Instal·lació de transformadors de tensió de distribució a utilització
A. Muntatge aèri
A1. Capacitats de les unitats, mètodes de muntatge i tipus
Per a les instal·lacions de transformadors aèris, es poden utilitzar unitats trifàsiques o bancs d'unitats monofàsiques. Els transformadors, ja siguin individuals o en banc, amb una capacitat individual o combinada superior a 300 kVA no s'han de muntar en un sol pòlit de fusta. Són necessaris consideracions estructurals especials per a les instal·lacions en un sol pòlit amb una capacitat superior a 100 kVA.
El muntatge en plataforma de pòlit (estructura de dos pòlits) només s'utilitzarà si altres mètodes de muntatge no són factibles. Per als transformadors en banc, es prefereix el muntatge en grup al muntatge en braç de creuament, ja que és més acceptat visualment. De manera similar, el muntatge en grup o el muntatge en suport trifàsic també es poden utilitzar per a l'instal·lació de parauls de llamp i interruptors, sempre que estigui aprovat per l'agència responsable de l'operació i manteniment dels transformadors.
Les figures 8-1 i 8-2 il·lustren els mètodes d'instal·lació dels transformadors en banc. Els transformadors autoprotectats tenen fusibles primaris interns que han de ser reemplaçats per personal professional. Per tant, no es recomana l'ús de transformadors autoprotectats.
A2. Ubicació
Les instal·lacions muntades aèriament poden alimentar diversos edificis. En aquests casos, els transformadors s'han d'instal·lar en la ubicació del pòlit més proper a l'edifici amb la càrrega més elevada. Si la travessia no supera els 125 peus, la cablejaria secundària ha de conduir directament als edificis servits; en cas contrari, són necessaris pòlits intermedis.
B. Muntatge a nivell de terra
B1. Tipus i capacitats
El muntatge a nivell de terra pot ser de tipus compartimentat amb base o de tipus subestació unitària. La figura 8-3 mostra una instal·lació típica de transformador compartimentat amb base.
No es permet l'ús de transformadors de tipus convencional (muntats en pòlit) amb dispositius de protecció primària i secundària separats. Això és degut a que aquestes instal·lacions són més perilloses, generalment més difícils de mantenir, requereixen més espai i rarament resulten en economies significatives ja que és necessari vallar-les.
Els transformadors compartimentats amb base només s'han d'utilitzar a l'exterior, encara que estiguin dissenyats per a instal·lació interior i exterior. Els transformadors de subestació unitària es poden utilitzar tant a l'interior com a l'exterior.
B2. Transformadors líquid-isolats compartimentats amb base
Els transformadors compartimentats amb base trifàsics poden tenir mides estàndard ANSI fins a 2500 kVA, però no s'han d'utilitzar quan la tensió primària superi els 15 kV o quan la corrent de falla sigui tan gran que l'equipament estàndard no pugui complir amb el requisit de Interrupció primària requerit.
Quan es tria entre transformadors compartimentats amb base i subestacions unitàries (equips amb transformadors de centre de càrrega integrals o no integrals), s'han de considerar els següents factors: escenaris d'aplicació, potencial d'expansió, coordinació de dispositius de curto-circuit i protecció, criteri enginyerístic reconegut, pràctiques reconegudes de l'indústria, així com les següents consideracions rellevants per a l'operació, manteniment i fiabilitat:
B3. Subministrament d'energia residencial
Els transformadors amb base s'utilitzen típicament per al subministrament d'energia residencial i comercial a petita escala.
B4. Subministrament d'energia industrial
Els transformadors amb base es poden utilitzar per a aplicacions industrials, commercials o relacionades amb l'indústria, sempre que es compleixin les següents condicions: alimenten només un edifici; es poden instal·lar dispositius de mesura i maquinari de commutació secundària dins d'aquest edifici; i es compleixen els requisits de coordinació per a dispositius de curto-circuit i protecció.
