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Title:
CONNECTION DEVICE FOR TRANSFORMER SUBSTATION MODULES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/013831
Kind Code:
A1
Abstract:
A transformation centre (6) comprises high-voltage cells (1), a low-voltage panel (3) and a transformer (2) that are electrically interconnected on the top cover (5) of the transformer (2) by means of a direct shielded unipolar connection. The high-voltage electric connection (4) is implemented by a connection device (8) which, in combination with a control or protection device (10), makes it possible to protect in an integral and safe manner both persons and goods against possible defects in the transformation centre (6), limiting such defects and preventing disturbances of the high-voltage and low-voltage grid.

Inventors:
COCA FIGUEROLA CARLOS (ES)
CARMONA RUIZ JOSE IGNACIO (ES)
FLORES LOSADA LUIS (ES)
SANCHEZ RUIZ JOSE ANTONIO (ES)
SABAS FERNANDEZ JOSE LUIS (ES)
RUBIO CHUAN MIGUEL (ES)
CORMENZANA LOPEZ JAVIER (ES)
Application Number:
PCT/ES2010/070524
Publication Date:
February 02, 2012
Filing Date:
July 28, 2010
Export Citation:
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Assignee:
PREFABRICADOS UNIBLOK S L U (ES)
COCA FIGUEROLA CARLOS (ES)
CARMONA RUIZ JOSE IGNACIO (ES)
FLORES LOSADA LUIS (ES)
SANCHEZ RUIZ JOSE ANTONIO (ES)
SABAS FERNANDEZ JOSE LUIS (ES)
RUBIO CHUAN MIGUEL (ES)
CORMENZANA LOPEZ JAVIER (ES)
International Classes:
H01F27/40; H02B5/00; H02B7/00; H02B13/035; H02G5/06
Domestic Patent References:
WO2004012312A12004-02-05
WO2003032458A12003-04-17
WO2002075757A12002-09-26
Foreign References:
DE102007057017A12009-05-28
US3513425A1970-05-19
US3868616A1975-02-25
EP0769795A21997-04-23
FR2782418A12000-02-18
FR2530067A11984-01-13
BE572284A
EP1533877A12005-05-25
ES2228264B22006-04-16
EP1267367A12002-12-18
FR2881001B12007-07-13
FR2826194B12003-09-26
FR2905532A12008-03-07
DE9202127U11992-05-07
ES2155037B12001-12-01
EP1326313A12003-07-09
FR2782418B12000-09-15
Attorney, Agent or Firm:
CARPINTERO LOPEZ, Mario (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 . Centro de transformación modular que comprende al menos una celda de alta tensión (1 ), un cuadro de baja tensión (3) y un transformador (2) que comprende aletas de refrigeración (20) en sus cuatro paredes laterales y una tapa superior (5) configurada para permitir una conexión eléctrica de alta tensión (4) entre el transformador (2) y las celdas de alta tensión (1 ) y una conexión eléctrica de baja tensión (7) con el cuadro de baja tensión (3), realizándose la citada conexión de alta tensión (4) sin cables externos y a través de un dispositivo de conexión, sobre la tapa superior (5) del transformador (2), caracterizado porque dicho dispositivo de conexión (8) comprende al menos un cuerpo aislante (19) en cuyo interior se encuentran encapsulados:

- al menos un primer elemento de conexión (12) eléctrica configurado para la conexión directa a unos primeros medios de unión (13) previstos en la tapa del transformador (2)

- al menos un segundo elemento de conexión (12') eléctrica configurado para la conexión directa a unos segundos medios de unión (14) de la celda de alta tensión (1 )

- al menos un elemento de protección (16) que comprende un elemento fusible limitador de corriente que puede producir la desconexión del centro (6) cuando se produce una corriente de falta que provoca la fusión el elemento fusible, y porque el dispositivo de conexión (8) comprende al menos un medio de medida/control (9) que en combinación con al menos un dispositivo de control/protección (10) del centro (6) puede ordenar la apertura de un interruptor (1 1 ) de la celda de alta tensión (1 ) que produce la desconexión del centro (6), de forma que el citado elemento de protección (16) actúa frente a corrientes de falta cuya intensidad produce la fusión del elemento fusible mientras que frente a corrientes de faltas de intensidades que no producen la fusión del elemento fusible el dispositivo de control/protección (10) ordena la desconexión del centro (6).

