243967676 mr acionador boa referencia (1)

7/21/2019 243967676 MR Acionador Boa Referencia (1)

1/86

TD - Parte GeralDados Tcnicos TD61

061/03 PT


2/86

Todos os direitos da Maschinenfabrik Reinhausen

Salvo autorizao expressa, ficam proibidas a transmisso, assim como a reproduo deste documento, acomercializao e a comunicao do seu contedo.

Os infratores sero obrigados a prestar indenizao. Reservados todos os direitos para o caso de registro depatente, modelo registrado e modelo de apresentao.

Aps a concluso da redao da presente documentao, podem ter ocorrido modificaes no produto.

Ficam expressamente reservados todos os direitos s alteraes dos dados tcnicos ou da estrutura, bem comos alteraes do material fornecido.

Como princpio, todas as informaes transmitidas e acordos fechados durante o processamento dosrespectivos oramentos e pedidos so juridicamente vinculativas.

As instrues de servio originais foram redigidas em alemo.


3/86

ndice

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH 2013 3061/03 PT Dados Tcnicos TD61

ndice

1 Geral..................................................................................................................................... 6

1.1 Validade............................................................................................................................................... 6

1.2 Reserva de direito a modificaes...................................................................................................... 7

1.3 Moto de atuao de comutadores de derivao em carga e comutadores de derivaodesenergizados................................................................................................................................... 7

1.3.1 Comutadores de derivao em carga/comutadores de derivao desenergizados para transformadores a leo.............................................................................................................................................................................. 7

1.3.2 Comutador de taps sob carga para transformadores seco................................................................................... 8

1.4 Modo de funcionamento do comutador de derivao em carga......................................................... 9

1.4.1 Princpio de comutao do comutador de derivao em carga............................................................................ 9

1.4.2 Comutao bsica do enrolamento de tap fino................................................................................................... 10

1.4.3 Designaes do comutador de derivao em carga........................................................................................... 11

1.5 Modo de funcionamento Advanced Retard Switch............................................................................ 16

1.5.1 Princpio de comutao ARS.............................................................................................................................. 16

1.5.2 Designaes de ARS.......................................................................................................................................... 17

1.6 Funcionamento do comutador de derivao desenergizado............................................................. 18

1.6.1 Princpio de comutao e comutaes bsicas.................................................................................................. 18

1.6.2 Designaes do comutador de derivao desenergizado.................................................................................. 19

2 Propriedades eltricas...................................................................................................... 20

2.1 Corrente de passagem, tenso de tap, potncia de tap.................................................................... 20

2.2 Isolamento......................................................................................................................................... 22

2.3 Reactncia de disperso na comutao do seletor grosso............................................................... 23

2.4 Polarizao do enrolamento fino....................................................................................................... 25

2.4.1 Tenso de reapario e corrente de extino..................................................................................................... 25

2.4.2 Contato de encaixe............................................................................................................................................. 28

2.4.3 Exemplo de clculo da polaridade...................................................................................................................... 29

2.5 Sobrecarga........................................................................................................................................ 33

2.5.1 Correntes de passagem maiores que a corrente de passagem nominal............................................................ 33

2.5.2 Operao em condies diferentes..................................................................................................................... 34

2.5.3 Dados necessrios em consultas das condies de sobrecarga........................................................................ 34

2.6 Exigncia de comutadores de derivao em carga e comutadores de derivao desenergizados porcausa de curto-circuito...................................................................................................................... 34

2.7 Diviso de corrente forada............................................................................................................... 35

2.8 Sobre-excitao permitida................................................................................................................. 36


4/86

ndice

Maschinenfabrik Reinhausen GmbH 20134 061/03 PTDados Tcnicos TD61

2.9 Comutador de derivao em carga com vrias colunas................................................................... 36

3 leos isolantes.................................................................................................................. 373.1 leo mineral...................................................................................................................................... 37

3.2 Lquidos de isolamento alternativos.................................................................................................. 37

4 Propriedades mecnicas e estruturais........................................................................... 39

4.1 Temperaturas.................................................................................................................................... 39

4.1.1 Faixa de temperatura permitida para a operao............................................................................................... 39

4.1.2 Faixa de temperatura permitida para armazenamento e transporte................................................................... 40

4.1.3 Operao rtica................................................................................................................................................... 40

4.2 Exigncias de presso permitidas..................................................................................................... 434.2.1 Exigncia de presso no abastecimento de leo e transporte............................................................................ 43

4.2.2 Exigncia de presso na operao..................................................................................................................... 44

4.3 Conservador de leo para o leo do comutador de derivao em carga.......................................... 45

4.3.1 Altura do conservador de leo............................................................................................................................ 46

4.3.2 Altura da instalao acima do nvel do mar........................................................................................................ 46

4.3.3 Volumes mnimos do conservador de leo......................................................................................................... 49

4.3.4 Dessecante do leo do comutador de derivao em carga................................................................................ 52

4.4 Comutao em paralelo de nveis de seletor.................................................................................... 54

4.5 Informaes para a montagem.......................................................................................................... 54

5 Informaes para o teste do transformador................................................................... 55

5.1 Medio da relao de tenses......................................................................................................... 55

5.2 Medio de resistncia em corrente contnua................................................................................... 55

5.3 Acionamento do comutador de derivao em carga durante o teste de transformador.................... 56

5.4 Teste de alta tenso eltrico............................................................................................................. 56

5.5 Teste de isolamento.......................................................................................................................... 56

6 Aplicaes......................................................................................................................... 57

6.1 Transformadores para fornos de arco voltaico.................................................................................. 57

6.2 Aplicaes com tenso de tap varivel............................................................................................. 57

6.3 Transformadores hermeticamente fechados..................................................................................... 58

6.4 Operao em ambientes sujeitos a exploso.................................................................................... 59

6.5 Aplicaes especiais......................................................................................................................... 60

7 Acionamento para comutador de derivao em carga e comutador de derivao de-senergizado....................................................................................................................... 61

7.1 Acionamento motorizado TAPMOTION ED.................................................................................... 61


5/86

ndice


7.1.1 Descrio do funcionamento............................................................................................................................... 61

7.1.2 Designao de modelo........................................................................................................................................ 61

7.1.3 Dados tcnicos do TAPMOTION ED................................................................................................................ 62

7.2 Acionamento manual TAPMOTION DD.......................................................................................... 63

7.2.1 Descrio do funcionamento............................................................................................................................... 63

7.2.2 Dados tcnicos TAPMOTION DD..................................................................................................................... 63

8 Eixo de transmisso......................................................................................................... 65

8.1 Descrio do funcionamento............................................................................................................. 65

8.2 Estrutura/Modelos do eixo de transmisso....................................................................................... 65

8.2.1 Eixo de transmisso sem eixo articulado, sem isolador (= modelo normal)....................................................... 66

8.2.2 Eixo de transmisso sem eixo articulado, com isolador (=modelo especial)...................................................... 66

8.2.3 Eixo de transmisso com eixo articulado, sem isolador (=modelo especial)...................................................... 67

8.2.4 Eixo de transmisso com eixo articulado, com isolador (=modelo especial)...................................................... 67

8.2.5 Comprimentos fornecidos................................................................................................................................... 68

9 Rel de proteo RS......................................................................................................... 69


9.2 Dados tcnicos.................................................................................................................................. 69

10 Equipamento de filtragem de leo OF 100..................................................................... 71


10.2 Critrios de utilizao........................................................................................................................ 72

10.3 Dados tcnicos.................................................................................................................................. 73

11 Seleo do comutador de derivao em carga.............................................................. 74

11.1 Princpio de seleo.......................................................................................................................... 74

11.2 Exemplo 1.......................................................................................................................................... 76

11.3 Exemplo 2.......................................................................................................................................... 78

12 Apndice............................................................................................................................ 80

12.1 TAPMOTION ED-S, caixa de proteo (898801)........................................................................... 80

12.2 TAPMOTION ED-L, caixa de proteo (898802)............................................................................ 81

12.3 Caixa de reenvio - desenho dimensional (892916)........................................................................... 82

ndice alfabtico................................................................................................................ 83


6/86

1 Geral


Geral

Validade

Esta Parte Geral aplica-se aos Dados Tcnicos dos seguintes comutadoresde derivao em carga (princpio de comutador rpido com resistncia),ARS, comutadores de derivao desenergizados e acionadores, assim co-mo os respectivos acessrios:

Produto Dados tcnicos

VACUTAP VT TD 124

VACUTAP VV TD 203

VACUTAP VM TD 2332907

VACUTAP VR TD 2188029OILTAP V TD 82

OILTAP MS TD 60

OILTAP M TD 50

OILTAP RM TD 130

OILTAP R TD 115

OILTAP G TD 48

COMTAP ARS TD 1889046

DEETAP DU TD 266

TAPMOTION ED TD 292

Tabela 1: Viso Geral

Na coluna da direita, encontra-se o nmero de documento dos Dados Tcni-cos especficos de cada produto. Nesses documentos encontram-se infor-maes mais detalhadas sobre as diferentes variantes de produtos e as su-as caractersticas.

As respectivas instrues de servio, instrues para colocao em funcio-namento e/ou instrues de servio so fornecidas com o respectivos pro-duto. Ali encontram-se descries detalhadas para montar, conectar, colo-car em funcionamento e monitorar o produto de forma correta e segura.

