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Guía de Instalación Técnica – Transformador Combinado JLSZY-35

Tensión nominal del sistema: 35 kV (transformador diseñado para operar en redes de 33 kV)
Tipo: Transformador combinado con celda de media tensión integrada (interruptor-seccionador-fusibles)
Documento: Requisitos de Instalación – Primera Mitad

Esta guía proporciona instrucciones técnicas detalladas para la instalación segura y correcta del transformador combinado modelo JLSZY-35. Está dirigida a ingenieros eléctricos, técnicos calificados y personal autorizado con experiencia en equipos de media tensión. La instalación debe realizarse conforme a las normas IEC 60076-1, IEC 60076-14 (Transformadores sumergidos en aceite – Guía de aplicación), IEEE C57.12.00, IEC 62271-200 (celdas de MT) y las regulaciones locales aplicables. El JLSZY-35 integra en una única unidad hermética el transformador monofásico o trifásico, un seccionador bajo carga (o interruptor automático en versiones avanzadas), fusibles limitadores de corriente y, opcionalmente, transformadores de instrumento (TC/TT). Esta arquitectura compacta exige consideraciones específicas en espacio, conexión, puesta a tierra y verificación térmica que se detallan a continuación.

1. Requisitos previos y verificación de sitio

Antes de recibir o instalar el transformador JLSZY-35, es fundamental realizar una inspección exhaustiva del sitio de instalación. Esta etapa previene errores costosos, garantiza la integridad del equipo y asegura el cumplimiento normativo. Dado que el JLSZY-35 es un sistema combinado, su volumen y peso difieren significativamente de un transformador convencional; además, la presencia de componentes de maniobra exige mayores márgenes de seguridad y accesibilidad.

1.1. Condiciones ambientales

• Altitud: El transformador está diseñado para operar hasta 1000 m sobre el nivel del mar. Para altitudes superiores, se requiere corrección dieléctrica y térmica según IEC 60076-2. Por cada 100 m adicionales, se aplica un factor de corrección de 1.1% en la rigidez dieléctrica y 0.5% en la capacidad térmica.
• Temperatura ambiente: Rango operativo típico: -25 °C a +40 °C. Evite zonas expuestas a radiación solar directa prolongada sin protección adicional. En ambientes >40 °C, se reduce la carga continua admisible según curva térmica del fabricante (ver Sección 2.3).
• Humedad relativa: Máximo 95% sin condensación. No instalar en áreas propensas a inundaciones, salpicaduras frecuentes o acumulación de polvo conductor. La humedad excesiva puede comprometer la integridad del respiradero y promover descargas parciales en los bujes.
• Contaminación ambiental: Clase de contaminación III o IV según IEC 60815. En ambientes industriales o costeros, considere limpieza periódica de aisladores y uso de recubrimientos hidrofóbicos. El diseño del JLSZY-35 incluye aisladores de porcelana tipo “cap & pin” con fuga mínima de 450 mm para 35 kV.

1.2. Acceso y espacio libre

El área debe permitir:

• Acceso seguro para grúas o montacargas (mínimo radio de giro de 5 m).
• Espacio libre mínimo de 1.8 m al frente (lado de operación del seccionador) y 1.2 m en los demás lados para ventilación natural, mantenimiento y maniobras. Este incremento respecto a transformadores convencionales responde a la necesidad de acceso al mecanismo de operación del interruptor integrado.
• Zona libre de obstáculos en la vertical para izaje (mínimo 6 m de altura libre).
• Distancia mínima de seguridad a estructuras metálicas, edificios o líneas eléctricas vecinas: 3 m (verificar normativa local). Esta distancia garantiza el cumplimiento del nivel de aislamiento al aire (BIL = 170 kV según IEC 60076-3).