2. Centro de transformación modular según reivindicación 1 , en el cual el dispositivo de control/protección (10) comprende medios de indicación del motivo de la desconexión del centro (6).

3. Centro de transformación modular según reivindicación 1 , en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una sobrecarga del transformador (2).

4. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una variación de la presión en el interior del transformador (2).

5. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una variación en la temperatura del medio dieléctrico del transformador (2).

6. Centro de transformación modular según reivindicación 5 en el cual la medida de la variación de temperatura del medio dieléctrico del transformador (2) se puede realizar de forma directa o indirecta.

7. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una fuga del medio dieléctrico del transformador (2).

8. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de un cortocircuito en la conexión de baja tensión (7).

9. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una falta entre fase y tierra de la red de distribución de baja tensión.

10. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una falta homopolar en el centro de transformación (6).

1 1 . Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de la actuación del elemento de protección (16).

12. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el elemento de protección (16) está combinado electrónicamente con el dispositivo de control/protección (10).

13. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de control/protección (10) ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de una inversión de potencia.

14. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual los segundos medios de unión (14) comprenden unas pantallas (17) uniformizadoras del campo eléctrico que permiten la toma de tensión capacitiva.

15. Centro de transformación modular según reivindicación 14 en el cual los segundos medios de unión (14) comprenden al menos un transformador o captador toroidal (18) instalado por el exterior, y en la base, de dichos medios de unión (14).

16. Centro de transformación modular según reivindicación 1 en el cual el dispositivo de conexión (8) comprende al menos un elemento de conexión adicional (12") que permite la instalación de los medios de medida/control (9) a través de terceros medios de unión (15).

17. Centro de transformación modular según reivindicación 16 en el cual los terceros medios de unión (15) permiten instalar medios de medida, control y protección (9) que comprenden al menos un sensor de tensión, al menos un transformador de tensión, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC o medios de detección de descargas parciales.

18. Centro de transformación modular según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el cual los medios de unión (13, 14, 15) son pasatapas que se seleccionan entre tipo hembra, tipo macho y sus combinaciones o entre un tapón de cierre para garantizar el aislamiento.

Description:
CONNECTION DEVICE FOR TRANSFORMER SUBSTATION MODULES

DESCRIPCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN

El centro de transformación objeto de la presente invención comprende al menos una celda de alta tensión, al menos un cuadro de baja tensión y un transformador, con la particularidad de que dicho centro de transformación comprende un dispositivo de conexión que permite llevar a cabo la conexión eléctrica de alta tensión entre el transformador y la celda de alta tensión, sin empleo de cables externos, y que además permite una protección integral y segura de las personas y los bienes frente a posibles defectos en el centro de transformación, comprendiendo para ello dicho dispositivo de conexión medios de medida/control y al menos un elemento de protección frente a corrientes de falta. Los medios de medida/control se encuentran asociadas con al menos un dispositivo de control/protección del centro de transformación, de forma que en caso de un evento de falta o incidencia en dicho centro, el dispositivo de control/protección permite la desconexión de dicho centro, evitando perturbaciones de la red de alta tensión y de baja tensión.

Asimismo, el centro de transformación modular objeto de la invención no esta constituido como un monobloque diseñado específicamente sino que esta compuesto por los mismos componentes individuales utilizados en cualquier centro de transformación, esto es el transformador, celdas de alta tensión y cuadro de baja tensión, manteniendo con identidad propia y separada cada uno de estos componentes, de tal manera que es posible desmontar la aparamenta de alta tensión o la de baja, manteniéndose cada elemento en perfectas condiciones de uso. Esta característica aumenta considerablemente la flexibilidad del centro de transformación frente a soluciones de diseño monobloque o integradas. En este sentido, este equipo pertenece a la familia de equipos compactos para centros de transformación, diseñados y ensayados como un sólo equipo con su placa de características y transportados y suministrados como una unidad de transporte. Cada componente o unidad funcional que comprende el centro de transformación objeto de la invención comprende un medio de aislamiento y refrigeración independiente y no compartido con el resto de componentes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los centros de transformación eléctrica están básicamente constituidos por tres elementos o partes fundamentales o unidades funcionales, aunque funcionalmente independientes entre sí, una de cuyas partes la determinan las celdas de alta tensión, mientras que una segunda parte la constituye un transformador, estando la tercera parte formada por un cuadro de baja tensión, de manera que esas partes son independientes y se encuentran conectadas eléctricamente. En este sentido, en dichos centros de transformación en donde las unidades funcionales son independientes, cada una de ellas tiene un medio de aislamiento y refrigeración independiente y no compartido con otras unidades.