Normas citadas

Se forem mencionadas como referncia normas ou diretrizes sem indicaode edio (ano), aplica-se a edio vlida utilizada na ocasio da impressodeste documento.

1

1.1


7/86

1 Geral


Reserva de direito a modificaes

As informaes contidas nesta documentao tcnica so as especificaestcnicas aprovadas no momento da impresso. Alteraes significativas se-ro abordadas em uma nova edio da documentao tcnica.

Os nmeros de documento e de verso desta documentao tcnica cons-tam do rodap.

Moto de atuao de comutadores de derivao em carga ecomutadores de derivao desenergizados

Os comutadores de derivao em carga e os comutadores de derivao de-senergizados so utilizados para a regulao da tenso de transformadores.A regulao da tenso efetuada por meio da alterao das relaes demultiplicao e realizada em etapas. Para tanto, o transformador equipadocom um enrolamento de tap fino cujas derivaes so ligadas ao seletor docomutador de derivao em carga, o ARS ou o comutador de derivao de-senergizado.

Os comutadores de derivao em carga servem para a regulao ininterrup-ta da tenso de transformadores sob carga. No entanto, a regulao da ten-so com comutadores de derivao desenergizados deve ocorrer com otransformador totalmente desligado.

Este documento refere-se exclusivamente a comutadores de derivao emcarga que funcionam segundo o princpio de comutador rpido de resistn-cia. Nele so tratados principalmente temas que dizem respeito a comuta-

dores de derivao em carga, ARS e comutadores de derivao desenergi-zados.

Comutadores de derivao em carga/comutadores de derivaodesenergizados para transformadores a leo

A maioria dos comutadores de derivao em carga e dos comutadores dederivao desenergizados so projetados para que fiquem submersos notanque do transformador de modo que as derivaes do enrolamento de tapfino possam ser conduzidas ao seletor ou comutador de derivao desener-gizados pelo caminho mais curto.

Os comutadores de derivao em carga so acionados por um acionamentomotorizado. O acionamento motorizado conectado de forma mecnica aocabeote do comutador de derivao em carga por meio de eixos de trans-misso e caixa de reenvio. Os comutadores de derivao desenergizadospodem ser movidos tanto por meio de um acionamento motorizado comopor um acionamento manual.

1.2

1.3

1.3.1


8/86

1 Geral


Figura 1: Transformador com comutador de derivao em carga, representao es-quemtica

1 Comutador de derivao emcarga

3 Rel de proteo

2 Acionamento motorizado 4 Conservador de leo do co-mutador de derivao em car-ga

H Altura da coluna de leo no conservador de leo acima da tampa docabeote do comutador de derivao em carga

Comutador de taps sob carga para transformadores seco

Para a regulao ininterrupta da tenso de transformadores secos, pode serutilizado o comutador de derivao em carga VACUTAP VT.

O comutador de derivao em carga VACUTAP VT fixado na parte ati-va do transformador seco e foi concebido como mdulo monofsico paraatribuio direta a um lado do transformador. Existe um acionamento moto-rizado para a movimentao mecnica. Os mdulos de uma fase podem seracoplados sem problemas a em um sistema trifsico.

1.3.2


9/86

1 Geral


Modo de funcionamento do comutador de derivao emcarga

Princpio de comutao do comutador de derivao em carga

Figura 2: Princpio de comutao do comutador de derivao em carga

A Princpio de chave de carga-seletor

B Princpiode chave seletora

1 Seletor

2 Chave de carga

Princpio de chave de carga-seletor

Os comutadores de derivao em carga que funcionam segundo esse prin-cpio de comutao so compostos por uma chave de carga e um seletor.

O seletor serve para a seleo preparada da derivao desejada que co-mutada para o lado sem corrente da chave de carga. Atravs da comutaoem carga subsequente essa derivao recebe a corrente de operao.

Portanto, as funes da chave de carga e do seletor so sincronizadas en-tre si durante a comutao de tap.

Princpio de chave seletora

Os comutadores de derivao em carga segundo o princpio de chave sele-tora renem as propriedades de um comutador de derivao em carga e deuma chave de carga. A comutao de uma derivao para a seguinte ocorreem um nico processo de comutao.

Diferena entre as chaves seletoras tradicionais e chaves seletoras comtecnologia de comutao a vcuo:

Nas chaves seletoras tradicionais, os mesmos contatos pelos quais efe-tuada a seleo da derivao desejada efetuam tambm a comutao emcarga.

1.4

1.4.1

1.4.1.1

1.4.1.2


10/86

1 Geral


Em chaves seletoras com tecnologia de vcuo, a comutao em carga ocor-re por meio de contatos separados (clulas de comutao a vcuo).

Comutao bsica do enrolamento de tap fino

A figura a seguir mostra as comutaes bsicas comuns do enrolamento detap fino. As comutaes bsicas dos diferentes tipos de comutadores de de-rivao em carga podem ser consultadas nos respectivos dados tcnicos.

Figura 3: Comutaes bsicas

a Sem pr-seletor

b Com chave inversora

c Com seletor grosso

1.4.2


11/86

1 Geral


Designaes do comutador de derivao em carga

Cada tipo de comutador de derivao em carga fornecido com vrias con-figuraes, que variam conforme o nmero de fases, corrente de passagemnominal mxima, tenso mais alta para componentes Um, classe do seletore esquema de circuito bsico. Portanto, a designao de uma determinadavariante do comutador de derivao em carga feita de acordo com essacaractersticas. Com isso, o comutador de derivao em carga identificadode forma inequvoca.

Exemplo de designao de comutador de derivao em carga

Comutador de derivao em carga tipo VACUTAP VM, monofsico, cor-rente de passagem nominal mxima Ium= 650 A, tenso mais alta para com-ponentes Um= 123 kV, classe do seletor B, seletor de acordo com o esque-

ma de circuito bsico 10191W.

Designao de mode-lo

VACUTAP VM I 651-123/B-10191W

VACUTAP VM Tipo de comutador de derivao em carga

I Nmero de fases

651 Corrente de passagem nominal mxima IumemA, assim como o nmero dos contatos de co-mutao paralelos (ltimo algarismo) no casode comutadores de derivao em carga mono-fsicos.

123 Tenso mais alta para componentes Umem

(kV)B Classe do seletor

10191W Esquema de circuito bsico

Tabela 2: Exemplo de designao de uma comutador de derivao em carga

Nmero de taps e esquema de circuito bsico

O seletor pode ser amplamente adaptado ao nmero de taps necessrio e comutao do enrolamento do tap fino Os esquemas de circuito bsicos va-riam conforme a diviso do seletor, nmero de posies de servio, nmerode posies mdias e configurao do pr-seletor.

Exemplo: divises do seletor 10, mximo 19 posies de servio, 1 posiomdia, pr-seletor como chave inversora

Designao do esque-ma de circuito bsico

10191W

10 Nmero de contatos do seletor

19 Nmero das posies de servio mximas

1 Nmero das posies mdias

W Configurao com seletor (W=chave inverso-ra, G=tap enrolamento grosso)

Tabela 3: Exemplo de designao do esquema de circuito bsico

1.4.3

1.4.3.1

1.4.3.2


12/86

1 Geral


Viso geral dos tipos de comutador de derivao em carga

A seguinte tabela fornece uma viso geral dos diferentes tipos de comuta-dor de derivao em carga quanto ao nmero de fases, as correntes depassagem nominais mximas Ium, as tenses mais altas para componentesUme o nmero mximo de posies de servio.

Tipo de comutador dederivao em carga

Nmero defases

mx.Ium[A]

mx.Um

[kV]

Nmero das posies de ser-vio mximas

Sempr-seletor

Compr-seletor

VACUTAP VT I 500 40,5 9 -

VACUTAP VV I, III 600 145 12 23

VACUTAP VM II, III 650 300 22 35

I 1500 300 22 35VACUTAP VRC III 700 245 18 35

II 700 300 18 35

I, I HD 1300 300 18 35

VACUTAP VRD III 1300 245 18 35

I, I HD 1300 300 18 35

VACUTAP VRE III 700 245 18 35

I, I HD 1300 300 18 35

VACUTAP VRF III 1300 245 18 35

I HD, II 1300 362 18 35

I 16001)

362 18 35I 2600 362 18 35

VACUTAP VRG III 1300 245 18 35

I HD, II 1300 362 18 35

I 16001) 362 18 35

I 2600 362 18 35

OILTAP V III 350 123 14 27

I 350 76 14 27

OILTAP MS I, II, III 300 245 14 27

OILTAP M II, III 600 245 22 35

I 1500 300 22 35OILTAP RM III 600 300 18 35

I 1500 300 18 35

OILTAP R III 1200 300 18 35

I 3000 300 18 35

OILTAP G III 1600 300 16 31

I 3000 300 16 31

Tabela 4: Tipos de comutador de derivao em carga

1.4.3.3


13/86

1 Geral


1)VACUTAP VRF I 1601 e VACUTAP VRG I 1601 possibilitam aplica-es de at Ium= 1600 A sem diviso de corrente obrigatria (ramificaes

de enrolamento paralelas).Mais detalhes e informaes sobre modelos especiais encontram-se nosDados Tcnicos do respectivos comutador de derivao em carga.

