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Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
Normas tNormas téécnicascnicas – – FabricaciFabricacióón y ensayosn y ensayos
Normas brasileñas:
NBR 10295 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación
NBR 5380 - Transformador de Potencia - Métodos de Ensayos
Normas internacionales:
IEC 726 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación
ANSI C57/92 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación
VDE 0532 - Transformadores de Potencia Secos - Especificación
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Transformadores
PTD T Abr/05
GEAFOLGEAFOL ® ® -- NNúúcleocleo
Fabricado en chapas deacero silicio de granoorientado
Pintura para proteccióncontra oxidación
Fijación con cintas deacero
Tecnología Step-Lap parareducción del nivel de ruido
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Transformadores
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- Devanado de baja tensiDevanado de baja tensi óónn
Corte en el devanado BT
Material conductor Chapa de aluminio
Aislamiento del devanadoHoja aislante tipo pre-preg
Esfuerzos de corto-circuito Alta suportabilidad
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Transformadores
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- ComparaciComparacióón de las fuerzas axiales de corton de las fuerzas axiales de cor to --circuitocircuito
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GeafolGeafol ® ® -- Devanado de alta tensiDevanado de alta tensióónn
Material conductor: cinta dealuminio
Encapsulamiento bajo vacíoen resina epóxi
Resina: no propaga llamas,auto-extinguible
No libera gases tóxicos
Exento de descargas parcialeshasta 2 X Un
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GeafolGeafol ® ® Transformadores a seco en resinaTransformadores a seco en resinaSolicitaciones de tensiSolicitaciones de tensióón en la ATn en la AT
La tensión entre espiras va se sumandohasta 2 veces la tensión entre camadas
A tensión permanece constante
Devanado en cintasDevanado de hilo redondo
U U
4 4
2 3 4 5 6 7 8
1 2 3 4 5 6 7
1
2
3
4
8
7
6
5
8
8
7
7
6
65
3 3 2 2 1 1 5 73
2 6 84
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GeafolGeafol ® ® -- Devanado de alta tensiDevanado de alta tensióónn
Cinta de aluminio
Aislamiento del devanado
Resina moldeada
Chapa de aluminio
Aislamiento del devanado
Resina moldeada
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¿Lo que son?
ü Descargas disruptivas que ocurren en sistemas aislados, quemientras solamente parciales no provocan corto-circuito entre las
partes energizadas.
¿Quéind ican las normas?
ü NBR10295 o IEC726 indican las conexiones y el método paramedición.
ü Aún que las normas técnicas consideren el ensayo de descargasparciales como especial, recomendase considerarlo como de rutina
y someter todos los transformadores al mismo. Siemens lo
considera como rutina y ensaya 100% de los equipos fabricados.
¿Como se fo rman?
ü Una camada de material de constante dieléctrica baja, como porejemplo el aire, estando intercalado a un material aislante sólido o
liquido de mayor constante dieléctrica, asume mayores
intensidades de campo eléctrico. Como el aire posee baja rigidez
dieléctrica en relación a otros materiales aislantes, puede ocurrir
una descarga parcial donde existan camadas o burbujas de aire.
Descargas parcialesDescargas parciales
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Descargas presentes en proceso de encapsulamiento sin vacDescargas presentes en proceso de encapsulamiento sin vac ííoo
Representación simplificada de una falla con diagrama del circuito equivalente,
por ejemplo una burbuja de aire en el proceso de encapsulamiento sin vacío.
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La medición:
Ø Con personal especializado, instalaciones y equipo específicos encampo de pruebas. El ambiente debe ser libre de interferencias
electromagnéticas, como operación de motores, suelda en arco
eléctrico, etc... para que no ocurran desvíos en los valores
medidos.
Ø Según normas técnicas, debe ser inducida inicialmente una
tensión fase-tierra igual a 1,5 X Un durante 30 seg, seguida, sininterrupción, por tensión fase-tierra igual à 1,1 X Un durante 3
minutos, durante los cuales debe ser medido el nivel de descargas
parciales.
Valores:
Ø Normas: El valor limite para descargas parciales no esdeterminado por norma, sin embargo, normas europeas
recomiendan valor máximo de 20 pC (pico Coulombs). Ladefinición del valor final medido à 1,1 X Un es de común acuerdoentre el fabricante y el comprador, todavía la adopción de esto
nivel de tensión para medición no garante la ausencia de
descargas parciales, lo que pode comprometer la vida útil del
transformador.
Ø Geafol: Es Libre de descargas parciales internas hasta 2 veces latensión nominal. Ensayo considerado de rutina por Siemens.
