ABB Brasil JCM A-1Divisão de Transformadores
Dr. José Carlos Mendes
Desenv. & EngenhariaABB Asea Brown BoveriDivisão de TransformadoresSão Paulo, SP - Brasil
email: [email protected]: +55 11 2464 8410cel: +55 11 8354 5358
ABB BrasilDivisão de Transformadores
Transformadores dePotência em Alta Tensão:
Tecnologias Avançadas
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-2Divisão de Transformadores
Conteúdointroduçãotransformadores de potência em alta tensão
panorama atualseleção de alternativas
processo de camprasespecificação técnicaciclo de vida e valor global
desempenhonúcleoenrolamentos & curto-circuitotérmico & expectativa de vida
aplicação de novas tecnologiasaplicação de FRAisolação sólida híbrida NOMEXfluido isolante éster natural ABB BIOTEMPbenefícios – segurança, ambiental, vida útil, carregamento e econômicos
conclusões
Transformadores e ReatoresClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-3Divisão de Transformadores
Guarulhos, São Paulo
ABB Brasil Transformadores
Blumenau, SC
PPMV, PPHVPPTR Potência
transformadoes de potência até 765kVreatores shunt até 765kVtransformadores industriaisserviços (soluções de eng, reparo em fábrica,reparo em campo, serviços em transformadores)IKC – componentes isolantescomponentes para transformadores (Buchas eComutadores)
PPTR Distribuiçãotransformadores de distribuição
ABB Brasil Div de TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-4Divisão de Transformadores
Evolução Potências e Tensões entre 1880-2000
Potências:1920 – 1...5 MVA1960 – 200 MVA1970 – 1300 MVAatual: ~ 700 MVA 1
~ 1300 MVA 3ref: Baher, R. Transformer Technology State-of-the-Art and Trends of Future Development. State-of-the-Art Paper SC12. Electra, 198. CIGRÉ, Paris, 2001Oct.
Tensões:1920 – 110 kV1960 – 400 kV1980 – 800 kVatual: 1150 kVAC
800 kVDC
Transformadores e ReatoresClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-5Divisão de Transformadores
FURNAS - TIJUCO PRETO, BrasilAutotransformers
1Ph, 500 MVA, 765/345/20 kV + OLTC
ESKOM, África do Sul9 Shunt Reactors
1 Ph, 133 MVAr, 765 kV
ABB Brasil - HVAC até 765kV, 1 550MVA, 3 750MVA e HVDC 600kV 315MVA
Transformadores e ReatoresClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-6Divisão de Transformadores
Irkutsk, Sibéria, RússiaAmbient Temperature, - 50Cdeg
3 Unid, Auto 3 , 500MVA, 500kV/230kV
FURNAS Itaipú HVDCTransfConversor, 1 , 314MVA
550kV AC / 600kV DC
RIO MADEIRA Bipolo HVDCTransf Conversor, 1 , 292MVA
550kV AC / 600kV DC
RIO MADEIRA BtB DCTransf Conversor, 3 , 424MVA
550kV AC / 37.8kV DC
ABB Brasil - HVAC até 765kV, 1 550MVA, 3 750MVA e HVDC 600kV 315MVA
Transformadores e ReatoresClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-7Divisão de Transformadores
DuplaEstrela+Interfase
Enrolamentosde Interfase
Fornecimentos1990-2004:
Unidades: 36MVA total: 822
Transformadores e Reatores
ABB Brasil - HVAC até 765kV, 1 550MVA, 3 750MVA e HVDC 600kV 315MVA
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-8Divisão de Transformadores
HONDURAS, América Central2 unidades 3 , 25MVA 230kV2 unidades 3 , 25MVA 138kV