Posio de ajuste e posio mdia

A posio de ajuste a posio em que o comutador de derivao em car-ga fornecida. Durante trabalhos de manuteno (desmontagem e monta-gem do corpo insertvel do comutador de derivao em carga), o comutadorde derivao em carga deve estar na posio de ajuste. Mais detalhes en-contram-se nas respectivas instrues de operao e manuteno. Em ca-da esquema de execuo do comutador de derivao em carga, a posio

de ajuste fornecida explicitamente.

Existem comutaes com uma posio mdia e com trs posies mdias.A posio mdia (no caso de 3 posies mdias, a posio mdia central)geralmente , ao mesmo tempo, tambm a posio de ajuste (veja o esque-ma de execuo do comutador de derivao em carga).

Na posio mdia (no caso de 3 posies mdias, a posio mdia central),o contato K condutor de corrente no caso de configurao de chave in-versora ou de configurao com seletor grosso. O enrolamento de tap finono percorrido por corrente nessa posio. Somente nesse posio pos-svel comutar o pr-seletor (chave inversora ou seletor grosso).

No caso de uma posio mdia, as comutaes nas posies imediatamen-te anteriores ou posteriores posio mdia provocam uma alterao detenso; no caso de trs posies mdias, no ocorre nenhuma alterao detenso entre as posies mdias. Contatos ligados em ponte (consulte porexemplo o captulo Ligao em paralelo de nveis de seletor [54]) noso considerados posio mdia.

1.4.3.4


14/86

1 Geral


Denominao dos contatos de conexo do seletor e das posies deservio

Durante a preparao da encomenda, criado um esquema de execuo,que obrigatrio apenas para a conexo do comutador de derivao emcarga ao transformador.

Este esquema de execuo contm, alm das ligaes eltricas, uma repre-sentao esquemtica da distribuio geomtrica dos contatos de conexona vista superior.

Neste esquema de execuo, a designao dos contatos de conexo do se-letor e das posies de servio do respectivo comutador de derivao emcarga determinada de acordo com a especificao do cliente.

As designaes de contato utilizadas em desenhos cotados para comutado-

res de derivao em carga sempre correspondem ao modelo normal segun-do o padro da MR.

A designao de posio do comutador de derivao em carga idntica do acionamento motorizado.

Modelo normal segundo o padro da MR

Na designao dos contatos de conexo e posies de servio segundo opadro da MR, a posio de servio 1 do contato de conexo do seletor 1 condutora de corrente. A posio de servio 1 ao mesmo tempo posiofinal e atingida quando a rea de ajuste percorrida durante o movimentodas pontes de contato do seletor no sentido anti-horrio.

Exemplo: Esquema de circuito bsico 10193W:

Posio 19 18 17 ... 11 10 9 ... 3 2 1

Contato de conexo do seletorcondutor de corrente

9 8 7 ... 1 K 9 ... 3 2 1

O pr-seletor conecta 0- 0- 0- 0+ 0+

0- 0+ 0+

Acionamento para Subir

Baixar

Sentido da manivela No sentido horrio No sentido anti-horrio

Ponte de contato do seletor No sentido anti-horrio

No sentido horrio

Comando do acionamento moto-rizado

Pelo contator de motor K2

Pelo contator de motor K1

Tabela 5: Atribuio das designaes no modelo normal segundo o padro da MR no exemplo do esquema de circuitobsico 10193W:

1.4.3.5


15/86

1 Geral


Na figura a seguir a designao de contato dos dois nveis de seletor na vis-ta superior com 1...9, K visvel (no sentido horrio).

O comutador de derivao em carga est situado na posio 2, o pr-sele-tor liga dos contatos 0 e +.

A posio 1 atingida com o acionamento da outra ponte de contato do se-letor no sentido anti-horrio (na vista superior), ou seja, por acionamentomanual girando-se a manivela para a direita (sentido horrio) ou por aciona-mento motorizado por meio do comando do contator de motor K2.

A direo de giro no comutador de derivao em carga mantida indepen-dentemente da disposio selecionada do eixo de transmisso.

Figura 4: Direes de giro no modelo normal segundo o padro MR


16/86

1 Geral


Modo de funcionamento Advanced Retard Switch

Princpio de comutao ARS

Um Advanced Retard Switch (ARS) acionado para comutado um enrola-mento durante a operao do transformador e tem basicamente duas posi-es de servio. Durante uma comutao ARS a corrente de passagem co-muta de uma para outro percurso de corrente de mesmo potencial.

Figura 5: Advanced Retard Switch (ARS) para inverso de polaridade de um enrola-mento

a) ARS na posio de servio 1

b) ARS durante a comutao

c) ASR na posio de servio 2

O ARS pode ser utilizado para diferentes aplicaes em combinao comum comutador de derivao em carga. Preferencialmente o ARS utilizadoem aplicaes com ampla faixa de regulao (p. ex. transformadores defa-sadores) para inverso de polaridade do enrolamento de tap fino (princpiode comutao de chave inversora dupla).

Mais informaes encontram-se nos Dados Tcnicos do COMTAP ARS.

1.5

1.5.1


17/86

1 Geral


Designaes de ARS

Exemplo ARS I 1822 - 145 - 18 02 0 DWARS Designao do produto ARS COMTAP ARS

I Nmero de fases I monofsico

III trifsico

1822 Corrente de passagem nominal mximaIumassim como identificao da divisode corrente necessria (3dgito) e indica-o de nveis de comutao por fase (4dgito)

1000 1000 A

Sem diviso de corrente

Sem nveis de comutao parale-los

1822 1800 A

Diviso de corrente de 2 partes

2 nveis de comutao paralelos

2433 2400 A

Diviso de corrente de 3 partes

3 nveis de comutao paralelos

Somente monofsico

145 Tenso mxima para componente Um: 123 123 kV

145 145 kV

170 170 kV

18 Nmero de contatos 18 Com 18 contatos, dimetro do cr-culo de contatos 850 mm

02 Nmero das posies de servio 02 2 posies de servio

0 Nmero das posies mdias 0 Sem posio mdiaDW Tipo de comutao DW Chave inversora dupla

Tabela 6: Definio das designaes de Advanced Retard Switch

1.5.2


18/86

1 Geral


Funcionamento do comutador de derivao desenergizado

Princpio de comutao e comutaes bsicas

Para mudar da posio de servio do comutador de derivao desenergiza-do preciso girar o eixo isolante. Os comutadores de derivao desenergi-zados podem ser movidos tanto por meio de um acionamento motorizadocomo por um acionamento manual.

Alm das comutaes bsicas, so possveis comutaes especiais, comomostra a figura abaixo.

Figura 6: Comutaes bsicas do comutador de derivao desenergizado DEETAP DU

Mais informaes encontram-se nos Dados Tcnicos do DEETAP DU.

1.6

1.6.1


19/86

1 Geral


Designaes do comutador de derivao desenergizado

Exemplo: DU III 1000 - 145 - 06 05 0 YDU Designao do produto DU DEETAP DU

III Nmero de fases I monofsico

III trifsico

1000 Corrente de passagem no-minal mxima Ium(A)

200 200 A

4XX 400 A

600 600 A

8XX 800 A

1000 1000 A

12X2 1200 A

16X2 1600 A2022 2000 A

Ium> 2000 A sob consulta

Diviso de corrente neces-sria

XX0X Sem diviso de corrente

XX2X Diviso de corrente de 2 partes

Nveis de comutao para-lelos

XXX0 Nenhum

XXX2 2 por fase

145 Tenso mxima para com-ponentes Um[kV]

36; 72,5; 123; 145; 170; 245

Ium> 245 kV sob consulta

06 Nmero de contatos 60 6 contatos, (400 mm)

12 12 contatos, (600 mm)

18 18 contatos, (850 mm)

05 Nmero das posies deservio

Conforme o modelo, so possveis de 2 a 17 posies deservio

0 Nmero das posies m-dias

0 Sem posio mdia

1 Uma posio mdia

Y Tipo de comutao Y Comutador de derivao desenergizado deponto neutro

D Comutador sem tenso de ligao delta

ME Comutador de derivao desenergizado deponto mdio simples

MD Comutador de derivao desenergizado deponto mdio duplo

SP Comutador de derivao desenergizado pa-ralelo em srie

YD Comutador de derivao desenergizado deligao delta com ponto neutro

BB Comutador de derivao desenergizadoBack-and-Boost

S Comutao especial

Tabela 7: Definio das designaes do comutador de derivao desenergizado

1.6.2


20/86

2 Propriedades eltricas


Propriedades eltricas

Neste captulo encontram-se informaes sobre as propriedades eltricasde comutadores de derivao em carga, comutadores de derivao dese-nergizados e Advanced Retard Switch ARS.

Mais informaes sobre aplicaes especiais encontram-se no captulo Apli-caes [57].

Corrente de passagem, tenso de tap, potncia de tap

A corrente de passagem a corrente sob condies normais de operaoque percorre o comutador de derivao em carga e o comutador de deriva-o desenergizado. A corrente de passagem de um comutador de derivaoem carga tem, em geral, intensidade varivel dentro da rea de ajuste detenso (p. ex. com potncia nominal constante do transformador).

