Descripción general del producto
Definición funcional
El transformador combinado instrumento tipo exterior JLSW3-35kV, inmerso en aceite (también denominado caja de medida), es un conjunto trifásico de medición de energía de alta tensión diseñado para instalación al aire libre en sistemas eléctricos de corriente alterna hasta 35 kV. Este paquete integrado combina tres transformadores de tensión monofásicos totalmente aislados (VT/PT) configurados en conexión Y/Y con tres transformadores de corriente (CT) instalados respectivamente en las fases A, B y C, proporcionando mediciones simultáneas de corriente y tensión dentro de una única envolvente llena de aceite.
Este diseño representa una mejora optimizada respecto a configuraciones convencionales, incorporando un dispositivo integrado antihumedad en la tapa del tanque para evitar la entrada de humedad externa y prolongar la vida útil. Comparado con modelos anteriores, el JLSW3-35kV ofrece mayor capacidad, dimensiones reducidas, menor peso y procedimientos de instalación simplificados.
Características principales
| Ítem | Especificación (según pedido / placa de características) |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | 35 kV (aplicaciones en distribución y subestaciones al aire libre) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz / 60 Hz |
| Configuración | 3 × VT monofásicos (conexión Y/Y) + 3 × CT (uno por fase) |
| Conexión VT | Y/Y (tres transformadores de tensión monofásicos totalmente aislados) |
| Configuración CT | Un CT electromagnético por fase (A, B, C) |
| Clases de precisión | 0.2 / 0.2S (núcleos de medida según especificación) |
| Tipo de aislamiento | Inmerso en aceite |
| Ambiente de instalación | Exterior |
| Medición opcional | Disponible integración de medidor de energía activa / reactiva |
| Normas aplicables | GB 20840.4-2015; GB 20840.2-2014; GB 20840.1-2010; GB 20840.3-2013 |
| Protección contra rayos | Se requiere pararrayos de óxido de zinc a menos de 1 m del lugar de instalación |
Imágenes del producto
Principio de funcionamiento
Sección del Transformador de Tensión (VT): Tres transformadores de tensión electromagnéticos monofásicos operan bajo el principio de inducción electromagnética para reducir la tensión primaria de alta tensión (clase 35 kV) a una tensión secundaria estandarizada (típicamente 100 V o 100/√3 V) destinada a aplicaciones de medición y monitoreo. La configuración en conexión Y/Y permite la medición de tensiones de fase con punto neutro a tierra.
Sección del Transformador de Corriente (CT): Tres transformadores de corriente electromagnéticos cuentan con núcleos magnéticos toroidales, donde los conductores primarios atraviesan el orificio central y los devanados secundarios están enrollados alrededor de los núcleos. El flujo magnético generado por la corriente primaria induce una tensión proporcional en los devanados secundarios, entregando una corriente de salida estandarizada (1 A o 5 A) a través de la carga conectada.
Posición en el sistema
- Subestaciones rurales: Medición de energía en redes de distribución rural de 35 kV
- Subestaciones tipo caseta: Instalaciones compactas de medición en unidades prefabricadas
- Centrales eléctricas: Aplicaciones de medición en generadores y sistemas auxiliares
- Distribución industrial: Medición en celdas de 35 kV en plantas y fábricas
- Medición comercial: Sistemas de facturación y contabilidad energética para compañías eléctricas
- Integración SCADA: Interfaz para sistemas de monitoreo y control remoto
Descripción estructural
El conjunto transformador combinado consta de tres transformadores de tensión monofásicos y tres transformadores de corriente, todos de tipo electromagnético, montados sobre placas terminales fijas dentro de un tanque rectangular lleno de aceite. La tapa del tanque está firmemente asegurada y equipada con dos argollas de izaje para su elevación durante la instalación. El diseño compacto del tanque rectangular incluye indicador de nivel de aceite, perno de puesta a tierra y válvula de drenaje en el panel lateral, cumpliendo con los requisitos para servicio al aire libre.
El dispositivo integrado antihumedad en la tapa del tanque evita la penetración de humedad en el aceite, protegiendo los componentes internos contra la degradación por humedad y extendiendo la vida útil operativa comparado con diseños convencionales.
