Descripción General del Producto
Definición Funcional
Los Transformadores de Corriente Sumergidos en Aceite LJWD-10/12 son instrumentos electromagnéticos de precisión sumergidos en aceite, diseñados para medición precisa de corriente, medición de energía y aplicaciones de protección por relé en sistemas de energía AC de media tensión. Estos transformadores clasificados para exterior utilizan principios de inducción electromagnética combinados con aislamiento y refrigeración por aceite mineral para proporcionar señales de corriente secundaria galvánicamente aisladas proporcionales a la corriente primaria, con construcción de tanque de acero para protección ambiental mejorada y gestión térmica.
Resumen de Características Nominales Clave
| Elemento | Especificación (según pedido / placa de características) |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | Clase 10 kV / 12 kV (aplicaciones de distribución en exterior) |
| Entorno de instalación | Instalación en interior y exterior |
| Método de refrigeración | Refrigeración natural sumergida en aceite (autoenfriado) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz (60 Hz disponible bajo petición) |
| Corriente secundaria nominal | 5 A estándar |
| Clases de precisión | 0.2 (medición), 0.5 (medición), 3 / D (protección) |
| Carga nominal | Según núcleo/devanado especificado (VA) |
| Clasificación térmica continua | 120% de la corriente primaria nominal (operación continua) |
| Corriente térmica de corta duración (Ith) | Hasta 30 kA (1 s) |
| Corriente dinámica nominal (Idyn) | Hasta 50 kA (pico) |
| Coeficiente de estabilidad térmica | 187.5× corriente primaria nominal |
| Sistema de aislamiento | Sumergido en aceite mineral con carcasa de tanque de acero |
| Normas aplicables | GB 1208-1997; IEC 61869-1 / IEC 61869-2 |
| Opciones de configuración | Relación simple/doble con devanados secundarios simples/dobles |
Muestras del Producto
Principio de Funcionamiento
Operando según la ley de inducción electromagnética de Faraday, el transformador LJWD-10/12 presenta un núcleo magnético toroidal con conductor primario pasando a través de la abertura y devanados secundarios enrollados alrededor del núcleo. El flujo magnético generado por la corriente primaria induce voltaje proporcional en el devanado secundario, entregando corriente de salida estandarizada a través de la carga conectada. El diseño sumergido en aceite proporciona coordinación de aislamiento superior y disipación térmica, permitiendo clasificaciones de corriente continua más altas y capacidad mejorada de soportar cortocircuitos en comparación con transformadores de tipo seco.
Posición de Aplicación del Sistema
- Distribución de Media Tensión: Subestaciones exteriores de 10-12 kV y sistemas de distribución
- Medición de Energía: Medición de electricidad de grado comercial en redes eléctricas urbanas y rurales
- Circuitos de Protección: Esquemas de protección contra sobrecorriente, falla a tierra y direccional
- Subestaciones Industriales: Sistemas de distribución de plantas que requieren equipos clasificados para exterior
- Integración SCADA: Sistemas de monitorización y control remotos en automatización de distribución
Resumen de Forma Estructural
La construcción de tanque de acero sumergido en aceite con diseño monofásico autoenfriado garantiza un rendimiento de aislamiento superior, protección ambiental y gestión térmica. La carcasa clasificada para exterior presenta acabado resistente a la intemperie, válvula de llenado de aceite y tapa de protección contra lluvia/nieve. El diseño de diafragma interno aísla el aceite aislante del aire atmosférico, reduciendo la oxidación y extendiendo la vida útil. La configuración de montaje compacta proporciona opciones de instalación versátiles mientras mantiene excelentes requisitos de distancia eléctrica.
Designación del Modelo
Explicación del Código del Modelo
- L — Transformador de corriente (TC)
- J — Sistema de aislamiento sumergido en aceite
- W — Tipo de instalación en exterior (resistente a la intemperie)
- D — Diseño monofásico
- 10 / 12 — Clase de tensión (kV)
Variantes de Configuración
LJWD-10 y LJWD-12 comparten principios de construcción idénticos con niveles de aislamiento dependientes de la tensión. Las configuraciones disponibles incluyen:
- Relación simple + devanado secundario simple (medición o protección)
- Relación simple + devanados secundarios dobles (medición y protección combinadas)
- Relación doble + devanado secundario simple (rango primario flexible)
- Relación doble + devanados secundarios dobles (máxima flexibilidad)
Condiciones de Servicio
Los transformadores de corriente serie LJWD-10/12 están diseñados para operación en exterior e interior bajo condiciones normales de servicio en sistemas de energía de media tensión.
