Servicio Ecuatoriano de Normalización
Quito
NORMA TÉCNICA ECUATORIANA
Ecuador
NTE INEN-IEC 60076-2 Ediéión 3.0
TRANSFORMADORES DE ENERGÍ PARTE : ELEVACIÓN TEMPERATURA DE TRANSFORMADORES SUMERGIDOS LÍQUIDO lEC 60076-2:2011, IDT)
DE EN
POWER POWE R T TRA RANS NSFO FORM RMER ERS S - PAR ART T 2: TEMPERATURE RISE FOR LIQUID-IMMERSED TRANSFORMERS TRANSF ORMERS lEC 60076-2:2011, IDT)
Correspondencia: Esta Norma Técnica Ecuatoriana es una traducción idéntica 2:2011.
de la
Norma Internacional lEC 60076-
ICS: 29.180
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los derechos reservados
NTE INEN-IEC 60076-2
Prólogo nacional Esta Norma Técnica Ecuatoriana NTE IN EN-lEC 60076-2, es una traducción idéntica de la Norma Internacional lEC 60076-2, Power transformers - Part 2: Temperature Temperature ris rise e for íquid-immersed transformers. El comité nacional responsable de esta Norma Técnica Ecuatoriana y de su traducción es el Comité Técnico de Normalización Transformadores . Para los propósitos de esta norma, se ha hecho el siguiente cambio editorial: a)
en 6.2 se ha incluido una Nota explicativa INEN para brindar orientación a los usuarios.
Para el propósito de esta Norma No rma Técnica Ecuatoriana se en listan los documentos docume ntos normativos no rmativos internacionales que se referencian en la Norma Internacional lEC 60076-2:2011 y los documentos normativos nacionales correspondientes:
ocumento Normativo Internacional Internacional lEC 60076-1:2011, Pow Power er transformerstransformers- Pa Part rt 1: General lEC 60076-8:1997, Power transformers - Part 8: Application guide lEC 60085:2007, Electrical evaluation and designation
insulation
Thermai
lEC 61181:2007, Mineral oil-fi/led electricai equipment - Application o f dissolved gas analysis (DGA) lo factory tests on electricai equipment Guía lEC 115:2007, Application of uncertainty of measurement lo conformity assessment activities activi ties in the e lectrotechnica l sector
ocumento Normativo Nacional NTE INEN-IEC 60076-1:2017, Transformadores : Generalidades (lEC de energía - Parte 60076-1.2011 IDT) No existe documento normativo nacional NTE INEN-IEC 60085:2014, Aislamiento eléctr eléctrico. ico. Evaluación y designación térmica. (lEC 60085:2007 IDT) No existe documento normativo nacional
No existe documento normativo nacional
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NTE INEN-IEC 60076-2
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2 3 4
ÍNDICE
.1 Objeto y campo ca mpo de aplicación .............. .............. . Referencias normativas .......... ............ . 1 Términos y definiciones.................... definiciones. ........................ ..... ........... ............. ............... . .......................... ............. .................. ..... . .1 . ....... 3 Métodos de refrigeración ..... . 3 Símbolos de identificación ...................... .............. ........ . 4.1 Transformadores con métodos de refrigeración refrigeración alternativos ............... . . ........... 4 4 2
.............. ······· 5 Condiciones de refrigeración normales ............... ........ ............... ........ . Transformadores Transformador es refrigerado refrigerados s por aire ............................................... ................................................................... .................... 5.1 . 5 .2 Transformadores Transforma dores refrigerados por agua . 5 Límites de elevación de temperatura ......... ................. ................. ........... . ................................ ............... .............................. ............. 5 6 Generalidades ..................................... 6.1 ······················ 5 Límites de elevación de temperatura a potencia nominal ...................................................... 6 6.2 Requisitos modificados para condiciones condicion es de refrigeración refrigeració n especial... especial........ ..... . ...... ............. ........... .... 7 6 3 Generalidades. ............ ............ .. .... .. ... ...... ..... ... ..... .. .... ....... .............. ......... . ...... ........... ........... ............ ........... ......... .... 7 6.3.1 Transformadores Transfo rmadores refrigerados por aire ...... ....... 7 6.3.2 Transformadores Transformad ores refrigerados por agua . 8 6 3 3 Elevación de temperatura durante un ciclo de carg a especificado .......................... ..................... ..... . . 8 6 4 7 Ensayos de elevación de tempe ratura. ratur a. ............ ............ ................................. ................................. ......... ............... ...... 9 Generalidades Generalidad es ........ ........ .......................... .......................... .............. ...................... ........ .9 7.1 Temperatura Temperatu ra de dell medio de refrigeraci refrig eración.... ón.......... ........ .. ................. .......... .................. ........ . ...... ............. .......... ... 9 7 2 5
Temperatu ra ambiente..... Temperatura ambien te............ ......... .................. .................. ....... .............. ....... Temperatura Temperatu ra de dell agua....... agua. ............ ........... ..... ................... ....... .............. ......... ....... ............ ..... Métodos de ensayo para la determinación de la elevación de temperatura....
