V8000-52 Capacitores Subest Hasta 34.5 Kv

COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD

BANCOS DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓNHASTA 34,5 kV

E S P E C I F I C A C I Ó NCFE VBOOO-52

JUNIO 1995

MÉXICO


E S P E C I F I C A C I Ó N

CFE V8000-52

P R E F A C I O

Esta especificación ha sido elaborada de acuerdo con las Bases Generales para la Normalización en CFE. Lapropuesta inicial fue preparada por la Subdirección de Distribución.

Revisaron y aprobaron la presente especificación las áreas siguientes:

COORDINACIÓN DE PROYECTOS DE TRANSMIS IÓN Y TRANSFORMACIÓN

GERENCIA DE ABASTECIMIENTOS

G E R E N C I A D E L A P E M

GERENCIA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

LUZ Y FUERZA DEL CENTRO

SUBDIRECCIÓN DE DISTRIBUCIÓN

De acuerdo con,lo indicado en el Procedimiento CFE LOOOO-51 de agosto de 1994, se emite la presenteESPECIFICACION PROVISIONAL para que sea aplicada durante por lo menos un año a partir de la fecha abajoindicada, a fin de probar su efectividad. Todas las observaciones que se deriven de la aplicación de la misma debenenviarse a la Gerencia de LAPEM, cuyo Departamento de Normalización coordinará la revisión.

Esta especificación revisa y sustituye a todos los documentos relacionados con bancos de capacitores parasubestaciones de distribución hasta 34,5 kV que se hayan publicado dentro del campo de aplicación de la presente.

SUBDIRECTOR TÉCNICO

C O N T E N I D O

BANCO DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓNHASTA 34,5 kV


CFE V8000-52

0 INTRODUCCIÓN 1

1 O B J E T I V O Y C A M P O D E A P L I C A C I Ó N 1

2 NORMAS QUE SE APL ICAN 1

3 D E F I N I C I O N E S 2

4 ALCANCE DEL SUMINISTRO 2

5 CARACTERíSTICAS GENERALES 3

5 . 1 Unidades de Capacitores 3

5.2 Capacidad de los Bancos de Capacitores 5

6 CARACTERíSTICAS ELÉCTRICAS 5

6 . 1 Tolerancias 5

6.2 Dispositivo de Descarga 6

6.3 Conexión del Banco 6

6.4 Protección 6

6.5 Contro l 7

6.6 C o m p o n e n t e s 7

7 A C C E S O R I O S 8

7 . 1 T e r m i n a l e s C o n e c t o r e sy 8

7.2 Conexión Externa del Banco 8

8 PARTES DE REPUESTO 8

9 CONTROL DE CALIDAD 9

9 . 1 Muestreo 9

9.2 Pruebas 9

1 0 INFORMACIÓN REQUERIDA 9

1 0 . 1 Con la Oferta 9

10.2 Después de la Colocación de la Orden 1 0

l l EMPAQUE Y EMBARQUE 1 0

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BANCO DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓNE S P E C I F I C A C I Ó N

HASTA 34,5 kV CFE V8000-52

1 2 CARACTERíSTICAS PARTICULARES 1 0

13 CUESTIONARIO TÉCNICO l l

TABLA 1 Características generales de unidades monofásicas de capacitores 4

TABLA 2 Características eléctricas de las unidades monofásicas de capacitores 4

TABLA 3 Capacidad de los bancos de capacitores 5

FIGURA 1 Diagrama trifilar 3

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I BANCOS DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓN

I

ESPECIFICACIÓN

HASTA 34,5 kV CFE V8000-52 I

La instalación de capacitores en los sistemas eléctricos es básica para mejorar el bajo factor de potencia, lograndocon esto reducir el flujo de corriente reactiva en líneas y equipos y con ello incrementar la capacidad de carga enlos transformadores, líneas y generadores así como regular la tensión de suministro.

La instalación de bancos de capacitores en subestaciones de distribución, requiere de un análisis previo paradeterminar el lugar y la capacidad de los bancos.

