beneficios del actuador magnético en interruptores de

SANTIAGO - CHILE, JULIO 30, 2019

XI Jornadas Técnicas ABB en Chile 2019Edwin Parra | Business Development – Electrification ELDS , USA

Beneficios del Actuador Magnético en Interruptores de Media Tensión tipo Exterior modelo R-MAG

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August 8, 2019 | Slide 2

R-MAGInterruptor de Media Tensión tanque muerto para exterior

CONTENIDO:

▪ Introducción

▪ Enfoque Técnico

▪ Aplicaciones

▪ Ventajas del R-MAG

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August 8, 2019 | Slide 3© ABB Group August 8, 2019 | Slide 3

GridShield High Voltage Unit

15kV 1250A 38kV 1250A, 2000A

15kV 2000A, 3000A

27kV 1250A, 2000A

R-MAGPortafolio de productos

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1972: Desarrollo interruptor Tipo R, mecanismo de resorte

1983: Desarrollo interruptor Tipo V, mecanismo de resorte, con doblecámara de vacío

2002: Desarrollo interruptor R-MAG 15 / 27kV con actuador magnetico

2010: Desarrollo interruptor R-MAG 38 kV con actuador magnetico

2012: Extensión de Rating: 40 kA capacidad interruptiva en R-MAG 38 kV

R-MAGHistoria de éxito en ABB

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R-MAG

Tensión (kV) 15.5 27 38 38

Corriente nominal (A)1250 / 2000 / 3000

/ 3700*1250 / 2000 1250 / 2000 1250 / 2000

Interrupting (kA) 12 - 25 12 - 25 31.5 40

BIL (kV) 110 125 - 150 150 - 200 150 - 200

Frecuencia (Hz) 50 / 60 50 / 60 50 / 60 50 / 60

Tiempo de interrupción

(Ciclos)3 3 3 3.5

Operaciones mecánicas 10,000 10,000 10,000 10,000

Ciclo de operaciónO-0.3 sec-CO-3 min-CO

Excede lo requerido por el estándar ANSI

Capacitor Switching «Definite Purpose» según la ANSI C37.06 - 2000 tabla 2A

R-MAGCaracterísticas técnicas

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1. Ensamble de Interruptor al Vacío

– Los interruptores ABB están diseñados para soportar hasta 30,000 operaciónes mecánicas o con carga

2. Mecanismo de Operación

– Provee una operación confiable aún después de periodosextensos de inactividad

3. Tarjeta Electrónica de Control

– Es compatible con todas las funciones control como son ciclos de recierre, sobrecorriente, entre otros

R-MAGComponentes principales

ABB es el principal fabricante a nivel mundial de interruptores de vacío.

– Nuestra fabrica se localiza en la ciudad de Ratingen, Alemania.

– Ha funcionado desde 1980

– Hasta ahora se han fabricado mas de 2 millionesde interruptores de vacío.

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R-MAGInterruptores de vacío

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– Tecnología probada en interruptores metalclad

– Una sola botella de vacío por polo

– Alta resistencia dieléctrica por el material aislanteutilizado en su construcción

– Adecuado para diferentes condiciones climaticasalrededor del mundo

– Tecnología robusta y compacta con enfoquemodular

– Libres de mantenimiento de por vida


Diseñado para 30,000 operacionesmecánicas con carga

Hasta 40 operaciones de interrupcióna su máxima capacidad interruptiva

Margen de diseño de 3:1

Nivel máximo de interrupción de corriente 40kA

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ABB ha utilizado actuadores magnéticosdesde 1997

Más de 22,000 actuadores magnéticosinstalados en el mundo

Un equipo global de ingenieros es responsible del diseño de todas las familias de actuadoresmagnéticos

▪ Provee un mecanismo de operación confiable aún despúes de largos periodos de inactividad

R-MAGActuador Magnético

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armadura

Laminacionde acero

Iman permanente

bobinas

Conexion aleje ppal de giro


Exploded View of Magnetic Actuator

end bearings

movable armature

steel laminatehousing

permanent magnets

coils steel end plates


Exploded View of Magnetic Actuator


R-MAG Video

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VM1

GSH II

FSK IIR-MAG

OVB-SDB

AMVAC

ABB es Líder Mundial en Actuadores Magnéticos


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Operación de apertura del interruptor

1.- Flujo magnético en posición de cierre

2.- Flujo magnético más corriente en la bobina de apertura

3.- Flecha alcanzando la posición apertura

4.- Posición de apertura alcanzada


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08 de agosto de 2019 | Slide 17

Diseñado para soportar 100,000 operaciones en 15/27kV y 50,000 para 38kV

–Margen de diseño 10:1

Una sola parte móvil.

