ES2355114A1 - Centro de transformación modular compacto con conexión directa. - Google Patents
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Abstract
El centro comprende celdas de alta tensión (1), un cuadro de baja tensión (3) y un transformador (2) que están soportados por un bastidor (19). Las celdas (1) y el cuadro de baja tensión (3) están dispuestos en correspondencia con una primera pared lateral del transformador (2) de tal forma que todos los elementos de maniobra de las celdas de alta tensión (1) y del cuadro de baja tensión (3) quedan en planos verticales paralelos a la citada primera pared lateral del transformador (2). La conexión eléctrica de alta tensión (4) y la conexión eléctrica de baja tensión (7) se realizan sobre la tapa superior (5) del transformador (2). Las celdas de alta tensión (1) comprenden medios de unión (13) configurados para quedar enfrentados a la tapa superior (5) del transformador (2) de tal forma que la conexión eléctrica de alta tensión (4) es una conexión directa sin cables externos.
Description
Centro de transformación modular compacto con
conexión directa.
\global\parskip0.900000\baselineskip
La presente invención trata sobre un centro de
transformación modular compacto, que comprende elementos principales
tales como celdas de alta tensión, un transformador y un cuadro de
baja tensión, disponiendo todos ellos soportados sobre un bastidor,
de manera que el centro de transformación es transportable como una
única unidad.
Como otra característica importante, el centro
de transformación comprende una conexión eléctrica directa entre las
celdas de alta tensión y el transformador, establecida sobre la tapa
del mismo transformador, sin necesidad de utilizar puentes de cables
externos y reduciendo la conexión a un solo punto. De esta forma, se
obtiene una solución más económica desde el punto de vista de
fabricación, montaje y número de pasatapas utilizados. Además, al
reducir el número de puntos de conexión entre los elementos que
componen el centro de transformación, se minimiza los fallos
eléctricos durante la instalación, funcionamiento y operaciones de
mantenimiento del centro de transformación, todo ello en un módulo
de reducidas dimensiones por lo que el coste del centro de
transformación se ve reducido también de forma considerable.
El centro de transformación modular y compacto
objeto de la invención no esta constituido como un monobloque
diseñado específicamente sino que esta compuesto por los mismos
componentes individuales utilizados en cualquier centro de
transformación, esto es el transformador, celdas de alta tensión y
cuadro de baja tensión, manteniendo con identidad propia y separada
cada uno de estos componentes, de tal manera que es posible
desmontar la aparamenta de alta tensión o la de baja, manteniéndose
cada elemento en perfectas condiciones de uso. Esta característica
aumenta considerablemente la flexibilidad del centro de
transformación frente a soluciones de diseño monobloque o
integradas.
Los centros de transformación eléctrica están
básicamente constituidos por tres elementos o partes fundamentales o
unidades funcionales, aunque funcionalmente independientes entre sí,
una de cuyas partes la determinan las celdas de alta tensión,
mientras que una segunda parte la constituye un transformador,
estando la tercera parte formada por un cuadro de baja tensión, de
manera que esas partes son independientes y se encuentran conectadas
eléctricamente.
Según una configuración habitual las celdas de
alta tensión comprenden una acometida y una salida, formando un
bucle, así como una tercera posición de protección que alimenta al
transformador, del cual a su vez sale la energía eléctrica en baja
tensión, conectándose esta salida del transformador al módulo o
cuadro de baja tensión que cuenta con las correspondientes bases
para conexión de cables de salida para distribución y
correspondiente alimentación eléctrica en baja tensión de la
instalación o edificio de que se trate.
La alimentación del centro de transformación se
realiza a través de la acometida de alta tensión de la primera celda
de línea, la cual está conectada, a través de la salida del bucle,
con la segunda celda de línea, lo que permite aislar un edificio o
una instalación sin que por ello se corte la alimentación eléctrica
al resto de instalaciones. De esa segunda celda de línea la energía
eléctrica es conducida hasta el siguiente centro de transformación,
que lógicamente alimentará a otra instalación.
A través de la tercera posición o celda se
alimenta el transformador, realizando la conexión eléctrica entre
ambos elementos mediante cables. La tercera posición, denominada
como celda de protección, incorpora la protección del transformador,
habitualmente mediante fusibles o incluso mediante interruptor
automático. Habitualmente, estos fusibles se instalan en el interior
de la aparamenta de alta tensión, pero también existen soluciones en
donde son integrados en la propia cuba del transformador, sumergidos
en el propio aceite del transformador, o en el interior de un
cubículo independiente a la aparamenta de alta tensión y al
transformador, tal y como se define por ejemplo en la Patente
FR2782418B1.
La función de dichos fusibles es la de evitar
que fallos eléctricos que puedan producirse aguas abajo, es decir en
la red de distribución de baja tensión, en el cuadro de baja
tensión, en la interconexión de alta tensión o en el transformador
no repercutan en la subestación, limitando así el alcance del
incidente.
El conjunto determinado por las celdas de alta
tensión, el transformador y el cuadro de baja tensión suelen
disponerse en una habitación cerrada que en la mayor parte de los
casos corresponde a un sótano o lonja del edificio que se quiere dar
suministro, o bien en una caseta exterior y próxima al edificio,
debiendo ofrecer unas condiciones suficientes de seguridad y
ergonomía para los operarios, que se materializan en accesos
adecuados o espacios hábiles para la maniobra e instalación de los
equipos.