| Entorno de instalación: | Instalación en interior y exterior (carcasa con clasificación IP) |
|---|---|
| Altitud: | No superior a 2000 m sobre el nivel del mar (disponibilidad de capacidad de 4000 m) |
| Temperatura ambiente: | −25 °C a +40 °C |
| Humedad relativa: | ≤ 95% (sin condensación) |
| Grado de contaminación: | Grado II (contaminación industrial ligera a media) |
| Condiciones ambientales: | Libre de gases o vapores corrosivos; libre de medios explosivos o inflamables; sin vibración severa, choque mecánico o impacto |
Construcción
Diseño de Construcción
- Estructura: Tipo monofásico para exterior con carcasa de tanque de acero
- Aislamiento: Sumergido en aceite mineral con sistema de respiración de diafragma
- Núcleo: Núcleo magnético de tipo anular con laminaciones de acero al silicio optimizadas
- Diseño del tanque: Construcción de acero soldado con recubrimiento resistente a la intemperie
- Sistema de sellado: Válvula de llenado de aceite con tapa de protección contra lluvia/nieve
- Refrigeración: Circulación natural de aceite (autoenfriado) para gestión térmica óptima
El proceso avanzado de llenado al vacío e impregnación con aceite asegura un aislamiento sin burbujas, rigidez dieléctrica mejorada y rendimiento de refrigeración superior. El diafragma interno aísla el aceite aislante de la humedad atmosférica, previniendo la oxidación y manteniendo la integridad del aislamiento a largo plazo.
Rendimiento Térmico
El LJWD-10/12 presenta estabilidad térmica excepcional con un coeficiente de estabilidad térmica de 187.5× la corriente primaria nominal, asegurando operación confiable bajo condiciones extremas de falla. El diseño sumergido en aceite proporciona disipación de calor superior en comparación con transformadores de tipo seco, permitiendo operación continua al 120% de la corriente nominal sin reducción de capacidad.
Devanados y Marcado de Terminales
- Terminales primarios: P1 / P2 (conexión tipo boquilla)
- Terminales secundarios (Grupo 1): 1S1 / 1S2
- Terminales secundarios (Grupo 2): 2S1 / 2S2 (donde se especifica devanado doble)
Las marcas de terminales siguen las convenciones estándar de polaridad de TC según IEC 61869-2 y GB 1208-1997. Bajo condiciones normales de operación, la dirección de corriente de referencia se define de P1 a P2. Se deberá observar la identificación correcta de terminales para garantizar el rendimiento de medición y protección.
Datos Técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos orientados a la selección para la serie LJWD-10/12 de transformadores de corriente exteriores sumergidos en aceite utilizados en sistemas AC de clase 10-12 kV (50 Hz). Los datos mostrados a continuación están destinados a la selección preliminar de relación de transformación, combinaciones de clase de precisión, cargas nominales y capacidad de soportar cortocircuitos.
Definiciones: Clase de precisión indica aplicación de medición (0.2, 0.5) o protección (3, D). Potencia nominal (VA) se especifica por núcleo secundario. Ith es la corriente térmica nominal de corta duración (típicamente 1 s). Idyn es la corriente dinámica nominal (pico). Coeficiente de estabilidad térmica representa el múltiplo de corriente nominal que el transformador puede soportar térmicamente.
Especificaciones Técnicas
| Corriente Primaria Nominal (A) |
Devanados Secundarios |
Clase de Precisión | Potencia Nominal (VA) |
Corriente Térmica de Corta Duración (Ith, 1s) |
Corriente Dinámica Nominal (Idyn) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 – 50 | Simple o Doble | 0.2 / 0.5 / 3 / D | 5 – 15 | 15 kA | 37.5 kA |
| 75 – 100 | Simple o Doble | 0.2 / 0.5 / 3 / D | 5 – 20 | 20 kA | 50 kA |
| 150 – 300 | Simple o Doble | 0.2 / 0.5 / 3 / D | 10 – 30 | 25 kA | 62.5 kA |
| 400 – 600 | Simple o Doble | 0.2 / 0.5 / 3 / D | 15 – 30 | 30 kA | 75 kA |
| 800 – 1000 | Simple o Doble | 0.2 / 0.5 / 3 / D | 20 – 40 | 30 kA | 75 kA |
| 1200 – 1500 | Simple o Doble | 0.5 / 3 / D | 30 – 50 | 30 kA | 75 kA |
Normas y Referencias Normativas
| Norma | Título | Aplicación |
|---|---|---|
| GB 1208-1997 | Transformadores de Corriente | Norma nacional primaria para requisitos de TC |
| IEC 61869-1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Generales | Requisitos generales internacionales |
| IEC 61869-2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Requisitos Adicionales para Transformadores de Corriente | Requisitos internacionales específicos para TC |
| GB/T 20840.1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Generales | Norma nacional (alineada con el marco IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Transformadores de Corriente | Requisitos nacionales para TC (alineados con IEC 61869-2) |
| DL/T 866 | Especificaciones Técnicas para Transformadores de Corriente | Especificación técnica de la industria eléctrica |
| IEEE C57.13 | Requisitos Estándar para Transformadores de Instrumento | Opcional (referencia para proyectos de América del Norte) |
| IEC 60085 | Aislamiento Eléctrico – Evaluación Térmica | Referencia de evaluación de clase térmica de aislamiento |
Cumplimiento de Pruebas de Fábrica
- Pruebas de rutina según GB 1208-1997 e IEC 61869-2 (incluyendo polaridad/marcado, verificación de relación, verificación de precisión según clase y carga especificadas)
- Pruebas dieléctricas según requisitos de coordinación de aislamiento y norma aplicable (tensión de soportar a frecuencia de potencia, tensión de impulso)
- Pruebas de calidad de aceite incluyendo verificación de tensión de ruptura y contenido de humedad
- Prueba de aumento de temperatura a corriente térmica continua nominal (1.2× In)
- Prueba de cortocircuito para verificación de capacidad de soportar térmica y dinámica
- Inspección visual y dimensional incluyendo marcado, integridad de sellado y conformidad de fabricación
- Pruebas de tipo y especiales según lo requiera la especificación del proyecto
Instalación y Dimensiones
- Las dimensiones generales y detalles de montaje se proporcionan en los dibujos dimensionales.
