Transformadores de medida de corriente y tensión — proyectos, características técnicas

Los transformadores de corriente y voltaje de instrumentos están diseñados para reducir las corrientes y voltajes primarios a los valores más convenientes para conectar instrumentos de medición, relés de protección y dispositivos de automatización. El uso de transformadores de medida garantiza la seguridad de los trabajadores, ya que los circuitos de alta y baja tensión están separados, y también permite unificar el diseño de dispositivos y relés.

Los transformadores de corriente se clasifican:

• por diseño: manguito, integrado, pasante, soporte, riel, desmontable;

• tipo de instalación — externa, para dispositivos de distribución cerrados y completos;

• el número de etapas de transformación: etapa única y cascada;

• coeficientes de transformación — con uno o más valores;

• el número y propósito de los devanados secundarios.

Designaciones de letras:

• T — transformador de corriente;

• F — con aislamiento de porcelana;

• H — montaje exterior;

• K — cascada, con aislamiento de condensador o bobina;

• P — puesto de control;

• O — varilla de una sola vuelta;

• Ø — autobús de una sola vuelta;

• B-aislado en aire, incorporado o refrigerado por agua;

• L — con aislamiento fundido;

• M-lleno de aceite, mejorado o de tamaño pequeño;

• P — para protección de relé;

• D — para protección diferencial;

• H — para protección contra fallas a tierra.

Características técnicas de los transformadores de corriente.

Corriente nominal primaria y secundaria de transformadores de corriente.

Los transformadores de corriente se caracterizan por una corriente primaria nominal Inom1 (la escala estándar de corrientes primarias nominales contiene valores de 1 a 40.000 A) y una corriente secundaria nominal Inom2, que se toma como 5 o 1 A. La relación de la corriente primaria nominal a la corriente secundaria nominal es el coeficiente de transformación KTA = Inom1 / Inom2

Transformadores de corriente de falla de corriente

Los transformadores de corriente se caracterizan por un error de corriente ∆I = (I2K-I1) * 100 / I1 (en porcentaje) y un error angular (en minutos). Según el error de corriente, los transformadores de corriente de medida se dividen en cinco clases de precisión: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. El nombre de la clase de precisión corresponde al error límite de corriente del transformador de corriente a una corriente primaria igual a 1-1,2 nominal. Para mediciones de laboratorio, están destinados transformadores de corriente con una clase de precisión de 0,2, para conectar medidores de electricidad - transformadores de corriente de clase 0,5, para conectar dispositivos de medición de panel - clases 1 y 3.

Transformadores de corriente de carga

La carga del transformador de corriente es la impedancia del circuito externo Z2, expresada en ohmios. Las resistencias r2 y x2 representan la resistencia de dispositivos, cables y contactos. La carga del transformador también se puede caracterizar por la potencia aparente S2 V * A.La carga nominal del transformador de corriente Z2nom se entiende como una carga en la que los errores no superan los límites establecidos para transformadores de esta clase de precisión. El valor de Z2nom se da en los catálogos.

Resistencia electrodinámica de transformadores de corriente

La resistencia electrodinámica de los transformadores de corriente se caracteriza por la corriente nominal de la resistencia dinámica Im.din.o por la relación kdin = La resistencia térmica está determinada por la corriente térmica nominal It o por la relación kt = It / I1nom y el tiempo admisible de la corriente soportada tt.

Diseños de transformadores de corriente

Por construcción, los transformadores de corriente se distinguen por bobinado, monovuelta (tipo TPOL), multivuelta con fundición de resina (tipo TPL y TLM). El transformador tipo TLM está destinado a dispositivos de distribución y se combina estructuralmente con uno de los conectores de enchufe del circuito primario de la celda.

Para corrientes altas, se utilizan transformadores de tipo TShL y TPSL, donde la barra colectora desempeña el papel de devanado primario. La resistencia electrodinámica de tales transformadores de corriente está determinada por la resistencia de la barra colectora.

Para aparamenta exterior, los transformadores tipo TFN se fabrican en envolvente de porcelana con aislamiento papel-aceite y tipo cascada TRN. Hay diseños especiales para la protección de relés. Los transformadores de corriente incorporados se instalan en los terminales de los interruptores del tanque de aceite y los transformadores de potencia con un voltaje de 35 kV y superior. En igualdad de condiciones, su error es mayor que el de los transformadores independientes.

Características técnicas de los transformadores de tensión de medida

Tensión nominal primaria y secundaria de transformadores de tensión de medida

Los transformadores de tensión se caracterizan por los valores nominales de la tensión primaria, la tensión secundaria (normalmente 100 V), factor de transformación K = U1nom / U2nom. Según el error, se distinguen las siguientes clases de precisión de los transformadores de tensión: 0,2; 0,5; 1:3.

Carga del transformador de voltaje

La carga secundaria del transformador de tensión es la potencia del circuito secundario externo. Se entiende por carga secundaria nominal la mayor carga a la que el error no supera los límites permisibles establecidos para transformadores de una determinada clase de precisión.

Proyectos de transformadores de tensión

En instalaciones con tensiones hasta 18 kV, trifásicas y transformadores monofasicos, a voltajes más altos, solo monofásicos. A tensiones de hasta 20 kV, existe una gran cantidad de tipos de transformadores de tensión: secos (NOS), de aceite (NOM, ZNOM, NTMI, NTMK), de fundición de resina (ZNOL). Es necesario distinguir los transformadores monofásicos de dos devanados NOM de los transformadores monofásicos de tres devanados ZNOM. Los transformadores de los tipos ZNOM -15, -20 -24 y ZNOL -06 se instalan en buses completos de potentes generadores. En instalaciones con una tensión de 110 kV y superior, se utilizan transformadores de tensión del tipo cascada NKF y divisores de tensión capacitivos NDE.

Diagramas de cableado de un transformador de voltaje.

Dependiendo del propósito, se pueden usar diferentes esquemas de conmutación de transformadores de voltaje. Dos transformadores de tensión monofásicos conectados en delta incompleto pueden medir dos tensiones de línea.Se recomienda un esquema similar para conectar medidores y vatímetros. Para medir tensión de línea y de fase Se pueden utilizar tres transformadores monofásicos (ZNOM, ZNOL) conectados según el esquema «estrella-estrella» o trifásico tipo NTMI. Los transformadores monofásicos de tres devanados de los tipos ZNOM y NKF también están conectados en un grupo trifásico.

No se recomienda conectar dispositivos de medición a transformadores de tensión trifásicos, ya que suelen tener un sistema magnético asimétrico y mayor error. Para ello, se recomienda instalar un grupo de dos transformadores monofásicos conectados en triángulo incompleto.

Los transformadores de tensión se seleccionan de acuerdo con las condiciones Uset ≤U1nom, S2≤ S2nom en la clase de precisión prevista. Para S2nom, tome la potencia de las tres fases de los transformadores de tensión monofásicos conectados en un circuito en estrella y el doble de la potencia de un transformador monofásico conectado en un circuito delta incompleto.