El principal requisito, en cuanto al espacio es
la necesidad de disponer de un frente libre de aproximadamente un
metro de ancho tanto en la aparamenta de alta tensión, como en la de
baja tensión, así como un pasillo de acceso y distancias de
seguridad a elementos que están en tensión y pueden ser accesibles
por operarios o terceras personas. Esto hace que en la práctica se
requiera una gran cantidad de espacio para la ubicación de todos los
componentes del centro, lo que supone un gran coste para la empresa
de suministro eléctrico. Es por ello que, en la actualidad, hay un
gran interés en equipos compactos que ocupen cada vez espacios más
reducidos.
Por otro lado, las conexiones eléctricas entre
las celdas de alta tensión y el transformador y entre el cuadro de
baja y el transformador, habitualmente se realizan mediante cableado
externo que queda muy expuesto pudiendo dar lugar a accidentes y
averías no deseadas. Además, este cableado debe realizarse "in
situ", lo que requiere de operarios especializados para
realizar correctamente las distintas conexiones.
\global\parskip1.000000\baselineskip
En concreto, las conexiones entre las celdas de
alta tensión y el transformador se realizan mediante cables con
terminales en sus extremos, confeccionándose los terminales
normalmente a pie de obra, por lo que no se les somete a los ensayos
pertinentes para comprobar la calidad de la unión. Además, mediante
la conexión por cable se generan dos puntos de conexión, es decir,
uno en las celdas y otro en el transformador, lo cual aumenta la
probabilidad de fallos o incidencias derivados de las
conexiones.
Igualmente, la conexión entre el transformador y
el cuadro de baja tensión se realiza mediante cables con terminales
en sus extremos, alcanzando estas conexiones temperaturas elevadas
en condiciones normales de funcionamiento. En ocasiones una mala
confección de los terminales o un mal apriete de estos terminales en
el cuadro de baja tensión puede provocar incendios en la
instalación, siendo ésta una de las principales causas de fallo de
un centro de transformación eléctrica.
Ejemplos de soluciones de este tipo se pueden
observar en las Patentes y Modelos de Utilidad ES2228264B2,
FR2881001B1, FR2826194B1, FR2905532A1, DE9202127U1, etc.
Como una medida frente a los problemas
planteados anteriormente, existen soluciones en donde las conexiones
eléctricas por cable han sido sustituidas por conexiones directas,
es decir, sin puentes de cables exteriores ni terminales,
realizándose estas conexiones en fábrica, por lo que se evita que
queden expuestas al exterior, solucionándose los problemas debidos a
la existencia del cableado. Además, estas conexiones no son fijas
sino de tipo enchufable, lo que permite la conexión y desconexión de
las distintas unidades cuando sea necesario, manteniendo cada unidad
independiente su capacidad funcional. Además, mediante la conexión
directa se reduce la problemática que supone el espacio necesario
para las instalaciones, ya que el conjunto de equipos que se obtiene
es más compacto.
En este sentido, se pueden citar algunos
documentos de Patente que definen soluciones con conexiones
directas, como por ejemplo, EP1326313A1, WO2004012312A1,
WO03032458A1, WO02075757A1 y ES2155037B1.
En las Patentes EP1326313A1, WO02075757A1,
WO2004012312A1 y WO03032458A1 se definen soluciones en donde la
conexión eléctrica entre las celdas de alta tensión y el
transformador se lleva a cabo mediante pasatapas tipo hembra o
tulipas (estando situadas dichas tulipas tanto en uno de los lados
del transformador como en uno de las celdas) y conjuntos de unión.
Por otro lado, en la solución de la Patente ES2155037B1 se define
una conexión directa diferente, que se realiza sobre pasatapas de
tipo enchufable, adecuados a la tensión del conjunto y sobre
elementos conectores unipolares de tipo apantallado.
Las soluciones de los documentos de Patente
WO2004012312A1 y WO03032458A1 tratan sobre centros de transformación
que comprenden un transformador "especial", en donde
manteniendo el emplazamiento de los terminales o pasatapas (tanto de
alta tensión como de baja tensión) sobre la tapa superior del
transformador, se realiza una modificación de dicha tapa con
respecto a los transformadores tradicionales, permitiendo así
disponer tanto las celdas como el cuadro de baja tensión en un
lateral del transformador, de tal forma que todos los elementos
necesarios para la operación y mantenimiento del centro se
encuentran en un mismo plano vertical y frontal que facilita el
acceso y operación de los mismos. En concreto, la tapa del
transformador incorpora una elevación escalonada, a modo de meseta,
sobre la que se montan las celdas de alta tensión y que puede
incorporar unos terminales en su parte frontal para la conexión, por
enchufe de la celda de alta tensión. Por otro lado, las conexiones
entre el transformador y el cuadro de baja tensión se realizan a
través de una especie de torreta vertical llena de aceite que se
construye también como prolongación del transformador, formando
parte de éste, y cuyas conexiones acceden al exterior a través del
frontal de la torreta, atornillándose sobre ella directamente los
embarrados del módulo de baja tensión, embarrados que habitualmente
están dispuestos en la parte trasera del cuadro de baja tensión, de
forma que el cuadro de baja tensión queda dispuesto en vertical,
colgado de la torreta, con todos sus elementos de mando en posición
frontal, permitiendo así un fácil y cómodo acceso para los
operarios. Uno de los inconvenientes que puede suponer este tipo de
centros, es que debido a la especial configuración de la tapa del
transformador, el coste total del centro se vea incrementado.
