Subestación prefabricada YBW
Resumen
La subestación prefabricada YBW es un dispositivo compacto de distribución eléctrica basado en tecnología europea, que destaca por su “integración preinstalada de fábrica + adaptabilidad al exterior”. Se trata de una subestación típica de estilo europeo en forma de caja. Integra interruptores de alta tensión, transformadores de potencia, distribución de energía de baja tensión y sistemas de protección, medición y control de temperatura en un recinto sellado, lo que permite un cableado sencillo in situ y un uso inmediato.
Breve introducción
Ⅰ.BBreve introducción
1. Personalización:Ofrecemos soluciones de subestaciones prefabricadas YBW altamente personalizadas. Por ejemplo, los diseños compactos pueden adaptarse a zonas urbanas con limitaciones de espacio, y se puede emplear un blindaje electromagnético especializado en zonas sensibles a las interferencias electromagnéticas.
2. Normas a las que cumple: IEC 62271-202, IEC 60076, IEC 61439, IEC 60076, EN 50522, EN 60439, EN 10169, EN 60947, GB/T 17467, ISO 12944, etc.
3. Niveles de tensión:
①Los niveles de tensión del lado de alta tensión incluyen 6 kV, 10 kV, 20 kV y 35 kV, adecuados para sistemas de suministro eléctrico de distintos tamaños y tipos. Se admiten configuraciones personalizadas, por ejemplo, 11/15/24 kV.
②El nivel de tensión del lado de baja tensión suele ser de 0,4 kV (400 V/230 V), adecuado para alimentar directamente diversos equipos eléctricos de baja tensión, como sistemas de iluminación, aire acondicionado y pequeños equipos eléctricos. Este nivel de tensión satisface las necesidades de los equipos eléctricos habituales en los sectores residencial e industrial en general, garantizando una distribución de energía de baja tensión segura y estable. Es compatible con el sistema europeo de distribución de baja tensión.
4. Métodos de regulación de tensión:
①Regulación de la tensión fuera de excitación: Este método utiliza varias tomas instaladas en los devanados del transformador. Durante un corte de suministro del transformador, el número de espiras se ajusta manualmente mediante el cambiador de tomas para lograr la regulación de la tensión. Este método de regulación de la tensión es sencillo y económico, y resulta adecuado para aplicaciones con fluctuaciones mínimas de carga y requisitos bajos de precisión en la regulación de la tensión, como las zonas rurales o los lugares con un consumo eléctrico estacional.
②Regulación de tensión en carga: Este método utiliza un conmutador de tomas en carga para cambiar las tomas de forma automática o manual mientras el transformador está en funcionamiento bajo carga, lo que permite una regulación continua de la tensión. La regulación de tensión en carga (OLTC) responde rápidamente a los cambios de carga, ajustando la tensión de salida de forma oportuna para mantener la estabilidad de la tensión. Es adecuada para aplicaciones con grandes fluctuaciones de carga y altos requisitos de calidad de la tensión, como centros comerciales urbanos y grandes fábricas, garantizando de forma eficaz el funcionamiento normal de diversos equipos eléctricos sensibles.
5. Rango de tomas de alta tensión: Normalmente, ±2 × 2,5% o ±5%. Por ejemplo, un transformador de 10 kV con un ajuste de tomas de ±2 × 2,5% permite cinco niveles de toma: 9,5 kV, 9,75 kV, 10 kV, 10,25 kV y 10,5 kV, para adaptarse a las fluctuaciones de tensión de la red eléctrica.
6. Capacidad nominal: La potencia nominal oscila entre 30 kVA y 2 500 kVA, lo que permite satisfacer las necesidades energéticas de usuarios de distintos tamaños y facilita la ampliación de la capacidad a medida que aumenta la carga.
7. Otra información: Esta subestación prefabricada utiliza una alimentación trifásica. Los grupos de conexión habituales son Dyn11 y Yyn0. El primero es adecuado para situaciones de carga no lineal, mientras que el segundo es adecuado para aplicaciones con cargas trifásicas esencialmente equilibradas. La tensión de impedancia oscila entre 4% y 8% y puede personalizarse en función de las características del sistema y de la carga. Los métodos de refrigeración incluyen la refrigeración natural por inmersión en aceite, la refrigeración por aire con inmersión en aceite y la refrigeración por aire seco, cada uno de ellos adecuado para diferentes cargas y condiciones ambientales. Los niveles de protección son, por lo general, IP33 y superiores, pudiendo personalizarse niveles más altos para entornos especializados. Los grados de aislamiento incluyen B (130 °C), F (155 °C) y H (180 °C), seleccionables en función del entorno de funcionamiento y las condiciones de carga.