Según una configuración habitual las celdas de alta tensión comprenden una acometida y una salida, formando un bucle, así como una tercera posición de protección que alimenta al transformador, del cual a su vez sale la energía eléctrica en baja tensión, conectándose esta salida del transformador al módulo o cuadro de baja tensión que cuenta con las correspondientes bases para conexión de cables de salida para distribución y correspondiente alimentación eléctrica en baja tensión de la instalación o edificio de que se trate.

La alimentación del centro de transformación se realiza a través de la acometida de alta tensión de la primera celda de línea, la cual está conectada, a través de la salida del bucle, con la segunda celda de línea, lo que permite aislar un edificio o una instalación sin que por ello se corte la alimentación eléctrica al resto de instalaciones. De esa segunda celda de línea la energía eléctrica es conducida hasta el siguiente centro de transformación, que lógicamente alimentará a otra instalación.

A través de la tercera posición o celda se alimenta el transformador, realizando la conexión eléctrica entre ambos elementos mediante cables externos, tal y como se muestra por ejemplo en las Patentes ES2228264B2, EP1267367A1 , FR2881001 B1 , FR2826194B1 , FR2905532A1 y DE9202127U1 , que quedan muy expuestos pudiendo dar lugar a accidentes y averías no deseadas. Además, este cableado debe realizarse "in situ", lo que requiere de operarios especializados para realizar correctamente las distintas conexiones. En concreto, las conexiones entre las celdas de alta tensión y el transformador se realizan mediante cables con terminales en sus extremos, confeccionándose los terminales normalmente a pie de obra, por lo que no se les somete a los ensayos pertinentes para comprobar la calidad de la unión.

También se puede realizar la conexión entre el transformador y la celda mediante una conexión directa sin empleo de cables, como por ejemplo tal y como se muestra en las Patentes ES2155037B1 , EP1326313A1 , WO2004012312A1 , WO03032458A1 , WO02075757A1 y FR2782418B1 .

La tercera posición, denominada como celda de protección, incorpora la protección del transformador, habitualmente mediante fusibles o incluso mediante interruptor automático. Habitualmente, estos fusibles se instalan en el interior de la aparamenta de alta tensión, pero también existen soluciones en donde son integrados en la propia cuba del transformador, sumergidos en el propio aceite del transformador, o en el interior de un cubículo independiente a la aparamenta de alta tensión y al transformador, tal y como se define por ejemplo en la Patente FR2782418B1. La función de dichos fusibles es la de evitar que fallos eléctricos que puedan producirse aguas abajo, es decir en la red de distribución de baja tensión, en el cuadro de baja tensión, en la interconexión de alta tensión o en el transformador no repercutan en la subestación, limitando así el alcance del incidente. En este sentido, en la Patente FR2782418B1 se protegen ambas formas de realización en cuanto a la disposición de los fusibles, tanto en el interior de la cuba del transformador como en el interior de un cubículo independiente a la aparamenta de alta tensión y al transformador. En cada una de las realizaciones de dicha Patente los fusibles están acompañados por un disyuntor, el cual también se dispone junto con los fusibles en el interior de la cuba del transformador o en el interior del citado cubículo independiente. En el primer caso, los fusibles y el disyuntor se encuentran aislados en el propio líquido dieléctrico del transformador, y en el segundo caso, en un gas dieléctrico que comprende el citado cubículo. En este último caso, el cubículo se encuentra montado sobre la tapa del transformador y sobre la aparamenta de alta tensión, realizándose la interconexión transformador - cubículo - celda de alta tensión mediante pasatapas que comprenden el transformador, el citado cubículo y la aparamenta de alta tensión. Por tanto, en esta Patente francesa se aprovecha la interconexión entre transformador y aparamenta de alta tensión para incluir en ella parte de la protección del centro de transformación, que en el resto de ejemplos de

Patente mencionados se incluye en el interior de las celdas o aparamenta de alta tensión, excepto en la WO03032458A1. En una realización posible de este último documento de Patente también se dispone parte de los elementos de protección, tales como fusibles, en el interior de un módulo de protección independiente.