Asimismo, la cantidad de aceite que comprenden estos transformadores
es mayor, ya que la torreta vertical para el conexionado del cuadro
de baja tensión también se encuentra llena de aceite.
En cuanto a la solución de EP1326313A1, esta
trata sobre un centro de transformación que comprende un
transformador "estándar", en donde todos los terminales o
pasatapas se disponen sobre la tapa superior del transformador. En
este caso, las celdas de alta tensión se disponen sobre el mismo
transformador, ejerciendo éste de soporte. Como otra particularidad,
para permitir la refrigeración del transformador y para que el calor
disipado por el mismo no afecte al funcionamiento de las celdas,
entre ambos elementos se dispone de medios de aislamiento térmico,
lo cual supone el empleo de elementos adicionales que aumentan en
definitiva el coste total del centro de transformación, así como las
dimensiones del mismo. Además, aunque el transformador y las celdas
de alta tensión se disponen como una unidad compacta, el cuadro de
baja tensión se dispone separado de la citada unidad, y por tanto,
las dimensiones del centro de transformación se ven
incrementadas.
\newpage
En relación con la solución de WO02075757A1, se
trata de una solución similar a la definida en EP1326313A1, con la
diferencia de que el transformador puede comprender sus pasatapas de
alta tensión sobre la tapa superior o en un lado vertical del mismo.
En cuanto a los pasatapas de baja tensión, estos se disponen
únicamente sobre un lado vertical. Este tipo de configuración
posibilita la disposición de las celdas en un lateral del
transformador, pero en cuanto a refrigeración se refiere, al emplear
elementos adicionales de aislamiento térmico, existe la misma
problemática que en el caso de la EP1326313A1. Además, al incorporar
las celdas sobre un lateral del transformador, se descartan las
aletas de refrigeración del transformador en ese lado, reduciendo la
superficie útil de refrigeración del transformador y por tanto,
elevando la temperatura de funcionamiento del mismo. Por otro lado,
al igual que en la EP1326313A1, el cuadro de baja tensión se dispone
separado de la unidad formada por el transformador y las celdas de
alta tensión.
La Patente ES2155037B1 trata sobre un centro de
transformación integrado, constituido por una única unidad de
transporte, estando soportados el transformador y las celdas de
media tensión por una plataforma o bastidor. La función de maniobra
y protección incorporada en las celdas de media tensión emplea como
medio de aislamiento y de corte el SF_{6}, independiente del
fluido refrigerante del transformador, yendo los pasatapas de media
y baja tensión del transformador ubicados en un mismo paramento
vertical desprovisto de aletas de refrigeración, dispuestos para su
conexión directa con los respectivos elementos de media y de baja
tensión.
Al igual que ocurría con la solución de
WO02075757A1, uno de los principales inconvenientes que presenta la
solución de ES2155037B1, es que el lado del transformador donde se
disponen las celdas de media tensión y el cuadro de baja tensión se
encuentra desprovisto de aletas de refrigeración. En este sentido,
la superficie de refrigeración del transformador resulta limitada a
los tres lados restantes, con lo cual el transformador esta sometido
a una temperatura de funcionamiento superior, ya que las aletas de
refrigeración suponen el 80% de la superficie de refrigeración de un
transformador. Además, al eliminar estas aletas de refrigeración de
un lado, el transformador pierde la simetría respecto de un eje y en
consecuencia se provoca una distorsión en el flujo del fluido
caloportador, el cual evacúa el calor generado en el interior del
transformador al exterior. El aumento de la temperatura de
funcionamiento del transformador puede provocar alteraciones en las
cualidades electrotécnicas del aceite, pudiendo formarse lodos y
productos ácidos. En definitiva, el aumento de la temperatura
provoca el envejecimiento del transformador, teniendo en cuenta que
la velocidad de degradación térmica del aislamiento es una función
exponencial tal que cada incremento de 6°C supone una reducción de
vida a la mitad.
Por otro lado, en la solución de la Patente
ES2155037B1 las celdas de media tensión y el cuadro de baja tensión
se disponen montados en contacto con el transformador, siendo el
mismo transformador el elemento soporte del cuadro de baja tensión.
En este sentido, teniendo en cuenta que en un centro de
transformación el cuadro de baja tensión es uno de los elementos que
más calor disipa, los problemas de refrigeración del transformador
son agudi-
zados.
zados.
