VENTILACIÓN
General
Generalmente se requiere ventilación del centro para disipar el calor producido por los transformadores y permitir el secado después de períodos particularmente lluviosos o húmedos.
Sin embargo, varios estudios han demostrado que la ventilación excesiva puede aumentar drásticamente la condensación.
Por ejemplo, el siguiente gráfico muestra el riesgo de condensación en un centro de transformación MT enfriada por ventilación natural con las aberturas de ventilación abiertas y con las aberturas de ventilación bloqueadas al 40% y 20% de su área inicial.
Hay que tener en cuenta que si, por ejemplo, el calor que se va a evacuar del centro es inferior a A, las curvas roja y azul reflejan una ventilación muy sobrediseñada, lo que corresponde a un riesgo mucho mayor de condensación en el centro de transformación.
Por lo tanto, la ventilación debe mantenerse al nivel mínimo requerido.
Además, la ventilación nunca debe generar variaciones bruscas de temperatura que puedan hacer que se alcance el punto de rocío.
Por esta razón:
Se debe usar ventilación natural siempre que sea posible. Si es necesaria una ventilación forzada, los ventiladores deben funcionar continuamente para evitar fluctuaciones de temperatura.
Téngase en cuenta que la ventilación excesiva también aumentará la entrada de polvo y contaminación.
Las pautas para dimensionar las entradas y salidas de aire de los centros de transformación se presentan a continuación.
Dimensiones de las aberturas de ventilación
Métodos de cálculo
Existen varios métodos de cálculo disponibles para estimar el tamaño requerido de las aberturas de ventilación de los centros, ya sea para el diseño de nuevos centros de transformación o la adaptación de los existentes para los cuales se han producido problemas de condensación.
• método básico
Este método se basa en la disipación del calor del transformador.
- Las áreas de superficie de aberturas de ventilación requeridas S y S 'se pueden estimar utilizando las siguientes fórmulas:
dónde:
S = Área de la abertura de ventilación inferior (entrada de aire) [m2] (superficie de rejilla deducida) S ’= Área de abertura de ventilación superior (salida de aire) [m2] (superficie de rejilla deducida) P = Potencia total disipada [W]
P es la suma de la potencia disipada por:
- el transformador (disipación en vacío y a plena carga)
- la aparamenta de BT
- la aparamenta de MT
H = Altura entre los puntos medios de las aberturas de ventilación [m]
Nota:
Esta fórmula es válida para una temperatura media anual de 20 ° C y una altitud máxima de 1000 m.
- Ejemplo:
Perdidas totales del transformador = 7,970 W
Disipación de aparamenta de baja tensión = 750 W
Disipación de aparamenta de MT = 300 W
La altura entre los puntos medios de ventanas de ventilación es de 1,5 m.
Cálculo:
Potencia disipada P = 7970 + 750 + 300 = 9020 W
• Método más completo
- Otra posibilidad es la siguiente fórmula basada en varios aspectos del diseño de centros de transformación.
dónde:
S = Área de abertura de ventilación inferior (entrada de aire) [m2]
S ’= Área de abertura de ventilación superior (salida de aire) [m2]
P = Potencia disipada total [W]
P es la suma de la potencia disipada por:
- el transformador (disipación sin carga y debido a la carga)
- la aparamenta de BT
- la aparamenta de MT
Si = Área de la superficie del recinto i [m2]
Ki = coeficiente de transmisión de la superficie i [W / m2K]
- K = 7 para chapas de acero
- K = 3 para 10 cm y 2.5 para 20 cm de hormigón
- K = 0 para el suelo (sin transmisión de calor a través del suelo)
T = Clase de envolvente (aumento de temperatura del transformador) [K]
G = coeficiente de la rejilla
- G = 0.28 a 0.77 para celosías de hoja de chevron (0.38 por 90º simples chevron)
- G < 0.2 para tipos más complejos como vigas en C superpuestas
- G alrededor de 0.6 para chapa perforada con agujeros rectangulares
H = Altura entre los puntos medios de aberturas de ventilación [m]
Nota:
Esta fórmula proporciona áreas de aberturas de ventilación más pequeñas que el método anterior porque tiene en cuenta la disipación a través de las paredes, el techo y las puertas.
- Ejemplo:
Disipación del transformador (pérdidas totales)= 7,970 W
Disipación de aparamenta de baja tensión = 750 W
Disipación de aparamenta de MT = 300 W
El área del centro de transformación está compuesto por:
- 14,6 m2 de muros de hormigón (10 cm de espesor)
- 7.0 m2 de techo de hormigón (10 cm de espesor)
- 6.2 m2 de puertas metálicas
La clase térmica del recinto es 10 K (según IEC 61330)
La rejilla de ventilación es del tipo chevron (G = 0.4).
La altura entre los puntos medios de aberturas de ventilación es de 1,5 m.
Calculo:
• Pruebas
Los métodos anteriores se pueden usar para estimar el tamaño requerido de aberturas de ventilación del centro de transformación, sin embargo, los mejores resultados se obtienen mediante pruebas.
- Para los nuevos centros, el proveedor debe realizar pruebas para garantizar que el sistema de ventilación proporcionado no sea demasiado grande.
- Para los centros existentes que presentan condensación, se pueden realizar pruebas para determinar si las áreas de abertura de ventilación se pueden reducir sin exceder los límites máximos de aumento de temperatura del transformador en las peores condiciones posibles.
Situación de las aberturas de ventilación
Para favorecer la evacuación del calor producido por el transformador por convección natural, las aberturas de ventilación deben ubicarse en la parte superior e inferior de la pared cerca del transformador.
El calor disipado por las celdas de MT es insignificante.
Para evitar problemas de condensación, las aberturas de ventilación del centro deben ubicarse lo más lejos posible de las celdas.
Centro de Transformación MT/ BT sobreventilado
Las celdas de MT están sometidas a variaciones bruscas de temperatura.
Centro de Transformación con ventilación adaptada
Las celdas de MT no están sujetas a variaciones bruscas de temperatura.
Si las celdas de MT están separadas del transformador, la sala que contiene las celdas requiere una ventilación mínima para permitir el secado de cualquier humedad que pueda ingresar a el recinto.
Tipo de aberturas de ventilación.
Para reducir la entrada de polvo, contaminación, neblina, etc., las aberturas de ventilación del centro de transformación deben estar equipadas con deflectores de hoja de chevron. Se debe asegurar siempre de que los deflectores estén orientados en la dirección correcta.
Ventilación de celdas de MT
Cualquier necesidad de ventilación natural es tomada en cuenta por el fabricante del diseño de celdas de MT. Nunca deben agregarse aberturas de ventilación al diseño original.
Continua en: Equipos de media tensión expuestos a alta humedad y / o fuerte contaminación (y Parte 3ª)
https://imseingenieria.blogspot.com/2020/07/equipos-de-media-tension-expuestos-alta_27.html
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