Corrente de passagem nominal mxima Iu

A corrente de passagem mxima que um transformador pode fornecer demodo duradouro deve ser utilizada para o valor nominal do comutador dederivao em carga e comutador de derivao desenergizado Essa correntede passagem mxima permitida do transformador a corrente de passagemnominal Iudo comutador de derivao em carga ou comutador de derivaodesenergizado.

Tenso de tap Ust

A tenso de tap a tenso de servio existente entre duas derivaes vizi-nhas. A tenso de tap pode ser igual em toda a faixa de ajuste ou pode vari-ar. Caso a tenso de tap seja varivel, utilizada a tenso de tap mximaUstdo transformador para o valor nominal do comutador de derivao emcarga.

Corrente de passagem nominal mxima Ium(A)

A corrente de passagem nominal mxima Ium a corrente de passagem m-xima de projeto de um comutador de derivao em carga ou comutador dederivao desenergizado na qual esto baseados os testes de tipo relativosa corrente.

Tenso de taps nominal Ui

A tenso de taps nominal Uide um comutador de derivao em carga atenso de tap mais alta permitida para um determinado valor da corrente depassagem nominal Iu. Com relao a uma corrente de passagem nominal,essa tenso designada como tenso de taps nominal associada.

2

2.1


21/86



Tenso de taps nominal mxima U im

A tenso de taps nominal mxima Uim a tenso de tap mxima permitidade um comutador de derivao em carga ou comutador de derivao dese-nergizado que varia conforme a configurao.

Resistncias de transio

As resistncias de transio da chave de carga so determinadas segundoas grandezas disponveis da tenso de tap mxima ste da corrente de pas-sagem nominal Iudo transformador a que o comutador de derivao em car-ga se destina.

Como a corrente de passagem nominal Iue a tenso de tap permitida Ustvariam conforme o valor das resistncias de transio, essas grandezas no-minais se referem s respectivas aplicaes.

No caso de operao de um comutador de derivao em carga com valoresde tenso de tap e corrente de passagem diferentes daqueles declaradosna encomenda, a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) dever verificarse isso possvel. Se a potncia do transformador aumentar por causa deuma refrigerao melhor ou se o comutador de derivao em carga for utili-zado em outro transformador, as resistncias de transio devem ser adap-tadas se necessrio.

Isso tambm se aplica se os novos valores nominais desejados Iue Ustesti-verem situados abaixo dos valores originais. A disposio das resistnciasde transio influencia tanto o esforo de potncia de comutao dos conta-tos como tambm o desgaste uniforme dos contatos.

Potncia de comutaes nominal PStN

A potncia de comutaes nominal PStN o produto da corrente de passa-gem nominal Iue da respectiva tenso de taps nominal U i:

PStN= Iux Ui

Na figura seguinte esto representados os limites de carga tpicos de umachave de carga. Disso resulta que a rea de trabalho permitida pela tensode taps nominal mxima Uime pela corrente de passagem nominal Iummxi-ma limitada.


22/86



Figura 7: Diagrama de potncia de comutaes nominal de uma chave de carga

1 Vrtice superior

2 Vrtice inferior

Os pontos da curva situados entre os cantos 1 e 2 somente so fornecidospela potncia de comutao nominal. A potncia de comutaes nominalpermitida entre os vrtices 1 e 2 corresponde aos pares de valores inter-re-lacionados Iue Uie pode ser constante ou varivel.

O diagrama de potncia de comutaes nominal, assim como os valores deIue Uinos vrtices 1 e 2 so fornecidos separadamente para cada tipo decomutador de derivao em carga (veja os Dados Tcnicos do respectivocomutador de derivao em carga).

Limite da potncia de tap e capacidade de potncia de comutao

O limite da potncia de tap a maior potncia de tap que pode ser comuta-da com segurana. Todo comutador de derivao em carga da MR do mo-delo padro pode, com a tenso de tap Usta ele designada, comutar parapelo menos duas vezes a corrente de passagem nominal I u. Essa capacida-de de potncia de comutao comprovada por meio do teste de modelosegundo IEC 60214. As comutaes com correntes maiores que duas vezesa corrente transitria nominal Iudevem ser evitadas por meio de medidasadequadas.

Isolamento

A capacidade de isolamento dos diferentes segmentos de isolamento e astenses dos enrolamentos de transformador correspondentes esto descri-tas de forma detalhada nos Dados Tcnicos do respectivo comutador de de-rivao em carga, ARS ou comutador de derivao desenergizado. As ten-ses de resistncia nominais indicadas com relao disposio do isola-mento aplicam-se a isolamento novo e perfeitamente seco em leo do trans-formador preparado (com uma temperatura ambiente de pelo menos 10 C).

Para a seleo de uma comutador de derivao em carga, ARS ou comuta-dor de derivao desenergizado, os seguintes dados so obrigatrios:

Tenso de servio mximas com frequncia de rede

Tenses de corrente alternada no teste do transformador

2.2


23/86



Tenses de impulso durante o teste do transformador (impulso de raio,impulso de comutao, ondas entrecortadas na parte posterior e ondas

entrecortadas na parte anterior)O fabricante do transformador responsvel pela escolha correta das ten-ses de resistncia nominais de acordo com a coordenao de isolao nolocal de operao. Devem ser observadas tenses de resistncia nominaisnecessrias com relao aos diferentes trechos de isolamento:

Isolamento com relao terra

Em modelos com mais de uma fase: isolamento entre as fases

Isolamento entre os contatos de uma fase

Os dados necessrios dependem do tipo de regulagem (p. ex. comutaobsica do enrolamento fino em comutadores de derivao em carga) e do

tipo de comutador.

Reactncia de disperso na comutao do seletor grosso

Na maioria das comutaes do comutador de derivao em carga, a reac-tncia de disperso de apenas um tap est ativa. Isso no tem nenhuma in-fluncia no funcionamento do comutador de derivao em carga.

No entanto, se ocorre uma comutao da extremidade do enrolamento gros-so para a extremidade do enrolamento fino (ou vice-versa), todas as voltasdo enrolamento grosso e do enrolamento fino situam-se entre a derivao

selecionada e pr-selecionada. Ainda que, quanto eletricidade, o comuta-dor de derivao em carga comute apenas um tap no mximo, para o circui-to de comutao ocorre uma reactncia de disperso consideravelmentemaior que atua como resistncia interna da tenso de tap. Essa reactnciade disperso aumentada ocasiona no comutador de derivao em carga umdeslocamento de fase nos contatos de resistncia entre a corrente de extin-o e a tenso de reapario, o que provoca tempos de arco voltaico maislongos.

Em aplicaes com um enrolamento grosso que exatamente vizinho doenrolamento fino, a reactncia de disperso atuante pode ser determinadacom base na impedncia de curto circuito desses dois enrolamentos.

Figura 8: Determinao da reactncia de disperso

F Enrolamento fino G Enrolamento grosso

V Voltmetro W Wattmetro

A Ampermetro U Tenso de alimentao

2.3


24/86



Na figura seguinte est representado um mtodo de medio em que todosos terminais de conexo podem ser atingidos atravs da chave de carga.

Figura 9: Reactncia de disperso com comutao do seletor grosso

Podem ser utilizadas frmulas analticas para o clculo da reactncia de dis-perso entre dois enrolamentos e tambm para o clculo da reactncia dedisperso entre o enrolamento grosso e o enrolamento fino. No caso de dis-posies concntricas de enrolamentos, a preciso dos valores calculados suficiente.

Em aplicaes com taps enrolamento grosso que no so imediatamente vi-zinhas do enrolamento fino (p. ex enrolamentos grossos mltiplos), todos osenrolamentos deve ser considerados com seus acoplamentos para a anli-

se do circuito. Todos os clculos necessrios podem ser executados pelaMaschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR). Para isso, deve ser fornecido odesenho do enrolamento e a comutao de todas as peas do enrolamento.A MR fornece um formulrio apropriado.


25/86



Polarizao do enrolamento fino

Tenso de reapario e corrente de extino

O enrolamento fino separado do enrolamento principal durante a sua co-mutao por pouco tempo de modo galvnico pela chave inversora ou sele-tor grosso. Com isso, ela recebe um potencial das tenses que resulta dosenrolamentos vizinhos e das capacidades de acoplamento a esses enrola-mentos ou s peas aterradas.

Esse deslocamento de potencial do enrolamento fino ocasiona tenses cor-respondentes entre o contato do pr-seletor desligado, pois um contato sempre ligado ao enrolamento fino e o outro contato sempre ligado ao en-rolamento principal. Essa tenso denominada tenso de reapario UW.

Durante a separao dos contatos de pr-seletor, necessrio interromperuma corrente capacitiva que condicionada pelas j mencionadas capaci-dades de acoplamento do enrolamento fino. Essa corrente denominadacorrente de extino IS.

A tenso de reapario UWe a corrente de extino ISpodem ocasionar oaparecimento de tenses de descarga no permitidas no pr-seletor. A faixapermitida de tenso de reapario UWe de corrente de extino ISdos dife-rentes tipos de comutador de derivao em carga est indicada nas ilustra-es abaixo.

