Resumen del Producto
Definición Funcional
El transformador de instrumento combinado sumergido en aceite para exterior JLSW3-35kV (también designado como caja de medición) es un ensamblaje de medición de energía de alta tensión trifásico diseñado para instalación exterior en sistemas de energía AC 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 en las fases A, B y C respectivamente, proporcionando medición simultánea de corriente y tensión en una sola carcasa llena de aceite.
Este diseño representa una actualización optimizada desde configuraciones convencionales, presentando un dispositivo integrado a prueba de humedad en la tapa del tanque para prevenir la entrada de humedad externa y extender la vida útil. En comparación con modelos heredados, el JLSW3-35kV ofrece mayor capacidad, dimensiones reducidas, menor peso y procedimientos de instalación simplificados.
Características Clave
| Ítem | Especificación (por pedido / placa de características) |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | 35 kV (aplicaciones de distribución y subestaciones exteriores) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz / 60 Hz |
| Configuración | 3 × VT monofásico (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 medición según especificación) |
| Tipo de aislamiento | Sumergido en aceite |
| Entorno de instalación | Exterior |
| Medición opcional | Integración de medidor de energía activa / reactiva disponible |
| Normas aplicables | GB 20840.4-2015; GB 20840.2-2014; GB 20840.1-2010; GB 20840.3-2013 |
| Protección contra rayos | Pararrayos de óxido de zinc requerido dentro de 1 m de la ubicación de instalación |
Imágenes del Producto
Principio de Funcionamiento
Sección de Transformador de Tensión (VT): Tres transformadores de tensión electromagnéticos monofásicos operan según principios de inducción electromagnética para reducir la alta tensión primaria (clase 35 kV) a tensión secundaria estandarizada (típicamente 100 V o 100/√3 V) para aplicaciones de medición y monitoreo. La configuración de conexión Y/Y proporciona medición de tensión de fase con punto neutro conectado a tierra.
Sección de Transformador de Corriente (CT): Tres transformadores de corriente electromagnéticos presentan núcleos magnéticos toroidales con conductores primarios pasando a través de la abertura y devanados secundarios enrollados alrededor de los núcleos. El flujo magnético generado por la corriente primaria induce tensión proporcional en los devanados secundarios, entregando corriente de salida estandarizada (1 A o 5 A) a través de la carga conectada.
Posición de Aplicación en el Sistema
- Subestaciones Rurales: Medición de energía en redes de distribución rurales de 35 kV
- Subestaciones Tipo Caja: Instalaciones de medición compactas en unidades de subestación prefabricadas
- Plantas de Energía: Aplicaciones de medición de generador y sistemas auxiliares
- Distribución Industrial: Medición de equipos de conmutación de 35 kV de plantas y fábricas
- Medición Comercial: Sistemas de facturación de servicios públicos y contabilidad de energía
- Integración SCADA: Interfaz de sistema de monitoreo y control remoto
Resumen Estructural
El ensamblaje de transformador combinado consiste en tres transformadores de tensión monofásicos y tres transformadores de corriente, todos de tipo electromagnético, montados en placas de terminales fijas dentro de un tanque rectangular lleno de aceite. La tapa del tanque está asegurada firmemente y equipada con dos orejetas de elevación para izado durante la instalación. El diseño compacto de tanque rectangular incorpora medidor de nivel de aceite, perno de conexión a tierra y válvula de drenaje de aceite en el panel lateral para requisitos de servicio exterior.
El dispositivo integrado a prueba de humedad en la tapa del tanque previene la penetración de humedad en el aceite, protegiendo los componentes internos de la degradación por humedad y extendiendo la vida operativa en comparación con diseños convencionales.
Designación del Modelo
Explicación del Código del Modelo
- J — Transformador de instrumento combinado (caja de medición)
- L — Elemento de transformador de corriente
- S — Elemento de transformador de tensión (trifásico)
- W — Instalación exterior
- 3 — Configuración trifásica
- 35 — Clase de tensión (kV)
Condiciones de Servicio
El transformador de instrumento combinado JLSW3-35kV está diseñado para instalación exterior bajo condiciones normales de servicio en sistemas de distribución de alta tensión.