1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta especificación establece las características técnicas y control de calidad que deben reunir los bancos decapacitores que adquiere e instala la Comisión en subestaciones de distribución en tensiones hasta 34,5 kV, sobreestructuras metálicas.

2 NORMAS QUE SE APLICAN

CFE 52000-51-l 991 Pruebas para Evaluar las Propiedades de la Porcelana Utilizada enAisladores Eléctricos.

CFE 52200-02-l 994

CFE 52800-32-l 993

CFE LOOOO-06-1991

CFE LOOOO-1 l-l 988

Aisladores de Suspensión de Porcelana o Vidrio Templado.

Aisladores Soporte Tipo Columna.

Coordinación de Aislamiento.

Empaque, Embarque, Recepción, Manejo y Almacenamiento deBienes Adquiridos por CFE.

CFE LOOOO-15-1992

CFE LOOOO-32-1989

CFE V4100-03-1993

CFE V4100-28-1993

Código de Colores.

Manuales Técnicos.

Cortacircuitos Fusible de Distribución,

Cortacircuitos Fusibles de Potencia de 15,5 a ll 5 kV para Uso deSubestaciones.

CFE V4200-25-1990 Cuchillas Desconectadoras de 15,5 a 72,5 kV.

CFE V4500-09-1992 Desconectadores para Bancos de Capacitores.

CFE V8000-33-1993 Control de Capacitores.

NMX J-203-1 980 Capacitores para la Corrección del Factor de Potencia.

NMX Z-l 2-l 987 Muestreo para inspecciones por Atributos.

I 950627 I I I I I I I I I I I 1

BANCOS DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓN E S P E C I F I C A C I Ó N


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NMX J-l 51-l 976 Productos de Hierro y Acero Galvanizados por Inmersión en Caliente.

ANSl/lEEE C37.99-1990 Guide for the Protection of Shunt Capacitar Banks.

IEEE1036-1992 Gide for Application of Shunt Power Capacitors.

NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en vigoro

la última edición en la apertura de las ofertas de la licitación, salvo que la Comisión indique otra cosa.

3 D E F I N I C I O N E S

Las definiciones aplicables a esta especificación corresponden a las establecidas en la norma NMX J-203.

4 ALCANCE DEL SUMINISTRO

El alcance del suministro incluye el diseño, fabricación, acabados, pruebas, empaa:le y embarque de los materiales,equipos y accesorios necesarios para el buen funcionamiento dc los bancos de capacitores, de acuerdo al diagramatrifásico general mostrado en la figura 1.

al Unidades monof5sicas de capacitores =n cantidad y con la conexión adecuada para lascaracterísticas del banco.

b) Estructura metálica para soporte de los capacitores.

c) Fusibles para protección individual de los capacitores incluyendo accesorios y soportes.

d) Equipo completo de protección contra desbalance del neutro, incluyendo transformadores ~. !einstrumento, relevadores, y demás equipo.

el Reactores limitadores cuando la aplicación específica dei banco así lo requier<i.

t) Cuchilla tetrapolar para conexión a tierra de los capacitores, inclclyenda bloqueo mecãnico

9) Desconectador trifásico de operación eléctrica, para cargas capa$;ltivas.

h) Cortacircuitos con fusibles para la protección contra corto circuito

1) Accesorios de soporte, conexihn y fijación: aisladores, termina.zs, cor!ec!3rej, r.;ensu’. :brazos de montaje y tornillería.

i) Barras y/o cables de interconexión del banco de capacitores.

k) Equipo de control manual y/o automático.

1) Gabinete de control.

m) Información t&cnica: pinnou, diagramas e instructi,it s.

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n) Reportes de las pruebas prototipo.

0) Reportes de las pruebas de rutina.

PI Inspección final.

9) Partes de repuesto y herramientas especiales si se requieren.

1 2 3 4 5



CFE VBOOO-52

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l.- Reactores limitadores (cuando se requiera).2.- Cortacircuitos fusibles de potencia.3.- Desconectador trifásico.4.- Capacitores.5.- Cuchilla tetrapolar de puesta atierra.