Sem resistncia de polaridade (R, VRD e VRF com classe do seletorC/D):

Figura 10: Valores indicativos de Uwe Issemresistncia de polaridade RP

UW Tenso de reapario

IS Corrente de extino

2.4

2.4.1


26/86



Sem resistncia de polaridade (R e VRG com classe do seletor E):

Figura 11: Valores indicativos de Uwe Issemresistncia de polaridade RP

Se os clculos apresentarem como resultado pares de valores UWe ISforada rea permitida, o enrolamento fino deve ser movido durante o processode comutao atravs de medidas de polarizao. As medidas de polariza-o possveis esto indicadas na figura seguinte.

Na comutao a o enrolamento fino acoplado atravs de uma resistnciahmica RP(resistncia de polaridade). Na comutao b a resistncia depolaridade ligada somente durante a fase de comutao atravs de umachave de polaridade SPadicional somente durante e fase de comutao dopr-seletor.

As solues estruturais relativas a essas medidas de polaridade so dife-

rentes segundo o tipo de comutador de derivao em carga. Mais detalhesencontram-se nos Dados Tcnicos do respectivo comutador de derivaoem carga.

Figura 12: Comutaes de polaridade (a chave inversora permanece na posio m-dia)

a Com resistncia de polaridade RPb Com interruptor de polarizao SPe resistncia de polarizao RP


27/86



Atravs do acoplamento do enrolamento fino com uma resistncia de polari-dade, a tenso de reapario UW restrita aos contatos do pr-seletor, mas

a corrente de extino IS aumentada atravs da corrente adicional com aresistncia de polaridade.

Com resistncia de polaridade (R, VRD e VRF com classe do seletorC/D):

Figura 13: Valores indicativos de Uwe Iscomresistncia de polaridade RP

UW Tenso de reapario

IS Corrente de extino

Com resistncia de polaridade (R e VRG com classe do seletor E):

Figura 14: Valores indicativos de Uwe Iscomresistncia de polaridade RP

As ilustraes mostram as faixas relativas aos diferentes tipos de comutado-res de derivao em carga da tenso de reapario UWe corrente de extin-o ISque podem ser utilizadas sem autorizao da Maschinenfabrik Rein-hausen GmbH (MR) no caso de utilizao de resistncias de polaridade. Is-so se aplica para o caso em que a corrente de extino ISseja determinadaprincipalmente pela resistncia de polaridade. No caso de ultrapassagemdas faixas indicadas, obrigatria uma avaliao por parte da MR.


28/86



A reduo da tenso de reapario UWpor meio de uma resistncia de pola-ridade provoca um aumento da corrente de extino IS. Portanto, no caso de

disposies de enrolamento com acoplamento capacitativo inadequado,nem sempre existe uma soluo confivel com esforo de pr-seletor.

Nesses casos, preciso desviar para um pr-seletor com corrente de extin-o ISconfivel mais alta ou alterar a disposio dos enrolamentos. Portan-to, a verificao no momento certo do esforo de pr-seletor especialmen-te necessria em transformadores com potncia mais alta (ou seja, com ca-pacidade de acoplamento maior) e altas tenses de servio (ou seja, grandedefasagem de potencial do enrolamento fino durante a comutao do pr--seletor).

O clculo da tenso de reapario UWe da corrente de extino Is, assimcomo a criao da resistncia de polaridade eventualmente necessria po-dem ser executados pela MR. Para tanto, so necessrios os seguintes da-dos:

Disposio dos enrolamentos, ou seja, a localizao do enrolamento fi-no com relao aos enrolamentos vizinhos

Capacidade do enrolamento fino com relao aos enrolamentos vizi-nhos ou capacidade do enrolamento com relao terra ou enrolamen-tos vizinhos aterrados

Tenso alternada de servio atravs de enrolamentos ou as localiza-es dos enrolamentos que so vizinhos ao enrolamento fino

Para o dimensionamento da configurao da polaridade, tambm so ne-cessrios os seguintes dados:

As exigncias que devem ser esperadas por tenso de impulso atravsde metade do enrolamento fino

Tenso de servio e tenso de corrente alternada de teste atravs demetade do enrolamento fino (geralmente deriva dos dados de enco-menda normais do comutador de derivao em carga).

Contato de encaixe

O contato de encaixe um conceito para a reduo da quantidade de gsgerada durante um comutao do pr-seletor. O contato de encaixe utili-zado na classe do seletor E se certos valores-limite forem ultrapassados.

Grandes cargas no pr-seletor ocasionadas por grandes correntes de des-conexo e grandes tenses de reapario (tipicamente, por exemplo, emaplicaes de HVDC), provocam uma formao de gs acentuada. Nessescasos, a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) executa um clculo daquantidade de gs.

O contato de encaixe pode ser selecionado estritamente como opcional. Apartir de uma quantidade mdia de gs de 7 ml por comutao do pr-sele-tor, recomenda-se a utilizao do contato de encaixe. Com isso a quantida-de de gs pode ser diminuda em cerca de 90%.

2.4.2


29/86



Exemplo de clculo da polaridade

A seguir apresentado um exemplo do clculo aproximado da tenso de re-apario no pr-seletor.

Combinao de comutadores de derivao em carga

VM I 301 / VM II 302 - 170 / B - 10 19 3W

Dados do transformador:

Potncia nominal 13 MVA

Enrolamento de alta tenso 132 kV 10 %,

Conexo delta, 50 Hz

Enrolamento fino na comutao de chave inversora

Estrutura concntrica dupla do enrolamento de alta tenso com en-

rolamento principal interno (bobina de disco) e enrolamento fino ex-terno

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: Comutao do enrolamento de alta tenso

U1 Tenso do enrolamento de alta tenso

UF Tenso do enrolamento fino

C1 Capacidade de enrolamento entre o enrolamento principal e o en-rolamento fino

C2 Capacidade de enrolamento entre o enrolamento fino e a terra

2.4.3


30/86



Na hiptese de que as capacidades de enrolamento C1e C2sejam ambasativas no meio do enrolamento, aplica-se para as tenses de reapario UW+

e UW:

assim como a tenso em C1

e assim como tamanho de vetor e como quantia


31/86



Figura 16: Disposio de enrolamento com as respectivas capacidades de enrola-mento

1 Ncleo de transformador 2 Tanque do transformador

C1 Capacidade de enrolamento entre o enrolamento principal e o en-rolamento fino

C2 Capacidade de enrolamento entre o enrolamento fino e a terra

Figura 17: Diagrama de vetores para clculo das tenses de reapario nos contatosdo pr-seletor (+) e (-)

U1 Tenso do enrolamento de alta tenso

UF Tenso do enrolamento fino

UW+ Tenso de reapario no contato do pr-seletor (+)

UW- Tenso de reapario no contato do pr-seletor (-)

UC1 Queda de tenso na capacidade do enrolamento C1UC2 Queda de tenso na capacidade do enrolamento C2


32/86



No caso de C1= 1810 pF, C2= 950 pF, U1= 132 kV, UF= 13,2 kV

resultam como quantia das tenses de reapario UW+e UWos seguintesvalores de clculo:

As correntes de extino IS+e IS-so:

Com os valores numricos acima o resultado :

IS+= 63,97 mA

IS= 52,75 mA

Por causa dos altos valores de UW obrigatria uma resistncia de polarida-de.

Com a montagem de uma resistncia de polaridade RP= 235 k o resultado:

UW+= 17,11 kV

UW= 12,47 kV

IS+= 74,29 mA

IS= 54,15 mA


33/86



Sobrecarga

Correntes de passagem maiores que a corrente de passagemnominal

Os comutadores de derivao em carga e comutadores de derivao dese-nergizados da MR so adequados para todas as cargas do transformadorque correspondem a IEC 60076-7:2005 Loading guide for oil-immersed po-wer transformers.

A IEC 60076-7 distingue trs modos de operao:

Normal cyclic loading

Long-time emergency loading

Short-time emergency loadingA adequao de comutadores de derivao em carga e comutadores de de-rivao desenergizados para os modos de operao acima descritos detransformadores de potncia comprovada pelo teste de modelo segundoIEC 60214-1:2003.

Os comutadores de derivao em carga e os comutadores de derivao de-senergizado tambm so adequados para todas as cargas de transformadorcorrespondentes IEEE Std C57.91-2011 IEEE Guide for Loading Mine-ral-Oil-Immersed Transformers and Step-Voltage-Regulators com a seguin-te exceo:

Exigncias de sobrecarga maiores que 200% podem ocorrer, por exemplo,

com relao ao modo de operao Short time emergency loading e devemser indicadas na consulta.

A IEEE C57.91 distingue quatro modos de operao:

Normal life expectancy loading

Planned loading beyond nameplate rating

Long-time emergency loading

Short-time emergency loading

No caso de operao com normal cyclic loading ou com normal life expec-tancy loading podem ocorrer correntes de passagem mais altas que a cor-rente de passagem nominal. Se forem mantidas as condies de operao

correspondentes s normas IEC 60076-7 e IEEE C57.91 (durao e intensi-dade da potncia durante um ciclo dirio, temperatura do leo do transfor-mador, etc.), essa no uma carga incomum, mas sim a operao normal.Portanto, as correntes de passagem de curta durao com os modos deoperao mencionados que so maiores que a corrente de passagem nomi-nal no precisam de ateno especial na escolha do comutador de deriva-o em carga.