Descargas parcialesDescargas parciales
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¿Como ac túan ?
Ø Con el avanzo de la vida útil del equipamiento, las descargasparciales destruyen el aislamiento. Un transformador con
descargas parciales puede llegar a operar meses, o hasta mismo
años, antes que ocurra un curto circuito originado por la evolución
de dichas descargas.
¿Como ev itar ?
Ø Eliminar camadas o burbujas de aire existentes en le interior delaislamiento sólido y utilizar materiales apropiados a la
intensidades de campo eléctrico existentes. La eliminación de las
camadas o burbujas de aire solamente es obtenida a través de
proceso de encapsulamiento bajo vacío.
¿Porque Geafo l?
Ø Solamente el ensayo de descargas parciales internas en nivelde 2 veces la tensión nominal, conforme realizado pela Siemens
no transformador Geafol®, confirma la durabilidad del
transformador mismo con fluctuaciones de tensión en la red.
Descargas parcialesDescargas parciales
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Ensayo de descargas parciales - Criterios
METODOUn % Un %
200
150
110 mediciónENSAYO
0,5 3,0 [min] [min]
DESPUES DE 2,5 MINUTOS CON 2 VECES LATENSION NOMINAL APLICADA, EL EQUIPO
EL VALOR MEDIDO DEBE SER MENOR O IGUAL DEBE PRESENTAR ISENCION TOTALCRITÉRIOS AL VALOR GARANTIZADO (ACORDADO ENTRE DE DESCARGAS PARCIALES INTERNAS
DE CLIENTE Y FABRICANTE)
ACEPTACION VALOR = 0 (CERO)
NORMA IEC 726 GEAFOL
NORMA NBR 10295 SIEMENS
2,5
medici n
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GEAFOLGEAFOL®® -- Satisfaz los requisi tos de clases mSatisfaz los requis itos de clases m áás exigentess exigentes
Resistência a fogo classe F1
A documentación de los ensayos ejecutados está disponible.
Humedad frecuente
Polución severa
Temperatura externa hasta -25 o C
Risco de incendio próximo a
la área de instalaciónResistencia al fuego clase F1Resistencia al fuego clase F1
Categoría Climática C2Categoría Climática C2
Clase Ambiental E2
Clase Ambiental E2
Adecuado para as siguientes condicionesAdecuado para as siguientes condicionesAdecuado para as siguientes condiciones
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Condiciones ambientales – Resistencia al fuego
Clase de combustión (Conforme DIN VDE 0532 Teil 6
Clase Peligrodecurrente de laquema delequipo
Providenciasadicionales para limitarel peligro de la quema
Duración de laquema
Características de laquema
F0 No hay No están previstos Sin restricción
F1 Hay peligroEs necesario limitar elpeligro de quema
Definirduración deauto extinción
- Poca producciónde llama;
- Reducidaliberación deenergía;
- Humo yproductostóxicosliberados, debenestar limitados avalores mínimosy libres de
halógenos
F2 Ídem F1Ídem F1- Providencias
especiales para queel transformadorcontinúe enoperación portiempo determinadosi envuelto porincendio
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Condiciones ambientales - Clase Ambiental
Clase de ambiente (Conforme DIN VDE 0532)
Clase Humedad Condensación Suciedad
E0 Seco No hay Poco significativa
E1 Moderada Puede haber (ex: aldesligarse o transformador)
Posible suciedad en elambiente (polvo)
E2 Elevada Elevada Elevada
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Condiciones ambientales - Clase Climática
Clase de ambiente (Conforme DIN VDE 0532)
Clase HumedadTemperatura ambiente mínima
Operación Transporte / Almacenaje
C1 Abrigada - 5 ºC - 25 ºC
C2 Al tiempo
(con gabinete)
- 25 ºC - 25 ºC
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Instalaciones centralizadas y descentralizadas (4 x 750Instalaciones centralizadas y descentralizadas (4 x 750 kVAkVA))
ü ü Ejecución Centralizada ü ü Ejecución Descentralizada
13,8 kV
1 x 3 x 35 mm2
13,8 kV
80 m 80 m
120 m120 m
750 kVA 750 kVA
750 kVA 750 kVA
380 V
13,8 kV
120 m120 m
80 m 80 m
380 V
S3
S4S2
S1
4 x 3 x 150 mm2
380 V
4x750 kVA
3 x 1 x 95 mm2
10 m380 V
10 m
380 V10 m 380 V10 m
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- Condiciones para aplicaciCondiciones para aplicacióón de cargan de carga
1-) Condiciones de cargamento
Los transformadores Geafol operan en sobrecarga, sin
perdida de vida útil, cuando antes de la condición de
sobrecarga estibaren operando con carga inferior a la nominal
y/o a una temperatura ambiente con promedio de 30ºC.