No requiere mantenimiento


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08 de agosto de 2019 | Slide 18


El uso de materiales magnéticos de alta calidad permiten desarrollar actuadores magnéticos con una alta expectativa de vida:

– La reducción del flujo magnético es de menos del 1% a lo largo de 100 años a una temperatura de 120°C

– Hasta 100,000 operaciones para 15kV y 27kV

– Hasta 50,000 operaciones para 38kV

– Sólo una parte móvil

– No requiere mantenimiento


Magnetic life expectancy


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Unidad de

ControlFuente de

poder y unidad

de recarga

Caja de

switches

Relevadores

de protección

externos

Entradas Binarias

Conexión de Potencia

Señales de

Control

Actuador

MagnéticoCapacitores

Salidas BinariasPanel de

Control

ED2.0

Estación de

Alimentación

Auxiliar

Diagrama eléctrico

R-MAGTarjeta electrónica

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Ventajas del ControlElectrónico

1. Flexibilidad en la tensión de control

2. Consistencia en la operación al utilizar energía almacenada encapacitores

3. Autosupervisión de electrónica

4. Posibilidad de apertura de emergencia


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Contactos de salida de “Unidad Lista” y “Unidad no Lista” proveen una alarma bajo las siguientes condiciones:

– Continuidad de las bobinas de cierre y apertura del actuador

– Alimentación de la fuente de poder auxiliar

– Sensores de Posición

• Una condicion “Not Ready” no permite el cierre

• Permitirá la apertura si el problema es relacionado a la posición de los sensores

– Supervisión de tensión de capacitores:

• Open-close-open: 78 V

• Close-open: 72.5 V

• No se puede cerrar el interruptor sin suficiente energía para volver a abrirlo

• La apertura se realiza con 49 V

Autosupervisión incorporada


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La palanca de accionamiento manual está conectada electrónicamente para prevenir un cierre de la unidad mientras se encuentre en la posición de bloqueo.

– Función 69

Requiere que un operador reponga la palanca (manualmente) a su estado normal de operación para permitir el cierre y posteriores aperturas (locales o remotas)

Palanca Manual de Emergencia


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Requerimientos ANSI C37.06-2000

– 500 operaciones entre servicios

– 2,000 operaciones mecánicas sin carga.

Características R-MAG

– 2,000 operaciones entre servicios

• Lubricación de superficies de contacto en bujes metalicos

• Verificación de torque en las barras

• Verificar calentadores

• Verificar el viaje del mecanismo.

R-MAGOperaciones del Interruptor

▪ Interface sencilla

▪ Acceso rápido y sensillo al alambrado de control

▪ Amplio espacio para el área de control

R-MAGInterface sencilla de trabajo

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▪ Colores especiales engabinete metálico

▪ Aterrizamiento externo y soporte para apartarrayos

▪ Gabinete de Acero Inox

▪ Boquillas extra-creep

R-MAGAlto nivel de personalización

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▪ El Interruptor R-MAG puede alojar hasta 3 CTs por boquilla

▪ Se pueden ofrecer CTs de muy alta precision (0.1s) o muy alto burden (200VA)

▪ Relaciones de transformación: 600:5 hasta 6000:5

▪ Se pueden fabricar acorde a IEEE, IEC, CSA, etc…

▪ ABB tiene fábrica propia de CTs…


Relevadores Micro

Relevadoreselectromecánicos

Medidores

Tablillas de prueba

Conmutadores especiales

UPS

Panel de control


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R-MAG Algunas Aplicaciones en la Industria

• Maniobras con Bancos de Capacitores

• Proteccion de lineas aereas y subterraneas

• Interruptor en subestaciones moviles

• Granjas Eolicas y Solares

• Transferencia de carga entre buses de distribucion

• Interruptor de respaldo

• Maniobras con reactores**


R-MAGAplicaciones en la Industria – Subestaciones (distribucion)

R-MAGAplicaciones en la Industria – Energia Eólica



R-MAGEn circuito collector y sub-estacion


R-MAG – Unifilar tipico de Granja Eólica


R-MAG Desarrollos Futuros: R-MAG 2da Generacion

• Necesidades presentes?

• Mejorar mantenimiento preventivo?

• Mucho mantenimiento correctivo?.

• Mejorar mantenimiento predictivo?



• Mejoras al mantenimiento predictivo

• Monitoreo de temperatura

• Identificacion de puntos calientes

• Capacidad de implementar alarmas

• Identificacion de un aumento en la resistencia de contactos

• Perdida de presion de cierre de interruptor

• Mas seguridad al operador (arco interno)

• Componentes: Aisladores polimericos

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Interruptores de Vacío ABB

– El mayor fabricante de interruptores de vacío

– Diseñados para soportar 10,000 operacionesmecanicas con carga.

Actuador Magnetico ABB

– Elimina la necesidad de mantenimiento al mecanismo de operación.

– Lider mundial en tecnología de actuadormagnetico.

Controlador Electrónico ABB

– Instalación y cambio Plug and play

– Fuente de alimentación flexible en AC o DC

Alta capacidad de customización

R-MAGVentajas del R-MAG

R-MAGPreguntas?


beneficios del actuador magnético en interruptores de

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