Designación del modelo
Explicación del código del modelo
- J — Transformador combinado instrumento (caja de medida)
- L — Elemento transformador de corriente
- S — Elemento transformador de tensión (trifásico)
- W — Instalación al aire libre
- 3 — Configuración trifásica
- 35 — Clase de tensión (kV)
Condiciones de servicio
El transformador combinado instrumento JLSW3-35kV está diseñado para instalación al aire libre bajo condiciones normales de servicio en sistemas de distribución de alta tensión.
- Ambiente de instalación: Instalación al aire libre
- Altitud: No superior a 1000 m sobre el nivel del mar (instalaciones a mayor altitud requieren confirmación técnica y ajuste de características)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C (rango extendido disponible bajo especificación)
- Humedad relativa: Promedio diario ≤ 95%, promedio mensual ≤ 90% (referencia a +20 °C)
- Nivel de contaminación: Según IEC 60815 / GB/T 26218 según requerimientos del proyecto
- Condiciones ambientales: Libre de gases o vapores corrosivos; libre de medios explosivos o inflamables; sin vibraciones severas, choques mecánicos ni niebla salina (instalaciones costeras requieren protección adicional)
- Requisitos sísmicos: Según normas regionales aplicables de diseño sísmico cuando se especifique
Construcción
Diseño constructivo
- Estructura: Conjunto integrado de tanque lleno de aceite con elementos combinados VT y CT
- Aislamiento: Sistema de aislamiento inmerso en aceite para secciones VT y CT
- Núcleo VT: Tres núcleos de transformadores de tensión electromagnéticos monofásicos
- Núcleo CT: Tres núcleos de transformadores de corriente electromagnéticos tipo anillo
- Construcción del tanque: Tanque rectangular de acero soldado con tapa antihumedad
- Montaje: Placas terminales fijas para ensamble VT y CT; argollas de izaje para instalación
- Accesorios: Indicador de nivel de aceite, perno de puesta a tierra, válvula de drenaje, respiradero
El diseño inmerso en aceite proporciona rendimiento superior de aislamiento, gestión térmica y protección ambiental para servicio prolongado al aire libre. El dispositivo integrado antihumedad en la tapa del tanque previene activamente la entrada de humedad, una mejora crítica frente a diseños convencionales en climas húmedos.
Devanados y marcado de terminales
Terminales del Transformador de Tensión:
- Terminales primarios (por fase): A-X, B-X, C-X (donde X es el punto neutro a tierra)
- Terminales secundarios (por fase): a-x, b-x, c-x (donde x es el punto neutro a tierra)
- Conexión: Configuración Y/Y con neutro a tierra
Terminales del Transformador de Corriente:
- CT Fase A: P1A / P2A (primario), S1A / S2A (secundario)
- CT Fase B: P1B / P2B (primario), S1B / S2B (secundario)
- CT Fase C: P1C / P2C (primario), S1C / S2C (secundario)
El marcado de terminales sigue convenciones estándar de polaridad según serie GB 20840. En condiciones normales de operación, la dirección de referencia de corriente se define de P1 a P2, con corriente secundaria correspondiente de S1 a S2. Debe observarse correctamente la identificación de terminales para garantizar precisión en medición y rendimiento de protección.
Datos técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos orientados a la selección del transformador combinado instrumento JLSW3-35kV, inmerso en aceite y para instalación al aire libre, utilizado en sistemas de CA de clase 35 kV (50 Hz / 60 Hz). Los datos mostrados a continuación tienen como finalidad la selección preliminar de relaciones de tensión y corriente, combinaciones de clase de precisión y cargas nominales.
