Documentación de diseño funcional para la fabricación de equipos eléctricos para subestaciones. Modelos 3D. Planos. Documentación normativa.

KRU K-59  – sustitución del carro extraíble (retrofit)

El retrofit es la modernización o el reequipamiento parcial de conjuntos de aparamenta de distribución (KRU, celdas de media tensión) y de celdas de servicio frontal (KSO), sustituyendo equipos con vida útil agotada por análogos modernos, sin reconstruir por completo la sala de celdas.
La modernización se centra ante todo en el componente más crítico y desgastado: el interruptor en aceite. Como nuevos aparatos de maniobra se emplean interruptores en vacío o SF₆ con accionamiento de muelle almacenado o electromagnético; a diferencia de los de aceite, no requieren mantenimiento continuo, ofrecen mayor vida útil y características estables de extinción de arco. También es posible una modernización más amplia del KRU: sustitución en bloque del compartimento, que contempla el cambio del carro extraíble, el mecanismo de obturación (shutters), el accionamiento del seccionador de puesta a tierra, la puerta, el armario de relés y, si es necesario, la adaptación de terminales de cable.
La fiabilidad del KRU o de la KSO depende directamente de la fiabilidad de los aparatos de maniobra. Esta modernización es una solución sencilla y rentable al desgaste de los interruptores en celdas antiguas y contribuye a incrementar la seguridad industrial.
El retrofit del equipo en servicio resulta económicamente más ventajoso que adquirir equipo nuevo, elaborar el proyecto y realizar las obras de instalación, además de mitigar pérdidas por no suministro de energía durante la sustitución; a la vez, las reparaciones periódicas de interruptores con vida agotada no garantizan la fiabilidad requerida del suministro. Otros elementos de la celda no siempre requieren renovación.

Aplicación y finalidad

El retrofit del carro extraíble del KRU K-59 está destinado a prolongar la vida útil de las instalaciones de distribución de media tensión de 6–10 kV (50 Hz) en industria, subestaciones del sistema eléctrico, así como en infraestructuras de servicios y transporte. El objetivo principal es sustituir interruptores de aceite/aceite reducido obsoletos moral y físicamente por aparatos modernos en vacío o SF₆ con intervención mínima en la construcción de la celda y sin cambiar barras, bancadas ni entradas de cables. La solución proporciona:
- cumplimiento de los requisitos vigentes de seguridad y fiabilidad operativa;
- reducción de costes operativos (sin gestión de aceite, menor volumen de mantenimiento, intervalos de servicio previsibles);
- mayor disponibilidad del equipo al acortar tiempos de reparación/mantenimiento planificado y posibilitar el rápido desmontaje/instalación del carro;
- compatibilidad con relés de protección microprocesados (instalación de nuevas IED con autodiagnóstico, registro de eventos y protocolos de comunicación).

Las áreas de aplicación incluyen nodos de recepción/distribución de subestaciones de 6–35 kV, servicios auxiliares de centrales, subestaciones de distribución industriales, minería, petróleo y gas, química, metalurgia, papelera, así como la infraestructura (aeropuertos, metros, centros de datos, hubs logísticos). En tareas típicas, el retrofit permite restaurar rápidamente la capacidad de interrupción de los alimentadores, garantizar los ajustes y la selectividad de las protecciones, y elevar la cultura de mantenimiento y la seguridad del personal de operación.

Datos técnicos (valores típicos)

ParámetroValor/rangoObservación
Tensión nominal, kV 6; 10 (hasta 12 por aislamiento) Acorde a la red del sitio
Corriente nominal del circuito principal, A 630 / 1000 / 1250 / 1600 / 2000 / 2500 Según el alimentador
Corriente límite de corte de CC, kA 20 / 25 / 31,5 (3 fases) Conforme a IEC 62271-100
Corriente soportada de cortocircuito 1 s, kA 20–31,5 Soportabilidad térmica
Soportabilidad dinámica, kA (pico) 50–80 Según la serie del interruptor
Clase del interruptor E2 / M2 / C2 Conmutación, mecánica, concordancia de polos
Accionamiento De muelle/electromagnético Opción motorización
Tensión de mando, V 110/220 V DC (otras - a solicitud) Relés y accionamiento
Grado de protección IP 2X para el compartimento; superior - según proyecto Conforme a IEC 60529
Interfaz de circuitos secundarios Conector enchufable normalizado Marcado identificativo según proyecto
Vida mecánica ≥ 10 000–30 000 ciclos Según el modelo de interruptor
Rango de temperatura, °C -25…+40 (-40 - a solicitud) Con calefactores
Compatibilidad con protecciones IED/relés modernos con protocolos (IEC 61850/Modbus, etc.) Según la especificación del proyecto