Ⅱ.Condiciones de funcionamiento:
1. Altitud: No más de 1000 metros
2. Temperatura ambiente: De -25 °C a +40 °C
3. Humedad relativa: Media diaria no superior a 95%; media mensual no superior a 90%
4. Temperatura media mensual máxima: +35 °C
5. Temperatura media anual máxima: +20 °C
6. Temperatura ambiente mínima: 25 °C (temperatura exterior)
7. Diferencia máxima de temperatura diurna: 25 °C
8. Intensidad de la luz solar: 0,1 W/cm² (0,5 m/s)
9. Resistencia sísmica: EN 1998-1 (aceleración horizontal de 0,3 g)
10. Lugar de instalación: Libre de vibraciones intensas, gases corrosivos, medios explosivos y contaminación por polvo denso
11. Ámbitos de aplicación:De amplia aplicación en la transformación de la red eléctrica urbana, comunidades residenciales, parques industriales, centros comerciales, proyectos municipales y proyectos de energías renovables (como la energía eólica y la generación fotovoltaica).
Ⅲ.Tipos de pruebas:
1. Pruebas de tipo: IEC 62271-200 (Ensayo de arco interno), IEC 60076 (Transformadores)
2. Pruebas rutinarias: Resistencia de bucle, tensión de soporte a frecuencia industrial, funcionamiento mecánico y ensayos de los parámetros del transformador.
3. Pruebas especiales: Ruido, compatibilidad electromagnética (EMC), pruebas de altas y bajas temperaturas y de niebla salina, así como otras pruebas ambientales.
Ⅳ.Pruebas de componentes:
1. Transformador:Tensión de resistencia del aceite aislante (transformador de aceite), descargas parciales (transformador de tipo seco), aumento de temperatura.
2. Componentes de alta tensión: Características de los fusibles, tensión residual del pararrayos.
3. Unidades de baja tensión: Capacidad de corte del disyuntor, resistencia de contacto de las barras colectoras.
4. Anexo: Resistencia al polvo y al agua (IP), resistencia mecánica (resistencia al viento y a las vibraciones).
Ⅴ.Tipos de certificación:
1. Internacional: IEC 62271-202, IEEE C57.12.00.
2. EE. UU.: UL 1561 (transformador de tipo seco), UL C57.12.00 (transformador de aceite).
3. China: GB/T 17467 (norma nacional), certificación CQC. Otros: CE (LVD/EMC), TÜV, UKCA (Reino Unido)
Características estructurales
Ⅰ.Características del producto:
1. Máxima seguridad y protección del medio ambiente
①Diseño ignífugo:
•Los transformadores de tipo seco (moldeados con resina epoxi, IEC 60076-11) eliminan por completo el riesgo de fugas de aceite y cuentan con la certificación de protección contra incendios según la norma EN 13501-1, clase A1.
•La instalación de conmutación de alta tensión utiliza tecnología de aislamiento por aire (como la serie SafePlus de ABB), lo que elimina las emisiones del gas de efecto invernadero SF₆ y cumple con la normativa de la UE sobre gases fluorados.
①Compatibilidad electromagnética:
El diseño de la cabina, totalmente blindada, ha superado rigurosas pruebas de compatibilidad electromagnética (EMC) conforme a la norma EN 61000-6-2/-6-4, lo que garantiza un funcionamiento sin interferencias en entornos sensibles, como hospitales y centros de datos.
2. Configuración modular y flexible:
①Distribución en compartimentos independientes (compartimentos de alta tensión, transformador y baja tensión):
•Admite disposiciones en fila, en línea y en forma de L, lo que lo hace adecuado para parcelas estrechas (con una superficie mínima de tan solo 3 m x 5 m).
•Cada módulo puede someterse a mantenimiento de forma independiente, lo que permite aislar rápidamente las averías (MTTR ≤ 30 minutos).
②Expansión inteligente:
•Interfaz de comunicación IEC 61850-8-1 preinstalada para una integración perfecta en sistemas SCADA.
