Cómo seleccionar un transformador de corriente

1 Papel de los transformadores de corriente
Los transformadores de corriente se utilizan para detectar la magnitud de la corriente y aislar el sistema primario del sistema secundario. El devanado primario de un transformador de corriente utilizado en un sistema de energía está conectado en serie en el sistema de alta tensión primario, y el devanado secundario está conectado a instrumentos de medición y dispositivos de protección por relés. Induce la corriente en el sistema de alta tensión primario y la convierte en una corriente pequeña de baja tensión en el lado secundario según la relación de corriente, con el fin de lograr los propósitos de medición de energía eléctrica y protección por relés.

2 Selección de transformadores de corriente
2.1 Clasificación de transformadores de corriente
Los transformadores de corriente pueden dividirse en diferentes tipos según diferentes criterios de clasificación, como se muestra en la Tabla 1.

2.2 Selección de transformadores de corriente
2.2.1 Selección de parámetros primarios.

La tensión nominal de un transformador de corriente generalmente se selecciona como la tensión nominal del sistema primario, y también puede ser ligeramente superior a la tensión nominal del sistema primario. La corriente nominal primaria generalmente se selecciona como un valor de corriente estándar mayor que la corriente nominal del sistema primario. Si el valor de corriente nominal del sistema primario es demasiado pequeño, el valor de corriente nominal primaria puede aumentarse apropiadamente para facilitar la fabricación.

La corriente térmica continua nominal no debe ser inferior a la corriente máxima de carga del sistema primario, y la corriente térmica corta nominal no debe ser inferior a la corriente de cortocircuito del sistema primario. Se debe considerar el desarrollo del sistema, y la corriente estable dinámica nominal generalmente es 2.5 veces la corriente térmica corta nominal. Para adaptarse al desarrollo del sistema, se puede seleccionar un transformador de corriente con múltiples relaciones de corriente, o se pueden diseñar varios devanados secundarios del transformador de corriente para tener diferentes relaciones de corriente.

2.2.2 Selección de parámetros secundarios

Para la corriente secundaria nominal de un transformador de corriente, generalmente se selecciona 1 A, y también se puede elegir 5 A; en casos especiales, se puede seleccionar 2 A. Para las clases de medición P, PR, PX y PXR, cuando la corriente secundaria nominal es 1 A, la salida secundaria nominal generalmente se selecciona como una carga estándar no superior a 15 VA; cuando la corriente secundaria nominal es 5 A, la salida secundaria nominal generalmente se selecciona como una carga estándar no superior a 50 VA.

Para los transformadores de corriente de protección transitoria de clase TPX, TPY y TPZ, para facilitar la fabricación, la corriente secundaria nominal generalmente se selecciona como 1 A, y la carga secundaria generalmente se selecciona como una carga resistiva estándar no superior a 10 Ω. Cuando la corriente nominal primaria alcanza decenas de miles de amperios o más, la corriente secundaria nominal debe preferiblemente seleccionarse como 5 A, y la carga secundaria no debe superar 2 Ω.

Para los transformadores de corriente de medición, la clase de precisión generalmente se selecciona como 0.2; cuando la variación de corriente del sistema primario es grande, se puede seleccionar 0.2 S. Para los transformadores de corriente de medida, la clase de precisión generalmente se selecciona como 0.5; cuando la variación de corriente del sistema primario es grande, se puede seleccionar 0.5 S.

2.2.3 Selección de tipo

Para el factor límite de precisión de los transformadores de corriente de protección, generalmente se calcula dividiendo el valor de corriente de cortocircuito del sistema primario por el valor de corriente nominal primaria del transformador de corriente. Basándose en el resultado, se selecciona un valor estándar no inferior a este, y generalmente se selecciona 15, 20, 25 o 30.

Para el nivel de tensión de 10 kV, generalmente se seleccionan transformadores de corriente de resina epoxi de tipo seco.Para el nivel de tensión de 35 kV, se pueden seleccionar transformadores de corriente de resina epoxi de tipo seco, aislados con película sintética delgada de tipo seco, o sumergidos en aceite. Cuando la corriente nominal primaria es grande (3,000 A o más), se deben preferir los transformadores de corriente sumergidos en aceite de tipo invertido.

Para los niveles de tensión de 66 kV y 110 kV, se pueden seleccionar transformadores de corriente sumergidos en aceite, aislados con película sintética delgada de tipo seco, o aislados con gas SF₆.Para los niveles de tensión de 220 kV, 330 kV y 500 kV, se pueden seleccionar transformadores de corriente sumergidos en aceite o aislados con gas SF₆. Entre ellos, para los niveles de tensión de 330 kV y 500 kV, se deben preferir los transformadores de corriente sumergidos en aceite de tipo invertido.Para los sistemas de energía DC, generalmente se seleccionan transformadores de corriente fotoeléctricos.