B5. Subministrament d'energia per a grans càrregues
Les subestacions unitàries i els transformadors de centre de càrrega integrals i/o no integrals s'utilitzaran en aplicacions industrials, comercials a gran escala i institucionals que impliquin grans càrregues, subministrament d'energia a diversos edificis i la necessitat de dispositius de protecció de la barra secundària.
B6. Subestacions secundàries unitàries
S'han d'utilitzar subestacions secundàries unitàries amb seccions de sortida integrals o no integrals. Com que cap dels dos tipus és a prova de manipulació, és necessari vallar-les, i l'alçada de la valla ha de complir amb els requisits del Codi Nacional de Seguretat Elèctrica (NESC). Per als sistemes de subministrament d'energia 480Y/277V, s'ha d'evitar l'ús de transformadors amb una capacitat superior a 1500 kVA; per als sistemes de subministrament d'energia 280Y/120V, s'ha d'evitar l'ús de transformadors amb una capacitat superior a 500 kVA, tenint en compte la magnitud de la corrent de falla secundària.
No obstant això, en alguns casos, pot ser més factible i econòmic equipar els sistemes de subministrament d'energia 480Y/277V amb transformadors de 2000 kVA i utilitzar fusibles limitadors de corrent en conjunció amb interruptors per limitar la corrent de falla secundària. L'agència usuària (com ara el Host/REQ CMD de l'Air Force dels Estats Units) establirà els requisits per als comptadors de demanda.
B7. Ubicació
Es prefereixen les instal·lacions a l'exterior sobre les interiors degut al menor cost d'espai. No obstant això, considerant factors com la longitud de les alimentacions secundàries, les instal·lacions interiors poden ser necessàries en alguns casos, o poden ser més econòmiques.
B7 - 1 Transformadors plens de líquid instal·lats a l'exterior
Les instal·lacions a l'exterior han de complir amb el Codi Nacional Elèctric (NEC), MIL-HDBK-1008A i el Codi Nacional de Seguretat Elèctrica (NESC). La ubicació de l'instal·lació del transformador ha de garantir que, en cas d'incendi, els productes de combustió no s'aspirin a través de l'entrada d'aire del sistema de Calefacció, Ventilació i Aire Condicionat (HVAC) dels edificis adjacents.
La ubicació dels transformadors amb base ha de estar en línia amb el concepte de disseny arquitectònic i protegida contra impactos vehicles. La coordinació amb l'arquitectura es pot aconseguir planificant correctament la posició relativa respecte al paisatge, plantant arbusts al voltant del transformador o utilitzant cercles de protecció. Les línies d'alta tensió per als transformadors amb base han de ser soterrades. Per a la connexió secundària a l'edifici, es poden utilitzar cables soterrats o conductes de bus, però no s'han d'utilitzar més de sis cables soterrats per fase en paral·lel, ja que les connexions excessivament complexes poden portar a problemes de manteniment i espai.
B7 - 2 Transformadors plens de líquid instal·lats a l'interior
Les instal·lacions interiors han de complir amb el Codi Nacional Elèctric (NEC) i MIL-HDBK-1008A. El fortalet del transformador s'ha de situar en la paret exterior de l'edifici, amb orificis de ventilació a l'exterior, i només accessible des de fora de l'edifici en condicions de disseny normals.
Els ventiladors d'entrada i les grelles del sistema de Calefacció, Ventilació i Aire Condicionat (HVAC) han de ser interconnectats amb els detectors de fum i de velocitat de creixement en el fortalet del transformador i/o les sales relacionades. En cas d'incendi en el fortalet del transformador i/o les sales relacionades, aquests detectors han de desconnectar l'entrada d'aire del HVAC. No obstant això, si l'entrada d'aire del HVAC està situada al teulat de l'edifici o al costat oposat al fortalet del transformador, no és necessària aquesta interconnexió.
S'han de col·locar senyals a les portes d'accés al fortalet del transformador indicant l'equipament i procediments adequats per a la extinció d'incendis. No s'han de conduir tubs ni ductes per sobre dels transformadors interiors.