2.5

2.5.1


34/86



Operao em condies diferentes

Se um transformador for operado em condies de operao diferentes compotncias diferentes (por exemplo, potncia do transformador aumentadapor causa do tipo de refrigerao ou temperatura ambiente), deve-se obser-var:

Para determinar a corrente de passagem nominal necessria de um comu-tador de derivao em carga, a potncia do transformador mais alta deveservir de base como potncia nominal; veja tambm IEC 60076-1:2011.

Isso necessrio porque a temperatura do leo do transformador no re-duzida apesar da refrigerao reforada do transformador por causa do au-mento da potncia e com isso, ao contrrio do que ocorre com o transforma-dor, as condies de operao externas do comutador de derivao em car-ga no melhoram.

Outro motivo a disposio das resistncias de transio de comutadoresde derivao em carga de acordo com a maior corrente de passagem nomi-nal para limitar o esforo de potncia de comutao nos contatos do comu-tador de derivao em carga para valores permitidos.

Dados necessrios em consultas das condies de sobrecarga

A fim de evitar mal-entendidos em consultas sobre as condies de sobre-carga, obrigatria uma definio com relao aos modos de operao aci-ma mencionados. As condies de operao devem ser descritas de modoinequvoco.

Em modos de operao que no podem ser definidos de acordo comIEC 60076-7:2005 ou IEEE Std C57.91-2011, so obrigatrios os seguin-tes dados:

As correntes de passagem e as respectivas duraes de carga duranteum ciclo dirio

Temperatura do leo do transformador durante um ciclo dirio

Nmero de comutaes esperado durante fases de carga de um ciclodirio (somente para comutadores de derivao em carga)

Durao da operao de sobrecarga em dias/semanas/meses

Frequncia dessas operaes de sobrecarga, por exemplo, uma vezpor ano ou raramente, somente no caso de queda de outros transfor-

madores.

Exigncia de comutadores de derivao em carga ecomutadores de derivao desenergizados por causa decurto-circuito

A exigncia permitida por causa de curto-circuito resulta de:

Corrente de curta durao nominal como valor efetivo da corrente decurto circuito permitida

2.5.2

2.5.3

2.6


35/86



Corrente de pico nominal como valor de pico permitido da corrente decurto-circuito

Durao de curto-circuito nominal como durao de curto-circuito per-mitida no caso de carga com corrente de curta durao nominal

Todos os comutadores de derivao em carga e comutadores de derivaodesenergizados da MR correpondem, no mnimo, IEC 60214-1:2003 comrelao capacidade de curto-circuito. Com o auxlio da equao abaixo possvel calcular a durao de curto-circuito permitida no caso de cargacom correntes de curta durao baixas como a corrente de curta duraonominal, ou para calcular a corrente de curta durao permitida no caso dedurao mais longa de curto-circuito como a durao de curto-circuito nomi-nal:

Ix2 tx= IK

2 tK

IK Corrente de curta durao nominal

tK Durao de curto-circuito nominal

Ix Corrente de curta durao permitida no caso de durao de curto--circuito tx(com txsempre maior que tk)

tx Durao de curto-circuito permitida com no caso de carga com Ix(com Ixsempre menor que Ik)

Por causa da exigncia dinmica determinada somente pela corrente de pi-co no permitida nenhuma corrente de pico mais alta que a corrente depico nominal. Por isso no permitido converter os valores nominais emcorrentes de pico mais altas e correntes de curta durao com durao me-nor de curto-circuito!

Normalmente, as exigncias de curto-circuito ocorrem somente raramentedurante a operao de um transformador. Para aplicaes com exignciasmuito frequentes de curto-circuito - por exemplo, pr-transformadores espe-ciais - isso deve ser levado em considerao por meio da escolha de um co-mutador de derivao em carga com maior resistncia a curto-circuito. Paraisso so necessrios os dados sobre a altura e frequncia das cargas decurto-circuito esperadas.

Diviso de corrente forada

Em comutadores de derivao em carga e comutadores de derivao dese-

nergizados monofsicos, os trajetos de corrente so comutados em paralelocom relao s correntes de passagem nominais grandes. Nesses casos,as aplicaes so divididas entre com e sem diviso de corrente forada.As aplicaes com e sem diviso de corrente forada com a mesma cor-rente de passagem nominal exigem modelos diferentes de comutadores dederivao em carga e comutadores de derivao desenergizados.

No caso de disposies com diviso de corrente forada, os contatos para-lelos no podem ser ligados em ponte. A tenso entre os enrolamentos fi-nos paralelos no caso de exigncia com tenso transitria deve ser levadaem considerao. Para isso, o fabricante do transformador deve fornecer aresistncia de tenso de impulso entre os enrolamentos finos paralelos.

2.7


36/86



O significado de diviso de corrente forada diferente para comutador dederivao em carga e comutador de derivao desenergizado:

Comutador de derivao em carga:

Durante a comutao da chave de carga, a diviso uniforme da corrente de-ve ser garantida nos contatos paralelos. Em todo caso isso exige um enrola-mento fino dividido eum enrolamento principal dividido. A impedncia dis-persa entre os enrolamentos principais paralelos deve ter pelo menos o tri-plo do valor da resistncia de transio do comutador de derivao em car-ga.

No caso dessas aplicaes obrigatrio entrar em contato com a Maschi-nenfabrik Reinhausen GmbH (MR). Para isso necessrio um esboo dadisposio dos enrolamentos completa com todas as partes do enrolamento

necessrias.

Comutador de derivao desenergizado:

O enrolamento fino deve ser completamente dividido. Alm disso, algunsenrolamentos do enrolamento principal conectados ao enrolamento finotambm devem ser divididos.

Sobre-excitao permitida

Os comutadores de derivao em carga atendem s exigncias daIEC 60076-1:2011 (5 % de sobre-excitao) e daIEEE Std C57.12.00-2010 (10 % de sobre-excitao).

Comutador de derivao em carga com vrias colunas

Os comutadores de derivao em carga de vrias colunas (p. ex. 3 x VRC I)no comutam de modo sincronizado independentemente do fato de seremacionados por um ou mais acionamentos motorizados.

Com isso, um desalinhamento de taps pode ocasionar correntes circularesaltas que somente so limitadas pela impedncia desse circuito. Uma so-breposio dessas correntes circulares com a corrente de carga influencia acarga do comutador de derivao em carga que comuta pela ltima vez.

Em todas as aplicaes em que as correntes circulares podem surgir porcausa da operao assncrona de comutadores de derivao em carga, ofabricante do transformador deve fornecer a corrente circular. Desse modo,a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR) pode levar em considerao apotncia de comutao aumentada na seleo do comutador de derivaoem carga e da disposio das resistncias de transio (veja tambmIEC 60214-2, seo 6.2.8).

2.8

2.9


37/86

3 leos isolantes


leos isolantes

leo mineral

Para o abastecimento de leo do compartimento de leo do comutador dederivao em carga e do conservador de leo, utilize somente leo de isola-mento mineral novo para transformadores em conformidade com IEC 60296(Specification for unused mineral insulating oils for transformers and switch-gear).

Lquidos de isolamento alternativos

Muitos comutadores de derivao em carga e comutadores de derivaodesenergizados da MR tambm podem operar com lquidos isolantes alter-nativos.

No entanto, dependendo do tipo de comutador de derivao em carga ou decomutador de derivao desenergizado, assim como do lquido de isola-mento, podem ocorrer condies de operao limitadas (por exemplo, comrelao s tenses de teste ou da faixa de temperatura permitida). Paramais detalhes relativos a essas restries, entre em contato com a Maschi-nenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

Nas seguintes tabelas possvel ver para quais tipos a operao , em prin-cpio, autorizada com os respectivos lquidos isolantes.

Hidrocarbonetos macromoleculares

Tipo deOLTC / OCTC

BETA-FluidMICTRANS-G

VACUTAP VV

VACUTAP VRC

VACUTAP VRE

Possvel

OILTAP V

OILTAP M

OILTAP RM

Possvel, no entanto recomenda-se leo mineral segundo a IEC60296 para o compartimento de leo do comutador de derivao em

carga.

DEETAP DU Sob consulta

Tabela 8: Comutadores de derivao em carga ou comutadores de derivao desenergizados para hidrocarbonetos ma-cromoleculares

3

3.1

3.2


38/86

3 leos isolantes


steres sintticos

Tipo deOLTC / OCTC steres sintticos conforme IEC 61099(por exemplo, MIDEL 7131, ENVIROTEMP 200)

VACUTAP VV

VACUTAP VM

(no se aplica a VM300)

VACUTAP VRC

VACUTAP VRE

Possvel

OILTAP V

OILTAP M

OILTAP RM


carga.


Tabela 9: Comutadores de derivao em carga e comutadores de derivao desenergizados para steres sintticos

steres naturais

Tipo deOLTC / OCTC

ENVIROTEMP FR3

BIOTEMP

VACUTAP VV

VACUTAP VM

(no se aplica a VM300)

VACUTAP VRC

VACUTAP VRE

Possvel

OILTAP V

OILTAP M

OILTAP RM


carga.