1.3. Verificación de la base

La base debe ser:

• Nivelada con tolerancia máxima de ±3 mm/m. ¿Cómo verificar la nivelación antes del llenado de aceite? Utilice un nivel láser de precisión (±1 mm/m) en dos ejes perpendiculares sobre la brida inferior del tanque.
• Construida en hormigón armado (resistencia mínima f’c = 21 MPa).
• Dimensiones mínimas: 1400 mm × 1400 mm × 350 mm (ajustar según plano del fabricante P/N JLSZY-35-INST-01). Estas dimensiones responden a la configuración asimétrica del JLSZY-35, donde el compartimento del seccionador sobresale 200 mm respecto al eje del núcleo.
• Equipada con anclajes embebidos M20 o superiores, ubicados según plano de cimentación suministrado. Los orificios deben tener tolerancia de posición de ±3 mm.

1.4. Documentación previa

Verifique que se disponga de:

• Plano unifilar del sistema con coordenadas de cortocircuito en el punto de conexión.
• Diagrama de conexiones del transformador (proporcionado por el fabricante, código DWG-JLSZY-35-ELEC).
• Certificado de pruebas de tipo y rutina conforme a IEC 60076-11 (incluyendo ensayo de cortocircuito).
• Informe de inspección visual previa al envío (si aplica), con registro de presión de nitrógeno de sellado (típico: 5–10 kPa).
• Curvas de capacidad térmica y diagrama de carga admisible según IEC 60076-7.

2. Herramientas y equipos necesarios

La instalación requiere herramientas especializadas para garantizar precisión y seguridad. A continuación, se lista el equipo esencial, ajustado a las especificidades del JLSZY-35:

3. Preparación de la base y fijación

3.1. Nivelación y alineación

1. Verifique la planicidad de la base con nivel láser. Corrija irregularidades con mortero autonivelante si es necesario.
2. Marque los puntos de anclaje según el plano del fabricante (DWG-JLSZY-35-CIM). Tolerancia de posición: ±3 mm.
3. Instale pernos de anclaje M20 (longitud mínima 350 mm, rosca UNC) con arandela plana y tuerca de seguridad autoblocante.

3.2. Fijación del transformador

1. Una vez posicionado el transformador (ver sección 4), ajuste los pernos de anclaje progresivamente.
2. Apriete en secuencia cruzada (patrón de estrella) para evitar deformaciones en la brida de fundición dúctil.
3. Verifique nuevamente la nivelación después del apriete final. La desviación angular máxima permitida es 0.5°.

3.3. Torque de apriete para anclajes

4. Manipulación y posicionamiento seguro

4.1. Inspección previa al izaje

• Verifique que todos los accesorios (tapas de bujes, tapones de drenaje, soportes de transporte) estén asegurados.
• Confirme que el transformador esté seco y sellado (presión positiva de nitrógeno entre 5–10 kPa indicada en manómetro).
• Inspeccione visualmente aisladores, tanque y conexiones en busca de daños por transporte. Registre cualquier anomalía en el informe de recepción.

4.2. Puntos de izaje

El JLSZY-35 incluye dos orejas de izaje soldadas en la parte superior del tanque, diseñadas conforme a ASME B30.20 para soportar 200% del peso total del equipo. Nunca use los bornes, el cambiador de taps, el buje HV o el mecanismo del seccionador como puntos de sujeción. El centro de gravedad está desplazado hacia el lado del compartimento del interruptor; esto debe considerarse durante el izaje para evitar inclinación.

4.3. Procedimiento de izaje

1. Coloque las eslingas en las orejas de izaje con ángulo ≤ 60°. Use protectores en las eslingas para evitar daño en pintura o soldaduras.
2. Levante lentamente hasta 10 cm del suelo y detenga. Verifique equilibrio y estabilidad. ¿Qué hacer si el equipo se inclina? Detenga inmediatamente y reajuste las eslingas.
3. Continúe el izaje a velocidad constante, evitando movimientos bruscos o oscilaciones.
4. Al posicionar sobre la base, use guías o cuñas de madera para alineación fina. No use las manos bajo el equipo.

5. Conexiones primarias y secundarias

5.1. Preparación de conductores

• Utilice únicamente conductores de cobre electrolítico, clase 2 o superior (IEC 60228).
• Sección mínima primaria: 70 mm² (para 33 kV, corriente nominal típica ≈ 150 A). Verifique la corriente de cortocircuito en el punto de conexión (típico: 12.5 kA durante 1 s).
• Sección secundaria: según carga (típicamente 150–300 mm² para 400 V trifásico, corriente nominal ≈ 500 A).
• Desnude la longitud exacta requerida por el borne. Evite filamentos sueltos que puedan causar puntos calientes.
• Limpie los extremos con paño y alcohol isopropílico. Aplique pasta antioxidante (tipo zinc-aluminio, ASTM B455) en contactos de cobre.