Transformadores e Reatores
ABB Brasil - HVAC até 765kV, 1 550MVA, 3 750MVA e HVDC 600kV 315MVA
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-9Divisão de Transformadores
Transformadores de PotênciaPanorama Atual e Desafios
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-10Divisão de Transformadores
Expansão Demanda Energia 2000-2020
ref: IEEE Power&Energy Magazine Mar/Apr 2008
50 anos ou maiscrescimento demanda de energia
Panorama AtualClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-11Divisão de Transformadores
50 anos crescimentoref:
IEEE
Pow
er&
Ener
gy M
agaz
ine
Mar
/Apr
200
8
Ano Geração TWh Horasxano Geração MW Transf/Geração MVA transf Capac ABB Brasil N ABB BR2000 15400 8760 1757991 5 8789954 20000 4392020 27000 8760 3082192 5 15410959 20000 771
1,753 2020/20002,846 %/ano
2000 2020
Panorama Atual
Expansão Demanda Energia 2000-2020 e Transformadores
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-12Divisão de Transformadores
Expansão da Transmissão HVAC e HVDC
Expansão da GeraçãoHidroelétrica 2007-2020
Sistema de TransmissãoLinhas Longas HVAC & HVDC
Complexidade e Riscos – Carregamento, Transitórios, CurtoCircuitos na InfraEstrutura
Existente e Envelhecida
HVDC 2020Até 18000 MW
Panorama AtualClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-13Divisão de Transformadores
SE Tijuco Preto - TerminalHVAC ITAIPU-SaoPaulo
765kV páteo
345kV páteo
550kV páteo
345kV bancos capacitores
765/345kVbancos Autos 1500MVA
765/550kVbancos Autos 1650MVA
Envelhecimento da InfraEstrutura Existente
Panorama Atual
FURNAS SE TijucoPreto São PauloSist Transmissão 765kV Itaipu
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-14Divisão de Transformadores
Ativos Existentes (e Novos) Operação em Condição Limite
Transformadores e ReatoresClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-15Divisão de Transformadores
Transformadores e Reatores
ABB Brasil - Processo Avançado de ProjetoABB Brasil - Processo Avançado de Projeto
Cliente - Espec TécnicaCliente - Espec Técnica
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-16Divisão de Transformadores
IMPSA TOCOMA, Venezuela6Unid Transf Elevador
3 , 460 MVA, 5Colunas, 2x13.2/400 kV
Rio Madeira UHE SAntonio, Brasil6Unid Transf Elevador
3 , 330 MVA, 5Col, 2x13.8/525 kV
ABB Brasil - Projetos Modernos & Simulações Avançadas
Transformadores e ReatoresClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-17Divisão de Transformadores
Transformadores de PotênciaProcesso de Compra, Seleção de Alternativas e Desempenho
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-18Divisão de Transformadores
Processo de Compra
Transformador e Processo de Compra
ETAPAS:
Especificação TécnicaLicitação, Oferta, Compra e ContratoProjeto e Revisão de Projeto (Design Review)FabricaçãoEnsaios em FábricaTransporteMontagemComissionamentoOperação&Manutenção
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-19Divisão de Transformadores
Transformador e Processo de Compra
Especificação Técnica:
Normas de Referência:internacionais IEEE, IEC, NEMA,...NBR, CL, ...
