte viva, que cumplan con la norma de referencia NRF-005-CFE. El aislamiento externo y/o cubiertas, cable aislado o mangas deben estar garantizados para tener una vida útil igual a la del equipo. 6.3 Válvula para muestreo de aceite, si aplica. g) Indicador de presión o nivel, cuando aplique. h) Contador de operaciones al cierre, exterior e irreversible i) 6.1 Cuando exista ausencia de tensión de alimentación, el desconectador debe poder operarse en forma manual. Contactos Auxiliares Los contactos auxiliares asociados al cierre o apertura deben cambiar de posición simultáneamente con los contactos principales. 6.5 Palanca de Operación Manual Una palanca para operación manual que soporte sin ninguna restricción la maniobra de apertura o cierre, habilitada para utilizarse con pértiga. 6.6 Indicador de Posición Un indicador mecánico exterior al frente que señale la posición que tiene el desconectador (abierto o cerrado). 6.7 Contador de Operaciones Un contador de operaciones a la apertura tipo irreversible. Medio de sujeción para maniobras de instalación. 6.8 Fuente de Alimentación Debe estar provisto de orejas para efectuar maniobras de izaje. La alimentación auxiliar debe ser 120 VCA ± 10 % o 125 VCD ± 10 % tomado de una fuente externa. La energía almacenada puede ser a base de baterías con su respectivo cargador; y deben ser comerciales (disponibles en el mercado nacional) indicando la vida útil de ambos. . 810720 Operación de Apertura Cierre Si el desconectador es operado a través de un control, éste debe completar la apertura o cierre una vez iniciada la operación, aunque desaparezca la alimentación externa. 6.4 f) Aislamiento Externo Rev 900629 920424 961213 031024 6.9 Dispositivo para Maniobras Soporte Los desconectadores tipo poste deben suministrarse con los soportes soldados o armados al tanque, capaces de soportar el equipo y los esfuerzos originados por la operación del mismo. ESPECIFICACIÓN DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES CFE V4500-09 4 de 8 6.10 Medio Aislante 6.11.3 Recubrimiento Anticorrosivo 6.10.1 Aceite 6.11.3.1 Recubrimiento Se debe utilizar un recubrimiento anticorrosivo aplicando un primario orgánico de cinc epoxi-poliamida en una capa de (0,050 a 0,075) mm de espesor seco, previa preparación de superficie con abrasivos a presión a metal casi blanco y un acabado vinílico de altos sólidos, aplicado en una capa con un espesor seco de (0,075 a 0,100) mm, de color gris claro, de acuerdo con las especificaciones CFE D8500-01, CFE D8500-02, CFE D8500-03 y CFE L0000-15. Cuando se utilice aceite como medio aislante el proveedor debe suministrarlo lleno de aceite y éste debe cumplir con lo estipulado en la especificación CFE D3100-19. 6.10.2 Gas o aire Cuando se utilice hexafluoruro de azufre como medio aislante debe cumplir con la norma IEC-60376, para aislamiento sólido y aire, se debe cumplir con las pruebas dieléctricas del equipo integrado. 6.11 Tanque y Gabinete del Desconectador 6.11.1 Construcción 6.11.3.2 El sistema de recubrimiento anticorrosivo solicitado para tratamientos y recubrimientos puede ser sustituido por alguno mejor en cuanto a facilidad de aplicación, mayor tiempo de vida útil en ambiente marino o industrial, pero debe ser aprobado previamente por la Gerencia del LAPEM. El tanque y sus accesorios deben ser resistentes al impacto y a la corrosión, de acero inoxidable, aluminio, acero galvanizado o acero con recubrimiento anticorrosivo. Las tuercas, tornillos, arandelas y abrazaderas exteriores pueden ser de acero inoxidable o de acero galvanizado de acuerdo a la norma NMX-H-004. 6.11.2 Alternativas de recubrimiento El aplicar otro tipo y proceso de recubrimiento a la superficie, implica la aceptación previa por escrito de la gerencia del LAPEM y la garantía por escrito por parte del fabricante garantizando que el recubrimiento tiene una duración superior a 10 años sin mantenimiento. Si para la aceptación, la Gerencia del LAPEM requiere de ejecución de pruebas, el costo de las mismas es con cargo al fabricante. Hermeticidad La construcción y el acabado exterior del tanque, con sus accesorios y su tapa o cubierta debe ser tal que evite la acumulación de agua en él o entre sus ensambles. Así mismo debe asegurar la prevención de fugas, permaneciendo mecánicamente y eléctricamente operable a la máxima presión generada por la operación del desconectador. 6.12 Juntas (Empaques) Las juntas o empaques deben ser de un material elastomérico que cumpla con las características indicadas en la tabla 3. TABLA 3 - Características de las juntas (empaques) No. de referencia (*) Valor Dureza “Shore” A Características 4 60 – 65 Tensión a la ruptura última 1 10 (MPa) Elongación última Compresión permanente 22 h a 70 °C 1 3 500 (%) 20 (%) Cambio de volumen 72 h/100 °C 2 5 5 (%) 6 por comparación --------- 130 °C Relajación por fluencia Temperatura de operación NOTA: * Véase capítulo 14 bibliografía. 