Figura 1 - Diagrama trifilar

5 CARACTERíSTICAS GENERALES

5.1 Unidades de Capacitores

Las unidades de capacitores que forman los bancos de distribución deben ser tipo intemperie con boquillas deporcelana y cumplir con lo establecido en las tablas 1 y 2.

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CFE V8000-52

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5 . 2 Capacidad de los Bancos de Capacitores

Los bancos de capacitores deben cumplir con lo establecido en la tabla 3.

6 CARACTERíSTICAS ELÉCTRICAS

6.1 Tolerancias

Tabla 3 - Capacidad de los bancos de capacitores

Descripción delos bancos de

capacitores

13,8 - 600

23 - 600

34,5 - 600

13,8 - 900

23 - 900

34,5 - 900

1308 - 1 200

23 - 1 200

34,5 - 1 2 0 0

13,8 - 1 8 0 0

2 3 - 1 8 0 0

34,5 - 1 8 0 0

13,8 - 2 400

23 - 2 400

34,5 - 2 400

Tensiónnominal

entre fasesW

13,8

2 3

34,5

13,8

2 3

34,5

13,8

2 3

34,5

13,8

2 3

34,5

13,8

2 3

34,5

Capacidad de la Capacidad delsubestación banco

M V A MVAr

519,375 600

10/12,5 9 0 0

12/16/20 1 200

18/24/30 1 800

24132140 2 400

al Las unidades monofásicas de capacitores deben proporcionar una potencia reactiva no menora su valor nominal, ni mayor al 115% de este valor, a tensión y frecuencia nominales, medidaa una temperatura interna y uniforme de 25°C.

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I



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W Las unidades monofásicas de capacitores deben diseñarse para operación continua al 135% desu potencia reactiva nominal. Esta potencia reactiva máxima incluye los siguientes factores:

Potencia reactiva debida a tensiones mayores al valor nominal de placa, a frecuencianominal, pero dentro de las limitaciones permitidas siguientes:

sin exceder 110% de la tensión nominal rmc y tensión de cresta no mayor al,2 x 1,41 la tensión nominal incluyendo armónicas pero excluyendo transitorios,

sin exceder 180% de la corriente nominal rmc, incluyendo la fundamental y lasarmónicas.

potencia reactiva debida a armónicas de tensión, sobrepuestas a !a frecuencia nominal,

potencia reactiva en exceso a la nominal de placa, debida a tolerancias en fabricación,dentro de los límites especificados en a).

6.2 Dispositivo de Descarga

Las unidades monofásicas del banco de capacitores deben tener un dispositivo de descarga que al desconectarsereduzca su tensión residual a 50 V, en un tiempo máximo de 5 minutos.

6.3 Conexión del Banco

La conexión de los bancos de capacitores debe ser en estrella con neutro flotante o estrellas múltiples con neutroflotante conectadas en paralelo. La conexión y desconexión es en un paso.

6.4 Protección

La protección del banco de capacitores debe cumplir con la norma ANSMEEE C37.99.

6.4.1 Cuchilla de puesta a tierra

El banco de capacitores debe incluir una cuchillatetrapolar i;e operación en grupo, con bloqueo mecánico y cumplircon lo aplicable de la especificación CFE V4200-25.

6.4.2 Protección individual

Cada unidad monofásica de capacitores debe tener protección individual mediante un cortacircuito fusible dedistribución tipo expulsión instalado externamente que permita identificar fácilmente cualquier unidad falladacumpliendo con la especificación CFE V4100-03. El proveedor en su oferta debe indicar el tipo y características delfusible propuesto, así como la coordinación entre el mismo y las curvas de ruptura del tanque.

6.4.3 Desconectador trifásico

Con el desconectador de capacitores debe suministrarse un desconectador trifásico para operar con la potenciareactiva máxima del banco y con los accesorios necesarios para operación y señalización local y remota.

El desconectador debe ser diseñado para operar con corrientes capacitivas puras y garantizar que no ocurranreencendidos entre sus contactos al hacer la desconexión del banco.