Tabela 10: Comutadores de derivao em carga e comutadores de derivao desenergizados para steres naturais

leos de silicone

Tipo deOLTC / OCTC

Todos os leos de silicone permitidos para transformadores

OILTAP V Sob consulta, no entanto, recomenda-se o leo mineral segundo IEC60296 para o comportamento de leo do comutador de derivao

em carga


Tabela 11: Comutadores de derivao em carga e comutadores de derivao desenergizados para leos de silicone


39/86

4 Propriedades mecnicas e estruturais


Propriedades mecnicas e estruturais

Neste captulo encontram-se informaes gerais sobre as propriedades me-cnicas e estruturais de comutadores de derivao em carga, comutadoresde derivao desenergizados e Advanced Retard Switch ARS.

Mais informaes sobre aplicaes especiais encontram-se no captulo Apli-caes [57].

Temperaturas

No caso de temperaturas fora das faixas indicadas ou desvios das condi-es de operao indicadas, entre em contato com a Maschinenfabrik Rein-hausen GmbH (MR).

As temperaturas permitidas para a secagem encontram-se nas instruesde montagem ou instrues de servio especficas do produto.

Faixa de temperatura permitida para a operao

No caso de produtos isolados com leo, os dados de temperatura referem--se utilizao de leo mineral segundo IEC 60296.

Nos dados de encomenda indique a temperatura ambiente do transforma-dor, assim como a temperatura do ar. Todos os produtos da MR podem serobtidos para utilizao com temperatura ambiente do ar de - 25 C a+ 50 C.

No caso de aplicaes com transformadores de leo, - 25 C ao mesmotempo o valor-limite inferior da temperatura do leo. O valor-limite superiorda temperatura de leo resulta das condies de operao definidas naIEC 60214-1. Analogamente, os seguintes produtos da MR tambm podemser utilizados no caso de sobrecarga temporria do transformador at umatemperatura mxima do leo do transformador de 115 C.

Produto Tmn(leo) Tmx(leo)VACUTAP VV, VM, VR - 25 C 115 C

OILTAP G, M, MS, R, RM, V - 25 C 115 C

DEETAP DU, COMTAP ARS - 25 C 115 C

Tabela 12: Faixa de temperaturas permitidas para a operao

O comutador de derivao em carga VACUTAP VT, que utilizado emtransformadores a seco, pode ser operado com uma temperatura ambientedo ar de no mximo 65 C.

Para os produtos no embutidos no transformador, a temperatura do ambi-ente do ar decisiva:

Produto Tmn(ar) Tmx(ar)Acionamento motorizado TAPMOTIONED

- 25 C 50 C

Acionamento manual TAPMOTION DD - 45 C 70 C

4

4.1

4.1.1


40/86



Produto Tmn(ar) Tmx(ar)

Eixo de transmisso - 25 C 80 CRel de proteo RS2001 - 25 C 50 C

Equipamento de filtragem de leo OF100do modelo padro

0 C 80 C

Equipamento de filtragem de leo OF 100no modelo de frio

- 25 C 80 C

Tabela 13: Faixa de temperaturas permitidas para a operao

No caso de modelos especiais (por exemplo, variantes com proteo EX),entre em contato com a Maschinenfabrik Reinhausen GmbH (MR).

Faixa de temperatura permitida para armazenamento e

transporte

Para transporte e armazenamento aplica-se um valor-limite inferior da tem-peratura ambiente de - 40 C para todos os produtos com as seguintes ex-cees:

Produto Valor-limite inferior

VACUTAP VT Mnimo - 25 C

Acionamento motorizado TAPMOTION EDcom componentes eletrnicos

Mnimo - 25 C

DEETAP DU Mnimo - 45 C

Acionamento manual TAPMOTION DD Mnimo - 45 C

Tabela 14: Excees de valor-limite de temperatura de armazenamento

Para o valor-limite superior aplicam-se as temperaturas ambientes mximasdo ar para a operao.

Exceo: No caso do acionamento motorizado TAPMOTION ED, o valor--limite superior para armazenamento e transporte 70 C.

Operao rtica

Com temperaturas abaixo de - 25 C, ocorre a chamada operao rtica.Para os seguintes comutadores de derivao em carga, um modelo especialcorrespondente est disponvel:

4.1.2

4.1.3


41/86



Produto Tmn(leo) Limitaes

VACUTAP VVVACUTAP VMVACUTAP VR

- 40 C Permitido somente comtempo de funcionamentodo motor normal

Somente permissvelcom a utilizao do leomineral LUMI-NOLTMTR/TRi paratransformador e comuta-dor de derivao em car-ga

OILTAP M, MSOILTAP R, RM

- 40 C Permitido somente comtempo de funcionamentodo motor normal

OILTAP V - 40 C Abaixo de - 25 C, so-mente permitido o fun-cionamento esttico (semoperaes de comuta-o)

Tabela 15: Comutador de derivao em carga no modelo rtico

Com temperaturas ambientes abaixo de - 25 C, previsto um controladorde temperatura para aumentar a confiabilidade de operao. O controladorde temperatura composto do termostato e do amplificador de medio. Otermostato embutido na tampa do cabeote do comutador de derivaoem carga e detecta a temperatura do leo do comutador de derivao em

carga. No circuito de controle, o amplificador de medio faz com que oacionamento motorizado seja bloqueado para a operao eltrica se o con-trolador de temperatura for acionado.

Alm dos comutadores de derivao em carga, esto disponveis adicional-mente os seguintes produtos, que so adequados para a operao rtica(algumas vezes sob condies especficas):

Produto Tmn(leo) Limitaes/observaes

DEETAP DUCOMTAP ARS

- 45 C Modelo padro

Abaixo de - 25 C, so-mente permitido o fun-cionamento esttico (sem

operaes de comuta-o)

Tabela 16: Mais produtos para a operao rtica (ambiente de leo)

Produto Tmn(ar) Limitaes/observaes

Acionamento motoriza-doTAPMOTION ED

- 40 C Modelo rtico

Acionamento manualTAPMOTION DD

- 45 C Modelo padro

Eixo de transmisso - 40 C Modelo rtico


42/86



Produto Tmn(ar) Limitaes/observaes

Rel de proteoRS2001 - 40 C Modelo padro

Tabela 17: Mais produtos para a operao rtica (ambiente de ar)


43/86



Exigncias de presso permitidas

As exigncias de presso podem ser tanto de subpresso como tambm desobrepresso. Exigncias de presso muito altas podem ocasionar falhasna vedao e mau funcionamento.

Neste captulo encontram-se notas sobre medidas preventivas e informa-es sobre os principais dispositivos de proteo. No captulo Conservadorde leo do comutador de derivao em carga [45], encontram-se infor-maes complementares sobre as alturas de montagem permitidas do con-servador de leo.

Exigncia de presso no abastecimento de leo e transporte

Aps a secagem, o compartimento de leo da chave de carga (corpo inser-

tvel da chave de carga montado) deve ser novamente completamenteabastecido com leo o mais brevemente possvel para que no seja absor-vida uma quantidade no permitida de umidade do ambiente. O comparti-mento de leo da chave de carga e o transformador so simultaneamenteabastecidos a vcuo com leo de transformador novo.

Durante o abastecimento de leo, entre as conexes E2 e Q preciso criarum tubo de ligao no esvaziamento para que o compartimento de leo dachave de carga e o transformador fiquem sob vcuo simultaneamente. Ocabeote e a tampa do comutador de derivao em carga o do comutadorde derivao desenergizado so resistentes a vcuo.

Figura 18: Tubo de ligao entre E2 e Q

Tambm no caso de armazenamento ou transporte do transformador comabastecimento de leo e sem conservador de leo, para a compensao depresso, deve ser instalado um tubo de ligao entre o interior do comparti-mento de leo e o espao destinado ao leo do tanque do transformador.Mais informaes sobre o abastecimento de leo e transporte encontram-senas respectivas instrues de servio.

4.2

4.2.1


44/86



Exigncia de presso na operao

O compartimento de leo do comutador de derivao em carga resiste a di-ferena de presso de at 0,3 bar constante (presso de teste 0,6 bar). Ocabeote e a tampa do comutador de derivao em carga o do comutadorde derivao desenergizado so resistentes a vcuo.

Para reduzir as consequncias de um erro interno no comutador de deriva-o em carga, preciso que haja no mnimo um dispositivo de proteoconforme IEC 60214-1.

Dispositivo de alvio de presso

As tampas do cabeote do comutador de derivao em carga da MR sodotados de um disco de ruptura como ponto de rompimento pr-determina-

do para o alvio de presso desde que no seja utilizada uma vlvula de al-vio de presso. As vlvulas de alvio de presso servem para diminuir a so-brepresso interna ocasionada por um erro interno.

A vlvula de alvio de presso MPreC fixada a um flange em uma versoespecial de tampa do cabeote do comutador de derivao em carga. Essavlvula composta de uma carcaa e de uma aba de fecho com mola econtatos de sinalizao.

A vlvula de alvio de presso MPreC assim como dispositivos de prote-o adicionais devem ser inseridos no circuito de disparo do disjuntor de po-tncia. Se o dispositivo de proteo for acionado, a tenso do transformadordeve ser desligada imediatamente pelo interruptor de potncia.

Se a presso permitida para ativao da vlvula for ultrapassada, a tampase levanta e a vedao abre. Quanto a presso de ativao volta a estarabaixo do nvel de ativao, a vlvula se fecha novamente. A altura de ins-talao do conservador de leo deve ser respeitada durante a instalao devlvulas de alvio de presso.