CIGRETB 156 Power Transformer SpecificationTB 204 GuideLines for Design Review
Processo de CompraClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-20Divisão de Transformadores
Transformador e Processo de Compra
Processo de Compra
CIGRE Technical Brochures:
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-21Divisão de Transformadores
Transformador e Processo de Compra
Processo de Compra
CIGRE Technical Brochures:
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-22Divisão de Transformadores
Transformador e Processo de Compra
Processo de Compra
CIGRE WG A2-36 & A2-42:
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-23Divisão de Transformadores
R$kVA x Vida Útil x FatorSobreCarga
Custo do Ativo:compratransporteinstalação
Custo da Operação:perdas (Vazio,Carga, Auxiliares)manutençãoreparosdesempenho
Custo Fim de Vida:substituiçãotransferênciarevitalização
NPV, Custo Total / Ciclo de Vida $ = $1+$2+$3
$1$2
$3
Expectativa de Vida Útil Garantida, anos
Ciclo de Vida, anos
Avaliação Global
Seleção de AlternativasClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-24Divisão de Transformadores
Transformadores de PotênciaDesempenho - Núcleo, CurtoCircuito, Térmico e Expectativa de Vida
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-25Divisão de Transformadores
deterioração e envelhecimentocarbonizaçãoredução suportabilidade mecânicaredução resistência de isolação
Núcleos: Ponto+Quente – Limites e Desempenho
Transf Elevador3 , 440MVA, 550kV
Núcleo 5colunas, 160ton
Especificação TécnicaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-26Divisão de Transformadores
PQte
Núcleos: Ponto+Quente – Limites e Desempenho
Ponto Quente no Núcleo:filme de óleo entre chapasgeração de gases:H2 – Hidrogênio (>2.5 ppm/dia)CH4 – MetanoH2/CH4: 6 ... 8(sobreaquecimento moderado)
deterioração isolação internasaturação local do óleoevolução de bolhasExemplo: Trifásico, 3 colunas
Pto+Quente:NBR e ANSI limite atual 140grC(Pto+Quente partes metálicas)Limite Sugerido máx: 125grC
Especificação TécnicaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-27Divisão de Transformadores
Suportabilidade Comprovadaredução de falhas por curto-circuitosmais de 120 transf ensaiados com sucessodesde 1968 no KEMA, CESI, IREQ10....1070MVA, 69...550kV, NLTC e OLTC1 transformador fabricado na ABB Brasil sincronização fora de fase (180gr)
YEAR
SERIAL No.
RATED POWER
(MVA)
VOLTAGE RATIO
(kV)
SHORT-CIRCUIT
IMPED. AT RATED
POWER (%)
TYPE OF REGUL.
CUSTOMER
1968 EP 16 130±15%/16.2 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1968 31226 7.5 115±5%/12.47-24.94 7.7 OFF-LOAD BPA-USA 1968 PROT. 10 42±13.35%/11 8.1 ON-LOAD ASEA -SWEDEN 1968 300/300/65 400/237/21 11.2 --------- EDF-FRANCE 1969 EP 16 138±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1969 31371 12 115±5%/12.47-13.8 6.9 OFF-LOAD BPA-USA 1970 34120052 25 20±10%/6.3 11.1 ON-LOAD ENEL-ITALY 1970 525:3 220:
3/13 4.7 ON-LOAD EDF-FRANCE
1971 58217 16 20±5%/6.3 7.5 OFF-LOAD ENEL-ITALY 1971 20 63/20 12 ON-LOAD EDF-FRANCE 1971 20 93/20 12 ON-LOAD EDF-FRANCE 1972 36 63/20 17 ON-LOAD EDF-FRANCE 1973 6430997 10 33±13.35%/10.5 12 ON-LOAD VASTANFORS-SWEDEN 1973 PLP9059 10/5/5 115±5%/23/13.8 4.7(*)
6.5(**) OFF-LOAD MASSACHUSSET EL.CO-USA
1974 31551 20 150±10%/6.3/(11) 10 ON-LOAD ENEL-ITALY 1976 EP 25 127±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1976 EP386 25 130±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1976 55659 25 127±15%/10.8-21.6 13 ON-LOAD OTE-ITALY 1976 TBA PROT. 40 135±15%/23-11.5 12 ON-LOAD ASEA-SWEDEN 1977 31815 55/27.5-27.5 220±15%/20.9-20.9 13 ON-LOAD EURODIF-FRANCE 1977 2K8001 28.2/14.1-14.1 220±10%/6.84-6.84 9.6 ON-LOAD EURODIF-FRANCE 1977 6680406 54/27-27 115±5%/13.8-13.8 8.5(*)
8.8(**) OFF-LOAD IHRE-PANAMA
1977 7321 25 127±15%/16.2 13 ON-LOAD ENEL-ITALY
Y E A R
S E R IA L N o .
R A T E D P O W E R
(M V A )
V O L T A G E R A T IO
( k V )
S H O R T -C IR C U IT
IM P E D . A T R A T E D
P O W E R (% )
T Y P E O F R E G U L .