La sobrecarga deberá ser interrumpida cuando el
transformador atingir la temperatura máxima para la cual los
arrollamientos fueran dimensionados.
Para ciclos de sobrecarga definidos (valor, duración,periodicidad) o transformador deberá ser adecuadamente
dimensionado.
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2-) Ejemplo didácticoSuponiéndose un transformador de 1000kVA,que tiene como carga 900 kVA (90% decarga). Hay condiciones de operación ensobrecarga X duración, conforme algunosejemplos:
- 200% durante 2 minutos
- 100% durante 5 minutos
- 40% durante 18 minutos
- 25% durante 30 minutos
GEAFOLGEAFOL ® ® -- Condiciones para aplicaciCondiciones para aplicacióón de cargan de carga
Temperatura ambiente con promedio de 30º
(Gr (Gr ááfico al lado)fico al lado)
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- VentilaciVentilacióón forzadan forzada
Casos donde si recomienda utilizar VF:Casos donde si recomienda utilizar VF:
Instalaciones con sobrecargasocasionales
Situaciones de emergencia
Aumento de consumo no programado
Aumento da potencia:- 40%- 50 % posible con utilización de
ventiladores especiales
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Posición de los terminales AT / BT / Neutro
1- Bajo el punto de vista de la instalación:
ü Instalaciones técnicamente no recomendadas
ü Gastos desnecesarios con cables
ü Acoplamientos a celdas inadecuados
Ø Mal explorada, la ventaja de se poder seleccionar la posición desalida de los terminales resulta en:
2- Durante el proceso de fabricación:
- Ejecución standard Siemens = todos los terminales superiores;
- Alteraciones durante el diseño resultan en costos adicionales y
posible comprometimiento del plazo de entrega.
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- DisposiciDisposicióón de los terminalesn de los terminales
Terminales AT yBT / Neutrosuperiores
Ejecución standard
DisposiciDisposicióón de losn de losterminales BTterminales BT
x0 x1 x2 x3
x1 x2 x3
x0
Terminales
superiores
Terminales
inferiores
DisposiciDisposicióón de losn de los
terminales ATterminales AT
Terminalessuperiores
Terminalesinferiores
Terminales(plug-in)
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ITEM LIQUIDO AISLANTE GEAFOL ®
1) Área ocupada 100 % 50 %
2) Economía de cables BT (instalación próxima alcentro de carga)
No es posible Sin restricciones
3) Obras civiles (puertas corta fuego, pozopara drenaje, etc...)
Conforme normas técnicas yrequisitos de las empresasconcesionarias de energía
No necesarias
4) Movilidad para arreglosen la instalación
Estricta debido a necesidadde obras civiles
Sin restricciones
5) Instalación enentresuelos
Estricta debido a necesidadde obras civiles
Sin restricciones (economía dela área ocupada)
ComparativoComparativo GeafolGeafol ® X lX lííquidos aislantesquidos aislantes
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ITEM LIQUIDO AISLANTE GEAFOL ®
6) Costos demantenimiento
§Análisis del aceite§Filtraje / tratamiento§Reparos / fugas de aceite
Exento de mantenimiento(solamente limpieza)
7)
Almacenaje por longosperíodos Necesidad de testesperiódicos del líquidoaislante
Sin restricciones(insensibles a la humedad)
8) Seguridad Sujetos a explosión,incendio, etc....
No explotan, no emanangases tóxicos
9) Aumento de potenciacon V.F 25 a 33 % 40 a 50 %
10) Soportabilidad asobrecargas y corto-circuitos
Arrollamientos en hilos (Al / Cu) ofrecen menorresistencia
Construcción de bobinas enchapas/cintas confieren altaresistencia a esfuerzoselectromecánicos
ComparativoComparativo GeafolGeafol ® X lX lííquidos aislantesquidos aislantes
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ITEM LIQUIDO AISLANTE GEAFOL ®
11) Terminales AT/BT/Ncon entrada superior oinferior
Posible, con costosadicionales
Cualquier posicionamiento,sin costos adicionales
12) Facilidades para reparoen la obra
Estricto básicamente a laparte externa (cambio debushings, fugas de aceite,etc...)
Permite desmontajecompleta del equipo en laobra
13) Tipo de aplicación Básicamente parainstalaciones externas yfijas.