Condiciones de servicio

La solución está destinada a funcionar en celdas de distribución interiores bajo las siguientes condiciones (salvo que el proyecto indique lo contrario):
- temperatura ambiente nominal: de -25 °C a +40 °C; bajo demanda - versión para -40 °C con calefactores/pantallas aislantes;
- humedad relativa: hasta 95 % a +25 °C sin condensación; para humedades altas se recomienda instalar calentadores y desecantes en el armario de relés;
- altitud: hasta 1000 m s. n. m. (superior - previa coordinación, con corrección de distancias dieléctricas y/o niveles de aislamiento);
- categoría de instalación: locales sin polvo conductor ni gases agresivos; grado de contaminación conforme a la categoría del proyecto; para ambientes severos se prevén medidas de estanqueidad (burletes de puertas, pantallas aislantes, sellado de entradas);
- sismorresistencia - según requisitos del proyecto (posible suministro con nivel calculado de hasta 7–8 grados MSK/Richter, previa justificación por cálculos y/o ensayos).

La climatización y la categoría de instalación se eligen según las exigencias del emplazamiento. Para regiones frías se emplean calefactores y protección contra la humedad en los armarios; para ambientes polvorientos - mecanismos de obturación reforzados, pantallas y un régimen de inspecciones periódicas. Se admite la operación bajo vibraciones de equipos tecnológicos dentro de las normas previstas para KRU del correspondiente tipo.

Disposición y soluciones constructivas

El carro extraíble se basa en un bastidor de adaptación que acopla el nuevo interruptor con las partes existentes de la celda K-59: tulipanes/contactos enchufables de potencia, barras, mecanismo de obturación y accionamiento del seccionador de puesta a tierra. La disposición contempla:
- interruptor moderno (vacío o SF₆) con accionamiento integrado de muelle/electromagnético, para clases E2/M2/C2 y corrientes de corte especificadas;
- adaptación mecánica: guías, enclavamientos, topes y elementos de transmisión para mantener la cinemática de extracción/inserción en posiciones ABIERTO/PRUEBA/SERVICIO; si procede - nuevo accionamiento del «bastidor» con opción de inserción/extracción motorizada con puerta cerrada;
- mecanismo de obturación (shutters) con cierre automático de las ventanas de contacto al extraer el carro, garantizando el grado de protección y distancias de aislamiento requeridos;
- adaptador de circuitos secundarios con conector enchufable normalizado, correspondencia 1:1 de los circuitos existentes y marcado identificativo; es posible migrar a un nuevo tipo de conector manteniendo el cableado de la celda;
- accionamiento del seccionador de puesta a tierra (si existe en la celda) conservando o modernizando bielas y enclavamientos; se admite instalar un nuevo seccionador de puesta a tierra de rápida actuación con capacidad de cierre sobre falta;
- integración de protecciones y automatización: instalación de IED/relés microprocesados (funcionalidad ANSI/IEC), transformadores de medida de las clases de exactitud requeridas, paneles de indicación y detectores de posición;
- medidas «puerta cerrada – arco contenido»: posibilidad de inserción/extracción y maniobra del interruptor a distancia con la puerta cerrada, instalación de mirillas y placas de identificación, adición de conductos de alivio de presión de arco interno y membranas de seguridad (si el proyecto lo contempla);
- ciclo de vida: empleo de componentes modulares, disponibilidad de repuestos, mantenibilidad (acceso rápido a accionamientos, rodamientos y sistemas de contactos).

Si es necesario, se realiza la sustitución en bloque del compartimento (estructura bastidor): el fabricante suministra un módulo con interruptor instalado, mecanismos de obturación, conjuntos de fijación y adaptación a los tulipanes de la celda existente. Este módulo minimiza los plazos de puesta en marcha, incorpora enclavamientos normalizados y supera ensayos típicos de soportabilidad a cortocircuito, dieléctricos y funcionales como conjunto.

Seguridad

El conjunto de medidas de seguridad incluye enclavamientos mecánicos/eléctricos estándar y adicionales que impiden operaciones indebidas del personal: bloqueo de inserción con el interruptor cerrado, prohibición de cierre en posiciones intermedias, bloqueo de puertas del compartimento con el seccionador de tierra conectado, llaves tipo «master-key» y orificios para candados para consignación («lockout-tagout»). Se aplican mecanismos de obturación para cegar automáticamente partes bajo tensión al extraer el carro, indicadores de presencia de tensión (VPIS/VDS), microinterruptores de posición y bloques de bornes a prueba de conexiones erróneas. A solicitud se implementa mando a distancia para inserción/extracción y maniobra, reduciendo riesgos por arco interno. La construcción garantiza distancias de fuga y en aire requeridas, así como tabiques internos entre compartimentos según la categoría del proyecto.