I 950627 I I I I I I I I I I I

BANCOS DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓNHASTA 34,5 kW


CFE V8000-52

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La corriente nominal del desconectador debe exceder por lo menos en 35 % la corriente nominal de banco.

El desconectador debe cumplir con la especificación CFE V4500-09 salvo que se indique otra cosa er, lasCaracterísticas Particulares.

6.4.4 Cortacircuito con fusibles de potencia

El banco de capacitores debe incluir un juego de cortacircuitos para fusibles de potencia con capacidad interruptivapara la corriente de corto circuito indicada en las Características Particulares, debe cumplir con la especificaciónCFE V4100-28; en la oferta se deben indicar todas las características de este equipo, incluyendo las del elementofusible.

6.4.5 Reactores limitadores

Los bancos de capacitores deben incluir reactores limitadores en los casos en que se tengan que operar en paralelodos o más bancos. En las Características Particulares se debe indicar cuando así se requiera.

6.4.6 Protección por desbalance del neutro

El banco de capacitores debe tener protección por desbalance del neutro, para desconectarlo cuando falla o seremueve alguna unidad de una de las fases, con el fin de que la tensión en las otras fases no exceda del 10%.

Con la oferta se debe cotizar todo el equipo necesario para la detección de la falla y la desconexión del banco, ydar todas las características del tipo de protección propuesto; de acuerdo a la norma IEEE 1036.

6.5 Contro l

El control debe sertipo multifunción con provisión para operación manual o automática, local o remota ycumpiir conla especificación CFE V8000-33.

6.6 C o m p o n e n t e s

6 . 6 . 1 Boquillas

Las boquillas deben ser tipo intemperie para operar a 1 800 msnm. Para altitudes mayores deben corregirse losniveles de aislamiento de acuerdo a la especificación CFE LOOOO-06.

La distancia de fuga en ningún caso debe ser menor de 45 mm/kV.

Las boquillas deben cumplir con la especificación CFE 52000-51.

6.6.2 Dieléctrico

El dieléctrico no debe ser inflamable ni tóxico y el licitante debe presentar certificado de que es biodegradable y nocontiene policloruros bifenados (askareles).

6.6.3 Tanque

El tanque debe ser de acero inoxidable con acabado a base de pintura color 5 gris claro de acuerdo a laespecificación CFE LOOOO-15 y debe tener provisión para conexión sólidamente a tierra.

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6.6.4 Estructura

a) Los bancos de capacitores, se deben montar sobre bastidores de aluminio estructural o de acerocon galvanizado especial de acuerdo a la norma NMX-J-151.

b) Los bancos deben formarse con unidades capacitivas alojadas de preferencia horizontalmente,formando los grupos serie correspondientes, con un bastidor por fase aislados entre si.

a La estructura debe diseñarse para soportar el peso de los componentes del banco, unavelocidad del viento de 150 km/hora y una aceleración sísmica de 0,26 salvo que se indique otracosa en las Características Particulares.

d) La estructura debe tener previsión para conectarse sólidamente atierra en 2 puntos diametral-mente opuestos, para cable de sección transversal de 67,4 mm2 como mínimo.

e) En la estructura se deben instalar los capacitores y todo el equipo periférico de protección yseccionamiento.

9 La estructura debe diseñarse para las capacidades y tensiones requeridas.

9) El diseño de la estructura debe garantizar una distancia mínima de 3 m entre cualquier puntoenergizado y el piso.

h) El fabricante debe proporcionar detalle de las bases de la estructura para su anclaje.

7 A C C E S O R I O S

7 . 1 Terminales y Conectores

Las terminales y conectores utilizados para interconexión de los elementos propios del banco de capacitores debenser bimetálicos para usarse con cables de cobre o aluminio.

7.2 Conexión Externa del Banco

Con la oferta se debe suministrar como parte del equipo un juego de aisladores para remate o soporte de losconductores y cumplir con las especificaciones CFE 52200-02 o CFE 52800-32 según corresponda.

