Que son os estándares de transformadores combinados? Especificacións clave e probas

Transformadores combinados de instrumentos: Requisitos técnicos e estándares de proba explicados con datos

Un transformador combinado de instrumentos integra un transformador de tensión (VT) e un transformador de corrente (CT) nunha única unidade. O seu deseño e rendemento están regidos por estándares comprehensivos que cubren especificacións técnicas, procedementos de proba e fiabilidade operativa.

1. Requisitos técnicos

Tensión nominal:
As tensións nominais primarias inclúen 3kV, 6kV, 10kV e 35kV, entre outras. A tensión secundaria está tipicamente estandarizada en 100V ou 100/√3 V. Por exemplo, nun sistema de 10kV, a tensión nominal primaria do transformador combinado é 10kV, mentres que a saída secundaria é 100V—cumprindo tanto os requisitos de medida como de protección.

Razón de corrente nominal:
A sección CT ofrece varias razóns de corrente nominal como 50/5, 100/5 e 200/5. Estas razóns poden seleccionarse en función dos niveis de corrente reais do sistema para transformar precisamente a corrente primaria ao lado secundario (tipicamente 5A), asegurando unha monitorización precisa e a operación da protección de relés.

2. Estándares de proba

Probas de aislamento:
Estas verifican a resistencia dieléctrica do transformador baixo condicións normais e de sobretensión transitória.

• Proba de resistencia a frecuencia de rede:
  Para un transformador combinado de 10kV, a tensión de proba é tipicamente 42kV RMS, aplicada durante 1 minuto. Isto asegura que o aislamento pode soportar sobretensiones de frecuencia de rede sostenidas durante o servizo.

• Proba de resistencia a impulsos:
  A tensión de impulso pico é xeralmente 75kV, simulando condicións de surxido de raio. Esta proba evalúa a capacidade do transformador de soportar sobretensiones transitórias sen romperse.

Probas de precisión (erro):
Límites de erro estritos están definidos en función das clases de precisión.

• Transformador de tensión (clase 0.2):
  A unha tensión nominal, o erro de razón non debe superar ±0.2%, e o erro de ángulo de fase debe estar dentro de ±10 minutos (′).

• Transformador de corrente (clase 0.2S):
  En un amplio rango desde o 1% ata o 120% da corrente nominal, o erro de razón permanece dentro de aproximadamente ±0.2%, co erro de ángulo de fase controlado estreitamente. Esta alta precisión é esencial para aplicacións de medida, especialmente baixo condicións de carga baixa.

Proba de subida de temperatura:
Esta proba asegura unha operación segura a longo prazo baixo carga completa.

• Realizada a carga nominal e a temperatura ambiente especificada (xeralmente 40°C), a subida media de temperatura das bobinas non debe superar 65K. Este límite prevén a degradación do aislamento e asegura un rendemento fiable ao longo da vida útil do transformador.

Resumo

Os transformadores combinados de instrumentos están deseñados para cumprir rigorosos estándares internacionais (como a serie IEC 61869 e GB/T 20840). Os seus parámetros técnicos—como a tensión nominal primaria de 10kV, a saída secundaria de 100V e a razón de corrente de 100/5—están seleccionados en función dos requisitos do sistema. O cumprimento de probas incluíndo 42kV de frecuencia de rede, 75kV de resistencia a impulsos, ±0.2% de precisión e 65K de subida de temperatura garante a seguridade, precisión e durabilidade nos sistemas de enerxía.