El conjunto determinado por las celdas de alta tensión, el transformador y el cuadro de baja tensión suelen disponerse en una habitación cerrada que en la mayor parte de los casos corresponde a un sótano o lonja del edificio que se quiere dar suministro, o bien en una caseta exterior y próxima al edificio, debiendo ofrecer unas condiciones suficientes de seguridad y ergonomía para los operarios, que se materializan en accesos adecuados o espacios hábiles para la maniobra e instalación de los equipos.

El principal requisito, en cuanto al espacio es la necesidad de disponer de un frente libre de aproximadamente un metro de ancho tanto en la aparamenta de alta tensión, como en la de baja tensión, así como un pasillo de acceso y distancias de seguridad a elementos que están en tensión y pueden ser accesibles por operarios o terceras personas. Esto hace que en la práctica se requiera una gran cantidad de espacio para la ubicación de todos los componentes del centro, lo que supone un gran coste para la empresa de suministro eléctrico. Es por ello que, en la actualidad, hay un gran interés en equipos compactos que ocupen cada vez espacios más reducidos.

En este sentido, la solución de la Patente FR2782418B1 supone el inconveniente de que debido a la instalación de los fusibles en el interior del transformador, este transformador sea de mayores dimensiones, y por tanto, ocupe mayor espacio que un transformador convencional. El mismo problema de espacio supone el caso en el que los fusibles se encuentran instalados dentro de un cubículo que se monta sobre la tapa del transformador y sobre la aparamenta de alta tensión, ya que se añade un bulto más al centro de transformación. Además, debido al medio dieléctrico empleado en dicho cubículo y por tanto debido a las distancias de aislamiento a respetar entre fases, dicho cubículo puede ocupar un espacio considerable, y en consecuencia el centro de transformación ser más voluminoso. Asimismo, debido al empleo de un gas como medio dieléctrico en dicho cubículo, en caso de fusión de alguno de los fusibles, dicho cubículo debe ser reemplazado por otro nuevo, lo cual supone, además del desmontaje del mismo, el vaciado del gas interno, siendo éste un gas tóxico y que puede contribuir en el efecto invernadero, por lo que se requiere un proceso de reemplazamiento más complicado, más caro y meticuloso.

Asimismo, la solución de la Patente FR2782418B1 supone el inconveniente de que debido a la instalación de la aparamenta de alta tensión y de baja tensión sobre un plano vertical del transformador se eliminan las aletas de refrigeración correspondientes a dicho plano o lado vertical del transformador, lo cual supone la reducción de la superficie útil de refrigeración del transformador, y por tanto, la elevación de la temperatura de funcionamiento del mismo. La misma problemática se repite en la solución de ES2155037B1 .

En relación con los transformadores empleados en las soluciones de WO03032458A1 , WO02075757A1 y ES2155037B1 , estos transformadores tratan sobre transformadores "especiales", ya que en la solución WO02075757A1 los pasatapas correspondientes a la baja tensión se disponen en un lado vertical del transformador, mientras que en el caso de la solución ES2155037B1 se disponen en un lado vertical tanto los pasatapas de baja tensión como los de media tensión. Esta configuración del transformador complica las labores de montaje en su fabricación, ya que en la operación de encubado de un transformador "estándar" todos los elementos del mismo (devanados, circuito magnético, pasatapas, etc.) van sujetos a la propia tapa del transformador, estando todas las conexiones eléctricas necesarias entre los elementos realizadas de antemano, y se introducen en la cuba a la vez que se coloca la tapa, para después atornillar dicha tapa a la cuba y posteriormente llenarla con aceite. En este sentido, en el caso de WO02075757A1 y ES2155037B1 , las operaciones de montaje se complican, debido a lo complejo que resulta la realización de las conexiones interiores a la cuba entre los pasatapas y los devanados. En el estado de la técnica, tal y como se muestra en los ejemplos de Patente mencionados, en los que se aprovecha la interconexión entre el transformador y las celdas de alta tensión para incluir una parte de la protección del centro de transformación, dicha parte de protección la constituyen los fusibles y los disyuntores o interruptores. El resto de elementos que conforma el sistema de protección del centro de transformación se dispone integrado en las mismas celdas de alta tensión, como por ejemplo los relés electrónicos y los medios de medida y control asociados a dichos relés electrónicos, como por ejemplo sensores de tensión, sensores de intensidad, transformadores de tensión, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC, medios de detección de descargas parciales, etc.

