La modernización del elemento extraíble del KRU K-27 (K-XXVII) consiste en la modernización del dispositivo de distribución existente de 6-10 kV mediante la sustitución de los componentes obsoletos y desgastados por soluciones modernas (interruptores de vacío o SF6, mecanismos adaptados, nuevos bloqueos) sin intervenir en la parte estructural y sin sustituir la carcasa de la celda. Este enfoque permite aumentar rápidamente la fiabilidad y la seguridad de la subestación, reducir los costes de explotación y minimizar el tiempo de inactividad del equipo. En el marco de la modernización, se conservan las entradas de cables, los puentes de barras, la base de cimentación y la mayor parte de las estructuras metálicas existentes, lo que es especialmente importante para las instalaciones con ventanas de desconexión limitadas y altos requisitos de continuidad del suministro eléctrico.

Finalidad y ámbito de aplicación

El objetivo de la modernización es prolongar la vida útil de las celdas K-27/K-XXVII y adaptarlas a los requisitos actuales de fiabilidad operativa, seguridad eléctrica y facilidad de mantenimiento sin sustituir completamente la subestación eléctrica. La sustitución del elemento extraíble resuelve las siguientes tareas clave:

• Garantizar la capacidad de conmutación requerida en redes de 6/10 kV con neutro aislado o compensado mediante el uso de interruptores de vacío con una capacidad de conmutación de hasta decenas de miles de ciclos, una capacidad de desconexión estable y una mayor resistencia a la contaminación.
• Reducción de los riesgos y costes operativos gracias a la eliminación del mantenimiento del aceite, la reducción de las operaciones reglamentarias, la unificación de las piezas de repuesto y el uso de cámaras de extinción de arco «selladas de por vida».
• Aumento del nivel de seguridad del personal gracias a la introducción de bloqueos modernos, mecanismos de cortina, indicadores de presencia de tensión, así como la opción de adaptar la construcción a las categorías LSC/PM/PI requeridas y medidas para limitar las consecuencias de los arcos internos.
• Unificación del parque de interruptores: transición a series típicas de aparatos (vacío 6/10 kV con accionamiento por resorte-motor o electromagnético) con amplia representación en el mercado y asistencia técnica asequible.
• Minimización de las paradas del equipo tecnológico: la modernización se diseña «a medida» de los «asientos» K-27, se adapta a la geometría de las guías y los sistemas de contacto, lo que permite realizar la sustitución en breves intervalos tecnológicos y por etapas.

Áreas de aplicación: subestaciones de sistemas energéticos y centrales eléctricas, puntos de distribución de grandes empresas industriales (metalurgia, química, petróleo y gas, minería, cemento y construcción), instalaciones de transporte (metro, subestaciones ferroviarias), centros de procesamiento de datos, inmuebles comerciales y servicios públicos. Retrofit se aplica en todos los lugares donde se utilizan celdas de las series K-27/K-XXVII y sus modificaciones, así como paneles de otros fabricantes compatibles en cuanto a dimensiones de conexión.

Datos técnicos (rangos típicos para K-27)

Condiciones de funcionamiento

Las celdas reconvertidas conservan la clasificación climática del equipo de distribución original (por regla general, U3 según GOST 15150) y están diseñadas para funcionar en locales situados a una altitud sobre el nivel del mar de hasta 1000 m. Rangos de temperatura típicos: de -5 °C a +40 °C (sin calentadores) y de -25 °C a +40 °C (con la instalación de calentadores en el compartimento de relés). Se admite una humedad relativa de hasta el 95 % a 25 °C sin condensación. Para instalaciones situadas a más de 1000 m, así como en condiciones de elevada concentración de polvo, vibraciones, aerosoles y condensación de humedad, se ofrecen soluciones de diseño especial: aumento de las vías de fuga y los espacios de aire, aplicación de recubrimientos protectores contra la humedad en las partes conductoras de corriente, sellado de las entradas, calefacción y ventilación locales de los compartimentos, uso de absorbentes de humedad y organización de un intercambio de aire dirigido. El proyecto prevé ajustes en los niveles de aislamiento y los ajustes de los dispositivos de protección y control, teniendo en cuenta la reducción de la presión atmosférica y los factores climáticos no estándar.