Rel de fluxo de leo

O rel de proteo RS 2001 acionado quando a velocidade do fluxo doleo pr-ajustada entre o cabeote do comutador de derivao em carga e oconservador de leo ultrapassada por causa de uma falha. O leo circu-lante aciona a borboleta, movendo-a para a posio fechada. Com isso acionado um contato que dispara o interruptor de potncia e desliga a ten-

so do transformador. O rel de proteo pode ser fornecido com um oumais contatos de proteo como contatos normalmente fechados ou nor-malmente abertos.

O rel de proteo RS, assim como dispositivos de proteo adicionais, de-vem estar inseridos no circuito de disparo do interruptor de potncia. Se odispositivo de proteo for acionado, a tenso do transformador deve serdesligada imediatamente pelo interruptor de potncia.

Mais informaes sobre o rel de fluxo de leo encontram-se no captuloRel de proteo RS [69].

4.2.2


45/86



Mais informaes sobre os dispositivos de proteo encontram-se nas do-cumentaes tcnicas especficas de cada produto ou no REINHAUSEN

Corporate Website: www.reinhausen.com.

Conservador de leo para o leo do comutador dederivao em carga

Neste captulo so descritas caractersticas especiais de comutadores dederivao em carga que devem ser levadas em considerao na altura demontagem, dimensionamento e no dessecante do conservador de leo.

A presso hidrosttica do leo isolante pode influenciar a funo e a veda-o se os limites da altura de montagem no forem observados. Mais infor-maes sobre o tema presso encontram-se no captulo Exigncias depresso permitidas [43].

Figura 19: Viso geral do uso do leo

h Diferena de altura entre os nveis de leo nos conservadores deleo

H Altura do nvel de leo no conservador de leo do comutador de de-rivao em carga acima da respectiva tampa do cabeote

4.3
http://www.reinhausen.com/


46/86



Altura do conservador de leo

As alturas permitidas dos conservadores de leo do comutador de deriva-o em carga e do transformador devem ser observadas. Com isso poss-vel garantir:

Vedao entre o conservador de leo do comutador de derivao emcarga e o ambiente e com o transformador

Funcionamento correto (por exemplo, processo de comutao) do co-mutador de derivao em carga e outros dispositivos que dependem dapresso

O modelo padro do comutador de derivao em carga destinado a umaaltura de Hmxdo conservador de leo de at 5 m. Para determinar essa al-tura, deve-se determinar a distncia mxima do nvel de leo no conserva-dor de leo at a aresta superior da tampa do cabeote do comutador dederivao em carga.

Uma altura Hmxdo nvel de leo no conservador de leo do comutador dederivao em carga de mais de 5 m acima da tampa do cabeote do comu-tador de derivao em carga deve ser indicada na encomenda para que se-ja selecionada a variante adequada do produto.

No caso dos comutadores de derivao em carga VACUTAP com alturasde instalao HNHNalm de 2.000 m acima do nvel do mar, a altura mximapermitida Hmxdo conservador de leo acrescida da distncia mnima Hmxdo nvel de leo at a tampa do cabeote do comutador de derivao emcarga conforme a seo Altura da instalao acima do nvel do mar[46].

Diferena de altura h do nvel de leo do comutador de derivao emcarga e transformador

Em conservadores de leo separados fisicamente do comutador de deriva-o em carga e transformador, a diferena de altura h entre os nveis deleo pode ser de 3 m no mximo.

No caso de um conservador de leo em comum para o comutador de deri-vao em carga e o transformador (com ou sem parede divisria), essa dis-tncia geralmente no atingida. Portanto, se houver um conservador deleo em comum, a diferena de altura pode ser desprezada.

Altura da instalao acima do nvel do mar

Comutador de derivao em carga isolado por leo

Os comutadores de derivao em carga isolados por leo so liberadossem restries para uma altura de instalao HNHNde at 1.000 m acima donvel do mar.

4.3.1

4.3.2


47/86



Comutador de derivao em carga isolado por leo OILTAP

Os comutadores de derivao em carga isolados por leo OILTAP comconservador de leo aberto so liberados sem restries para uma altura deinstalao HNHNde at 4.000 m acima do nvel do mar.

Comutador de derivao em carga isolado por leo VACUTAP

Os comutadores de derivao em carga isolados por leo VACUTAP comconservador de leo aberto so liberados sem restries para uma altura deinstalao HNHNde at 2.000 m acima do nvel do mar. A partir de 2.000 mdeve ser observada uma altura mnima para o conservador de leo.

A altura de montagem do conservador de leo resulta da distncia Hmnentrea aresta superior da tampa do cabeote do comutador de derivao em car-ga at o nvel do leo no conservador de leo.

Figura 20: Distncia mnima Hmndo nvel de leo at a tampa do cabeote do comu-tador de derivao em carga

Hmn Distncia entre o nvel de leo no conservador de leo aaresta superior da tampa do cabeote do comutador de de-rivao em carga

HNHN Altura da instalao acima do nvel do mar

No caso dos comutadores de derivao em carga VACUTAP com alturasde instalao HNHNalm de 2.000 m acima do nvel do mar, a altura mximapermitida do conservador de leo (conforme a seo Altura do conservadorde leo [46]) acrescida dessa distncia mnima Hmndo nvel de leo at

a tampa do cabeote do comutador de derivao em carga.

Exemplo:

No caso de uma altura de instalao HNHNde 2.500 m acima do nvel domar, a altura mxima Hmxdos conservadores de leo resulta como apresen-tado a seguir:

Hmx(2500m)= Hmx(0m)+ Hmn= 5 m + 0,5 m = 5,5 m.


48/86



No caso de alturas de instalao HNHNmaiores que 4.000 m ou outras apli-caes, como por exemplo, hermtica, entre em contato com a Maschinen-

fabrik Reinhausen GmbH (MR).


49/86



Volumes mnimos do conservador de leo

Para o dimensionamento, deve-se levar em considerao a expanso mxi-ma do leo do comutador de derivao em carga. Com isso resulta o volu-me til necessrio que deve estar disponvel dentro do conservador de leo.

Os valores recomendados so baseados nas condies gerais:

Como meio isolante utilizado leo mineral para transformadores con-forme IEC 60296 (Specification for unused mineral insulating oils fortransformers and switchgear).

Nos clculos usado como base um coeficiente = 0,0008 K-1com re-lao ao leo mineral. Assim considerada uma tolerncia maior queno passado.

A faixa de temperatura do leo do transformador circundante estende-

-se de 25 C a + 105 C e, com sobrecarga, at + 115 C conformeIEC 60214-1.

Se o comutador de derivao em carga for adequado para temperaturas deat - 40 C, deve ser levado em considerao um acrscimo de aprox. 10 %do volume mximo de expanso do leo e da quantidade mnima de abaste-cimento.

Toda a quantidade de abastecimento de leo deve ser levada em conside-rao no manejo do leo do comutador de derivao em carga. A quantida-de mnima de abastecimento indicada dentro do conservador de leo do co-mutador de derivao em carga uma quantidade parcial disso e se refere expanso do leo a 20 C.

A quantidade total de leo resulta da soma dos volumes de:1. Quantidade de abastecimento de leo do conservador de leo do co-

mutador de derivao em carga segundo os Dados Tcnicos especfi-cos do produto

2. Quantidade de abastecimento das tubulaes para o conservador deleo do comutador de derivao em carga

3. Poa de quantidade de abastecimento no conservador de leo do co-mutador de derivao em carga

4. Adicionalmente, quantidade mnima de abastecimento de acordo com atabela seguinte

5. Alm disso, devem ser consideradas as quantidade de consumo para

retiradas de amostras de leo. Como valor mais prximo da prtica, soprevistas por exemplo 2 amostras de leo de 10 litros.

Tipo de comutador Um[kV]

Volumesteis mnimos

[dm]

Quantidade m-nima de enchi-mento a 20 C

[dm]

VACUTAP VV III 40-145 45 13

VACUTAP VV I 76-145 23 6

VACUTAP VM 72,5-123 23 6

VACUTAP VM 170-300 30 9

4.3.3


50/86



Tipo de comutador Um[kV]

Volumesteis mnimos

[dm]

Quantidade m-nima de enchi-

mento a 20 C[dm]

VACUTAP VR 72,5-170 30 9

VACUTAP VR 245 35 10

VACUTAP VR 300-362 40 11

OILTAP V IIIY 200-350 21 6

OILTAP V IIID 200-350 27 8

OILTAP V I 350 15 4

OILTAP M/MS 72,5-170 25 7

OILTAP M/MS 245 30 9

OILTAP R/RM 72,5-170 30 8OILTAP R/RM 245-300 35 10

OILTAP G 72,5-245 200 35

OILTAP G 300-362 220 45

Tabela 18: Volumes de utilizao mnima e quantidade de abastecimento mnima noconservador de leo do comutador de derivao em carga


51/86



Figura 21: Volumes de expanso e quantidades mnimas de abastecimento

S Poa no conservador de leo

V1 Quantidade mnima de abastecimento no conservador de leo a20 C

V2 Volumes de expanso do leo do comutador de derivao em carga= volumes mni

243967676 mr acionador boa referencia (1)

Documents