•Capacidad de la barra colectora 20% reservada para dar cabida a futuras ampliaciones de sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía.
Ⅱ. Ventajas del producto
1. Instalación flexible:El diseño por compartimentos permite el montaje in situ, lo que reduce la duración de la construcción de los cimientos en un 30% y permite adaptarse a condiciones complejas del emplazamiento.
2. Funcionamiento fiable:El diseño del transformador de tipo seco sin aceite reduce el riesgo de incendio; los compartimentos ofrecen un excelente aislamiento, son resistentes al polvo y al agua, y minimizan las interferencias ambientales.
3. Fácil mantenimiento: Cada compartimento cuenta con puertas independientes, y la instalación de componentes modulares permite una sustitución rápida, lo que elimina la necesidad de paralizar por completo el sistema para realizar el mantenimiento rutinario.
Ⅲ. Ventajas del producto
1. Reducción de los costes de seguridad: El diseño de protección mejorado y los dispositivos de enclavamiento reducen el riesgo de incidentes de seguridad, lo que permite reducir la inversión anual en seguridad en más de 20%.
2. Totalmente adaptable: Las capacidades de ampliación modulares permiten hacer frente al aumento de la carga durante un periodo de entre 10 y 15 años, lo que evita la construcción de instalaciones redundantes y optimiza el coste total de propiedad.
3. Bajo nivel de ruido durante el funcionamiento: Los transformadores de tipo seco con diseño insonorizante presentan un nivel de ruido de ≤55 dB, lo que los hace adecuados para entornos sensibles al ruido, como comunidades residenciales y hospitales.
ⅣPruebas
1. Certificación y ensayos: Certificado según las normas IEC 62271-202, CE y GB/T 17467, el producto ha superado los ensayos de tipo para verificar la protección IP54, la resistencia a los arcos internos y la estabilidad de funcionamiento a bajas temperaturas, concretamente a -25 °C.
2. Casos de aplicación: Los datos procedentes de parques industriales europeos y centros comerciales nacionales muestran una reducción del 40% en los ciclos de instalación, una tasa de fallos a 10 años inferior al 3% y una reducción del 50% en los costes de ampliación y modernización. Una empresa de la red eléctrica informó de que 200 unidades habían estado funcionando de forma ininterrumpida durante ocho años sin averías importantes.
3. Datos medidos: Un informe de pruebas realizado por un organismo independiente indica una resistencia al cortocircuito de 31,5 kA/3 s, descargas parciales ≤ 5 pC y ruido ≤ 52 dB (a una distancia de 1 metro).
Estructura del producto
La subestación prefabricada (PFS) de estilo europeo presenta un diseño modular por compartimentos. Se compone de tres compartimentos metálicos independientes y estancos (compartimento de alta tensión, compartimento del transformador y compartimento de baja tensión), unidos mediante pernos, lo que garantiza tanto la seguridad como la escalabilidad.
Ⅰ.Diseño estructural general
1. Normas de diseño
①Normas de diseño: Cumple con las normas IEC 62271-202 (subestaciones prefabricadas), EN 50427 (europea) y GB/T 17467 (nacional).
②Resistencia sísmica: Cumple con la norma EN 1998 o con los requisitos sísmicos regionales especificados por el usuario.
③Índice de protección: IP54 para los compartimentos exteriores; IP2X para los compartimentos internos de la instalación eléctrica.
2. Componentes modulares
La cabaña prefabricada de estilo europeo consta de tres compartimentos independientes:
①compartimento de alta tensión (para interruptores de vacío, seccionadores, etc.),
②compartimento del transformador (principalmente transformadores de tipo seco),
③compartimento de baja tensión (para cuadros de distribución de tipo cajón, contadores inteligentes y dispositivos de compensación de potencia reactiva).
1. Estructura de la cabina
①Material:
•Carcasa: acero inoxidable 304 (espesor ≥ 2 mm) o acero galvanizado (el recubrimiento anticorrosión cumple los requisitos de la prueba de niebla salina de la norma ISO 9227 para ≥ 1000 h).
•Estructura: vigas de acero galvanizado por inmersión en caliente (EN 10240), resistencia a la presión del viento ≥ 1500 Pa.
②Maquetación:
•Subcabina (tres compartimentos dispuestos uno al lado del otro o en forma de espiga), con una anchura por compartimento ≤ 2,5 m, lo que facilita su transporte por carretera.