8 PARTES DE REPUESTO

Se debe cotizar con la oferta un lote de refacciones como se indica a continuación:

al 5% de elementos fusibles de distribución y de unidades capacitoras, para las diferentestensiones y capacidades.

t-4 Para el desconectador las siguientes partes:

un juego de bobinas de cierre y disparo,

950627 I I I I I I I 1 1 I I


I


CFE V8000-52 I

9 de 13

un juego de contactos principales,

una boquilla.

cl Para las cuchillas cortacircuitos fusible un juego de listones fusible.

Todas las partes de repuesto deben ser iguales a las partes originales, intercambiables y de lamisma calidad en materiales y mano de obra.

3

9 . 1

CONTROL DE CALIDAD

Muestreo

i;ebe hacerse el muestreo conforme a la norma NMX-Z12.

9 . 2 Pruebas

Los capacitores deben someterse a las pruebas de rutina y de diseño indicadas en la norma NMX-J-203. Los demásequipos, como son el desconectador, las cuchillas cortacircuito fusible, la cuchilla para conexión atierra etc., debenaplicarse las pruebas indicadas en la especificación CFE o norma NMX correspondiente. El proveedor debepresentar a CFE protocolos de dichas pruebas.

9.2.1 Estabilidad térmica

Dos unidades tomadas de la producción, se deben energizar a 1,2 veces la tensión nominal durante 48 horas, contemperatura ambiente de 45 “C, para acelerar el cambio de las pérdidas que se producen en el primer período deenergización y obtener un nivel de pérdidas representativo.

Si alguna de las unidades no cumple con lo establecido en esta prueba se debe rechazar el lote total de capacitores.

9.2.2 Sobretensiones transitorias

CJe deben someter dos unidades a una tensión de 2,25 veces al valor nominal rmc, con una duración de 1 segundoa irW-valos de 5 minutos; después de aplicados 1 000 sobretensiones (20 veces con duración de 1 minuto) laspkrdidas no deben haberse incrementado más de un 40%.

Si alguna de las unidades no cumple con lo establecido en esta prueba, se debe rechazar el lote total de capacitores.

1 0 INFORMACIÓN REQUERIDA

El proveedor debe suministrar por cada tipo de banco la siguiente información que cumpla con la especificaciónCFE l-0000-32.

10.1 Con la Oferta

a) Planos con arreglo de equipos y dimensiones generales.

b) Diagrama trifilar.

9X1627 I I I I I I 1, I I I I


l


HASTA 34,5 kV CFE V8000-52 I

10 de 13

cl Lista de materiales y equipo que incluye el banco.

d) Catálogos e información técnica, en español.

el Protocolos de pruebas de diseño del equipo propuesto.

10.2

9 Curvas de probabilidad de ruptura del tanque y curvas características de los fusibles.

9) Detalles técnicos de la protección por desbalance de neutro.

Después de la Colocación de la Orden

Después de fincado el pedido y en un plazo máximo de 30 días naturales el proveedor debe entregar:

al Dos copias heliográficas de los planos y dibujos incluyendo arreglo, anclaje, dimensiones, masasy lista de equipo y materiales.

W Cuatro juegos de los instructivos de montaje, operación y mantenimiento en español.

c) Tres copias de los reportes de pruebas de rutina.

d) Certificado del dieléctrico del capacitar.

l l EMPAQUE Y EMBARQUE

Los bancos de capacitores, con accesorios y tornillería, deben incluirse en el mismo embarque, identificando todoslos bultos y cajas, de manera que se pueda hacer unaefectivadistribución de los materiales para las diferentes obras(en su caso). Las piezas pequeñas deben ser empacadas en cajas de madera flejadas.

El empaque, embarque, recepción, manejo y almacenamiento, debe ser de acuerdo a la especificaciónCFE-LOOOO-ll.

1 2 CARACTERíSTICAS PARTICULARES

Las Características Particulares que la Comisión debe proporcionar al solicitar la cotización de los bancos decapacitores para subestaciones de distribución hasta 34,5 kV, complementando la presente especificación y lasbases de la licitación son las que se indican en la forma CPE-354, que se incluye al final de esta especificación.