5.2. Conexión primaria (33 kV)

Las conexiones primarias se realizan en los bujes HV del transformador, integrados con el seccionador bajo carga y fusibles limitadores de corriente. El diseño permite operación segura sin necesidad de desconectar la línea completa.

• Asegúrese de que el seccionador esté en posición ABIERTA y bloqueado mecánicamente mediante el dispositivo de seguridad integrado.
• Conecte el cable de fase al borne del buje HV correspondiente (U, V, W). La secuencia debe coincidir con el sistema (ver placa de bornes).
• Use terminales prensables o soldados, compatibles con el diámetro del buje (M16 roscado). Verifique la relación de transformación nominal antes de energizar.

5.3. Torque de apriete para conexiones eléctricas

5.4. Conexión secundaria (400 V)

• Conecte fases (R, S, T) y neutro (N) a sus respectivos bornes en la caja de bornes LV, construida en policarbonato ignífugo (UL 94 V-0).
• Asegure el cable de protección (PE) al borne de tierra marcado con símbolo ⏚. Este borne está conectado directamente al tanque mediante barra de cobre flexible.
• Verifique polaridad y secuencia de fases con instrumento adecuado (analizador de redes o secuencímetro) antes de energizar. ¿Por qué es crítica la secuencia de fases? Porque afecta directamente a la coordinación de protecciones diferenciales y al funcionamiento de cargas rotativas.

6. Análisis de ingeniería específica para el JLSZY-35

6.1. Capacidad de soportar corriente de cortocircuito

El JLSZY-35 ha sido diseñado y probado para soportar una corriente de cortocircuito simétrica de 12.5 kA durante 1 segundo en el lado primario, conforme a IEC 60076-5. La fuerza electromecánica resultante se calcula mediante:

F = 0.2 × (I_cc)² × L / d (en newtons),

donde I_cc es la corriente de cortocircuito (A), L la longitud efectiva del conductor (m) y d la distancia entre fases (m). Para el JLSZY-35, d = 350 mm, lo que impone restricciones en la rigidez de los soportes internos. No se debe instalar en sistemas con I_cc > 12.5 kA sin coordinación previa con el fabricante.

6.2. Curvas de capacidad térmica

Según IEC 60076-7, el JLSZY-35 permite sobrecargas temporales controladas. La curva térmica admisible se basa en el modelo de “constante de tiempo térmica” del devanado (τ ≈ 5 min). A continuación, se presenta la capacidad de carga admisible:

Estas curvas asumen temperatura ambiente de 20 °C y ventilación natural. En ambientes más cálidos, se aplica factor de corrección K = (98 – θ_a) / 78, donde θ_a es la temperatura ambiente en °C.

6.3. Requisitos de puesta a tierra según IEC 60076-14

La puesta a tierra del JLSZY-35 debe cumplir con IEC 60076-14, que exige:

• Resistencia de tierra del electrodo local ≤ 1 Ω (medido con método de caída de tensión a 3 puntos).
• Conexión directa del tanque a la malla principal mediante conductor de cobre desnudo de 50 mm² mínimo.
• Separación física entre el conductor de tierra del transformador y los de telecomunicaciones (>2 m) para evitar acoplamientos inductivos.
• En sistemas con neutro sólidamente aterrizado, el neutro del secundario debe conectarse al mismo electrodo de tierra del tanque para evitar diferencias de potencial.

¿Cómo verificar la continuidad de la puesta a tierra? Use un telurómetro o multímetro de baja resistencia (resolución 0.001 Ω). El valor medido entre el borne de tierra y la malla no debe exceder 0.1 Ω.

Continuará en la segunda mitad: puesta a tierra detallada, pruebas previas a la puesta en servicio, protocolo de energización y documentación final.

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