Desde el punto de vista de la compatibilidad electromagnética y la inmunidad a las interferencias, se tienen en cuenta las condiciones locales: la presencia de accionamientos de frecuencia, hornos de arco y potentes corrientes de arranque. Según los resultados de la inspección, se instalan filtros adicionales, elementos de ferrita, blindaje de circuitos de conmutación secundaria, así como la reserva de circuitos de alimentación de corriente operativa (CA/CC) utilizando lógica fail-safe y diagnóstico del estado de las baterías de acumulación.

Composición y soluciones constructivas

La modernización del K-27 se lleva a cabo según uno de los tres escenarios básicos, seleccionados en función de las condiciones específicas del emplazamiento y los plazos de parada:

• 1) Sustitución del interruptor en el elemento extraíble existente. Se suministra un kit de adaptación (soportes, placas de transición, eje/manguito de accionamiento, adaptadores rígidos/flexibles para neumáticos), se realiza la restauración y verificación de los bloqueos mecánicos, el traslado/sustitución del conector enchufable de los circuitos secundarios, la revisión de las cortinas y los rodillos de apoyo. Ventajas: coste mínimo de suministro y posibilidad de puesta en marcha por etapas. Desventajas: dependencia del estado del carro y las guías antiguos, aumento del tiempo de trabajo.
• 2) Sustitución completa del elemento de desplazamiento por uno nuevo. Se suministra un nuevo elemento deslizante con un interruptor instalado y bloqueos preajustados, geométricamente compatible con las guías, tulipanes de contacto y terminales de serie. El elemento antiguo puede conservarse como repuesto. Ventajas: rápida puesta en marcha, calidad de montaje fija, mínimas modificaciones en la celda, posibilidad de unificar el parque.
• 3) Módulo de preparación de fábrica («OneFit» / «plug-in»). Incluye carro, interruptor, cortinas, mecanismos de ajuste (sinfín/palanca), accionamientos, bloques de terminales, placas de identificación y documentación. El módulo se somete a pruebas de fábrica típicas y tiene interfaces unificadas para K-27, lo que garantiza plazos de montaje predecibles, repetibilidad de la calidad y reducción de los trabajos de puesta en marcha y ajuste en el lugar de instalación.El suministro incluye interruptores de vacío de los principales fabricantes (por ejemplo, las series ZN63A/VS1, ZN63A/VS2, ZN63A/VS3, ZN63A/VS4, ZN63A/VS5, ZN63A/VS6, ZN63A/VS7, ZN63A/VS8, ZN63A/VS9, ZN63A/VS10, ZN63A/VS11, ZN63A/VS12, ZN63A/VS13, ZN63A/VS14, ZN63A/VS15, ZN63A/VS16, ZN

  El suministro incluye interruptores de vacío de los principales fabricantes (por ejemplo, las series ZN63A/VS1, ВВ/TEL, ВВР-10, Evolis, 3AH, etc., según lo acordado con el proyecto). La elección del modelo viene determinada por la corriente nominal y la capacidad de desconexión, la interfaz del accionamiento (motor de resorte/electromagnético), los requisitos de vida útil y las condiciones de funcionamiento. Si es necesario, se prevén transformadores de corriente/tensión, sensores de corriente de arco, armario de protección de relés, terminales de protección y control automático de relés microprocesados, modernización de circuitos de AVR, SSPTI/ASUTP, instalación de indicadores de presencia de tensión, así como reequipamiento con señalización óptica y relés modulares programables.

  Las modificaciones constructivas incluyen: restauración o sustitución de bloqueos mecánicos (prohibición de salida con el interruptor encendido, prohibición de encendido con el elemento extraído, cerraduras entre puertas), ajuste de los mecanismos de cortinas y su sincronización con el recorrido del carro, instalación de guías y topes, revisión del sistema de contactos (tulipanes, cuchillas), introducción de indicadores ópticos de presencia de tensión en las conexiones, sustitución de las entradas de bus cuando sea necesario. Se realiza el marcado de acuerdo con el ESKD y las normas de seguridad vigentes, se trazan los circuitos secundarios y se emite la documentación esquemática actualizada.