6.13 Galvanizado de Herrajes, Tornillos, Tuercas y Arandelas Todo el herraje debe ser galvanizado especial de acuerdo a la norma NMX-H-074-SCFI y para los tornillos, tuercas y arandelas deben ser galvanizados de acuerdo a la norma NMX-H-004. 810720 Rev 900629 920424 961213 031024 7 CONDICIONES DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Las condiciones de protección ambiental, deben cumplir con la especificación CFE L0000-58. DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES ESPECIFICACIÓN CFE V4500-09 5 de 8 8 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Las condiciones de seguridad industrial, deben cumplir con la especificación CFE L0000-57. 9 MARCADO El proveedor debe colocar una placa de datos (no atornillada) para identificación del producto, remachada en un lugar visible. Debe ser de acero inoxidable con caracteres grabados en bajo relieve y no menores de 2 mm, en español, de acuerdo a la norma NOM-008-SCFI. Los desconectadores deben tener debidamente identificada y marcada en forma clara e indeleble la información siguiente: 9.1 10 EMPAQUE Debe ser por pieza y suficientemente rígido para proteger al equipo y presentar la resistencia necesaria para soportar un manejo rudo, tanto en el transporte como en los movimientos de almacén, montado sobre una tarima de madera que sobresalga un mínimo de 10 cm sobre la proyección vertical de las boquillas más un huacal para protección de todas las boquillas o totalmente protegido por un huacal o caja de madera (en éste último caso con 50 mm sobre la proyección vertical es suficiente), debidamente flejados en cualquiera de los casos para evitar el movimiento independiente del equipo indicando la posición hacia arriba de acuerdo a la norma ISO-2768. En el empaque indicar la forma de manejo para evitar deterioros y marcar en forma visible lo siguiente: Placa de Datos a) Siglas CFE. b) Contenido. a) Nombre del equipo. c) Tipo/modelo. b) Marca y modelo. d) Tensión nominal en kV. c) Año de manufactura y número de serie (debe ser marcado de golpe). e) Corriente nominal en kV. d) Tensión nominal (kV). f) Masa en kg. e) Corriente nominal (A). g) Destino. f) Corriente nominal capacitiva (A). h) Número de contrato. g) Nivel básico de aislamiento al impulso (kV). i) Puntos de izaje. h) Medio de interrupción. i) Masa del equipo (kg). j) Tensión de control (VCD). k) Volumen de aceite en l (cuando se utilice). l) Presión de gas (kPa, si aplica). m) Número de contrato. 9.2 El equipo debe suministrarse armado y completo en el empaque de cada pieza, se debe incluir un instructivo en español debidamente protegido contra humedad. Además se debe cumplir con la norma de referencia NRF001-CFE. 11 CFE representada por la Gerencia del LAPEM o la persona física o moral que ésta designe, debe verificar que los desconectadores para bancos de capacitores, cumplen con las pruebas de prototipo, rutina y aceptación, siguientes: Cámaras (Cuando Aplique) 11.1 a) Marca fabricante. b) Indicación de desgaste de contactos. 810720 Rev 900629 CONTROL DE CALIDAD 920424 961213 Pruebas de Prototipo Las pruebas prototipo son las siguientes: 031024 a) Tensión de aguante al impulso por rayo (+ y -). b) Tensión sostenida a 60 Hz (seco y húmedo). c) Cierre contra falla. d) Capacidad de cierre al corto circuito. DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES ESPECIFICACIÓN CFE V4500-09 6 de 8 e) Interrupción. f) Elevación de temperatura. g) Vida mecánica. h) Tensión sostenida al alambrado de control. i) La prueba de contaminación artificial de acuerdo a lo indicado en el inciso 5.2.3 de esta especificación. j) Para los materiales y equipos periféricos deben presentar los certificados de las pruebas prototipo. e) Así como presentar los reportes de pruebas de prototipo y de pruebas de rutina. 11.4 k) 11.2 Para las juntas, conductores y protectores, se acepta presentar certificado de pruebas. Pruebas de Rutina Es responsabilidad del fabricante efectuar las pruebas de rutina al 100 % del lote de fabricación, evidenciando lo anterior con sus protocolos internos, y las pruebas que se deben cumplir son las siguientes: a) Inspección visual y dimensional de acuerdo a los planos aprobados por CFE. b) Tensión aplicada a 60 Hz, un minuto. c) Tensión aplicada a los circuitos auxiliares y de control, 2000 V en 1 minuto. d) Verificación de alambrado de control. e) Operación manual (25 ciclos de apertura-cierre). f) Operación eléctrica (25 ciclos de apertura-cierre). g) Rigidez eléctrica del aceite (cuando aplique). 