C U S T O M E R
1 9 7 7 2 9 2 3 5 /6 .8 8 .3 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 7 1 4 2 4 /1 .4 9 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 7 3 4 0 4 0 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 N 5 0 3 3 2 5 1 5 0 ± 1 2 % /2 1 .6 1 2 .6 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 N 5 0 4 8 2 5 1 2 7 ± 1 5 % /1 0 .8 -2 1 .6 1 2 .4 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 N 5 0 5 5 4 0 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 1 8 6 0 1 6 1 5 0 ± 1 2 % /2 1 .6 1 3 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 8 3 1 9 2 6 5 0 2 3 0 ± 5 % /6 9 1 0 O F F -L O A D B P A -U S A 1 9 7 8 1 0 5 :3 2 2 5 : 3 /9 3 1 0 O N - L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 2 8 2 4 /6 .8 7 .2 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 2 0 6 3 /2 0 1 2 O N - L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 8 R C S 2 1 6 8 1 2 1 1 5 ± 5 % /1 3 .8 ( 1 2 .4 7 ) 6 .4 O F F -L O A D B P A -U S A 1 9 7 8 6 2 1 3 0 1 0 7 0 :3 /1 0 7 0 :3 /7 3 .
5 :3 (3 9 5 ± 1 5 ): 3 /2 3 0 : 3 / 1 3 1 3 .6 (* )
7 4 .0 (* * ) O F F -L O A D E U R O D IF -F R A N C E
1 9 7 8 6 2 1 7 3 1 6 0 /8 0 /8 0 2 2 0 ± 1 0 % /6 .9 /6 .9 9 .4 ( *) 9 . 0 ( ** )
O N - L O A D E U R O D IF -F R A N C E
1 9 7 9 3 1 9 8 8 2 5 1 2 7 ± 1 5 % /1 0 .8 -2 1 .6 1 3 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 9 P R T Y P E 2 5 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 7 9 V A S 6 5 7 4 1 6 1 1 5 ± 5 % /1 3 (2 6 -5 2 )± 2 0 % 7 .5 O N - L O A D F E D E R A L H W Y A D M .-U S A 1 9 7 9 4 8 /2 4 -2 4 6 3 /6 .8 -6 .8 4 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 3 6 9 3 /2 0 1 6 O N - L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 6 4 :3 /3 2 :3 /3 2 :3 4 0 0 : 3 /6 .8 /6 .8 7 .1 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 6 4 /3 2 -3 2 4 0 0 /6 .8 -6 .8 7 .1 O N - L O A D E D F -F R A N C E 1 9 7 9 5 4 9 7 8 8 2 0 /2 0 / (6 ) 1 1 5 ± 5 % /1 3 .8 /( 6 .6 6 ) 1 0 O N - L O A D C A D A F E -V E N E Z U E L A 1 9 8 0 3 2 0 1 3 4 8 /2 4 -2 4 2 2 0 ± 2 .5 % /6 .8 -6 .8 5 O F F -L O A D N E R S A -F R A N C E 1 9 8 0 3 2 0 7 6 4 0 1 2 7 ± 1 5 % /1 6 .2 1 3 O N - L O A D E N E L -IT A L Y 1 9 8 0 4 8 /2 4 -2 4 2 4 /6 .8 -6 .8 6 .7 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 8 0 6 4 /3 2 -3 2 4 0 0 /6 .8 -6 .8 7 .1 O F F -L O A D E D F -F R A N C E 1 9 8 1 6 4 9 0 1 4 0 1 5 0 ± 1 5 % /1 0 .8 -2 1 .6 1 3 O N - L O A D O T E -IT A L Y 1 9 8 1 2 I7 2 0 9 9 0 4 0 0 + 9 % -5 % /3 6 6 .8 O N - L O A D J E T -U K 1 9 8 1 R C S 2 4 4 3 1 2 1 3 8 ± 5 % /1 3 .8 4 .1 O F F -L O A D F L O R ID A P O W E R & L IG H T -
U S A 1 9 8 1 1 1 0 -7 3 0 5 4 2 0 1 3 2 ± 1 3 .3 5 % /2 3 1 2 O N - L O A D N V E -N O R W A Y 1 9 8 1 4 0 /2 0 -2 0 2 0 /6 .3 -6 .3 1 0 O N - L O A D E D F -F R A N C E
+
+ ...