Por último, en relación con los transformadores
empleados en las soluciones de WO02075757A1 y ES2155037B1, estos
transformadores tratan sobre transformadores "especiales", ya
que en la solución WO02075757A1 los pasatapas correspondientes a la
baja tensión se disponen en un lado vertical del transformador,
mientras que en el caso de la solución ES2155037B1 se disponen en un
lado vertical tanto los pasatapas de baja tensión como los de media
tensión. Esta configuración del transformador complica las labores
de montaje en su fabricación, ya que en la operación de encubado de
un transformador "estándar" todos los elementos del mismo
(devanados, circuito magnético, pasatapas, etc.) van sujetos a la
propia tapa del transformador, estando todas las conexiones
eléctricas necesarias entre los elementos realizadas de antemano, y
se introducen en la cuba a la vez que se coloca la tapa, para
después atornillar dicha tapa a la cuba y posteriormente llenarla
con aceite. En este sentido, en el caso de WO02075757A1 y
ES2155037B1, las operaciones de montaje se complican, debido a lo
complejo que resulta la realización de las conexiones interiores a
la cuba entre los pasatapas y los devanados.
La presente invención se refiere a un centro de
transformación, compacto de reducidas dimensiones, que comprende al
menos una celda de alta tensión, un transformador, un cuadro de baja
tensión, y un bastidor que soporta el transformador para facilitar
su transportabilidad.
Una de las características de la invención es
que las celdas de alta tensión y el cuadro de baja tensión están
apoyados directamente sobre el bastidor y soportados exclusivamente
por el citado bastidor, de forma que cada una de las unidades
mantiene su propia funcionalidad.
El centro de transformación compacto conseguido
en base a la conjunción de los tres componentes, ocupará un mínimo
espacio, reduciéndose así las necesidades de espacio para la
instalación, quedando únicamente visto el cableado de acometida y
salida del bucle de alta tensión y la salida en baja tensión hacia
el edificio o instalación a alimentar.
De acuerdo con la presente invención el
transformador es un transformador convencional, es decir, que
comprende aletas de refrigeración en sus cuatro paredes laterales y
una tapa superior configurada para permitir una conexión eléctrica
de alta tensión entre el transformador y las celdas de alta tensión
y una conexión eléctrica de baja tensión con el cuadro de baja
tensión.
\newpage
De acuerdo con la presente invención las celdas
de alta tensión y el cuadro de baja tensión están apoyados sobre el
bastidor y dispuestos en correspondencia con una primera pared
lateral del transformador de tal forma que todos los elementos de
maniobra de las celdas de alta tensión y del cuadro de baja tensión
quedan en planos verticales paralelos a la citada primera pared
lateral del transformador, constituyendo un único frente de
maniobra. De esta forma se facilita un acceso frontal a los
elementos de maniobra de las celdas de alta tensión y cuadro de baja
tensión que facilita las labores de operación y mantenimiento.
La conexión eléctrica de alta tensión entre las
celdas de alta tensión y el transformador, así como la conexión
eléctrica de baja tensión entre el transformador y el cuadro de baja
tensión se realizarán directamente sobre la tapa superior del
transformador.
Una de las principales características del
centro de transformación es que las celdas de alta tensión
comprenden medios de unión configurados para quedar enfrentadas a la
tapa superior del transformador de tal forma que la conexión
eléctrica de alta tensión es una conexión directa sin cables
externos, realizándose estas conexiones en fábrica, por lo que se
evita que queden expuestas al exterior, solucionándose los problemas
debidos a la existencia del cableado. Además, estas conexiones
pueden ser de tipo enchufable, lo que permite la conexión y
desconexión de las distintas unidades cuando sea necesario,
manteniendo cada unidad independiente su capacidad funcional.
De acuerdo con la invención los medios de unión
de las celdas de alta tensión comprenden un pasatapas de celda por
cada fase y la tapa superior del transformador comprende un
pasatapas de transformador por cada fase. Estos pasatapas son
preferentemente pasatapas tipo hembra o tulipas. Los pasatapas de
celda y los pasatapas de transformador (de cada fase) pueden estar
unidos por conjuntos de unión, comprendiendo dichos conjuntos de
unión una serie de piezas conductoras configuradas para conectarse
con los elementos conductores o contactos de los pasatapas, quedando
dichos conjuntos de unión insertados en los pasatapas una vez
realizada la unión. Estos conjuntos de unión pueden ser por ejemplo
como los descritos en la Patente EP0520933.
A fin de realizar la conexión eléctrica directa
entre las celdas de alta tensión y el transformador sobre la tapa
superior de este último, se ha contemplado la posibilidad de que la
celda de alta tensión pueda comprender una prolongación en su parte
posterior, de forma que los pasatapas de celda se disponen en dicha
prolongación. Esta prolongación esta configurada para quedar
parcialmente dispuesta sobre la tapa del transformador. Más
concretamente los pasatapas de celda se encuentran dispuestos en una
cara de la prolongación que está paralela a la tapa superior del
transformador, de tal forma que los pasatapas de celda y los
pasatapas de transformador puedan quedar enfrentados entre sí. De
esta forma, los pasatapas de celda y los pasatapas de transformador
quedan dispuestos para ser unidos mediante conjuntos de unión.
Debido a su emplazamiento, la citada conexión eléctrica de alta
tensión queda totalmente inaccesible, evitando así cualquier
incidente por contacto.
La conexión eléctrica directa entre las celdas
de alta tensión y el transformador se realiza concretamente entre la
tercera posición de las celdas, posición que incorpora medios de
protección del transformador (generalmente mediante fusibles o
interruptor automático), y el transformador, quedando las celdas de
alta tensión dispuestas verticalmente, de forma que los dispositivos
de mando quedan frontalmente para permitir un fácil acceso a los
operarios.