Opciones de suministro

Para K-59 hay varios niveles de modernización: desde el cambio del interruptor en el carro existente hasta el suministro de un módulo de preparación en fábrica. La elección depende de plazos, presupuesto, estado de la celda y política de mantenimiento del sitio. Comparativa general a continuación.

OpciónAlcanceVentajasParticularidades/limitaciones
A. Sustitución del interruptor en el carro existente Kit de adaptación + interruptor nuevo; ajuste de enclavamientos, circuitos secundarios y verificación mecánica Coste mínimo de materiales; se conserva la cinemática conocida Requiere trabajos mecánicos, más tiempo de puesta a punto; depende del estado del bastidor
B. Sustitución completa del carro extraíble Carro nuevo en los gálibos K-59, 100 % compatible con enclavamientos Plazos cortos de puesta en marcha; el carro antiguo queda como reserva Coste superior, pero menor carga de trabajo; requiere plantilla/prueba de compatibilidad
C. Módulo de preparación en fábrica (tipo «OneFit») Bastidor-adaptador con interruptor, mecanismo de obturación y enclavamientos, montado en fábrica Parada corta, ensayos tipificados, mayor repetibilidad de calidad Dependencia de dimensiones de la celda antigua; verificar compatibilidad de entradas/barras

Conformidad normativa

El retrofit se realiza conforme a las normas internacionales vigentes para media tensión. Reglas típicas para nuevos componentes y conjuntos:
- IEC 62271-1 - requisitos generales para aparamenta y equipos de media tensión;
- IEC 62271-100 - requisitos para interruptores de CA (clases E/M/C, corrientes, características de conmutación);
- IEC 62271-200 - requisitos para conjuntos de aparamenta interior bajo envolvente metálica (categorías de compartimentación/accesibilidad);
- IEC 62271-102 - requisitos para seccionadores de puesta a tierra (capacidad de cierre y enclavamientos);
- IEC 60529 - grados de protección de envolventes (códigos IP) para puertas y compartimentos;
- IEC 60068/62262 - ensayos climáticos/de choque para subconjuntos (según proyecto).
El contenido y el alcance de los ensayos de tipo y de recepción se determinan por el plan de puesta en marcha y se ajustan a la documentación del proyecto.

Colaboración con contratistas y socios

Estamos abiertos a la cooperación con contratistas, fabricantes de equipos eléctricos e inversores interesados en la producción en serie e implantación de soluciones de modernización para K-59 y series de KRU compatibles. Posibles modelos de colaboración: suministro de documentación técnica para fabricación propia, producción por encargo de subconjuntos, co–branding de módulos terminados, localización de la fabricación de partes metálicas, formación y supervisión de autor durante la implantación. Para programas de retrofit a gran escala en plantas: desarrollo de catálogos de soluciones tipo, estimaciones de coste y cronogramas de suministro y puesta en marcha «llave en mano».

Le ofrecemos documentación para la sustitución del carro extraíble del KRU K-59 (retrofit):

- Documentación técnica preliminar para participar en licitaciones de sustitución del carro extraíble del KRU K-59. Prepararemos la información necesaria para evaluar la posibilidad de fabricar los productos según los requisitos del pliego, incluidos cuestionarios.
- Planos de fabricación, modelos 3D y otra documentación necesaria para fabricar el carro extraíble del KRU K-59 en su empresa. Si no prevé fabricar por su cuenta los subconjuntos y piezas, le ayudaremos a subcontratar su fabricación. En sus instalaciones se realizará el montaje general del producto e instalación.
- Toda la documentación se ajusta, si es necesario, a los requisitos del proyecto y a las capacidades tecnológicas de su empresa.
- Si en la subestación hay equipos de otro fabricante, prepararemos la documentación para fabricar equipos análogos adicionales a los instalados.

Ventajas de trabajar con nosotros:

- No es necesario contar con personal técnico altamente cualificado: usted recibe un juego completo de documentación del producto a fabricar, con el que podrá trabajar un ingeniero de cualificación media.
- No se requiere fabricar prototipos: nuestra experiencia permite lanzar directamente series de producción.
- Trabajando con nuestra documentación, sus especialistas recibirán asesoramiento sobre todos los matices de la sustitución del carro extraíble del KRU K-59.

Para información adicional sobre la sustitución del carro extraíble del KRU K-59 (retrofit), contáctenos: inbox@proekt-energo.com

PDF - Descargar información técnica sobre la sustitución del carro extraíble del KRU K-59

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  • Planos del equipo

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