Sin restricciones (grúas,gañidos, barcos y demásmáquinas móviles
ComparativoComparativo GeafolGeafol ® X lX lííquidos aislantesquidos aislantes
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Caracter Caracter íísticas tsticas téécnicas bcnicas báásicas dosicas do GeafolGeafol
þ Fabricados con potencia de hasta 25 MVA y clase de tensión 34,5 kV;þ Proceso de encapsulamiento de las bobinas bajo vacío;
þ Exento de descargas parciales internas hasta 2 x Un (Siemens adoptamétodo de ensayo mas rígido que las normas en vigencia y ejecutaensayo como rutina para todos transformadores Geafol®);
þ La formulación y componentes presentes en nuestra resina la exentan lasbobinas de trincas y micro fisuras;
þ Ventilación forzada adecuada permite incremento de hasta 40% en lapotencia nominal, logrando alcanzar 50% en casos específicos;
þ Confiabilidad: a mas de 20 anos en los mercados brasileño y internacional(materiales de primera calidad, asistencia técnica especializada);
þ Ejecuciones especiales (para alimentación de rectificadores, reactores yconversores para accionamiento de laminadores, etc...);
þ Posibilidad de ejecución con conmutación bajo carga;
þ Los transformadores Geafol® soportan con mas facilidad la influencia deharmónicas (debido à tecnología Siemens de arrollamientos en chapas /cintas de aluminio o cobre) que lo diferencia de los demás fabricantes;
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þ Versatilidad – Los terminales AT y BT pueden ser superiores o inferiores,permitiendo la optimización del acoplamiento a celdas de media y baja
tensión;
þ Peso y dimensiones menores que transformadores inmersos en líquido
aislante;
þ Posibilidad de suministro de transformadores Geafol® con terminales
apropiados para conexión a barras de cobre;
þ Atiende a las mas severas clasificaciones ambientales, climáticas y de
combustión (E2, C2, F1);
Caracter Caracter íísticas tsticas téécnicas bcnicas báásicas delsicas del GeafolGeafol
þ Más de 100.000 transformadoresGeafol instalados y en operación en el
mundo demuestran ser este el más
seguro equipamiento para sistemas de
provisión de energía eléctrica.
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Conozca el transformador a seco GEAFOLConozca el transformador a seco GEAFOLConozca el transformador a seco GEAFOL
Instalado en los centros de carga permiteoptimización del diseño de la instalación
Mayor simplicidad en eventualescambios del lay-out de instalaciones
Torna desnecesarias obras civilesy/o protecciones especiales
SeguridadSeguridad
Menor área requerida para instalación
EcológicoEcológico
EconómicoEconómico
Adaptable Adaptable
CompactoCompacto
Exento de mantenimientoExento de mantenimiento
Exento de descargas parciales
Suportabilidad à tensionesde impulso e aplicada
Capacidad de sobrecarga
Resistente a la humedad y
tropicalizado
Alta suportabilidad a cortoscircuitos
Sin líquidos aislantes
Resistente a llamas y auto-
extinguible
No emite gases tóxicos
Totalmente reciclable
La potencia puede ser incrementada enhasta 40% con la simples instalación de unsistema de ventilación forzada
Facilidad en el posicionamiento de
terminales
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GabinetesGabinetes GeafolGeafol®®
Ejecuciones y Caracter Ejecuciones y Caracter íísticassticas
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EjecuciEjecucióónn standardstandardØ Uso interno (abrigado)Ø Protección: IP20, IP 21, IP23, IP31, NEMA 1
Ø Puertas y tapas atornilladas para acceso al transformador
Ø Gabinete independiente de la estructura del transformador
Ø Fijación directa al suelo (piso)
Ø Aberturas para ventilación
Ø Pintura en la cor RAL 7032
Ejecuciones especialesEjecuciones especiales
ØUso interno o externo
ØGabinete fijado en la base del transformador
Ø Caja de comando con relé para control de temperatura y/o ventilaciónforzada
Ø Bridas laterales o superiores tanto para la AT cuanto para la BT
Ø Extractor de aire para circulación en el ambiente interno del gabinete
Ø Compartimentos especiales para descargadores, seccionadoras, etc.
