FITformer® REG

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FITformer® REG
Transformador de Distribución Regulador
Características principales
FITformer REG 2.0:
•Transformador de distribución
Inmerso en aceite.
•Rango de potencia hasta 630 kVA.
•Tensión máxima de operación:
36 kV.
•Rango de regulación bajo carga
en tres niveles de tensión.
•Características de operación y
dimensiones equivalentes a un
transformador convencional.
•Adicionalmente cuenta con
regulación en alta tensión para
optimizar la operación.
•Líquidos aislantes alternativos:
ésteres o aceite de silicona.
El desafío:
flujo de energía bidireccional
La generación de energía descentralizada
a partir de fuentes renovables produce un
flujo de energía cada vez más complejo
en las redes de distribución de baja tensión. Debido a su creciente rentabilidad,
las turbinas eólicas y las plantas fotovoltaicas son cada vez más atractivas
especialmente en zonas rurales. Los
operadores de red deben hacer frente
al desafío de mantener la tensión
constante.
Para crear una infraestructura de red de
alta eficiencia se requiere un sistema eficiente, de alto desempeño y excepcionalmente adaptable. Este debe considerar al
generador, al consumidor de electricidad
y también al prosumidor (generador y
consumidor al mismo tiempo), dado que
sus reducciones de carga, su alimentación y capacidad de acumulación están
sujetas a considerables fluctuaciones.
Figura 1
El desafío radica en controlar la diferencia maxima de tensión
en el nodo para determinada curva de carga.
Figura 2
El transformador de distribución regulador ajusta la tensión en el
nodo de alimentación, reduciendo así la diferencia de tensión.
Diferencia máxima de tensión a plena carga y baja carga en un nodo: desafío y solución con el FITformer REG 2.0
Hacer fácil la integración de energías renovables
Para lograr la estabilidad de la red, sin necesidad de
implementar medidas costosas para su desarrollo, basta
con emplear el transformador de distribución regulador
FITformer REG 2.0.
Ademas del aceite mineral convencional es posible también aislamientos alternativos como éster biodegradable
amigable con el medio ambiente o aceites de silicona.
Las tensiones en la red pueden cambiar considerablemente debido a las diferentes condiciones de operación.
El transformador de distribución Regulador
FITformer REG 2.0 de Siemens puede cambiar su relación
de transformación bajo carga. De esta manera garantiza la
alimentación distribuida de pequeñas plantas generación
mientras ayuda a los proveedores de energía a mantenerse dentro del rango de tensión permitido. Esto es
alcanzado por las tres posiciones de regulación en baja
tensión del transformador las cuales están dentro de un
tanque corrugado herméticamente Sellado conectadas
directamente a la unidad de control del transformador.
Todas las conexiones habituales incluyendo las conexiones de regulación de alta tensión se mantienen sin
cambios. Las características de operación y dimensiones
corresponden a las de un trasformador de distribución
convencional.
Los extremos son conocidos como “plena carga sin
alimentación distribuida” y “baja carga con máxima alimentación distribuida”. La tensión es considerablemente
mayor con una alta alimentación mientras que esta se
reduce en plena carga.
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El desafío para el operador de red radica en la máxima
diferencia de tensión entre ambos casos, es decir: la
máxima diferencia en un nodo en plena carga y carga
baja, p. ej. las aplicaciones fotovoltaicas. El transformador
de distribución Regulador FITformer REG 2.0 ajusta la tensión en el nodo de alimentación hacia arriba o hacia abajo
reduciendo así la diferencia de tensión (véase figura 2).
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Estructura de la unidad de regulación
1Ensamble - Pasatapa en resina epoxica
2Contactor
3Resistencias
4Contactor de bypass
5Protección contra sobrecargas
6Fusibles
7Relé de acoplamiento
8Bloque de terminales de interface
Estructura de la unidad de regulación
Confiabilidad
• Gracias a su estructura compacta no es necesario
ningún cambio en la subestación de la red local.