- El transformador deberá montarse de forma segura utilizando los orificios de fijación designados de acuerdo con los dibujos de instalación.
- La conexión del conductor primario puede realizarse mediante paso de barra colectora o terminales atornillados, dependiendo de la configuración del sistema.
- Se deberá mantener distancia adecuada para coordinación de aislamiento, disipación de calor, acceso de mantenimiento e inspección del nivel de aceite.
- La válvula de llenado de aceite deberá ser accesible para verificaciones periódicas de calidad de aceite y relleno de aceite cuando sea necesario.
- La puesta a tierra del tanque deberá verificarse según los códigos locales de seguridad eléctrica.
Esquema General
Dimensiones de Esquema de Instalación LJW-10 y LJWD-12
Notas de Seguridad y Mantenimiento
- El circuito secundario nunca debe dejarse abierto cuando el transformador está energizado, ya que puede aparecer tensión alta peligrosa a través de los terminales secundarios.
- Durante la inspección o mantenimiento, el circuito secundario deberá cortocircuitarse antes de desconectar cualquier instrumento o relé de protección.
- Un punto del circuito secundario deberá ponerse a tierra de forma confiable de acuerdo con las normas aplicables (típicamente terminal S2).
- Se requiere inspección periódica del nivel de aceite, calidad de aceite e integridad de sellado del tanque según el programa de mantenimiento.
- Se recomienda prueba de rigidez dieléctrica del aceite cada 3-5 años o según requisitos de la empresa de servicios.
- La apretura de terminales secundarios deberá verificarse durante los intervalos de mantenimiento programado.
- Todo el trabajo de instalación y mantenimiento deberá cumplir con las regulaciones locales de seguridad eléctrica y normas de la empresa de servicios.
Información de Pedido
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 lanzamiento de producción:
- Clase de tensión: 10 kV o 12 kV
- Corriente primaria nominal / relación de transformación (ej. 100/5, 200/5, relación doble si es necesario)
- Corriente secundaria nominal (5 A estándar, 1 A bajo petición)
- Número de devanados secundarios (simple o doble)
- Aplicación y requisitos de precisión para cada devanado (medición: 0.2, 0.5; protección: 3, D)
- Carga nominal (VA) para cada núcleo/devanado secundario
- Requisitos de soportar cortocircuito: Ith (1 s) e Idyn (pico)
- Condiciones ambientales: Altitud, grado de contaminación, rango de temperatura si no es estándar
- Requisitos especiales: Configuración de relación doble, rango de temperatura extendido, clasificación sísmica mejorada
Guía de Selección
Paso 1: Determine la corriente primaria nominal (Ip) basada en la clasificación del alimentador/carga y el rango de operación esperado. Considere el crecimiento futuro de la carga.
Paso 2: Seleccione los requisitos de precisión de medición y/o protección:
- Clase 0.2 para medición comercial (alta precisión)
- Clase 0.5 para medición operacional
- Clase 3 o D para protección contra sobrecorriente
Paso 3: Confirme la carga nominal (VA) para cada circuito secundario basado en medidores/relés conectados y pérdidas de cableado. Incluya margen de seguridad del 25-50%.
Paso 4: Verifique la capacidad de soportar cortocircuito (Ith/Idyn) contra la corriente de cortocircuito prospectiva del sistema. Consulte el estudio de fallas de la empresa de servicios.
Paso 5: Especifique la configuración de devanado doble si se requieren núcleos separados de medición y protección (recomendado para aplicaciones de medición comercial).