Por otro lado, la conexión eléctrica de baja
tensión entre el transformador y el cuadro de baja tensión comprende
un pasatapas de baja tensión por cada fase, dispuestos sobre la tapa
superior del transformador, y una pletina aislada por cada fase en
el cuadro de baja tensión, siendo atornilladas estas pletinas a los
embarrados del cuadro de baja tensión y a los pasatapas de baja
tensión del transformador. Como se ha indicado, se trata de una
conexión rígida, sin ningún tipo de cableado, pero además mediante
un sistema de conexión que permite realizar de forma rápida y cómoda
el montaje y desmontaje del cuadro de baja tensión. Como medida de
seguridad, se ha contemplado también la posibilidad de disponer un
cajón de protección cubriendo esta conexión eléctrica de baja
tensión, evitando así cualquier tipo de contacto.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, tanto
las celdas de alta tensión como el cuadro de baja tensión quedan
situados en un plano vertical en el frente de maniobra, de forma que
los elementos de maniobra quedan frontalmente para permitir un fácil
acceso a los operarios. En este sentido, se ha previsto la
posibilidad de montar tanto las celdas de alta tensión como el
cuadro de baja tensión estableciendo una separación entre ambos
elementos y la citada primera pared del transformador. Este
distanciamiento garantiza la correcta refrigeración del
transformador, ya que existe espacio suficiente por donde puede
fluir el aire y así pueda ser evacuado el calor generado por el
transformador. Además, no es necesario eliminar las aletas de
refrigeración de esta primera pared del transformador, evitando de
este modo problemas adicionales derivados de una mala refrigeración
del transformador, como por ejemplo las debidas a una distorsión en
el flujo del fluido caloportador, etc. En definitiva, se evita el
incremento en la temperatura de funcionamiento del transformador y
por tanto su envejecimiento prematuro. Para poder mantener esta
distancia entre las celdas de alta tensión y el transformador, se ha
previsto la posibilidad de emplear unos medios de amarre que a su
vez permitan unir las celdas de alta tensión con el
transformador.
Por lo tanto, el transformador empleado será un
transformador "estándar", sin sistema de protección ni corte
integrados y comprendiendo los pasatapas, tanto los pasatapas de
transformador (alta tensión) como los pasatapas de baja tensión, y
el conmutador de tensión dispuestos sobre la tapa del transformador,
evitando así toda la problemática referente a la fabricación del
mismo, como por ejemplo dificultades de montaje a la hora del
encubado del transformador.
En cuanto al bastidor de apoyo de las celdas de
alta tensión, el transformador y el cuadro de baja tensión, éste
bastidor puede comprender unas ruedas que posibilitan la movilidad
del conjunto. También se ha previsto que dicho bastidor pueda estar
dotado de medios de bloqueo para su inmovilización en el lugar de
funcionamiento del centro de transformación, así como de medios de
izado. Asimismo, dicho bastidor puede incluir antivibradores sobre
los cuales se monta la unidad funcional de transformador con objeto
de absorber y no transmitir las vibraciones que se pudieran producir
durante el funcionamiento del transformador. La atenuación del
sistema de antivibración a la frecuencia de excitación es superior
al 92%. Estos antivibradores disponen de una protección contra
posibles fugas de líquido dieléctrico del transformador que pudieran
dañarlos. El bastidor puede incluir un sistema de recogida de
posibles derrames de aceite del transformador, resistente y estanco,
dimensionado para el volumen de aceite que pueda recibir y que
impida su salida al exterior.
Por otro lado, el conmutador de tensión de alta
tensión del transformador se encuentra situado sobre la tapa
superior de dicho transformador y accesible desde el frente de
maniobra, propiciando un acceso frontal y por tanto más cómodo para
el operario. Asimismo, sobre dicha tapa del transformador y visibles
desde el frente de maniobra se disponen el termómetro que mide la
temperatura de funcionamiento del transformador y la placa de
características del citado transformador.
Por último, las celdas de alta tensión que se
emplean en el centro de transformación objeto de la invención pueden
comprender equipos electrónicos que permiten realizar funciones de
medida, control e incluso operaciones de maniobra tanto de forma
local como remota.
Para complementar la descripción y con objeto de
ayudar a una mejor comprensión de las características de la
invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización
práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha
descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista de perfil derecho
del centro de transformación objeto de la invención, en donde se
observa la disposición de las celdas de alta tensión (1), el
transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3) sobre un bastidor
(19) dotado de ruedas (20), medios de bloqueo (21) y medios de izado
(23).
Figura 2.- Muestra una vista de perfil izquierdo
del centro de transformación objeto de la invención, en donde para
una mejor visión se han omitido los medios de izado (23), mostrando
claramente la disposición de las celdas de alta tensión (1), que
comprenden una prolongación (11), y el transformador (2) sobre el
bastidor (19).
Figura 3.- Muestra una vista de planta del
centro de transformación objeto de la invención.
Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva del
transformador (2), en donde se observa la configuración de la tapa
(5) del transformador (2), dotado de pasatapas de transformador (9)
de alta tensión, pasatapas de baja tensión (16), un termómetro (24)
y un conmutador de tensión de alta tensión (22), así como la
disposición de las aletas de refrigeración (10) en todos y cada uno
de los laterales del transformador (2).