• Las pérdidas equivalen a las de los transformadores
de distribución convencionales inmersos en aceite
• Evita los bucles de regulación: no se requieren medidas
de seguridad
• Mínimas exigencias de mantenimiento (no hay piezas
móviles en la parte activa del transformador)
• Fácil acceso a la unidad de control
Debido al uso de contactores de corte, la unidad de
regulación y de control es montada externamente
presentando mínimas exigencias de mantenimiento en
el FITformer REG 2.0. El Tanque del transformador no
contiene elementos móviles. De este modo se evita
la contaminación del aceite así como la necesidad de
un mayor mantenimiento.
El FITformer REG 2.0 asegura un fácil manejo gracias a la
separación de la tecnología de regulación y la de Control.
Los dispositivos de conmutación electromecánicos ubicados en una unidad separada directamente sobre el tanque
del transformador forman la pieza central del transformador de distribución regulador.
Son usados contactores que se destacan por su alta confiabilidad, su seguridad de funcionamiento y su estructura
compacta. Con hasta 5 millones de ciclos de conmutación
a corriente nominal de operación, la combinación de contactores de corte presenta una vida útil sustancialmente
mayor que los contactores convencionales.
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Unidad de control, exterior
1Candado
2Interruptor para servicio automático/manual/remoto
3Interruptor para regulación superior/inferior
4Lámpara para indicación del tap activo
5Lámpara para indicación del estado de servicio
Unidad de control, exterior
Inteligencia y fácil manejo
La unidad de control incluye un controlador lógico
programable (PLC) que permite un fácil acceso así como
la operación local. Dado que la unidad de regulación está
conectada con la unidad de control mediante un cable
de 10 m de longitud, es posible determinar libremente la
instalación dentro de la subestación.
El elemento principal de la unidad de control es el
PLC basado en el sistema SICAM CMIC universalmente
aplicado.
Este ofrece unas ventajas técnicas y mecánicas,
tales como:
• Rango de temperatura de -40 °C a +70 °C,
• Alta resistencia CEM
• Compacto
Esta Unidad de terminal remota con automatización
universal es especialmente Idónea para subestaciones
de distribución.
SICAM CMIC
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Unidad de control, interior
1Equipo de medición de energía SIMEAS P55
2Fuente de potencia
3Controlador SICAM CMIC
4Termómetro
5Suministro de tensión externo (opcional)
6Medición de tensión
7Medición de corriente
8Fusibles
9Conexión MTC
10Relé indicador de falla
11Convertidor RS232/RS485 (opcional)
Unidad de control, interior
Versatilidad del sistema SICAM CMIC
• Funcionalidad nodal como unidad terminal remota
subordinada con conexión serie y Ethernet.
• Acoplamiento de otros aparatos mediante Modbus RTU
• Programas de usuarios libremente programables para
tareas de control local, bloqueo o regulación, según
IEC 61131 3
• Mantenimiento, diagnóstico y parametrización
remota
• Configuración, diagnóstico y prueba a través
de un navegador web, altermnativamente via
SICAM TOOLBOX II
Inteligencia del sistema SICAM CMIC
Contemplando todas las posibilidades que ofrece un
sistema SICAM CMIC, este se puede integrar en una
subestación inteligente en tres niveles:
1. Supervisión/monitoreo
2. Actuación remota (Tele control)
3. Automatización y control del flujo de carga
Con ello, el sistema SICAM CMIC posibilita una integración
del FITformer REG 2.0 en una red eléctrica inteligente.
De forma estándar, se dispone aquí de la interfaz de
comunicación y protocolo según IEC 60870 5 104.
Opcionalmente se puede seleccionar, entre otros,
los siguientes protocolos: Modbus RTU, IEC 608705101,
IEC 608705103, IEC 61850, DNP 3.0.