Curto-Circuitos - Desempenho Comprovado
Especificação TécnicaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-28Divisão de Transformadores
Considerações:todos enrolamentos são radial auto-suportantesforça de abertura espiral de enrolamento Hélicesresposta dinâmica do sistema de enrolamentos
Características do Projeto ABB
Controles:equilíbrio de Ampére x Espiraprensagem dos enrolamentostolerâncias reduzidasdureza adequada de condutoresresina epoxy de condutores
Modos de Falhas e Verificações:A suportabilidade mecânica dos enrolamentosé verificada para todos os modos de falhas:
compressão radialflexão radialalongamento radialtombamento axialflexão axialcolapso axial
Curto-Circuitos - Desempenho Comprovado
Especificação TécnicaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-29Divisão de Transformadores
Transformador e Reator de PotênciaDesempenho Térmico e Expectativa de Vida Útil
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-30Divisão de Transformadores
Pto+Quente
oainf
eam
eo
oatop
a
he
= 10 °C (classe 55 °C)he= 15 °C (classe 65 °C)he
Pto+Quente
oainf
eam
eo
oatopo
a
oam
oam
he=H• eo
H=1.1 para Sn 2500kVAH=1.3 para Sn > 2500kVA
NBR5416 IEC60354
Desempenho Térmico: Elevações de Temp do Óleo e Enrolamento
Expectativa de Vida ÚtilClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-31Divisão de Transformadores
TemperaturaPto+Quente
(grC)
Expectativa de Vida – horas (anos)ÓLEO MINERAL BIOTEMP®
55grCKraft
65grCTermoEstab
95grCNomex
55grCKraft
85 220 000 (25.1) 1 214 000 (138.6) - 440838 (50.3)
95 65 000 (7.5) 359 000 (40.1) - 130335 (14.9)
100 36232 (4.1) 200 028 (22.8) - 72626 (8.3)
105 20 500 (2.4) 113 200 (12.9) - 41100 (4.7)
110 11 800 (1.4) 65 000 (7.5) - 23607 (2.7)
120 4 050 22 500 (2.6) 18 000 000 8125
Expectativade Vida Útil
Material Isolante e Vida Útil do Transformador
Expectativa de Vida ÚtilClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-32Divisão de Transformadores
Desempenho Térmico: Carregamento e Expectativa de Vida Útil
REA
TOR
LIM
ITE
ESPE
C1
45.3
3MVA
r 500
kV
Classe Térmica da IsolaçãoA -13,391 -13,391 -13,391 -13,391 -13,391 -13,391B 6972,15 6972,15 6972,15 6972,15 6972,15 6972,15Classe Térmica da IsolaçãoTemp Ambiente grC 25,0 30,0 32,0 35,0 40,0 42,0Fator Pto+Quente pu 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3Elev Oleo-Amb Media grC 46,0 46,0 46,0 46,0 46,0 46,0Elev Oleo-Amb Topo (Garantia) grC 58,0 58,0 58,0 58,0 58,0 58,0Elev Enrol-Amb Media (Garantia) grC 62,0 62,0 62,0 62,0 62,0 62,0Elev Enrol-Óleo grC 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0 16,0Elev Pto+Q Enrol-Ambiente grC 78,8 78,8 78,8 78,8 78,8 78,8Temp Media Enrol grC 87,0 92,0 94,0 97,0 102,0 104,0Temp Pto+Quente Enrol (Garantia) grC 103,8 108,8 110,8 113,8 118,8 120,8Temp. Média EnrolamentoExpectativa Vida Horas 946419 513784 404282 283562 159001 126697
