Què són els Estàndards dels Transformadors Combinats? Especificacions Clau i Proves

Transformadors combinats d'instruments: Requisits tècnics i normes de prova explicades amb dades

Un transformador combinat d'instruments integra un transformador de tensió (VT) i un transformador de corrent (CT) en una sola unitat. El seu disseny i rendiment estan reglamentats per normes comprehensives que cobreixen les especificacions tècniques, els procediments de prova i la fiabilitat operativa.

1. Requisits tècnics

Tensió nominal:
Les tensions primàries nominals inclouen 3kV, 6kV, 10kV i 35kV, entre d'altres. La tensió secundària és típicament estandarditzada a 100V o 100/√3 V. Per exemple, en un sistema de 10kV, la tensió nominal primària del transformador combinat és 10kV, mentre que la sortida secundària és 100V—satisfent tant els requisits de mesura com de protecció.

Rati de corrent nominal:
La secció CT ofereix diversos ratis de corrent nominals com ara 50/5, 100/5 i 200/5. Aquests ratis es poden seleccionar basant-se en els nivells reals de corrent del sistema per transformar amb precisió la corrent primària al costat secundari (típicament 5A), assegurant una monitorització precisa i el funcionament de la protecció relé.

2. Normes de prova

Proves d'aislament:
Aquestes verifiquen la resistència dielèctrica del transformador en condicions normals i de sobretensió transitoria.

• Prova de resistència a freqüència de xarxa:
  Per a un transformador combinat de 10kV, la tensió de prova és típicament 42kV RMS, aplicada durant 1 minut. Això assegura que l'aislament pugui suportar sobretensions de freqüència de xarxa sostenides durant el servei.

• Prova de resistència a impulsos:
  La tensió d'impuls màxima és generalment 75kV, simulando les condicions de llamps. Aquesta prova evalua la capacitat del transformador per suportar sobretensions transitories sense trencament.

Proves de precisió (error):
Limits d'error estrictes són definits basant-se en classes de precisió.

• Transformador de tensió (classe 0.2):
  A la tensió nominal, l'error de rati no ha de superar ±0,2%, i l'error d'angle de fase ha de ser dins ±10 minuts (′).

• Transformador de corrent (classe 0.2S):
  En un ampli rang des de 1% fins a 120% de la corrent nominal, l'error de rati roman dins aproximadament ±0,2%, amb un error d'angle de fase estrictament controlat. Aquesta alta precisió és essencial per a les aplicacions de mesura, especialment en condicions de baixa càrrega.

Prova de creixement de temperatura:
Aquesta prova assegura una operació segura a llarg termini sota càrrega total.

• Realitzada a càrrega nominal i temperatura ambient especificada (normalment 40°C), el creixement mitjà de temperatura de les bobines no ha de superar 65K. Aquest límit evita la degradació de l'aislament i assegura un rendiment fiable durant la vida útil del transformador.

Resum

Els transformadors combinats d'instruments estan dissenyats per complir rigoroses normes internacionals (com la sèrie IEC 61869 i GB/T 20840). Els seus paràmetres tècnics—com la tensió primària de 10kV, la sortida secundària de 100V i el rati de corrent 100/5—són seleccionats basant-se en els requisits del sistema. El compliment amb proves incloent 42kV de freqüència de xarxa, 75kV de resistència a impulsos, ±0,2% de precisió i 65K de creixement de temperatura garanteixen la seguretat, la precisió i la durabilitat en els sistemes de potència.