  Seguridad

  La modernización K-27 tiene como objetivo aumentar el nivel de protección del personal y los equipos. Se llevan a cabo las siguientes medidas:

  • Restauración y/o instalación de nuevos bloqueos mecánicos con interbloqueos (extracción solo con el interruptor desconectado y el conectador a tierra conectado, cerraduras con llave en los accionamientos y puertas, posiciones «prueba/entrada»).
  • Mecanismos de cortina (tabiques metálicos o aislantes) que impiden el acceso a las partes conductoras de corriente cuando se retira el elemento extraíble, con clase de segregación PM o PI según la configuración seleccionada.
  • Indicación y diagnóstico: indicadores visuales de posición (ENCENDIDO/APAGADO, entrada/prueba, CONECTADO A TIERRA), indicadores ópticos de presencia de tensión en las conexiones, control de la posición del conectador a tierra, sensores de sobrecalentamiento de las conexiones de contacto según el proyecto.
  • Medidas para limitar las consecuencias de un arco interno (opcional): organización de canales de evacuación de gas, refuerzo de paneles y puertas, guías de extinción de arco en compartimentos, instalación de protección rápida contra corriente/arco (incluidos sensores ópticos), selección de la categoría de accesibilidad y IAC en función de los requisitos del emplazamiento.

  Todas las soluciones cumplen con los requisitos de las normas vigentes y las instrucciones de fábrica. De acuerdo con el proyecto, se alcanzan los objetivos de Loss of Service Continuity (por ejemplo, LSC2B) y la clase de compartimentación (PM/PI), así como los parámetros objetivo de IAC (A, AF, AFLR) dentro de las posibilidades constructivas de una celda y una sala concretas.

  Opciones de fabricación

  Los kits de modernización se fabrican en varias versiones, lo que permite adaptarse con flexibilidad a las características del parque de equipos y a los presupuestos:

  • Básico: sustitución del interruptor con un kit de adaptación mecánica y restauración de los bloqueos. Está previsto para aquellos casos en los que el estado del carro y las guías es satisfactorio y los plazos de reparación son limitados.
  • Estándar: suministro de un nuevo elemento extraíble (carro) con interruptor instalado, conjunto de cortina y kit de conectores secundarios. Recomendado para celdas típicas sin modificaciones significativas no estándar de años anteriores.
  • Ampliado: módulo de fábrica listo para usar (carro, interruptor, cortinas, accionamientos, bloques de terminales, placas de identificación, protocolos de fábrica). Prevé un volumen mínimo de trabajo en la obra y plazos de puesta en marcha reducidos, es adecuado para la sustitución masiva de varias conexiones.
  • Especial: para condiciones de funcionamiento severas (entornos agresivos, polvo, vibraciones, altitud > 1000 m, humedad elevada), con refuerzo del aislamiento, sellado, recubrimientos adicionales y kits climáticos, así como con la adaptación de la protección y el control automáticos a los requisitos de un proceso tecnológico específico.

  Cumplimiento de las normas

  Las soluciones de modernización y la documentación están orientadas al cumplimiento de los requisitos actuales de las normas internacionales y rusas, entre ellas (dependiendo de la composición de los trabajos):

  1. IEC 62271-200 - Aparatos de conexión y control en cerramiento metálico de CA de 1 a 52 kV (clasificación LSC/PM/PI, requisitos para compartimentos y arco interno, ediciones vigentes).
  2. IEC 62271-100 - High-voltage AC circuit-breakers (capacidad de conmutación, modos T100s/T100a, vida útil).
  3. IEC 62271-102 - Disconnectors and earthing switches (requisitos para los conectores y seccionadores).
  4. IEC 62271-1 - Especificaciones comunes para aparatos de conexión y control de alta tensión (condiciones de funcionamiento, niveles de aislamiento).
  5. GOST 15150/15543.1: versión climática U3 para locales, categoría de ubicación.
  6. GOST/IEC 60071-1/-2: coordinación del aislamiento (según el proyecto).