GEAFOLGEAFOL®® -- Gabinetes de protecciGabinetes de protecci óónn
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Transformadores
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Gabinetes IP20Gabinetes IP20
Ø Uso interno (abrigado)
Ø Protección contra contacto directoØ Rejas laterales y superiores para ventilación
Ø Tapas atornilladas para acceso al transformador
Ø Gabinete fijado en la base do transformador (ejecución especial)
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Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
Gabinetes IP21Gabinetes IP21
Ø Uso interno (abrigado)
Ø Protección contra contacto directo y goteras
Ø Aperturas laterales para ventilación
Ø Tapas atornilladas para acceso al transformador
Ø Gabinete independiente de la estructura del transformador
Ø Fijación directa al suelo (piso)
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Transformadores
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Gabinetes IP 23Gabinetes IP 23
Ø Uso interno (abrigado)
Ø Protección contra contacto directo y lluvia en ángulo hasta 60º
Ø Apertura angulada en las laterales para ventilación
Ø Gabinete fijado en la base del transformador (ejecución especial)
Ø Relé para control de temperatura (ejecución especial)
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Transformadores
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Gabinetes IP33 y NEMA 3RGabinetes IP33 y NEMA 3R
Ø Uso externoØ Protección contra
contacto directo,lluvia vertical ydiagonal, goteras.
Ø Extractores paracambio del aire
internoØ Pintura especial para
ambiente marítimo(ejecución especial)
Ø Relé para control detemperatura(ejecución especial)
Ø Cubículo fijado en labase deltransformador(ejecución especial)
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EjecuciEjecucióón especialn especial – – Gabinete IP23 con div isiGabinete IP23 con div isi óón para pararrayosn para pararrayos
Ø Uso interno
Ø Protección contra contacto directo, contralluvia en la vertical y diagonal
Ø Apertura angulada en las laterales paraventilación
Ø Relé para control de temperatura
Ø Compartimiento especial para instalación depararrayos
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Transformadores
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EjecuciEjecucióón especialn especial -- Gabinete IP 33 conGabinete IP 33 con plugplug--inin
Ø Uso externoØ Protección contra
contacto directo, lluviavertical y diagonal
Ø Conector AT plug-in
Ø Relé para monitoreo de
la temperatura BTØ Pintura especial paraambiente marítimo
Ø Aperturas paracirculación de aire confiltros contra polvo
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Transformadores
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EjecuciEjecucióón especialn especial – – Gabinete IP 23 paraGabinete IP 23 para GeafolGeafol®® mmóóvilvil
Ø Uso externoØ Protección contra contacto
directo, lluvia vertical ydiagonal
Ø Extractores para cambio delaire interno
Ø Bases para amortiguamiento
Ø Estructura reforzada debido amovilidad del equipo
Ø 3 salidas de BT (220, 380, 440V) con disyuntores tripolaresindividuales
Ø Relé para control de
temperatura
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GeafolGeafol®® Aplicaciones y ReferenciasAplicaciones y Referencias
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Transformadores
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- Suministro confiable de energSuministro confiable de energííaaen edificios comerciales y residencialesen edificios comerciales y residenciales
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Transformadores
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GEAFOLGEAFOL ® ® -- Suministro confiable de energSuministro confiable de energííaapara miner para miner ííaa
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Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
GEAFOLGEAFOL ® ® -- Gabinete de protecciGabinete de proteccióón IP 44n IP 44con refrigeracicon refrigeracióón aire/aguan aire/agua
Ejemplo de Aplicación
8 x 9150 kVA-GEAFOL ®
Transformador a seco en resinapara alimentación de energía delbarco “Grand Princess “
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Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
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GEAFOL ® en servicios públicos
Cliente:Sanepar - Paraná
País:Brasil
1500 kVA
13,8 / 0,44-0,38-0,22 kV
Transformador Geafol® móvil
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Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
GEAFOL ® en siderúrgicas
Cliente:CSN – Rio de Janeiro
País:Brasil
1500 kVA
13,8/0,380 kV
Reemplazo detransformadores en
Askarel/PCB’s
130 unidades
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Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
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GEAFOL ® en shopping centers, hospitales e edificios
Cliente:Dom Pedro Shopping Center
País:Brasil
750 – 2500 kVA
13,8/0,220 kV27 unidades
Mayor shopping center de la
América Latina
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Transformadores
PTD T Abr/05
Cliente:Tubos Tigre
País:Brasil
1000 – 1500 kVA
13,8/0,380 kV
23 unidades en dos
plantas
GEAFOL ® en la industria
8/17/2019 2 esp Geafol 04-05
46/48
Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
GEAFOL ® en metro y ferrocarriles
Cliente:Metro São Paulo
País:Brasil
7 MVA por estación
24/0,460 kV
150 unidades
8/17/2019 2 esp Geafol 04-05
47/48
Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
GEAFOL ® en la exploración de petróleo off-shore
Cliente:Petrobrás - 18 plataformas
País:Brasil
100 kVA até 10 MVA
260 unidades
8/17/2019 2 esp Geafol 04-05
48/48
Transmisión y Distribución de Energía
Transformadores
PTD T Abr/05
GEAFOL ® en aeropuertos
Cliente:Infraero
País:Brasil
750 até 1500 MVA
25 unidades