7.2.1 7.2.2 7.3
;
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9 10 10
devanad:os . : : : :
Modificación del ensayo para transforma trans formadore dores s particulares.................... particulares. ................... ....... ............ ..... . 11 Determmac1ón Determ mac1ón de las temperatu tempe raturas ras dellíq del líqu1d u1do. o. ..... . . .... . . ....... . . ..... ... 7.4 13 Temperatura de líquido en la parte superior................... .............................. 7.4.1 13 Temperatura promedio promedio del líq uido y temperatura de dell líqui líquido do en la parte inferior ........ .... .... . 13 7.4.2 7.5 Determinac Deter minación ión de las elevaciones de temperatura del líquido, en la parte superior, promedio e inferi inferior or .... . ...... ...... . ...... .... . 14 Determinación de la temperatura temperatura promedio del devanad o....... ........ ....... . 14 7.6 7.7 Determinación de la resistencia del devanado en el instante del corte 15 7.8 Determinación de la elevación de temperatura promedio del devanado en el instante del 7.3.3
corte .......................................................................................................................................... 15 7.9 Determinación del gradiente entre la temperatura tempera tura promedio de dell devanad devanado o y la temperatura temperat ura promedio prome dio del líquido ............................................................................................................... ..... 16 Determinación de la elevación de temperatura del punto caliente de los devanados 16 7.1 O Generalidades.. ............ ............ ................. ................. .............. .............. .............. .................. .... ....... .......... ... 16 7.10.1 Determinación por cálculo. cálc ulo. ........ .... ........ ...... .. .............. ............... ................. 16 7 10 2 Medición directa durante el ensayo de elevación eleva ción de temperatura... temperat ura... ...... ...... 17 7.1 0 3 Incertidumbre que afectan a los resultados del ensayo de elevación de temperatura ......... 17 7.11 Análisis de gases disueltos en el acei aceite.. te.. .................. ....... ............. ...... ....... .......... ... 17 7.12 7 13
Correcciones
18
Anexo A informativo) informativo ) Determinación de la elevación de temperatura temper atura del punto caliente del del devanado deva nado para transformadores con refrigeración OFAF y OFWF basada en la temperatura del líquido en la parte superior del tanque ................................................................................................................ 19 ©lE
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NTE INEN-IEC 60076-2
Anexo B informativo) Métodos Mét odos para estimar la elevación de temperatura del punto caliente de dell devanado....... devanad o.............. ......... ........ .... .... ....... ..... ......... ......... ........................... ............................... .... . ................................................................. ................................. ................................ 21 Anexo C informativo) informati vo) Técnicas utilizadas en el ensayo de de elevación de temperatura tempera tura de transformadores transforma dores sumergidos en líq líquido uido.. . .............. .............. . .................. ......... ................. ................. .................. ................ ....... 26 Anexo D informativo) Análisis de gases disueltos para la detección de recalentamiento local. .......... 35 Anexo E informativo) i nformativo) Aplicación de sensores de fibra óptica para medidas de arrollamiento de punto caliente .................................... ....................................................... ..................................... .................................... ..................................... ..................................... ................................ .............. 39 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... ····························--····· 43 Figura B 1 - Modelo Modelo de distr distribu ibució ciónn de la elevación de temperatura para métodos de refrigeración ON ................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. ................................. ................................. ................................ ............... 22 Figura
B 2
0/V .........