•El tejado presenta un diseño inclinado (pendiente ≥ 5°) para evitar la acumulación de agua y está equipado con rejillas impermeables y de ventilación (con filtros antipolvo).
2. Compartimento del transformador
Compartimento independiente equipado con:
①Tabiques ignífugos (clase de resistencia al fuego A1 según la norma EN 13501-1).
②Sistema de control de temperatura (refrigeración por aire forzado + sensor de temperatura, umbral de alarma ≤ 100 °C).
③Aislamiento con resina epoxi (transformador de tipo seco) o depósito de aceite a prueba de explosiones (opcional: sumergido en aceite).
3. Disposición de los equipos de alta y baja tensión
①Lado de alta tensión: Interruptores de vacío (IEC 62271-100) o unidad de anillo principal (RMU) aislada al aire.
②Lado de baja tensión: Caja de distribución tipo cajón (IEC 61439) + contador inteligente + dispositivo de compensación de potencia reactiva.
③Sistema de barras colectoras: Barras colectoras de cobre (IEC 61439), aisladas y revestidas (resistentes a temperaturas ≥ 155 °C).
Ⅲ. Diseño estructural especial
1. Diseño modular
① Compartimento de alta tensión: Aparamenta aislada por aire (p. ej., ABB SafeRing).
②Compartimento del transformador: transformador de tipo seco (con ventilador con control de temperatura).
③ Compartimento de baja tensión: disyuntor montado en el armario (p. ej., Schneider Masterpact).
2. Diseño especial
①Tabique ignífugo: caucho de silicona cerámico (EN 13501-1, clase A1).
②Sistema de ventilación: ventilador superior + rejillas inferiores (EN 60529).
③Inteligente: Compatible con el protocolo de comunicación IEC 61850.
3. Estructura de transporte e instalación
①Puntos de elevación: En la parte superior de cada compartimento hay instaladas cuatro orejetas de elevación (capacidad de carga ≥ 1,5 veces el peso del compartimento).
②Requisitos de la fundación: Plataforma de hormigón (nivelación ≤ 3 mm/m), pernos de anclaje preenterrados (EN 15048).
③Diseño de juntas: Los compartimentos se unen mediante bridas (las juntas de estanqueidad cumplen con la norma ISO 3302-1) para garantizar la estanqueidad.
Especificaciones
Subestación prefabricada YBW
| Unidad de media tensión | Frecuencia nominal | Hz | [ 50 |
|---|---|---|---|
| Tensión nominal | kV | 7.2 12 24 40.5 | |
| Corriente nominal del barramento principal | A | 6301250 1 600 | |
| Corriente nominal de resistencia a corto plazo I, duración | kA/s | 20/4 25/331.5/4 | |
| Corriente máxima de resistencia nominal | kA | 506380 | |
| Tensión de resistencia a la frecuencia industrial durante 1 minuto (a tierra/entre contactos abiertos) | kV | 32/3642/48 65/79 95/115 | |
| [ Tensión de resistencia a impulsos de rayo (a tierra/entre contactos abiertos) | kV | 60/70 75/85 125/145 185/215 | |
| [ Tensión de resistencia a impulsos de rayo (a tierra/entre contactos abiertos) | kV | 60/70 75/85 125/145 185/215 | |
| Corriente nominal de corte en cortocircuito | kA | 20 25315 | |
| Corriente de cortocircuito a tierra soportable durante un breve periodo de tiempo / duración | kA/s | 20/220/4 | |
| Corriente nominal de cierre en cortocircuito del bucle principal | kA | 50 63 80 | |
| Corriente nominal de corte de carga activa | A | 630 | |
| Corriente de frenado nominal en bucle cerrado | A | 630 | |
| Corriente de transferencia nominal | A | 1700 | |
| Vida útil mecánica | veces | 30005000 10000 | |
| Unidad de baja tensión | Frecuencia nominal | Hz | 50 |
| Tensión nominal | kV | 0.4/0.23 | |
| Tensión nominal de aislamiento | V | 690 | |
| Corriente nominal del bucle principal | A | 100~ 3200 | |
| Corriente de resistencia nominal a corto plazo | kA/s | 30/1 50/1 1 00/1 | |
| Corriente máxima de resistencia nominal | kA | 63 105 176 | |
| Tensión de resistencia a la frecuencia industrial de 5 s | kV | 2.53.75 | |
| Unidad transformadora | Frecuencia nominal | Hz | 50 |
| Tensión nominal | kV | 7.212 2440.5/0.4 | |
| Capacidad nominal | kVA | 30~ i 600 | |
| Tensión de resistencia a la frecuencia industrial durante 1 minuto | kV | 25/2035/28 55/5085/75 | |
| Tensión de resistencia a impulsos de rayo | kV | 60 75 125 170 | |
| Impedancia, tensión, rango de tomas | % | 4~6 +x2,5% +x5% | |
| Grupo de conexión | Y,yn0 D.yn11 | ||
| Tipo | Tipo sumergido en aceite; tipo seco | ||
| Cuerpo del armario | Código IP de las cámaras de alta y baja tensión | IP33D | |
| Código IP de la cabina del transformador | IP23D | ||
| Nivel sonoro (tipo sumergido en aceite/tipo «cry») dB s50/55 |
Preguntas frecuentes
Subestación prefabricada YBWFQAS
Al adquirir una subestación prefabricada de YBW, es posible que te interese conocer las siguientes preguntas y respuestas.