Figura 5.- Muestra una vista en perspectiva de
las celdas de alta tensión (1), en donde se puede observar la parte
trasera de dichas celdas (1) que comprende una prolongación (11)
dotada de pasatapas de celda (13) en una de sus caras (12), la cual
permite la conexión directa entre las celdas de alta tensión (1) y
el transformador (2).
Figura 6.- Muestra una vista en perspectiva del
despiece correspondiente al transformador (2), celdas de alta
tensión (1) y el cuadro de baja tensión (3), en donde se representa
la conexión de alta tensión(4) entre el transformador (2) y
las celdas de alta tensión (1) realizada a través de conjuntos de
unión (14), así como la conexión de baja tensión (7) entre el
transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3) realizada mediante
pletinas aisladas (17).
A la vista de las figuras reseñadas puede
observarse como el centro de transformación modular compacto con
conexión directa que la invención propone comprende varias celdas de
alta tensión (1), incluyendo en las mismas la función de protección
mediante fusibles, un transformador (2) y un cuadro de baja tensión
(3), estando las celdas de alta tensión (1) conectadas al
transformador (2) y éste al cuadro de baja tensión (3), del que se
proyectan los correspondientes cables para distribución y
alimentación de instalaciones o edificios a baja tensión.
Una de las características de dicho centro de
transformación (6) es que el transformador (2), las celdas de alta
tensión (1) y el cuadro de baja tensión (3) se disponen como un solo
conjunto compacto de reducidas dimensiones, pero con la
particularidad de que esa compactación es de carácter modular, y se
basa en que las celdas de alta tensión (1), el transformador (2) y
el cuadro de baja tensión (3) se montan sobre un bastidor (19), que
actúa como elemento soporte y portante para las tres unidades,
manteniendo cada una de las unidades su propia funcionalidad. Por su
parte, tal y como se muestra en las figuras 1 y 2, este bastidor
(19) comprende unas ruedas (20) que posibilitan la movilidad del
conjunto, medios de bloqueo (21) para su inmovilización en el lugar
de funcionamiento y medios de izado (23).
En este sentido, la conexión eléctrica de alta
tensión (4) entre las celdas de alta tensión (1) y el transformador
(2), así como la conexión eléctrica de baja tensión (7) entre el
transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3) se realizan
directamente sobre la tapa superior (5) del transformador (2). Las
celdas de alta tensión (1) y el cuadro de baja tensión (3) están
apoyados sobre el bastidor (19) y dispuestos en correspondencia con
una primera pared lateral (8) del transformador (2) de tal forma
que, aunque las conexiones eléctricas (4, 7) se encuentran sobre la
tapa (5) del transformador (2), todos los elementos de maniobra de
las celdas de alta tensión (1) y del cuadro de baja tensión (3)
quedan en planos verticales paralelos a la citada primera pared
lateral del transformador (2), definiendo un único frente de
maniobra, concretamente paralelo a la citada primera pared lateral
(8) del transformador (2), facilitando un acceso frontal a los
mismos que facilita las labores de operación y mantenimiento.
Otra característica importante del centro de
transformación (6), tal y como se puede observar en la figura 6, es
que las celdas de alta tensión (1) comprenden medios de unión (13)
que están configurados para quedar enfrentados a la tapa superior
(5) del transformador (2) de forma que la conexión eléctrica de alta
tensión (4) es una conexión directa sin puentes de cables exteriores
ni terminales, realizándose estas conexiones en fábrica. En la
citada figura 6 los medios de unión (13) están constituidos por
pasatapas de celda, tipo hembra.
Tal y como se muestra en la figura 4, el
transformador, (2) es un transformador "estándar", sin sistema
de protección ni corte integrados y comprendiendo los pasatapas de
transformador (9), de alta tensión, y los pasatapas de baja tensión
(16), dispuestos sobre la tapa (5) del mismo transformador (2).
Asimismo, sobre la tapa (5) y accesibles desde el frente de maniobra
se encuentran el conmutador de tensión (22) de alta tensión del
transformador (2), el termómetro (24) y la placa de características
(25).
Tal y como se muestra en las figuras 5 y 6, la
conexión eléctrica de alta tensión (4) entre las celdas de alta
tensión (1) y el transformador (2) se realiza concretamente entre la
tercera posición de las celdas (1), posición que incorpora la
función de protección del transformador (2), y el mismo
transformador (2), quedando las celdas de alta tensión (1)
dispuestas verticalmente, de forma que los dispositivos o elementos
de maniobra quedan frontalmente para permitir un fácil acceso a los
operarios. Esta tercera posición de protección que incluyen las
celdas de alta tensión (1) comprende una prolongación (11) en su
parte posterior, de forma que los pasatapas de celda (13)
correspondientes a la celda (1) se disponen en una cara (12) de
dicha prolongación (11), quedando así enfrentados los pasatapas de
celda (13) y los pasatapas de transformador (9) que se encuentran
dispuestos en la tapa superior (5) de este último. De esta forma,
los pasatapas (9, 13) de ambas partes quedan dispuestos para ser
unidos mediante conjuntos de unión (14). Debido a su emplazamiento,
la citada conexión eléctrica (4) queda totalmente inaccesible,
evitando así cualquier incidente por contacto. Los conjuntos de
unión (14) comprenden una serie de piezas conductoras configuradas
para conectarse con los elementos conductores de los pasatapas (9,
13), quedando dichos conjuntos de unión (14) insertados en los
pasatapas (9, 13) una vez realizada la unión.