Valor del factor . ...... .. .. .. ...
Q
.
como una función de . ... .. .. . . .. . .
la
potencia nominal y de la altura de la pletina
················ ·······
········ ········· ········· ···
23
Figura B 3 Caminos típicos del flujo del líquido en un devanado en discos con arandelas desviadoras .................... .................... ... ....... ...... ... ...... ... .......... ............. ............. . ...................... .......... ........................ ....................... ....................... ................... ....... 24 Figura C 1 -Circuito recomendado para transformadores con un devanado de baja resistencia utilizando dos fuentes de corriente continua separadas, una por cada devanado ..............................
28
Figura C 2 - Circuito alternativo recomendado recomend ado utilizando solamente una fuente de corriente continua paraa ambos devanados ............................... par ............................................... ................................ ................................ ............................... ............................... ....................... ....... 28 Figura
C 3
Variación
Figura
C 4
Ex1rapolación de la curva de enfriamiento, utilizando
w
t) =
0
kt
de
+ Be -t Tw
la temperatura promedio del devanado después del corte ....................... 29
.. .. ..
..
. . . .. .. .. .. .. .. .. . .
la
curva de ajuste 34
.. . ..
Figura E 1 -Aplicación del sensor de fibra óptica para un devanado en discos de un transformador tip tipoo columnas ............................................ ................................................................... .............................................. ............................................. .......................................... .................... 41 Figura E 2 - Aplicación del sensor de fibra óptica para un cable transpuesto en un transformador tipo columnas ............................................................................................................................................ 41 Figura E. 3 Modalidad de aplicación del sensor de fibra óptica en el espaciador del devanado de un transformador transfo rmador tipo columnas. colum nas.... ... ...................................... .......................................... .... ............................. ............................... .... ........ ........ ........ ........ ....... ... 42 Figura E 4 Aplicación del sensor de fibra óptica para devanado de alto voltaje de un transformador tipo acorazado acoraz ado .... .... ... ..... ... ..... ................................ ................ ............................... ............................... ................................ .................. 42 Tabla
Límites de elevación de temperatura
... 6
Tabla
2 - Valores recomendados de correcciones de elevación de temperatura en caso de condiciones de servicio especiales ... . ........................................................................................ ?
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NTE INEN-IEC 60076-2
Tabla 3 Exponentes para las correcciones de los resultados del ensayo de elevación de temperatura ........... . ................... ........... .. . ···············
······ 18
Tabla A Elevaciones de temperatura del punto caliente del devanado para algunos transformadores específicos determinados a partir de los datos de un ensayo de calentamiento convencional combinado con la elevación de temperatura del punto caliente del devanado calculado y a partir de mediciones directas de fibra óptica....... óptica ....... ............... ...... ............. ......... .. ...... ...... ...... ...... . ................... ..................... 20 Tabla
C
Ejemplo de hoja de cálculo de la curva de enfriamiento
Tabla
D
Tabla
D
Límites admisibles para las tasas de incremento de gas
Tabla
E
Número de sensores mínimo recomendado para transformad transformadores ores trifásicos ................. 39
Tabla
E 2
Número de sensor sensores es mínimo recomendado para transformadores monofásicos ........... 39
Valor mínimo detectable S0 de gases en
el
aceite .......... ............ .. .
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iv
NTE IN EN-lEC 60076-2
Parte
:
TRANSFORMADORES
DE ENERGÍA
Elevación de temperatura de transformadores sumergidos en líquido PRÓLOGO
1)
EC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización,
1
de lEC).a la El que comprende los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionalesrelativas objetivo de lEC estodos promover la cooperación internacional sobre todas las cuestiones normalización en los campos eléctrico electrónico. electrónico. Para este fin tamb también ién para otras actividades, lEC publica Normas Internacionales, Especificaciones Técnicas, Informes Técnicos, Especificaciones Disponibles al Público (PAS) Guías (de aquí en adelante Publicaciones lEC ). Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquier Comité Nacional de lEC que esté interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Las organizaciones internacionales internaciona les públicas privadas relacionadas con lEC también participan en la elaboración. lEC colabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO), de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas.
