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

KRU-2-10 - sustitución del elemento extraíble (retrofit)

El retrofit es la modernización o reconversión parcial de celdas de distribución de media tensión KRU (aparamanta metálica de interior) y KSO (celdas de servicio frontal), sustituyendo conjuntos obsoletos por equipos actuales y conservando la arquitectura del cuadro y las conexiones existentes a barras, basamentos y entradas de cables. En la serie KRU-2-10 el mayor beneficio se logra al sustituir el elemento extraíble (carro) con interruptor en aceite por un interruptor moderno en vacío o en SF6 con accionamiento de muelles o electromagnético. Esta sustitución elimina la gestión del aceite, aumenta la vida útil de maniobras y reduce los riesgos operativos, manteniendo invariable la disposición de la celda y las interfaces de operación.

Finalidad y ámbito de aplicación

KRU-2-10 se emplea para la recepción y distribución de energía en redes trifásicas de corriente alterna de 50 Hz, clases de tensión de 6 kV y 10 kV, en sistemas con neutro aislado o puesto a tierra mediante bobina de extinción de arco. El retrofit del elemento extraíble está destinado a prolongar el ciclo de vida de subestaciones en servicio sin sustituir completamente el KRU, lo que es especialmente relevante cuando:

  • se requiere aumentar la fiabilidad de apertura en cortocircuito y reducir el mantenimiento reglamentario;
  • es necesario adecuar las celdas existentes a los requisitos vigentes EN/IEC;
  • existen limitaciones de presupuesto y/o de ventanas de parada;
  • se necesita incrementar el número de maniobras y garantizar un mantenimiento predecible.

Ámbitos de aplicación: aparamenta de distribución de plantas industriales, sector energético (centros de distribución/subestaciones de 6–10 kV), minería y petróleo y gas, infraestructura de transporte y servicios urbanos, telecomunicaciones, centros de datos, etc. Gracias a la geometría unificada de las celdas KRU-2-10, el retrofit con un carro de nueva generación permite conservar las conexiones existentes, huecos de puerta, mecanismos de obturadores (shutters) y enclavamientos, o reemplazarlos por adaptadores de fábrica con mínima intervención en el envolvente.

Datos técnicos (rangos típicos para el retrofit KRU-2-10)

ParámetroValor/rangoNota
Clase de tensión 6 o 10 (12) kV, 50 Hz Redes con neutro aislado o mediante bobina de extinción de arco
Corriente asignada del alimentador 630–1600 A (a petición hasta 2000 A) Según interruptor y condiciones de refrigeración
Corriente asignada de barras 1250–3150 A Conforme al proyecto del KRU y las condiciones de servicio
Poder de corte asignado 20/25/31,5 kA Mediante selección del tipo de interruptor y TC
Vida mecánica del interruptor 10 000–30 000 ciclos Según ficha del equipo seleccionado
Grado de protección del envolvente IP3X–IP41 Según ubicación, conforme a IEC 60529
Tensión soportada a frecuencia industrial (1 min) hasta 28 kV para clase 12 kV Según IEC 62271 (valor exacto según equipo)
Tensión soportada al impulso atmosférico (LI, 1,2/50 µs) hasta 75 kV (clase 12 kV) Según IEC 62271 (valores típicos para 12 kV)
Rango de temperatura de servicio de -5 °C a +40 °C Ampliable con opciones (calefacción/anticondensación)
Interfaz de circuitos secundarios Conector estándar KRU-2-10/adaptador «pin a pin» Mantiene la lógica de enclavamientos original
Opciones de protección IEC 61850/104, AR/ATS, funciones UROV/UROM IED de fabricantes líderes

Condiciones de servicio

Los kits de retrofit y los elementos extraíbles de sustitución están concebidos para operar en condiciones estándar de instalación interior:

  • temperatura del aire ambiente, por regla general: de -5 °C a +40 °C (rangos ampliados con calefactores si es necesario);
  • humedad relativa: hasta el 80 % a +15 °C sin condensación (posibles ejecuciones con calefactores anticondensación);
  • altitud sobre el nivel del mar: hasta 1000 m (mayor altitud previa coordinación y corrección de rigidez dieléctrica);
  • categoría ambiental: EN/IEC 60721-3-3 / EN/IEC 60721-3-4 o equivalentes (instalación interior, sin atmósferas agresivas ni explosivas);
  • grado de contaminación según el proyecto (posible suministro con aislamiento reforzado, ejecuciones IP elevadas y recubrimientos anticorrosión).