Por otro lado, tal y como se muestra en la
figura 6, la conexión eléctrica de baja tensión (7) entre el
transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3) se realiza por
medio de unas pletinas aisladas (17) dispuestas entre los pasatapas
de baja tensión (16) del transformador (2) y las barras del cuadro
de baja tensión (3), siendo atornilladas estas pletinas (17) a los
embarrados del cuadro de baja tensión (3) ya los pasatapas de baja
tensión (16) del transformador (2). Además, tal y como se observa en
la figura 3, se puede disponer de un cajón de protección (15)
cubriendo esta conexión eléctrica de baja tensión (7), evitando así
cualquier tipo de contacto.
Tal y como se puede observar en las figuras 2 y
3, tanto las celdas de alta tensión (1) como el cuadro de baja
tensión (3) se disponen sobre el bastidor (19) estableciendo una
separación entre ambos elementos y el transformador (2). Este
distanciamiento garantiza la correcta refrigeración del
transformador (2), ya que existe espacio suficiente por donde puede
fluir el aire y así poder evacuar el calor generado por el
transformador (2). Además, se mantienen todas las aletas de
refrigeración (10) en todas y cada una de las paredes laterales del
transformador (2), evitando de este modo problemas debidos a una
mala refrigeración del transformador (2). En definitiva, se evita el
incremento en la temperatura de funcionamiento del transformador (2)
y por tanto su envejecimiento prematuro. Para poder mantener esta
distancia entre las celdas de alta tensión (1) y el transformador
(2), se emplean unos medios de amarre (18) que a su vez permiten
unir las celdas (1) con el propio transformador (2).
En resumen, las referencias numéricas utilizadas
en este texto y señaladas en las figuras mencionadas representan los
siguientes componentes de la invención:
- 1. -
- Celdas de alta tensión
- 2. -
- Transformador
- 3. -
- Cuadro de baja tensión
- 4. -
- Conexión eléctrica de alta tensión entre celdas de alta tensión y el transformador
- 5. -
- Tapa superior del transformador
- 6. -
- Centro de transformación modular compacto con conexión directa
- 7. -
- Conexión eléctrica de baja tensión entre el cuadro de baja tensión y el transformador
- 8. -
- Pared lateral del transformador o frente de maniobra
- 9. -
- Pasatapas tipo hembra de alta tensión de transformador
- 10. -
- Aletas de refrigeración del transformador
- 11. -
- Prolongación de las celdas de alta tensión
- 12. -
- Cara de la prolongación (11) donde se sitúan los pasatapas (13)
- 13. -
- Pasatapas tipo hembra de las celdas de alta tensión
- 14. -
- Conjuntos de unión
- 15. -
- Cajón de protección de la conexión (7)
- 16. -
- Pasatapas de baja tensión del transformador
- 17. -
- Pletinas aisladas
- 18. -
- Medios de amarre
- 19. -
- Bastidor
- 20. -
- Ruedas
- 21. -
- Medio de bloqueo
- 22. -
- Conmutador de tensión del transformador
- 23. -
- Medios de izado
- 24. -
- Termómetro
- 25. -
- Placa de características del transformador.
Claims (19)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Centro de transformación modular compacto con conexión directa, que comprende al menos una celda de alta tensión (l),un cuadro de baja tensión (3) y un transformador (2) que comprende aletas de refrigeración en sus cuatro paredes laterales y una tapa superior (5) configurada para permitir una conexión eléctrica de alta tensión (4) entre el transformador y las celdas de alta tensión (1) y una conexión eléctrica de baja tensión (7) con el cuadro de baja tensión (3), estando el transformador (2) soportado por un bastidor (19) caracterizado porque las celdas de alta tensión (1) y el cuadro de baja tensión (3) están apoyados sobre el bastidor (19) y dispuestos en correspondencia con una primera pared lateral del transformador (2) de tal forma que todos los elementos de maniobra de las celdas de alta tensión (1) y del cuadro de baja tensión (3) quedan en planos verticales paralelos a la citada primera pared lateral del transformador (2), accesibles para un operario, realizándose la conexión eléctrica de alta tensión (4) y la conexión eléctrica de baja tensión (7) sobre la tapa superior (5) del transformador (2) y porque las celdas de alta tensión (1) comprenden medios de unión (13) configurados para quedar enfrentados a la tapa superior (5) del transformador (2) de tal forma que la conexión eléctrica de alta tensión (4) es una conexión directa sin cables externos. - 2. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque los medios de unión (13) comprenden un pasatapas de celda por cada fase y porque la tapa superior (5) del transformador (2) comprende un pasatapas de transformador (9) por cada fase.
- 3. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 2ª, caracterizado porque los pasatapas de celda (13) se encuentran situados en una prolongación (11) de dichas celdas de alta tensión (1) que esta configurada para quedar parcialmente dispuesta sobre la tapa del transformador (2), quedando los pasatapas de celda (13) inaccesibles para un operario.