Ⅰ.Conceptos básicos
1. ¿Qué es una subestación prefabricada YBW?
Se trata de una subestación exterior con un diseño modular y compartimentado. Integra aparamenta de alta tensión, transformadores (principalmente de tipo seco) y sistemas de distribución de baja tensión en tres compartimentos de acero independientes. Cumple con las normas IEC y EN y es apta para el mercado europeo y para proyectos que sigan la normativa nacional.
2. ¿En qué se diferencia de las subestaciones de estilo americano o tradicionales?
①Características de estilo europeo:
Gracias al uso de interruptores de vacío o de unidades de anillo aisladas por aire, los tres compartimentos son independientes, lo que garantiza un alto nivel de seguridad.
Los transformadores son, en su mayoría, de tipo seco (conformes a la norma IEC 60076) y cuentan con un grado de protección IP54 (para uso en exteriores).
La cabina está fabricada principalmente en acero inoxidable, lo que le confiere una excelente resistencia a la corrosión y al fuego.
②Comparación con las subestaciones de estilo estadounidense: La subestación de estilo estadounidense presenta un diseño integrado y compacto, en el que se utilizan principalmente transformadores sumergidos en aceite, y está orientada a la compatibilidad con las normas norteamericanas.
Ⅱ. Parámetros técnicos
3. ¿Cuáles son los niveles de tensión y los rangos de capacidad estándar?
①Tensión: 6-35 kV (conforme a la norma IEC 60038), personalizable.
②Capacidad del transformador: De 30 kVA a 2.500 kVA (principalmente de tipo seco); tipo sumergido en aceite opcional.
③Resistencia a los cortocircuitos: 31,5 kA/3 s en el lado de alta tensión (IEC 62271-100).
4. ¿Cuáles son los niveles de protección y la resistencia a la corrosión?
①Cabina: IP54 (resistente al polvo y a los chorros de agua), con recubrimiento opcional que supera la prueba de niebla salina ISO 9227 de ≥1500 horas para entornos corrosivos.
②Equipamiento interno: Compartimento de la instalación eléctrica IP2X (a prueba de descargas eléctricas).
Ⅲ. Instalación y puesta en marcha
5. ¿Cuáles son los requisitos de admisión?
Plataforma de hormigón con un espesor ≥ 200 mm, nivelación ≤ 3 mm/m, pernos de anclaje preinstalados (EN 15048).
Se deben prever una zanja para cables (anchura ≥ 600 mm) y una red de puesta a tierra (resistencia de puesta a tierra ≤ 4 Ω).
6. ¿Es necesario realizar empalmes in situ? ¿Cuáles son las restricciones de transporte?
①Subcompartimental: Los tres compartimentos se envían por separado y se atornillan entre sí in situ (unión por brida + tiras de sellado para garantizar la estanqueidad).
②Tamaño de una cabina individual: Longitud ≤ 6 m (restricciones de transporte por carretera).
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Transformadores de inmersión en aceite SFSZ-10000/220 para el proyecto energético de Zambia
2 unidades de transformadores sumergidos en aceite SFSZ-25000/110 para un proyecto en Rusia
3 unidades de transformadores de inmersión en aceite OSFSZ-195000/330 para el proyecto de Polonia