anos 108,0 58,7 46,2 32,4 18,2 14,5Perda Vida Diária %/24h 0,002536 0,004671 0,005936 0,008464 0,015094 0,018943Temp. Pto+Quente EnrolamentoExpectativa Vida Horas 129593 74176 59580 43073 25362 20597
anos 14,8 8,5 6,8 4,9 2,9 2,4Perda Vida Diária %/24h 0,018519 0,032356 0,040282 0,055719 0,094631 0,116523
65grC TermoEstabilizado
65grC TermoEstabilizado
65grC TermoEstabilizado
65grC TermoEstabilizado
Expectativa de Vida ÚtilClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-33Divisão de Transformadores
Desempenho Térmico: Carregamento e Expectativa de Vida Útil
Classe Térmica da IsolaçãoA -13,391 -13,391 -13,391 -13,391 -13,391 -13,391B 6972,15 6972,15 6972,15 6972,15 6972,15 6972,15Classe Térmica da IsolaçãoTemp Ambiente grC 25,0 30,0 32,0 35,0 40,0 42,0Fator Pto+Quente pu 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3Elev Oleo-Amb Media grC 41,0 41,0 41,0 41,0 41,0 41,0Elev Oleo-Amb Topo (Garantia) grC 52,0 52,0 52,0 52,0 52,0 52,0Elev Enrol-Amb Media (Garantia) grC 56,0 56,0 56,0 56,0 56,0 56,0Elev Enrol-Óleo grC 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0Elev Pto+Q Enrol-Ambiente grC 71,5 71,5 71,5 71,5 71,5 71,5Temp Media Enrol grC 81,0 86,0 88,0 91,0 96,0 98,0Temp Pto+Quente Enrol (Garantia) grC 96,5 101,5 103,5 106,5 111,5 113,5Temp. Média EnrolamentoExpectativa Vida Horas 2015297 1071595 836440 579773 318945 252265
anos 230,1 122,3 95,5 66,2 36,4 28,8Perda Vida Diária %/24h 0,001191 0,002240 0,002869 0,004140 0,007525 0,009514Temp. Pto+Quente EnrolamentoExpectativa Vida Horas 300710 168354 134068 95705 55212 44483
anos 34,3 19,2 15,3 10,9 6,3 5,1Perda Vida Diária %/24h 0,007981 0,014256 0,017901 0,025077 0,043469 0,053953
65grC TermoEstabilizado
65grC TermoEstabilizado
65grC TermoEstabilizado
65grC TermoEstabilizado
REA
TOR
AB
B1
45.3
3MVA
r 500
kVExpectativa de Vida Útil
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-34Divisão de Transformadores
Transformador de Potência e Novas TecnologiasAplicação de FRA, Isolação Híbrida NOMEX para Altas Temperaturas
Fluido Isolante Éster Natural ABB BIOTEMP
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-35Divisão de Transformadores
Brasil, Santos – EUA, Houston5510 Nautical Miles
Transformador – Complexidade em Logística
LCRA EUAAutoTransformador
3Fases, 477MVA, 345/138kV
FRA e TransporteClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-36Divisão de Transformadores
FRA e Transporte
Ensaio FRA e Análise Comparada de Resultados
0,800
0,820
0,840
0,860
0,880
0,900
0,920
0,940
0,960
0,980
1,000
1,020
20Hz-2kHz 2kHz-20kHz 20kHz-200kHz 200kHz-2MHz
Faixa de Frequência
Cor
rela
ção
Cru
zada
H1H0H2H0H3H0
não OK!