  Economía, plazos y riesgos típicos

  La práctica demuestra que la modernización del K-27 resulta mucho más económica que la sustitución completa del KRU y las obras de construcción: no es necesario desmontar las entradas de cables y los puentes de barras, se conservan las dimensiones y las conexiones y se reduce el tiempo de inactividad del equipo tecnológico. Riesgos típicos: desgaste oculto de las guías/cortinas y del sistema de contacto, obstrucción de los compartimentos, modificaciones no estándar de años anteriores, errores en los planos. Estos riesgos se reducen mediante una inspección previa (medición, foto-referencia), la fabricación de plantillas y patrones, pruebas en banco en la fábrica, puesta a punto en la planta y control de calidad mediante listas de verificación. En el caso de suministros masivos, se utilizan kits estándar para agilizar la logística y unificar las piezas de repuesto.

  Comparación de opciones de retrofit

  Opción	Plazos	Intervención	Coste	Ventajas	Riesgos
  Sustitución del interruptor en el elemento antiguo	Más largo	Medio	Bajo	Mínimo de suministro	Dependencia del desgaste del carro/guías
  Nuevo elemento extraíble	Rápido	Bajo	Medio	Compatibilidad, repetibilidad, el antiguo queda en reserva	Se requiere una medición precisa de la celda
  Módulo «OneFit»	Muy rápido	Mínimo	Medio/alto	Pruebas tipo, preajuste de bloqueos	Se requiere una vinculación temprana al proyecto

  Atracción de contratistas y socios

  Invitamos a colaborar a fabricantes de aparatos eléctricos, empresas de ingeniería mecánica y metalurgia, integradores de RZA, organizaciones de diseño y puesta a punto, así como a inversores interesados en la producción de kits de modernización para el parque de celdas K-27. Son posibles diferentes formatos: montaje bajo licencia según nuestra documentación, cooperación en el mecanizado y pintado, asociación OEM para interruptores, proyectos piloto conjuntos en las instalaciones del cliente, localización de nodos y certificación posterior. Proporcionamos asistencia en todas las etapas, desde la selección de equipos y especificaciones hasta la organización de pruebas de banco y de aceptación.

  Documentación ofrecida

  - Paquete preliminar para participar en licitaciones: composición del suministro, cuestionarios, lista de normas aplicables, listas de cables y conectores, diagramas unifilares y estructurales. - Planos de trabajo, especificaciones, modelos 3D (STEP/Parasolid), instrucciones de montaje, tarjetas de montaje eléctrico, esquemas de conexiones secundarias (DWG/DXF), lista de calibres de herramientas y plantillas para el control del montaje.
  - Kit para la fabricación del elemento deslizante en su empresa o subcontratación de la producción: mecanizado, doblado, soldadura, pintura, montaje, pruebas, embalaje y conservación. Si es necesario, selección de contratistas para operaciones críticas (pintura en polvo, galvanoplastia, revestimientos aislantes).
  - Adaptación del conjunto de documentos a los requisitos del proyecto: dimensiones de una celda concreta, nivel real de desgaste de las guías y los contactos, conectores utilizados y tipo de interruptor, requisitos de RZA, ACS y telemática, normas locales de seguridad industrial y PUE.

  Ventajas de trabajar con nosotros

  - No es necesario contar con personal técnico altamente cualificado: Recibirá un juego completo de documentación con el que podrá trabajar un ingeniero de cualificación media.
  - No es necesario fabricar prototipos: nuestra experiencia y la unificación de los componentes nos permiten poner en marcha la serie inmediatamente después de la aprobación del jefe y el montaje de control.
  - Asesoramos sobre todos los detalles de la sustitución del elemento extraíble del KRU K-27 (K-XXVII), incluida la selección del interruptor, los adaptadores de contactos, los conectores de circuitos secundarios, la protección y control y las pruebas.
  - Ayudamos con la cooperación en la producción (estructuras metálicas, pintura, piezas conductoras de corriente, conjuntos de cables), suministramos plantillas y formamos a los montadores y ajustadores. En el caso de suministros en serie, proporcionamos un stock de seguridad de los componentes críticos.

  Para obtener más información sobre la sustitución del elemento extraíble del KRU K-27 (K-XXVII) (retrofit), póngase en contacto con: inbox@proekt-energo.com

  PDF - Descargar información técnica sobre la sustitución del elemento extraíble KRU K-27 (K-XXVII)