Como es sabido, los relés electrónicos y los medios de medida y control que estos llevan asociados constituyen la parte inteligente de los centros de transformación, es decir, constituyen una unidad de protección integral que evitan perturbaciones de la red de alta tensión y de baja tensión, aislando el centro de transformación en defecto. En los centros de transformación actuales el fusible en sí es la protección de dichos centros. El fusible protege al equipo, y si además se desea ver otro tipo de defectos no protegidos por el fusible se puede disponer de un relé combinado o asociado con los fusibles. Asimismo, el disyuntor o interruptor también actúa bajo las órdenes del relé electrónico, el cual ordena la apertura de dicho disyuntor o interruptor como consecuencia de un evento de falta.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un centro de transformación modular, que comprende al menos una celda de alta tensión, un transformador y un cuadro de baja tensión, de forma que siendo dicho centro de transformación modular, los módulos que lo componen son estándares y se pueden combinar dando lugar a diferentes soluciones finales, manteniendo cada uno de dichos módulos su identidad propia y separada, de tal manera que es posible desmontar la aparamenta de alta tensión o la de baja, manteniéndose cada elemento en perfectas condiciones de uso.

De acuerdo con la presente invención el transformador es un transformador convencional, es decir, que comprende aletas de refrigeración en sus cuatro paredes laterales y una tapa superior configurada para permitir una conexión eléctrica de alta tensión entre el transformador y las celdas de alta tensión y una conexión eléctrica de baja tensión con el cuadro de baja tensión.

La conexión eléctrica de alta tensión entre las celdas de alta tensión y el transformador, así como la conexión eléctrica de baja tensión entre el transformador y el cuadro de baja tensión se realizarán directamente sobre la tapa superior del transformador.

Una de las principales características del centro de transformación es que la conexión eléctrica de alta tensión entre las celdas de alta tensión y el transformador se realiza a través de al menos un dispositivo de conexión, de tal forma que la conexión eléctrica de alta tensión se realiza sin cables externos (conexión directa apantallada), realizándose estas conexiones en fábrica, por lo que se evita que queden expuestas al exterior, solucionándose los problemas debidos a la existencia del cableado. Además, estas conexiones pueden ser de tipo enchufable, lo que permite la conexión y desconexión de las distintas unidades cuando sea necesario, manteniendo cada unidad independiente su capacidad funcional.

De acuerdo a la presente invención el dispositivo de conexión comprende al menos un cuerpo aislante en cuyo interior se encuentran encapsulados:

- al menos un primer elemento de conexión eléctrica configurado para la conexión directa a unos primeros medios de unión previstos en la tapa del transformador

- al menos un segundo elemento de conexión eléctrica configurado para la conexión directa a unos segundos medios de unión de la celda de alta tensión

- al menos un elemento de protección que comprende un elemento fusible limitador de corriente que puede producir la desconexión del centro cuando se produce una corriente de falta que provoca la fusión del elemento fusible,

y porque el dispositivo de conexión comprende al menos un medio de medida y control que en combinación con al menos un dispositivo de control/protección del centro puede ordenar la apertura de un interruptor de la celda de alta tensión que produce la desconexión del centro, de forma que el citado elemento de protección actúa frente a corrientes de falta cuya intensidad produce la fusión del elemento fusible mientras que frente a corrientes de falta de intensidades que no producen la fusión del elemento fusible el dispositivo de control/protección ordena la desconexión del centro.