FRA Ensaio Doble M5400especificação detalhada de Ensaiosfaixa de frequência AIS 10Hz até 2000kHzanálise quantitativa dos resultados Fábrica x Campo
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-37Divisão de Transformadores
FRA e Resposta Transitória
Ensaio FRA e Interação Transformador-Sistema: Modelagem e Simulações
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-38Divisão de Transformadores
Interação Sistema-Transformador:manobra transformador à vaziodisjuntor de Média Tensão à VácuoDisjuntor a Vácuo + Cabo + Transformador em Vaziomanobras e transformador:
descontinuidades elétricas (Zc= L/C)transitórios tensão de alta frequênciasressonâncias elétricas e/ouefeitos cumulativos isolação celulose
FRA e Resposta Transitória
Ensaio FRA e Interação Transformador-Sistema: Modelagem e Simulações
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-39Divisão de Transformadores
polímeroestabilidade >220grCexcelente desempenho:altas temperaturas em líquidos isolantesimpregnável por líquido isolantecompatibilidade com tintas, adesivos, etcestabilidade dimensionalsuportabilidade elétricadescargas parciais reduzidasnão-inflamável
NOMEX: Isolante para Altas Temperaturas
Características
Celulose
Nomex ®
O
CH2OH
H
OH
O
HH
OHHO
H H
CH2OH
H
OH
OH
H
OH HH
O
n
CC
OO
NN
HH
NOMEX e Isolação HíbridaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-40Divisão de Transformadores
ABB Brasil – Isolação Híbrida Nomex®, 3 300MVA, 230/138-138/13.8kV
NOMEX e Isolação HíbridaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-41Divisão de Transformadores
Características Transformador
Potência Nominal MVA 180/240/300Resfriamento - ONAN/ONAF1/ONAF2Tensões Nominais kV 230 2x2.5%/138/13.8 – Y / Y / D
230 2x2.5%/ /138/13.8 – Y / D / Daberto
Elev Temp do Topo do Óleo grC 65Elev Temp Média do Enrolamento
grC 65
Perdas em Vazio 100%Un kW 154Perdas em Carga (máxima) ton 1193Nomex® Papel T410 kg 1400
ChapasT994 kg 2000
Nomex® - Isolação Híbrida
Isolação Híbrida Nomex®, 3 300MVA, 230/138-138/13.8kV
NOMEX e Isolação HíbridaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-42Divisão de Transformadores
SobreCarga Planejada Especificcada – 3 e 5 horas de carga de ponta
Temperatura Ambiente
SobreCarga Planejada3 horas 5 horas
Cdeg MVA pu MVA pu25 420 1.40 400 1.3330 395 1.32 380 1.2735 375 1.25 365 1.2240 360 1.20 350 1.16
Limitações:- perda de vida desprezível da Isolação- temperatura do óleo
Isolação Híbrida Nomex®, 3 300MVA, 230/138-138/13.8kV
NOMEX e Isolação HíbridaClic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-43Divisão de Transformadores
óleo vegetalecológico de fonte renovávelsegurança e eficiência operacionalbiodegradávelexcelente desempenho:
transferência de caloraltas estabilidade a oxidaçãoalta temperaturas de combustão > 360grCcompatibilidade com tintas, adesivos, etcestabilidade dimensionalsuportabilidade elétricapreservação da isolação
ABB BIOTEMP® : Óleo Vegetal Isolante de Alto Desempenho
Características
BIOTEMP® Óleo VegetalClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-44Divisão de Transformadores
Isolação Híbrida Nomex® e Óleo Vegetal ABB Biotemp®
original: 15 MVArepotenciado: 25 MVA (24h)sobrecarga: 37MVA (6h) e 42MVA (4h)
BIOTEMP® - Aplicação em TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-45Divisão de Transformadores
Original RevitalizadoNúmero de Série 54381
Fabricante ASEA ABB
Ano 1974 2006
Frequência, Hz 60 60
Tensões 138 ± 2x2.5% / 13.8 ± 16x0.625 kV
Potência, MVA 15 (ONAF2) 25 (ONAF2)
Sobrecarga, MVA - 37.5 (6h, 150%)42 (4h, 170%)
OLTC UZERN 250/300 UZF 250
Isolação Celulose Híbrida (Nomex+Celulose)
Óleo Isolante Mineral BIOTEMP®
Transformador Trifásico - Dados
BIOTEMP® - Aplicação em TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-46Divisão de Transformadores
TemperaturaPto+Quente
(grC)
Expectativa de Vida – horas (anos)ÓLEO MINERAL BIOTEMP®
55grCKraft
65grCTermoEstab
95grCNomex
55grCKraft
85 220 000 (25.1) 1 214 000 (138.6) - 440838 (50.3)
95 65 000 (7.5) 359 000 (40.1) - 130335 (14.9)
100 36232 (4.1) 200 028 (22.8) - 72626 (8.3)
105 20 500 (2.4) 113 200 (12.9) - 41100 (4.7)
110 11 800 (1.4) 65 000 (7.5) - 23607 (2.7)
120 4 050 22 500 (2.6) 18 000 000 (??) 8125
Expectativade Vida Útil
Extensão da Vida Útil do Transformador
BIOTEMP® e NOMEX - Aplicação em TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-47Divisão de Transformadores
Óleo: 16200 kg(18514 lts)
Parte Ativa: 17800 kg Total: 49000 kg
BIOTEMP: 16527 kg (18888 lts) NOMEX: 480 kg (Nomex papel: 250 kg, Nomex HD: 230 kg)Parte Ativa: 23614 kg Total 58032 kg
Operação Normal SobreCarga – sem Perda de Vida
anoskVARanoskVA
R /$..