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A
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N
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B
N
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C
Un control conmuta la activación y desactivación de los contactores:
A Se activa un bypass cuando se cierra el contactor de bypass
B Conmutación impecable de los contactores mecánicos sin picos de tensión no deseados
C El bypass se abre y el transformador se encuentra en la posición de destino
Principio de la regulación en la red de baja tensión
Control adaptable en la red de baja tensión
El circuito se compone básicamente de contactores,
resistencias y una unidad de control. Todas las piezas
son componentes confiables que se han empleado por
muchos años en diversas aplicaciones electrotécnicas.
La conexión con la unidad de regulación se establece
por medio de un cable.
El principio de regulación se basa en primer lugar en la
activación de un bypass al cerrarse un contactor (A).
La corriente fluye a través del bypass, de modo que los
contactores mecánicos pueden conmutar bajo carga
nominal sin picos ni caídas de tensión no deseadas (B).
Al alcanzar la posición de destino se abre el bypass y,
con ello, se desactiva hasta que la posición objetivo es
alcanzada (C).
Posibilidades de regulación
• Estándar: La tensión es controlada en dos niveles
dependiendo de la medición en la subestación.
(parámetro para conmutación lenta y rápida,
así como tiempos de retardo)
• Remota: regulación y monitoreo de tensión a través
de comunicación serial o basada en TCP/IP
• Manual: regulación de tensión manual mediante
los respectivos elementos de operación de la unidad
de control
• Opcional: medición de corriente adicional (evaluación
exacta del estado de la red con respecto a la cantidad
de potencia de alimentación o la carga y, con ello,
incremento de la precisión de la regulación)
• Opcional: regulación basada en medición
descentralizada en la red de baja tensión (Portafolio
de Producto SICAM incluyendo unidad de regulación
master)
• Alternativa: señales externas
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En caso de interrupción del suministro eléctrico se realiza
un arranque automático (programado por cableado en
posición nominal). Todos los parámetros ajustados se
encuentran almacenados en una micro tarjeta de memoria
(MMC), de modo que no se debe temer la pérdida de
datos incluso si no se emplea una batería de respaldo de
mantenimiento.
Servicio eficiente garantizado
Los costos de sustitución de componentes claves en la red
de distribución juegan, junto con la funcionalidad, un rol
decisivo. Especialmente en el caso de nuevos desarrollos
o productos especiales se debe calcular también, además
del alto precio de compra, la realización de modificaciones
en razón de la sustitución y costos operativos crecientes.
Gracias a su estructura compacta, el FITformer REG 2.0
puede ser integrado en subestaciones existentes. No se
requieren modificaciones constructivas adicionales.
Además, el FITformer REG 2.0, es el único transformador
Regulador del mercado que presenta las mismas
pérdidas en carga y en vacío que los transformadores de
distribución convencionales no regulables. De este modo,
el FITformer REG 2.0 con su optimización de pérdidas
compensa su costo de adquisición más rápido comparado
con los transformadores reguladores con pérdidas
adicionales.
La regulación de tensión de tres niveles en baja tensión
mantiene el número de operaciones de conmutación en
un nivel bajo. Con ello no se generan costos adicionales
para la supresión de bucles de regulación en el proceso
de conmutación.
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Publicado por
Siemens AG 2016
Energy Management Division
Freyeslebenstrasse 1
91058 Erlangen, Alemania
Siemens AG
Transformers
Katzwanger Strasse 150
90461 Nürnberg, Alemania
Referencia EMTR-B10007-00-7800
Dispo 19200
TH 101-150669 WS 0216
Salvo modificaciones y errores.
Este folleto contiene solo descripciones generales o prestaciones que
en el caso de aplicación concreto pueden no coincidir exactamente
con lo descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia
de un ulterior desarrollo de los productos. Por ello, la presencia
de las prestaciones deseadas solo será vinculante si se ha estipulado
expresamente al concluir el contrato.
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