12 INFORMACIÓN REQUERIDA 12.1 Con cada Equipo El proveedor debe enviar con el equipo un ejemplar del instructivo de alambrado, montaje, operación y mantenimiento, así como recomendaciones de seguridad. El instructivo de operación y mantenimiento, se debe indicar el par de apriete entre la tapa y el tanque para su instalación. Esta información debe ser en el idioma del país de origen, con una traducción simple al español. Con cada equipo que el proveedor entregue debe anexar copia del informe de las pruebas de rutina realizadas al equipo, en español. Además dicha información debe ser entregada de acuerdo con la norma de referencia NRF-002-CFE. 12.2 El fabricante debe presentar prueba documental del control de calidad efectuado a los componentes siguientes: a) Calidad del gas (si aplica). b) Boquillas. c) Conductores semiaislados y mangas aislantes (si aplica). d) Capuchones (si aplica). 900629 920424 961213 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES Las Características Particulares son las que se describen en el formato CPC-220 anexo a ésta especificación y son complemento de las bases de la licitación. Pruebas de Aceptación Rev Garantía El equipo debe garantizarse para una vida útil durante 30 años y el proveedor debe indicar los requerimientos de mantenimiento del mismo. Las pruebas de aceptación son las mismas que las pruebas de rutina. Las cuales CFE, puede verificarlas por medio del certificado de pruebas que debe proporcionar el fabricante o puede realizarlas por muestreo de acuerdo con la norma NMX-Z-012. 810720 Criterios de Aceptación y Rechazo Los desconectadores para bancos de capacitores se rechazarán por el incumplimiento de lo establecido en esta especificación. 13 11.3 Juntas (si aplica). 031024 ESPECIFICACIÓN DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES CFE V4500-09 7 de 8 14 CUESTIONARIO 14.1 Generalidades El licitante debe proporcionar a la CFE los datos que se solicitan en este cuestionario, utilizando los espacios previstos y en las unidades que se indican en cada caso. 14.2 Experiencia del Licitante El licitante debe suministrar una lista de usuarios que hayan instalado su equipo, con características de diseño similares a los especificados, llenando la tabla C1. TABLA C1 - Experiencia del licitante Correo, fax o teléfono Comprador 14.3 Fecha País A M Cantidad Tipo D Garantías de Funcionamiento a) Cantidad de unidades (cifra y número) ______________________________ b) Tipo de desconectadores ______________________________ c) Medio de extinción del arco ______________________________ d) Tensión nominal ____________________________ kV e) Tensión de diseño ____________________________ kV f) Corriente nominal _____________________________ A g) Número de operaciones de apertura con corriente nominal antes del mantenimiento ______________________________ h) Se anexan copias del certificado de pruebas prototipo si____________ no ______________ i) Presión nominal del gas SF6 a 20 °C, cuando aplique ___________________________ kPa Distancia de fuga de fase a tierra ___________________________ mm j) 810720 Rev 900629 920424 961213 031024 DESCONECTADORES PARA BANCOS DE CAPACITORES ESPECIFICACIÓN CFE V4500-09 8 de 8 14.3.1 Mecanismo de operación Tipo de mecanismo empleado 14.3.2 ______________________________ Boquillas a) Marca ______________________________ b) Tipo ______________________________ c) Tensión nominal ___________________________ kV d) Corriente nominal _____________________________ A e) Material ______________________________ f) NBAI ____________________________ kV 14.3.3 a) 15 Componentes Conectadores terminales: Material del conectador: ______________________________ Sección transversal máximo del conductor que recibe el conectador ___________________________mm 2 BIBLIOGRAFÍA Referencia ASTM D-2240-2002: Standard Test Method for Rubber Property – Durometer Hardness. [5] ASTM D-3455-2002: Standard Test Method for Rubber Property – Compatibility off Construccion Material With Electrical Insulating Oil off Petrolium Origin. [6] ASTM F-38-2000: Standard Test Method for Creep Relaxation off a Gasket Material. Clave y título [1] ASTM D-412-1998: Standard Test Method for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubbers and Thermoplastic Elastomers – Tension. [2] ASTM D-471-1998: Standard Test Method for Rubber Property – Effect off Liquids. [3] ASTM D-395-2001: Standard Test Method for Rubber Property – Compression Set. . 810720 [4] Rev 900629 920424 961213 031024 COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES BANCOS DE CAPACITORES PARA: Correspondiente a la especificación CFE V4500-09 DESCONECTADORES PARA 1 de 1 Dependencia que adquiere: Dirección: _____________________________ Gerencia: ________________________________ Requisición No.: ________________________ Lote No.: ________________________________ Licitación: _____________________________ Gerencia: ________________________________ Dirección: _____________________________ Fecha: __________________________________ CARACTERÍSTICAS DEL LUGAR Nombre: Población: Municipio: Estado: Vías de comunicación: CPE - 220 CARACTERÍSTICAS DIVERSAS 810720 Rev 900629 920424 961213 031024