Siemens Andina Transformers -...
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Siemens Andina TransformersEl Transformador y su Aplicación en la Generación de Energía Eólica y Fotovoltaica
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Page 2 Fredy Andrés Murcia / Transformadores
Tabla de contenido
• Portafolio de Servicios Siemens Andina Transformadores 4
• Energías Renovables
Energía Eólica y Energía Solar 12
• El Transformador y su papel en la Generación de
Energía Eólica y Energía Solar 15
• Características Particulares Transformadores
Energías Renovables 18
• Normatividad 28
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Fabrica de Transformadores Siemens(Tenjo, Colombia)
Transformadores Siemens
Norte America
Centro AmericaSur America
• ANSI
• IEC
• ICONTEC (Colombia)
• NMX (México)
• NTP (Perú)
• NB (Bolivia)
• NBR (Brasil)
• CADAFE/COVENIN
(Venezuela)
• CSA (Canadá)
•ELEKTRA (Panamá)
• EDESUR (Rep.
Dominicana)
• ENDESA
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Transformadores SiemensTransformadores 100% hechos en Colombia
• Planta ubicada a 8,5 km. del centro de Bogotá.
• Área ocupada 25.000 m2
• 320 colaboradores.
• Capacidad dependiendo el “mix” de producción de 3,000 a 5,000
MVA/año
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Portafolio Siemens Transformadores
Siemens fabrica transformadores de distribución y potencia a partir de 3kVA.
Siemens ofrece Transformadores de distribución y potencia a partir de series de tensión de 1,2 kV.
Nuestros transformadores son fabricados y probados acorde a estándares internacionales.
Hasta 5000 MVA o hasta 20.000 unidades por año
La fábrica de transformadores en Colombia tiene capacidad de producción hasta 5000 MVA o hasta 20.000 unidades por año dependiendo del mix de producción.
Todos los Tipos
Fabricación de transformadores acorde a estándares nacionales e internacionales.
Nuestros transformadores satisfacen las necesidades de cada cliente (Transformadores customizados).
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Portafolio Siemens Transformadores
Transformadores de
DistribuciónTransformadores de Potencia
• Monofásicos y Trifásicos.
• Autotransformadores.
• Elevadores para generadores
(GSU).
• Para estaciones móviles.
• Para compensación reactiva
(SVC).
• Reconectables (Dual voltage).
• Monofásicos y Trifásicos.
• Pedestales.
• Para puesta a Tierra (Zig-Zag).
• Auto protegidos.
• Ocasionalmente sumergibles.
• Tanque corrugado
(Requerimientos especiales).
• Núcleo amorfo.
Alternativas Comunes
• Aceite vegetal (FR3).
• Transformadores de alta
eficiencia (bajas pérdidas).
• Bobinas en aluminio.
• Transformadores para cargas
no lineales.
Transformadores Especiales (On-Shore Application)
• Para generación eólica (Norma ANSI).
• Para generación Solar (Norma ANSI).
• Oil & Gas / Aplicaciones para la minería.
• Operación 6,12,24 pulsos.
• Multi-Tap.
• De arranque (Start Up).
• Captivos (Captive).
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Portafolio Siemens Transformadores
Portafolio de Producto
Características de Producto
RT
Transformadores Rectificadores
DT
Transformadores de Distribución
3 kVA
PT
Transformadores de Potencia
7,5 MVA
For more details see next slide
DT PT RT
ONAN/ONAF Cooling
KNAN/ KNAF Cooling
OFAF Cooling
Wound Core
Stacked Core
Amorphous Core
DETC
OLTC
Cooper/Aluminium Windings
Double/Tripple tier
Phase-shifter
Air terminal chamber
Cable box
Bus Ducts
Plug-In type (e.g. “Pfisterer”)
60 MVA7,5 MVA
20 MVA3 kVA
Page 8 Fredy Andrés Murcia / Transformadores
Transformadores SiemensFabrica y líneas de producción
5 kVA - 500 kVA>500 kVA - 7,5 MVA
>7,5 MVA - 60 MVA (ONAN)
Small Distribution
TransformersMedium Distribution
Transformers
Large Distribution
Transformers
7000 – 15.000 Unidades por año de
acuerdo al “mix”>300 Unidades por año >80 Unidades por año
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Proceso de Fabricación
Diseño del transformador
Metal Mecánica
(Outsourcing In-House)
Corte de Núcleo
Fabricación de Bobinas
Ensamble de Transformadores
Pruebas
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Transformadores de Distribución
ReferenciasPortafolio y Soluciones
Referencias
EPM, ELECTROHUILA,
ELECTRICARIBE,
ENELCO, PDVSA, ISA,
ENSA
Transformadores Inmersos en Aceite Vegetal
Referencias
VOITH HYDRO (Colombia)
1 Unit 17/25MVA, 115kV (2013)
COOPESANTOS (Salvador)
Autotransformer 10/13MVA –
34,5kV (2012)
Transformadores Sumergibles &
Ocasionalmente Sumergibles
Subestaciones Móviles.