Al estar todos los elementos correspondientes al dispositivo de conexión encapsulados en al menos un cuerpo aislante sólido (de alta resistencia eléctrica) se consigue reducir la distancia de aislamiento entre las fases que constituyen la conexión eléctrica de alta tensión, el tamaño de las instalaciones y, en definitiva, los costes. Además, debido al empleo de un medio de aislamiento sólido, la sustitución del dispositivo de conexión no implica un procedimiento complicado ni caro, no teniendo que llevar a cabo operaciones tales como por ejemplo el vaciado de gas.

El al menos un dispositivo de control/protección puede comprender un relé electrónico del centro de transformación. El al menos un medio de medida/control puede comprender alguno de los siguientes elementos: un sensor de tensión, sensor de intensidad, transformador de tensión, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC, medios de detección de descargas parciales, etc.

El al menos un elemento de protección puede ser un fusible limitador de corriente de alto poder de ruptura, siendo dicho elemento de protección una protección de respaldo al dispositivo de control/protección del centro de transformación. De esta forma, la constitución del sistema de protección del centro mediante al menos un dispositivo de control/protección y el elemento de protección permite emplear un interruptor de menores prestaciones, lo cual supone un ahorro en los costes finales del centro de transformación. En este sentido, se producirá el disparo del interruptor por la fusión de fusible de respaldo mediante combinación electrónica con relé e indicación de la fase fundida sólo para el caso de falta a partir de un valor prefijado, como por ejemplo un cortocircuito interno en el transformador. Para el resto de faltas e incidencias que puedan ocurrir en el centro de transformación el dispositivo de control/protección permite llevar a cabo el control y la protección de dicho centro.

En este sentido, el dispositivo de control/protección dispone medios de indicación del motivo de desconexión del centro y ordena la apertura del interruptor como consecuencia de: Sobrecarga del transformador en función del estado inicial de carga del transformador y la temperatura ambiente.

Variación de presión en el interior del transformador.

Variación de la temperatura (puede ser con medida directa o indirecta) en el medio dieléctrico del transformador.

Fuga del medio dieléctrico del transformador.

Cortocircuito en la interconexión de baja tensión entre el transformador y cuadro de baja tensión.

Defectos impedantes (falta) fase-tierra de la red de distribución de baja tensión.

Defectos homopolares (falta homopolar) en el centro de transformación.

Cortocircuitos internos en el transformador. En este caso se ordena la apertura del interruptor como consecuencia de la actuación del elemento de protección (disparo por fusión de fusible de respaldo mediante combinación electrónica con relé e indicación de la fase fundida).

Una inversión de potencia (generación distribuida).

Adicionalmente, el dispositivo de conexión, control y protección comprende al menos un elemento de conexión adicional que permite la instalación de los medios de medida/control a través de unos terceros medios de unión, pudiendo comprender dichos medios de medida/control al menos un sensor de tensión, al menos un transformador de tensión, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC, medios de detección de descargas parciales, etc.

Los segundos medios de unión de la celda de alta tensión pueden comprender unas pantallas uniformizadoras del campo eléctrico, que a su vez permiten la toma de tensión capacitiva. Asimismo, estos segundos medios de unión pueden comprender al menos un transformador o captador toroidal instalado por el exterior, y en la base, de dichos medios de unión para la captación de la señal de intensidad y/o alimentación del dispositivo de control/protección. Los primeros, segundos y terceros medios de unión pueden consistir en pasatapas, atornillables o enchufables, de tipo hembra, tipo macho y sus combinaciones o en un tapón de cierre para garantizar el aislamiento. DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de figuras en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1 .- Representa un esquema unifilar del centro de transformación (6) objeto de la invención, en donde se distinguen al menos una celda de alta tensión (1 ), un transformador (2) y un cuadro de baja tensión (3), así como el dispositivo de conexión (8) que permite la conexión eléctrica de alta tensión (4) entre el transformador (2) y la celda de alta tensión (1 ).

Figura 2.- Representa el captador de tensión (17), pantalla uniformizadora del campo eléctrico, integrado en el propio medio de unión (14) y el captador de intensidad (18). También se ha representado parcialmente el dispositivo de conexión (8), acoplado sobre el medio de unión (14).

Figura 3.- Representa la disposición de los captadores de intensidad (18) de cada fase, instalados por el exterior y en la base de los medios de unión (14).