2)
Las decisiones formales o acuerdos de lEC sobre sobre materias técnicas, expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinión sobre los temas relativos a cada comité técnico en los que existe representación de todos los Comités Nacionales interesados.
3
Las publicaciones lEC tienen la forma de recomendaciones para uso internacional se aceptan en este sentido por los Comités Nacionales mientras se hacen todos los esfuerzos razonables para asegurar que el contenido técnico de las publicaciones lEC es preciso, lEC no puede ser responsable de la manera en que se usan o de cualquier mal interpretación por parte del usuario.
4)
Con el fin de promover la unificación internacional, los Comités Nacionales de lEC se comprometen a aplicar de forma transparente las Publicaciones lEC, en la medida de lo p o s i b l e en sus publicaciones nacionales regionales. Cualquier divergencia divergenc ia entre entre la Publicación lEC la correspondiente publicación nacional o regional debe indicarse de forma clara en esta última.
5)
lEC por sí mismo no proporciona proporc iona ninguna evaluación de la conformidad. Los organismos organis mos de certificación independientes proveen los senvicios de evaluación de la conformidad y, en algunas áreas, acceden a las marca de conformidad lEC. lEC no es responsable por los senvicios realizados por los organismos de certificación independientes.
6)
Todos los usuarios deberían asegurar asegurarse se de que tienen la última edición de esta publicación.
7
No se debe adjudicar responsabilidad a lEC o sus directores, empleados, auxiliares o agentes, incluyendo expertos individuales miembros de sus comités técnicos comités nacionales de lEC por cualquier daño personal, daño a la propiedad u otro daño de cualquier naturaleza, directo o indirecto, o por costos (incluyendo costos legales) gastos derivados de la publicación, uso o confianza de esta publicación lEC o cualquier otra publicación lEC.
8)
Se debe prestar atención a las referencias Normativas citadas en esta publicación. La utilización de las publicaciones referenciadas es indispensable para la correcta aplicación de esta publicación.
9)
Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación lEC puedan ser objeto de derechos de patente. No se podrá hacer responsable a lEC de identificar alguno o todos esos derechos de patente.
Esta Norma Internacional lEC 60076-2 ha sido elaborada por el comité técnico 14 de lEC: Transformadores de energía. ©lEC
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T o d o s los
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NTE IN EN-lEC 60076-2
Esta tercera edición anula y sustituye a la segunda edición publicada en 1993. Es una revisión técnica
Esta edición incluye los siguientes cambios técnicos significativos con respecto a la edición anterior: a) b e
d)
la norma es aplicable solo a transformadores sumergidos en líquido; se han incorporado entre las prescripciones, los límites de elevación de temperatura de puntos calientes del devanado; se han mejorado las modalidades para los ensayos de elevación de la temperatura en relación a los nuevos requisitos térmicos; se han han añadido cinco anexos informativos a fin de de facilitar la aplicación aplicación de lla a norma.
El texto de esta norma se basa en los siguientes documentos:
FDIS
Informe de Voto
14/669/FDIS
14/676/RVD
El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información sobre la votación para la
aprobación de esta norma:
Esta norma ha sido elaborada de acuerdo con las Directivas ISO/lEC, Parte 2. En la página web de lEC puede encontrarse una lista de todas las partes de la serie de normas lEC 60076, bajo el título general Transformadores de energía
El comité ha decidido que el contenido de esta norma permanezca vigente hasta la fecha de mantenimiento mantenimie nto indicada en la página web de lEC http://webstore.iec. http://webs tore.iec.ch ch en los datos relativos a la norma específica. En esa fecha, la norma será
• • • •
confirmada; anulada; reemplazada por una edición revisada; o modificada.
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¡
NTE
IN EN-lEC
60076-2
TRANSFORMADORES Parte 1
:
DE
ENERGÍA
Elevación de temperatura de transformadores sumergidos
Objeto
campo
de
en
líquido
aplicación
Esta parte de lEC 60076 se aplica a transformadores sumergidos en líquido, identifica transformadores de energía según sus métodos de refrigeración, define los límites de elevación de temperatura y provee métodos para los ensayos de elevación de temperatura.