Referencias
EDELNOR, EMCALI
Designed to withstand
environment conditions
Referencias
ELECTRICARIBE
1 Unidad 20 MVA 115
kV.
EMPRESA ELECTRICA
DE QUITO
1 unidad 25 MVA 138
kV.
Transformadores Especiales
Transformadores Para Energías Alternativas
Referencias
OXY, ECOPETROL,
PETROAMAZONAS, PETROBRAS,
PERENCO, EMERALD,
PETROMINERALES.
Referencias
SPARTA/DSC (USA)
First Light Project (Canada)
NEXT ERA (USA)
ENEL GREEN POWER (USA)
RES Americas
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Energías Renovables
Energía Eólica
Energía Fotovoltaica
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías Renovables
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesEl Transformador en la Energía Fotovoltaica
Barraje DC
Inversores
Inversores
Barraje Distibución AC
24 kV – 34.5 kV
Barraje Potencia AC
69 kV – 115 kV
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
Barraje DC
Inversores
Inversores
Barraje Distibución AC
24 kV – 34.5 kV
Barraje Potencia AC
69 kV – 115 kV
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
Importante
Los Transformadores para aplicaciones renovables
están sujetos a condiciones especiales de operación
que dependen del propio sistema de generación.
NO son transformadores de distribución
convencionales.
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
• Grupo de Conexión (Dyn1, Dyn1yn1, Dyn1yn1yn1,
Dyn1yn1yn1yn1).
• Características de los inversores al cuál se conectará el
transformador.
• Step - Up & Step - Down Transformers.
• Saturación del Transformador.
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
• Sobretensiones Transitorias (Lightning strikes,
Transmission line switching, Abnormal switching events,
Transformer and reactor switching…)
• Sobretensiones Dinámicas (Transmission line and
cable tripping, Load rejection or interruption, Open-ended
lines and cables…)
• Sobretensiones Armónicas
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
• Accesorios especiales del transformador.
• Restricción de Dimensiones*.
• Exigencias externas dado a condiciones climáticas.
* Para soluciones integradas.
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
First Light Project. Hamilton, Canada
2009-2010
8 Units x 1000 kVA, 13.8/0.2/0.2 kV; DETC
1 Unit x 500 kVA, 13.8/0.2 kV; DETC
Nextera. Texas, USA.
2010-2011
17 Units x 1500 kVA, 34.5/0.48-0.48 kV; DETC
Sparta. Eastampton, NJ, USA.
2010-2011
2 Units x 1400 kVA,13.8/0.48 kV
Enel Green Power. Churchill County, NV, USA.
2010-2015
12 units x 2000 kVA,13.8/0.34 kV, YNd1d1d1d1
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Elevador de Distribución
RES Americas / Flat Water. Nebraska, USA, 2009-2010
42 Units x 1750 kVA, 34.5/0.69 kV; DETC
RES Americas / Greenwich. Canadá, 2010-2011
46 Units x 2600 kVA, 34.5/0.69 kV; DETC
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Colector y Puesta a Tierra
Barraje DC
Inversores
Inversores
Barraje Distibución AC
24 kV – 34.5 kV
Barraje Potencia AC
69 kV – 115 kV
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Colector y Puesta a Tierra
• Punto neutro en sistemas con conexión Delta.
• Dimensionamiento adecuado para las condiciones de
falla requeridas.
• Correcta evaluación térmica, fallas puede durar
minutos.
• Devanado cargable (opcional).