Figura 4.- Representa un detalle de la conexión eléctrica de alta tensión (4) realizada a través del dispositivo de conexión (8), en donde se muestra el interior del dispositivo (8) correspondiente a una fase, dotado de al menos un elemento de protección de alto poder de ruptura (16) y medios de unión (15) que permiten instalar medios de medida y control (9).

Figura 5.- Representa una vista en perspectiva del centro de transformación modular (6) con dispositivo de conexión (8). REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de la figura 1 , se puede observar como el centro de transformación modular (6) esta constituido por al menos una celda de alta tensión (1 ), un transformador (2) y un cuadro de baja tensión (3), estando las celdas de alta tensión (1 ) conectadas al transformador (2) y éste al cuadro de baja tensión (3).

Una de las características de dicho centro de transformación (6) es que el transformador (2), las celdas de alta tensión (1 ) y el cuadro de baja tensión (3) se disponen como un solo conjunto pero de carácter modular, y se basa en que las celdas de alta tensión (1 ), el transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3) son unidades convencionales y que la conexión entre los mismos puede ser de tipo enchufable, lo que permite la conexión y desconexión de las distintas unidades cuando sea necesario, manteniendo cada unidad independiente su capacidad funcional. Los componentes que integran el centro de transformación (6) pueden evolucionar tanto a nivel tecnológico como funcional, permitiendo su integración en el centro (6) completo durante su vida útil.

El centro de transformación modular (6) se suministra como un único equipo totalmente montado y ensayado en fábrica, de modo que el cliente no tiene más que conectar los cables de acometida de alta tensión y los cables de salida de la baja tensión.

Dado que el transformador (2) es convencional, y por tanto comprende al menos un primer medio de unión (13) y al menos otro medio de unión (21 ) sobre su tapa superior (5), la conexión eléctrica de alta tensión (4) entre las celdas de alta tensión (1 ) y el transformador (2), así como la conexión eléctrica de baja tensión (7) entre el transformador (2) y el cuadro de baja tensión (3) se realizan directamente sobre la tapa superior (5) del transformador (2), tal y como se muestra en las figuras 4 y 5. En estas figuras 4 y 5 los medios de unión (13) y (21 ) están constituidos por pasatapas de transformador, tipo macho.

Otra característica importante del centro de transformación modular (6), tal y como se puede observar en las figuras 4 y 5, es que las celdas de alta tensión (1 ) y el transformador (2) se encuentran conectadas a través de un dispositivo de conexión (8), de forma que la conexión eléctrica de alta tensión (4) es una conexión unipolar directa apantallada enchufada y no accesible, sin puentes de cables exteriores ni terminales, realizándose estas conexiones en fábrica. Para ello, el dispositivo de conexión (8) comprende al menos un primer elemento de conexión (12) configurado para la conexión directa a los citados primeros medios de unión

(13) del transformador (2). Asimismo, el dispositivo de conexión (8) comprende al menos un segundo elemento de conexión (12') configurado para la conexión directa a unos segundos medios de unión (14) de la celda de alta tensión (1 ). Por otro lado, el dispositivo de conexión (8), tal y como se puede observar en las figuras 4 y 5, se encuentra encapsulado en al menos un cuerpo aislante sólido (19) de alta resistencia eléctrica, de forma que permite reducir las distancias de aislamiento entre fases, sin necesidad de emplear ningún cubículo independiente ni un gas como medio de aislamiento, permitiendo reducir en definitiva las dimensiones del centro de transformación a instalar.