De acuerdo con la normativa local, el retrofit puede incluir la sustitución/adición de ventilación, calefacción y control de microclima (sensores de temperatura y humedad, señales hacia SCADA) para evitar la condensación y el humedecimiento del aislamiento, especialmente relevante en edificios antiguos de centros interiores y sótanos húmedos.

Disposición y soluciones constructivas

El paquete base de trabajos en el retrofit del elemento extraíble KRU-2-10 incluye desmontar el carro existente con interruptor (de aceite o de poco aceite) y montar un carro nuevo con interruptor en vacío o SF6, además de ajustar/sustituir los conjuntos asociados:

  • adaptadores de contactos de potencia y guías, coordinación de alturas/salientes de los contactos principales;
  • reacondicionamiento/sustitución del mecanismo de obturadores y enclavamientos mecánicos, sincronización de las posiciones «prueba/insertado»/«servicio»/«abierto/puesta a tierra»;
  • modernización del accionamiento del seccionador de puesta a tierra (si procede) e integración de la indicación de posición;
  • sustitución/adaptación del conector secundario, traslado de los circuitos de mando, señalización y enclavamientos al nuevo esquema;
  • implantación de relés de protección digitales (IED) con protocolos IEC 61850/IEC 60870-5-104 según proyecto y verificación de ajustes;
  • comprobación de resistencia de contactos, esquema de puesta a tierra y ensayos de alta tensión según normas IEC/EN.

Para acelerar la implantación hay tres escenarios tipo:

  1. Sustitución del interruptor in situ mediante kit de adaptación (cruzetas, bloques de contacto, placas de transición) con actualización de enclavamientos y conector secundario. Es la opción más económica, pero requiere un ajuste preciso del accionamiento y tiempo de supervisión de montaje.
  2. Sustitución completa del elemento extraíble por uno nuevo, totalmente compatible en dimensiones e interfaces con KRU-2-10. Enclavamientos y lógica idénticos a los originales; plazos mínimos. El carro retirado con interruptor en aceite puede conservarse como reserva.
  3. Módulo «Retrofit Frame»/«OneFit» - conjunto en bastidor listo para instalar con interruptor, obturadores, enclavamientos, sensores de corriente y ensayos tipo según IEC 62271-1/-100. Garantiza cinemática equivalente, mejor coordinación del aislamiento y reduce el factor humano en la operación.

Comparativa de opciones de retrofit

OpciónTiempo de implantaciónGrado de modificacionesDocumentación de conformidadVentajas
Sustitución del interruptor en campo Medio Alto (adaptadores, alineación) Protocolos de pruebas de fábrica y de recepción Bajo coste, flexibilidad
Sustitución del carro completo Rápido Bajo (plug-and-play) Documentación del conjunto y protocolos de ensayo Mínimo riesgo, repetibilidad
Módulo «OneFit»/bastidor Rápido/medio Bajo (bastidor de fábrica) Ensayos tipo IEC, informes de compatibilidad Mejor aislamiento, sensores integrados, unificación

Seguridad

El retrofit incrementa la seguridad personal y eléctrica gracias a:

  • cámaras de corte herméticas de interruptores en vacío/SF6 - sin fugas de aceite y con riesgo de incendio mínimo;
  • mecanismos de enclavamiento modernos que evitan maniobras erróneas durante la extracción/inserción o la conexión contra el seccionador de tierra;
  • mejor indicación de posiciones de los aparatos, presencia de tensión y entrada de la clavija de pruebas;
  • posibilidad de dotación con detectores de arco y sistemas de disparo rápido basados en IED;
  • coordinación de aislamiento mejorada y distancias de fuga adecuadas para ambientes polvorientos/húmedos.