- 4. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 3ª, caracterizado porque los pasatapas de celda (13) se encuentran dispuestos en una cara (12) de la prolongación (11), encontrándose dicha cara (12) paralela a la tapa superior (5) del transformador (2), de tal forma que los pasatapas de celda (13) y los pasatapas de transformador (9) puedan quedar enfrentados entre sí.
- 5. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 4ª, caracterizado porque los pasatapas de celda (13) y los pasatapas de transformador (9), son pasatapas hembra y están unidos mediante conjuntos de unión (14) que comprenden una serie de piezas conductoras configuradas para conectarse con los elementos conductores de los pasatapas (9, 13), quedando dichos conjuntos de unión (14) insertados en los pasatapas (9, 13) una vez realizada la unión.
- 6. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque tanto las celdas de alta tensión (1) como el cuadro de baja tensión (3) se encuentran distanciadas de la citada primera pared lateral del transformador (2) definiendo un espacio libre que permite la refrigeración del transformador (2).
- 7. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 4ª, caracterizado porque la citada prolongación (11) de las celdas de alta tensión (1) se encuentra distanciada respecto del transformador (2), y unida al mismo, mediante medios de amarre (18).
- 8. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque la conexión eléctrica de baja tensión (7) comprende un pasatapas de baja tensión (16) por cada fase, dispuesto sobre la tapa superior (5) del transformador (2), y una pletina aislada (17) por cada fase en el cuadro de baja tensión (3).
- 9. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 8ª, caracterizado porque la conexión eléctrica de baja tensión (7) se encuentra cubierta por un cajón de protección (15), evitando así cualquier tipo de contacto.
- 10. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque el bastidor (19) comprende unas ruedas (20) que posibilitan la movilidad del conjunto o unidad única y compacta que forman las celdas de alta tensión (1), el transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3).
- 11. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 10ª, caracterizado porque el bastidor (19) comprende medios de bloqueo (21) que inmovilizan el centro de transformación (6) una vez haya sido colocado en su lugar de funcionamiento.
- 12. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 11ª, caracterizado porque el bastidor (19) comprende medios de izado (23).
- 13. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 12ª, caracterizado porque el bastidor (19) comprende antivibradores sobre los cuales se monta la unidad funcional de transformador (2) con objeto de absorber y no transmitir las vibraciones que se pudieran producir durante el funcionamiento del transformador (2).
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 14. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 13ª, caracterizado porque el bastidor (19) comprende un sistema de recogida de posibles derrames de aceite del transformador (2).
- 15. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque el transformador (2) comprende un termómetro (24) y un conmutador de tensión de alta tensión (22) que se encuentran situados sobre la tapa superior (5) del transformador (2) y accesibles para un operario.
- 16. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque las celdas de alta tensión (1) comprenden equipos electrónicos que permiten realizar funciones de medida, control e incluso operaciones de maniobra tanto de forma local como remota.
- 17. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 1ª, caracterizado porque las celdas de alta tensión (1) incluyen medios de protección del transformador (2).
- 18. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 17ª, caracterizado porque los medios de protección del transformador (2) son fusibles.
- 19. Centro de transformación modular compacto con conexión directa según reivindicación 17ª, caracterizado porque el medio de protección del transformador (2) es un interruptor automático.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| ES200802285A ES2355114B1 (es) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | Centro de transformación modular compacto con conexión directa. |
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|---|---|---|---|
| ES200802285A ES2355114B1 (es) | 2008-07-31 | 2008-07-31 | Centro de transformación modular compacto con conexión directa. |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE1797819U (de) * | 1959-07-18 | 1959-10-15 | Koch & Sterzel Kommanditgesell | Transformatorstation. |
| WO2003032458A1 (es) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Grupo Ormazabal, S.A. | Centro de transformación modular compacto |
| WO2004012312A1 (es) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Grupo Ormazabal, S.A. | Centro de transformación modular de reducidas dimensiones |
-
2008
- 2008-07-31 ES ES200802285A patent/ES2355114B1/es not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-07-31 TR TR2009/05948A patent/TR200905948A2/xx unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE1797819U (de) * | 1959-07-18 | 1959-10-15 | Koch & Sterzel Kommanditgesell | Transformatorstation. |
| WO2003032458A1 (es) * | 2001-10-05 | 2003-04-17 | Grupo Ormazabal, S.A. | Centro de transformación modular compacto |
| WO2004012312A1 (es) * | 2002-07-25 | 2004-02-05 | Grupo Ormazabal, S.A. | Centro de transformación modular de reducidas dimensiones |
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| Title |
|---|
| PROYECTO TIPO. CENTRO DE TRANSFORMACION COMPACTO/INTEGRADO EN EDIFICIO DE OTROS USOS. Datasheet [en línea].IBERDROLA. Diciembre, 2007 [recuperado el 23.02.2011].Recuperado de internet:<URL: http://www.ffii.nova.es/puntoinfomcyt/Archivos/nce/proyecto/MT_2-11-32(0-0).pdf> todo el documento. figura 4. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2355114B1 (es) | 2012-02-23 |
| TR200905948A2 (tr) | 2010-04-21 |
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