Definiciones:
- Relación de tensión: Relación de transformación entre tensión primaria y secundaria en la sección VT (ej., 35000/100, 35000/√3/100/√3)
- Relación de corriente: Relación de transformación entre corriente primaria y secundaria en la sección CT (ej., 50/5, 100/5, 200/5)
- Clase de precisión: Clasificación de precisión de medición según GB 20840 (ej., 0.2, 0.2S para medición comercial)
- Carga nominal (VA): Carga máxima que puede conectarse a los circuitos secundarios manteniendo la precisión especificada
- Corriente secundaria: Corriente de salida estandarizada (1 A o 5 A) para la sección CT
Referencia de datos
Sección del Transformador de Tensión (VT) – Características típicas
| Tensión Primaria Nominal (V) |
Tensión Secundaria Nominal (V) |
Clase de Precisión |
Carga Nominal (VA) |
Factor de Potencia de Carga |
|---|---|---|---|---|
| 35000/√3 | 100/√3 | 0.2 | 50 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 35000/√3 | 100/√3 | 0.2S | 50 | cosφ = 1.0 |
| 35000 | 100 | 0.2 | 50 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 35000 | 100 | 0.2S | 50 | cosφ = 1.0 |
Sección del Transformador de Corriente (CT) – Características típicas
| Corriente Primaria Nominal (A) |
Corriente Secundaria Nominal (A) |
Clase de Precisión |
Carga Nominal (VA) |
Factor de Potencia de Carga |
|---|---|---|---|---|
| 50 | 5 | 0.2 | 10 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 75 | 5 | 0.2 | 10 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 100 | 5 | 0.2 | 10 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 150 | 5 | 0.2 | 15 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 200 | 5 | 0.2 | 15 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 300 | 5 | 0.2 | 15 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 400 | 5 | 0.2 | 20 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
| 600 | 5 | 0.2 | 20 | cosφ = 0.8 (en retraso) |
Normas y referencias normativas
| Norma | Título | Aplicación |
|---|---|---|
| GB 20840.4-2015 | Transformadores Instrumento – Parte 4: Transformadores Combinados | Norma principal del producto para transformadores combinados instrumento |
| GB 20840.2-2014 | Transformadores Instrumento – Parte 2: Transformadores de Corriente | Requisitos específicos para CT (alineados con IEC 61869-2) |
| GB 20840.1-2010 | Transformadores Instrumento – Parte 1: Requisitos Generales | Requisitos generales para secciones VT y CT |
| GB 20840.3-2013 | Transformadores Instrumento – Parte 3: Transformadores de Tensión | Requisitos específicos para VT (alineados con IEC 61869-3) |
| IEC 61869-1 | Transformadores Instrumento – Parte 1: Requisitos Generales | Referencia internacional (alineada con GB 20840.1) |
| IEC 61869-2 | Transformadores Instrumento – Parte 2: Transformadores de Corriente | Referencia internacional para CT (alineada con GB 20840.2) |
| IEC 61869-3 | Transformadores Instrumento – Parte 3: Transformadores de Tensión | Referencia internacional para VT (alineada con GB 20840.3) |
| GB/T 26218 | Gravedad de Contaminación y Aislamiento Externo para Equipos de Alta Tensión | Coordinación del aislamiento exterior para ambientes contaminados |
| IEC 60815 | Selección y Dimensionamiento de Aisladores de Alta Tensión – Condiciones Contaminadas | Referencia internacional para niveles de contaminación |
Cumplimiento en pruebas de fábrica
Pruebas del Transformador de Tensión (VT):
- Pruebas rutinarias según GB 20840.3: Verificación de polaridad, verificación de relación, error de tensión y desplazamiento de fase en cargas y tensiones especificadas
- Pruebas de resistencia dieléctrica: Tensión de resistencia a frecuencia de potencia, tensión de impulso (impulso atmosférico e impulso de maniobra cuando aplique)
- Prueba de descargas parciales cuando lo exijan los requerimientos del proyecto
- Inspección visual y dimensional incluyendo marcado de terminales
Pruebas del Transformador de Corriente (CT):
- Pruebas rutinarias según GB 20840.2: Verificación de polaridad, verificación de relación, error de corriente y desplazamiento de fase en cargas y corrientes especificadas
- Pruebas de resistencia dieléctrica: Tensión de resistencia a frecuencia de potencia en circuitos primario y secundario
- Inspección visual y dimensional incluyendo marcado de terminales
Pruebas del conjunto combinado:
- Pruebas de calidad del aceite: Rigidez dieléctrica, contenido de humedad, acidez
- Prueba de estanqueidad del tanque: Prueba de presión o detección de fugas por vacío
- Verificación funcional integrada: Confirmación de operación simultánea VT y CT
- Pruebas de tipo y especiales según requerimientos del proyecto
Instalación y dimensiones
- Las dimensiones generales y detalles de montaje se proporcionan en los planos dimensionales específicos para la configuración JLSW3-35kV.
- El conjunto transformador combinado deberá montarse firmemente sobre una fundación estable o estructura de soporte utilizando los puntos de montaje designados.