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ll de 13

1 3 CUESTIONARIO TÉCNICO

El licitante debe proporcionar con cada ejemplar de su oferta el cuestionario anexo a esta especificación. Se debellenar un cuestionario por cada tipo de banco que cotice.

1) Número de fases

2) Tipo de montaje

3) Tipo de servicio

4) Intervalo de la temperatura ambiente

5) Altitud máxima de operación msnm

6) Frecuencia HZ

- 7) Asilamiento interno

8) Tolerancia en la capacitancia nominal %

9) Material del recipiente

10) Número de boquillas

11) Tensión nominal a tierra k V

12) Tensión máxima de diseño encondiciones normales k V

13) Capacidad nominal kVAr

14) Capacidad máxima de diseño encondiciones normales kVAr

15) Capacidad de las unidades monofásicas ,uF

‘6) Clase de aislamiento entreterminal y tanque k V

17) Nivel básico de aislamiento al impulsotensión de prueba k V

18) Tolerancia en la tensión nominal %

19) Número de unidades por fase

20) Capacidad nominal de los bancos kVAr

21) Tolerancia de la potencia reactivaa frecuencia y tensión nominales %

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ESPECIFICACIÓN

CFE V8000-52

12 de 13

22)

23)

24)

25)

26)

Tolerancia de la potencia reactivanominal a tensiones mayores a lanominal, armónicas, etcétera.

Tolerancia en la frencuencia

Conexión del banco

Protección individual

Cumplen los cortacircuitos fusibles dedistribución con especificaciónCFE V41 OO-03

27)

28)

29)

30)

31)

32)

33)

Dispositivo de descarga a 50 V en 5 min.

Protección por desbalance de neutro

Cuchilla de puesta atierra tetrapolarcumple con especificación CFE V4200-25

Desconectador trifásico cumple conespecificación CFE V4500-09

Cortacircuito fusible de potencia cumplecon especificación CFE V41 OO-28

Control de capacitores cumple conespecificación CFE V8000-33

Boquillas:

34)

altitud de operación

distancia de fuga

Dieléctrico:

inflamable

tóxico

certificado

35) Material de estructura y soportes

36) Posición de las unidades capacitivas

%

msnm

mm/kV

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13 de 13

37) Número de terminales de la estructurapara conexión atierra

38) Velocidad de viento que soportala estructura

39) Aceleración sísmica que soportala estructura

40) Altura de las partes energizadassobre el nivel del piso m

41) Orejas de izaje

42) Detalle de las anclas

43) Tipo y material de los tornillos

44) Material para barras y puentes

45) Tipo de terminales y conectores

45) Aisladores para conexión externa del bancocumplen con especificación CFE 52200-02o 52800-32

47) Tanque de acero inoxidable cumple conespecificación CFE LOOOO-15 y color 5gris claro

48) Apartarrayos

49) Partes de repuesto:

elementos fusibles de distribución

unidades capacitoras

listones fusible para cuchillacortacircuito

para el desconectador:

bobinas de cierre y disparo

contactos principales

boquillas

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CARACTERíSTICAS PARTICULARES PARA:BANCOS DE CAPAGTORES PARA SUBESTACIONESDE DISTRIBUCIÓN HASTA 34,5 kV

Correspondiente a la especificación CFE V8000-52 1 de2

\

CARACTERíSTICAS PARTICULARES

1) Nombre de la instalación

2) Lote No.

3) Descripción del banco

4) Tipo de montaje

5) Conexión

6) Númerode boquillas por unidad

7) Velocidad de viento

8) Aceleración sísmica

9) Altitud de operación

70) Corriente de corto circuito kA

11) Desconectador

12) Reactores limitadores

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CARACTERíSTICAS PARTICULARES PARA:BANCOS DE CAPACITORES PARA SUBESTACIONESDE DISTRIBUCIÓN HASTA 34,5 kV

Correspondiente a la especificación CFE V8000-52

OTRAS CARACTERíSTICAS

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