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador Colector y Puesta a Tierra
• NEXTERA GENESIS SOLAR I & II. 2013
2 Units x 96/128/160 MVA, 238/13.8 kV
• FIRST SOLAR INC. 2013
3 Units x 54 / 72 / 90 MVA, 230/34.5 kV
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El Transformador y su Papel en la Generación de Energías RenovablesTransformador de Potencia
Barraje DC
Inversores
Inversores
Barraje Distibución AC
24 kV – 34.5 kV
Barraje Potencia AC
69 kV – 115 kV
Page 28 Fredy Andrés Murcia / Transformadores
El Transformador y su papel en la Generación de Energías RenovablesNormatividad
Elemento IEC Descripción
Paneles PV
61215 Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval (IEC 61215:2005)
61740 Generic specification for liquid crystal and solid-state display
61701 Salt mist corrosion testing of photovoltaic (PV) modules
62804 Photovoltaic (PV) modules - Test methods for the detection of potential-induced degradation - Part 1: Crystalline silicon
Inversores62109 Safety of power converters for use in photovoltaic power systems
62103 Electronic equipment for use in power installations
MVT60076 Power transformers
60146-1-3 Semiconductor convertors; general requirements and line commutated convertors; part 1-3: transformers and reactors
Celdas MT 62271-200High-voltage switchgear and controlgear - Part 200: AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1
kV and up to and including 52 kV
Elemento ANSI Descripción
Transformadores
ANSI/IEEE C37.41Design Tests for High-Voltage Fuses, Distribution Enclosed Single-Pole Air Switches, Fuses Disconnecting Switches,
and Accessories
ANSI/IEEE C57.12.00 General requirements for liquid-immersed distribution power & regulating transformers
ANSI/IEEE C57.12.10 IEEE Standard Requirements for Liquid-Immersed Power Transformers
ANSI/IEEE C57.12.28 Pad-mounted equipment-enclosure integrity
ANSI/IEEE C57.12.34
Requirements for Pad-Mounted, Compartmental-Type, Self-Cooled, Three-Phase Distribution Transformers, 5 MVA and
Smaller; High-Voltage, 34.5 kV Nominal System Voltage and Below; Low Voltage, 15 kV Nominal System Voltage and
Below
ANSI/IEEE C57.12.36 Requirements for Liquid-Immersed Distribution Substation Transformers
ANSI/IEEE C57.12.70 Standard for Terminal Markings and Connections for Distribution and Power Transformers
ANSI/IEEE C57.12.90 Test code for Liquid-Immersed Distribution, Power and Regulating Transformers
ANSI/IEEE C57.91 Guide for Loading Mineral-Oil-Immersed Transformers
ANSI/IEEE 386 Standard for Separable Insulated Connector Systems for Power Distribution Systems above 600V
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El Transformador y su papel en la Generación de Energías RenovablesNormatividad
• IEC 60076
Power Transformers
• IEC 60076-16
Power transformers - Part 16: Transformers for wind turbine applications
• IEC 60146-1-3
Semiconductor convertors; general requirements and line commutated convertors; part 1-3: transformers and reactors
• ANSI/IEEE C57.12.00
IEEE Standard for General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers
• ANSI/IEEE C57.12.10
Requirements for liquid-immersed power transformers
• ANSI/IEEE C57.12.28
IEEE Standard for Pad-Mounted Equipment - Enclosure Integrity
• ANSI/IEEE C57.12.34
IEEE Standard Requirements for Pad-Mounted, Compartmental-Type, Self-Cooled, Three-Phase Distribution Transformers, 10 MVA and
Smaller
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El Transformador y su papel en la Generación de Energías RenovablesNormatividad
Tier (from 1 July 2015) Tier (from 1 July 2021)
Rated
Power kVA
Max. Pk
W
Max. Po
W
Max. Pk
W
Max. Po
W
<= 25 900 70 600 63
50 1100 90 750 81
100 1750 145 1250 130
160 2350 210 1750 189
250 3250 300 2350 270
315 3900 360 2800 324
400 4600 430 3250 387
500 5500 510 3900 459
630 6500 600 4600 540
800 8400 650 6000 585
1000 10500 770 7600 693
1250 11000 950 9500 855
1600 14000 1200 12000 1080
2000 18000 1450 15000 1305
2500 22000 1750 18500 1575
3150 27500 2200 23000 1980
Tier (from 1 January 2016)
Rating kVAEfficiency
%
15 98.65
30 98.83
45 98.92
75 99.03
112.5 99.11
150 99.16
225 99.23
300 99.27
500 99.35
750 99.4
1000 99.43
1500 99.48
2000 99.51
2500 99.53
ED - 2015 ED - 2021 DOE - 2016
Rating kVAEfficiency*
%
Efficiency*
%
Efficiency
%
500 99.3 99.46 99.35
1000 99.37 99.52 99.43
2000 99.45 99.53 99.51
2500 99.46 99.54 99.53
Eco Design (Europe) DOE (USA) Comparación Eco Design - DOE
*Calculación según DOE
99,25
99,3
99,35
99,4
99,45
99,5
99,55
500 1000 2000 2500
ED - 2015
ED - 2021
DOE - 2016
Page 31 Fredy Andrés Murcia / Transformadores
Nuestra Fábrica en Colombia
Somos parte de una compañía global con más de 100 años
de historia. Suministramos transformadores de distribución y
potencia desde Colombia, para el continente americano y
alrededor del mundo.
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www.transformadores.siemens.com
Contáctenos en:
Si necesitas información precisa en tu país de residencia
Encuéntrenos en+57 1 294 2568
+57 1 425 9846
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El Transformador y su papel en la Generación de Energías RenovablesMuchas Gracias por su Atención!!!
Fredy Andrés Murcia
Especialista de Aplicaciones
Transformadores / Colombia / Energy Management
Tenjo, Cundinamarca
Colombia
Phone: +57 1 294 2579
E-mail:
siemens.com