En la figura 5 se puede observar como el dispositivo de conexión (8) comprende medios de medida/control (9), tales como por ejemplo sensores de tensión, transformadores de tensión, sensores de intensidad, medios de recepción/transmisión de señales vía PLC o medios de detección de descargas parciales. Adicionalmente, dicho dispositivo (8) comprende encapsulado en su interior al menos un elemento de protección (16) frente a elevadas corrientes de falta, como por ejemplo un fusible. Los citados medios de medida/control (9) se encuentran asociados con al menos un dispositivo de control/protección (10) integrado en las celdas de alta tensión (1 ) tal y como se muestra en la figura 5. En este sentido, dicho dispositivo de control/protección (10) permite llevar a cabo el control y la protección del centro de transformación (6), es decir, el dispositivo de control/protección (10) permite identificar los problemas o incidencias que puedan surgir en dicho centro de transformación (6), comunicarlos al operador vía remota o presencialmente, recoger y almacenar los parámetros para detectar los fallos, indicar el motivo de la desconexión del centro de transformación (6) y ordenar la apertura de al menos un interruptor (1 1 ) para la desconexión del citado centro (6). En definitiva, la combinación de los medios de medida/control (9) con el dispositivo de control/protección (10) permite disponer de una unidad de protección integral que evita perturbaciones de la red de alta tensión y de baja tensión, aislando el centro de transformación (6) en defecto. Por tanto, el elemento de protección (16) anteriormente citado se trata de una protección de respaldo que actúa solamente frente a elevadas corrientes de falta, como por ejemplo cortocircuitos internos francos en la unidad de transformador (2). Sólo en este modo de fallo se producirá el disparo del interruptor (1 1 ) por fusión de fusible de respaldo (16) mediante combinación electrónica con dispositivo de control/protección (10) e indicación de la fase en defecto.

La combinación de elemento de protección (16) más dispositivo de control/protección (10) permite emplear un interruptor (1 1 ) de menores prestaciones, con lo cual se reducen los costes finales del centro de transformación (6).

El dispositivo de control/protección (10) dispone medios de indicación del motivo de disparo y ordena la apertura del interruptor (1 1 ) como consecuencia de:

Sobrecarga del transformador en función del estado inicial de carga del transformador y la temperatura ambiente.

Variación de presión en el interior del transformador.

Variación de la temperatura en el medio dieléctrico del transformador.

Fuga del medio dieléctrico del transformador.

Cortocircuito en la interconexión de baja tensión entre el transformador y cuadro de baja tensión.

Defectos impedantes fase-tierra de la red de distribución de baja tensión.

Defectos homopolares en el centro de transformación.

Cortocircuitos internos en el transformador. Sólo en este modo de falta se producirá el disparo por fusión de fusible de respaldo mediante combinación electrónica con relé e indicación de la fase fundida.

Una inversión de potencia (generación distribuida). Asimismo, el dispositivo de control/protección (10) dispone de medios de estimación de vida útil restante de la unidad de transformador (2).

Tal y como se muestra en las figuras 4 y 5, el dispositivo de conexión (8) comprende al menos un elemento de conexión adicional (12") que permite la instalación de los medios de medida/control (9) a través de terceros medios de unión (15).

Se ha contemplado la posibilidad de que los primeros, segundos y terceros medios de unión (13, 14, 15) puedan consistir en pasatapas tipo hembra, tipo macho y sus combinaciones o en un tapón de cierre para garantizar el aislamiento.

Asimismo, tal y como se puede observar en la figura 2, se ha contemplado la posibilidad de que los segundos medios de unión (14) puedan comprender unas pantallas (17) uniformizadoras del campo eléctrico que permitan la toma de tensión capacitiva. En cuanto a la medida de intensidad, los medios de medida/control (9) pueden comprender al menos un transformador o captador toroidal (18) instalado por el exterior y en la base de los medios de unión (14), tal y como se muestra en la figura 3.

En resumen, las referencias numéricas utilizadas en este texto y señaladas en las figuras mencionadas representan los siguientes componentes de la invención:

1 . - Celdas de alta tensión

2. - Transformador

3. - Cuadro de baja tensión

4. - Conexión eléctrica de alta tensión

5. - Tapa superior del transformador

6. - Centro de transformación modular

7. - Conexión eléctrica de baja tensión

8. - Dispositivo de conexión

9. - Medios de medida/control

10. - Dispositivo de control/protección . - Interruptor

. - Primer elemento de conexión

'.- Segundo elemento de conexión

".- Tercer elemento de conexión

. - Medios de unión del transformador

. - Medios de unión de las celdas de alta tensión

. - Medios de unión del dispositivo de conexión, control y protección. - Elemento de protección

. - Pantallas uniformizadoras del campo eléctrico

. - Captador toroidal

. - Cuerpo aislante sólido

. - Aletas de refrigeración del transformador

. - Medios de unión de baja tensión del transformador