- Las conexiones primarias para la sección VT se realizan mediante terminales de buje de alta tensión.
- Las conexiones primarias para la sección CT se realizan mediante barras pasantes o terminales atornillados.
- Se deberá mantener una distancia adecuada para coordinación del aislamiento, disipación térmica, inspección del nivel de aceite y acceso para mantenimiento.
- La protección contra rayos (pararrayos de óxido de zinc) deberá instalarse a menos de 1 metro del transformador según normas GB.
Planos dimensionales
Conjunto transformador combinado JLSW3-35kV
Notas de seguridad
- Circuitos secundarios CT: Los circuitos secundarios nunca deben dejarse abiertos cuando el transformador esté energizado, ya que podría aparecer una tensión peligrosamente alta en los terminales secundarios.
- Fusibles secundarios VT: Los circuitos secundarios deberán protegerse con fusibles apropiados según la coordinación de protección eléctrica del proyecto.
- Puesta a tierra: Un punto de cada circuito secundario (neutro VT y secundario CT) deberá conectarse sólidamente a tierra conforme a GB 50065 y normativas locales de seguridad eléctrica.
- Protección contra rayos: La instalación de pararrayos de óxido de zinc a menos de 1 m es obligatoria según los requisitos de GB 20840.4-2015.
- Procedimientos de mantenimiento: Durante inspección o mantenimiento, los circuitos secundarios CT deberán cortocircuitarse antes de desconectar cualquier instrumento. Desenergizar el primario VT antes de trabajar en circuitos secundarios.
- Manejo del aceite: Cumplir regulaciones ambientales para manejo, almacenamiento y disposición del aceite. Mantener el nivel de aceite según especificaciones del fabricante.
- Todos los trabajos de instalación y mantenimiento deberán cumplir con normativas locales de seguridad eléctrica y estándares de la compañía eléctrica.
Información para pedidos
Al realizar un pedido, la configuración requerida deberá especificarse de acuerdo con los requisitos de la red local, normas aplicables y especificación técnica del proyecto. Los siguientes parámetros deberán indicarse claramente para confirmación técnica y liberación de producción:
Especificación del Transformador de Tensión (VT):
- Tensión primaria nominal / relación de tensión (ej., 35000/100 V o 35000/√3/100/√3 V)
- Clase de precisión para aplicación de medición (ej., 0.2, 0.2S)
- Carga nominal (VA) para circuito secundario
- Configuración del devanado secundario (único o doble secundario si se requiere)
Especificación del Transformador de Corriente (CT):
- Corriente primaria nominal / relación de transformación (ej., 100/5 A, 200/5 A)
- Corriente secundaria nominal (1 A o 5 A, especificar por fase si difiere)
- Clase de precisión para aplicación de medición (ej., 0.2, 0.2S)
- Carga nominal (VA) para circuito secundario
Especificación ambiental e instalación:
- Altitud (si supera 1000 m)
- Nivel de contaminación según IEC 60815 / GB/T 26218
- Rango de temperatura ambiente (si fuera del estándar -25°C a +40°C)
- Condiciones ambientales especiales (costera, alta humedad, sísmica, etc.)
Configuración opcional:
- Integración de medidor de energía activa y/o reactiva
- Interfaz de comunicación para medición remota (Modbus, IEC 61850, etc.)
- Arreglos especiales de terminales o configuraciones de conexión
- Requisitos de prueba de aceptación en fábrica (FAT)
- Idioma de documentación y requisitos de certificación
Orientación para selección: Determinar la relación VT según la tensión nominal del sistema (35 kV). Seleccionar la relación CT según el rango esperado de corriente de carga, asegurando rango adecuado de medición mientras se mantiene precisión en carga mínima. Para medición comercial, seleccionar clase de precisión 0.2S o 0.2 según requisitos de la compañía eléctrica y serie GB 17215. Calcular cargas nominales como suma de la carga de instrumentos conectados más pérdidas en cableado, basado en longitud y sección del cable. Verificar idoneidad ambiental (rango de temperatura, altitud, nivel de contaminación) contra condiciones de servicio del producto y especificar características mejoradas si se requiere. Configuraciones especiales deberán confirmarse mediante acuerdo técnico y hoja de datos final antes de producción.