Variantes de fabricación

Bajo demanda hay ejecuciones para corrientes asignadas de alimentadores 630–1600 A (en líneas individuales hasta 2000 A) y poderes de corte 20/25/31,5 kA; corriente de barras 1250–3150 A. Se suministran carros con interruptores de fabricantes líderes, kits de adaptación a sus celdas KRU-2-10 y módulos en bastidor listos para instalar. Según proyecto, es posible suministrar relés de protección (p. ej., familias con soporte IEC 61850), transformadores de medida de corriente/tensión, funciones UROV/UROM, AR/ATS, paneles de mando/señalización, así como juegos de barras y puentes de barras para seccionamiento y entradas generales.

Opciones: integración de VPIS (indicadores de presencia de tensión), visores en puerta, sistemas de control de posición del carro, calefactores, recubrimientos anticorrosión, ejecuciones con IP elevado, fijación sismorresistente, entradas de cables según su tipo, juego de pértigas y carros de transporte.

Conformidad con normas

Las soluciones de retrofit se diseñan y fabrican conforme a la normativa vigente. En el proyecto y los protocolos de ensayo tomamos como referencia (según alcance de suministro):

  • EN/IEC 62271-200 - aparamenta bajo envolvente metálica de media tensión (1–52 kV);
  • EN/IEC 62271-100 - interruptores de corriente alterna de media tensión;
  • EN/IEC 62271-102 - seccionadores y seccionadores de puesta a tierra;
  • EN/IEC 62271-1 - requisitos generales para KRU/KRUE de media tensión;
  • EN/IEC 60529 - grados de protección de envolventes (código IP);
  • IEC 60071 (o sustitución vigente por IEC TC 28/TC 17) - coordinación de aislamiento.

Si es necesario, se garantiza el cumplimiento de requisitos sectoriales del cliente mediante protocolos de ensayos tipo y de recepción.

Colaboración con contratistas e inversores

Estamos abiertos a cooperar con fabricantes de equipos eléctricos, talleres de montaje, empresas de servicio y de construcción-montaje, así como con inversores interesados en la producción en serie de kits de retrofit para KRU-2-10. Son posibles diversos modelos de colaboración: fabricación por contrato de conjuntos, suministro de documentación de diseño y utillaje, licenciamiento, formación de personal, supervisión de montaje y asistencia técnica, acompañamiento en certificación y ensayos tipo. Para contratistas EPC ofrecemos el paquete de datos de proyecto, modelos 3D para coordinación, especificaciones de materiales y listas de cables/conductores.

Documentación ofrecida (planos y modelos 3D)

En el paquete documental se incluyen: planos de dimensiones y de conexiones (DWG/DXF), modelos 3D (STEP/Parasolid), esquemas de circuitos principales y secundarios (AutoCAD Electrical/ECAD), especificaciones, hojas de consulta, instrucciones de montaje/puesta a punto/operación, planes de pruebas y puesta en marcha, fichas de relés/sensores y listas de componentes comerciales. Todo el material se adapta a las capacidades de fabricación y a los requisitos del proyecto, con posible localización a los estándares corporativos de documentación técnica.

Ventajas de trabajar con nosotros:

- No es necesario mantener un equipo de ingeniería altamente cualificado: recibe un paquete documental del producto a fabricar con el que podrá trabajar un ingeniero de cualificación media.
- No es necesario fabricar prototipos: nuestra experiencia permite lanzar con éxito series de producción.
- Trabajando con nuestra documentación, su personal recibirá asesoría sobre todas las particularidades de la sustitución del elemento extraíble KRU-2-10.

Para información adicional sobre la sustitución del elemento extraíble KRU-2-10 (retrofit) diríjase a: inbox@proekt-energo.com

PDF - Descargar información técnica sobre la sustitución del elemento extraíble KRU-2-10

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