..$ 80060000250002001
Novo
Revitalizado
yrkVARyrskVA
R /$06.242000.15000.300.1$
anokVARanoskVA
R /$.*..$ 71060281250002001
anokVARanoskVA
R /$..
..$ 10160000250007001
anokVARanoskVA
R /$.*
..$ 72060278330002001
25MVA 145kV Revitalização BIOTEMP&NOMEX
Revitalização25MVA, 100%
Original15MVA, 67%
SobreCarga37.5MVA-6h,150%
SobreCarga42MVA-4h, 170%
Transformador Trifásico – Avaliação Econômica
BIOTEMP® - Aplicação em TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-48Divisão de Transformadores
Operação Normal SobreCarga – sem Perda de Vida
anokVARanoskVA
R /$79.060*42187000.000.2$
anokVARanoskVA
R /$79.060*41875000.000.2$
37.5MVA 145kV Revitalização BIOTEMP&NOMEX
Revitalização37.5MVA, 100%
Original25MVA, 67%
SobreCarga56MVA-6h,150%
SobreCarga63MVA-4h, 170%
Transformador Trifásico – Avaliação Econômica
BIOTEMP® - Aplicação em Transformadores
anokVARanoskVA
R /$79.042*5.37
000.240.1$ Preço Novo Convencionaldeveria ser 38% menor
anoskVARanoskVA
R /$89.060500.37000.000.2$
Revitalizado
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-49Divisão de Transformadores
Edifí
cio
Adja
cent
e(r
esis
tent
e ao
fogo
por
2 h
oras
)
4.6m 7.6m
Transformador com Fluido Resistente ao Fogodifício Óleo Vegetal BIOTEMP®
Vol> 38000 lts
Lateral doTanque
Parede Corta-Fogo não é Requerida
Parede Corta-Fogo não é Requerida
Instalações e Distâncias de Segurança – NBR13231
BIOTEMP® - Aplicação em TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-50Divisão de Transformadores
Benefícios Econômicos da Substituição de Óleo
USBR FIST 3-32 Transformer Fire
Protection Appendix C
transformador exemplo:transformador exemplo:100 MVA, 12/230kV, 3Ø38000 litros de óleo10 anos de vida operacional (instalação 1994)40 anos de expectativa de vida útil2004 ano da análise
Transformador e Ciclo de Vida - Custo de ComparaçãoTransformador com Óleo Mineral USD 1793419Transformador com Óleo Vegetal USD 1463786Benefício do Transf com Óleo Vegetal USD 329633Relação Óleo Vegetal/Mineral % 81,6
BIOTEMP® - Aplicação em TransformadoresClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-51Divisão de Transformadores
Conclusões
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
ABB Brasil JCM A-52Divisão de Transformadores
cenário atualtransformadores são ativos importantes e de custo altopopulação mundial de Transformadores com vida operacional elevadaexpectativa de demanda elevada por estes ativoexpectativa de utilização/carregamento limite nos próximos anos
seleção de alternativas (compra, revitalizar, substituir) são complexasfundamentada em avaliação econômica globalR$/(kVA x VidaÚtilxFSobrecarga)requer especificação de comprovação de desempenho elétrico, dielétrico, térmico, mecânicoinclusão de novas tecnologiaavaliação detalhada de capacitação de fabricante (engenharia, fábrica, ensaios, qualidade, fornecedores)revisão de projeto (design review)
ConclusõesConclusões
Transformadores de Potência em Alta TensãoClick t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com
Click t
o buy NOW!
PDF-XChange
www.docu-track.com Clic
k to buy N
OW!PDF-XChange
www.docu-track.com