2
Referencias normativas
Los siguientes documentos de referencia son indispensables para la aplicación de este documento. n el caso de referencias con fecha, solamente se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, se aplica la última edición del del documento docume nto referenciado incluyendo cualquier modificación). lEC 60076-1, Transformadores
de energía
lEC 60076-8:1997, Transformadores
Parte
de energía
:
Generalidades
Parte
8:
Guía de aplícacíón
lEC 60085:2007, Aislamiento eléctrico Evaluación y designación térmica lEC 61181:2007, Equipos eléctricos rellenos de aceite mineral - Aplicación del análisis disueltos AGD) a ensayos ensayo s d de e fábrica de equipos ef eféctrícos éctrícos Guía lEC 115 2007, Aplicación de incertidumbre la conformidad en el sector electrotécmco electrotécmco
3
Términos
de
la medición para las activ1dades
los
términos
de
de
gases
evaluación
definiciones
Para propósitos de este documento, se aplican los siguientes.
y
definiciones dados
31 medio de refrigeración externo transfor mador aire o agua) el medio externo al sistema de refrigeración del transformador calor producido por la s pérdidas de dell transformador
al
en
lEC 60076-1 y
cual se transfiere
el
32 medía de refrigeración interno el líquido en contacto con los devanados y otras partes del transformador por medio del cual el calor producido por las pérdidas se transfiere al medio de refrigeración externo NOTA
El
líquido puede ser aceite mineral u
otro
líquido natural y sintético
33 elevación de temperatura la diferencia entre la temperatura de la parte en consideración por ejemplo, lla a temperatura promedio de los devanados) y la temperatura del medio de refrigeración externo 3 4
temperatura del líquido en la parte superior
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NTE INEN-IEC 60076-2
INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INEN-IEC 60076-2 ORIGINAL: Fecha de iniciación 2015 06 02
TI TITU TULO LO:: TRANSFORMADO TRANSFORMADORES RES DE ENERGIA ENERGIA - PARTE PARTE : Código ICS: ELEVACIÓN DE TEMPERATURA DE TRANSFORMADORES 29.180 29.180 SUMERGIDOS EN LÍQUIDO lEC 60076-2:2011, IDT REVISION: del estudio: La Subsecre Subsecretaría taría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de
por Resolución publicado en el No. Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: Comité Técnico de: Transformadores Fecha de iniciación: 2016 12 14 Integrantes del Comité:
Fecha
NOMBRES:
INSTITUCIÓN REPRESENTADA:
lng. Josué Bonilla Presidente) lng. Luis Ángel Herdoiza lng. Ramiro Rasero Vi nueza
RVR TRANSFORMADORES PETROAMAZONAS EP EMPRESA ELECTRICA DE R IOB
lng. Hernán lturralde
S.A. EMPRESA
lng. Israel Carrión lng. Eduardo Espinoza lng. George Benitez lng. Carlos Tu piza lng. Lenin Mantilla lng. Renato Al mache lng. Miguel Romero lng. RobertoMuñoz lng. Ronald Chicaiza lng. Jennyffer Cis Cisneros neros Secre Secretaria taria Técnica Proyectos)
Otros trámites: La Subsecret Subsecretaría aría de la Calidad del Ministerio norma
Oficializadaa como: Oficializad No
de
de
de
aprobación: 2016
12 21
MB
EER
ELÉCTRICA PROVINCIAL DE C OTOP XI ELEPCO S.A. DE SERVICIO ACREDITACIÓN ECUATORIANO CORPORACIÓN ELÉCTRICA DEL ECUADOR CE LEC E P ELECTROGUAYAS DE CORPORACIÓN NACIONAL ELECTRICID D CNEL EP EMPRESA ELÉCTRICA Q U I T O EEQ S.A. TRANSFORMAN ECUATRAN WEG COLOMBIA CORPORACIÓN ELÉCTRICA DEL ECUADOR CELEC E P TRANSELECTRIC I N E N DIRECCIÓN ZONAL DEL GUAYAS IN E N DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
Industrias y Productividad aprobó este proyecto de
Por Resolución No. No.
Registro Oficial
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Servicio Ecuatoriano de Normalización N E N - Baquerizo Moreno E8-29 Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999- Telfs: 593 2)3 825960 al 3 825999
Dirección Ejecutiva direccion@normalizacion gob ec
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