- Entorno de instalación: Instalación exterior
- Altitud: No exceder 1000 m sobre el nivel del mar (instalaciones de mayor altitud requieren confirmación de ingeniería y ajuste de clasificación)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C (rango extendido disponible bajo especificación)
- Humedad relativa: Promedio diario ≤ 95%, promedio mensual ≤ 90% (a +20 °C de referencia)
- Nivel de contaminación: Según IEC 60815 / GB/T 26218 según lo especifiquen los requisitos del proyecto
- Condiciones ambientales: Libre de gases corrosivos o vapores; libre de medios explosivos o inflamables; sin vibración severa, choque mecánico o rocío salino (instalaciones costeras requieren protección adicional)
- Requisitos sísmicos: Según los estándares de diseño sísmico regionales aplicables donde se especifique
Construcción
Diseño de Construcción
- Estructura: Ensamblaje integrado de tanque lleno de aceite con elementos combinados de VT y CT
- Aislamiento: Sistema de aislamiento sumergido en aceite para ambas secciones de VT y CT
- Núcleo VT: Tres núcleos de transformador de tensión electromagnéticos monofásicos
- Núcleo CT: Tres núcleos de transformador de corriente electromagnéticos de tipo anillo
- Construcción de tanque: Tanque de acero soldado rectangular con tapa a prueba de humedad
- Montaje: Placas de terminales fijas para ensamblaje de VT y CT; orejetas de elevación para instalación
- Accesorios: Medidor de nivel de aceite, perno de conexión a tierra, válvula de drenaje, aparato de respiración
El diseño sumergido en aceite proporciona un rendimiento de aislamiento superior, gestión térmica y protección ambiental para servicio exterior a largo plazo. El dispositivo integrado a prueba de humedad en la tapa del tanque previene activamente la entrada de humedad, una mejora crítica sobre diseños convencionales en climas húmedos.
Devanados y Marcado de Terminales
Terminales de Transformador de Tensión:
- Terminales primarios (por fase): A-X, B-X, C-X (donde X es el punto neutro conectado a tierra)
- Terminales secundarios (por fase): a-x, b-x, c-x (donde x es el punto neutro conectado a tierra)
- Conexión: Configuración Y/Y con neutro conectado a tierra
Terminales de 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 las convenciones estándar de polaridad según la serie GB 20840. Bajo condiciones normales de operación, la dirección de corriente de referencia se define de P1 a P2, con la corriente secundaria correspondiente de S1 a S2. Se deberá observar la correcta identificación de terminales para asegurar un rendimiento preciso de medición y protección.
Datos Técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos orientados a la selección para el transformador de instrumento combinado sumergido en aceite para exterior JLSW3-35kV utilizado en sistemas AC de clase 35 kV (50 Hz / 60 Hz). Los datos mostrados a continuación están destinados a la selección preliminar de relaciones de tensión y corriente, combinaciones de clase de precisión y cargas nominales.
Definiciones:
- Relación de tensión: Relación de transformación de tensión primaria a secundaria para la sección de VT (ej. 35000/100, 35000/√3/100/√3)
- Relación de corriente: Relación de transformación de corriente primaria a secundaria para la sección de 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 circuitos secundarios manteniendo la precisión especificada
- Corriente secundaria: Corriente de salida estandarizada (1 A o 5 A) para la sección de CT
Referencia de Datos
Sección de Transformador de Tensión (VT) – Clasificaciones 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 (retrasado) |
| 35000/√3 | 100/√3 | 0.2S | 50 | cosφ = 1.0 |
| 35000 | 100 | 0.2 | 50 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 35000 | 100 | 0.2S | 50 | cosφ = 1.0 |
Sección de Transformador de Corriente (CT) – Clasificaciones 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 (retrasado) |
| 75 | 5 | 0.2 | 10 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 100 | 5 | 0.2 | 10 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 150 | 5 | 0.2 | 15 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 200 | 5 | 0.2 | 15 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 300 | 5 | 0.2 | 15 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 400 | 5 | 0.2 | 20 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
| 600 | 5 | 0.2 | 20 | cosφ = 0.8 (retrasado) |
Normas y Referencias Normativas
| Norma | Título | Aplicación |
|---|---|---|
| GB 20840.4-2015 | Transformadores de Instrumento – Parte 4: Transformadores Combinados | Norma de producto principal para transformadores de instrumento combinados |
| GB 20840.2-2014 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Transformadores de Corriente | Requisitos específicos de CT (alineado con IEC 61869-2) |
| GB 20840.1-2010 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Generales | Requisitos generales para ambas secciones de VT y CT |
| GB 20840.3-2013 | Transformadores de Instrumento – Parte 3: Transformadores de Tensión | Requisitos específicos de VT (alineado con IEC 61869-3) |
| IEC 61869-1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Generales | Referencia internacional (GB 20840.1 alineado) |
| IEC 61869-2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Transformadores de Corriente | Referencia internacional de CT (GB 20840.2 alineado) |
| IEC 61869-3 | Transformadores de Instrumento – Parte 3: Transformadores de Tensión | Referencia internacional de VT (GB 20840.3 alineado) |
| GB/T 26218 | Severidad de Contaminación y Aislamiento Externo para Equipos de Alta Tensión | Coordinación de aislamiento exterior para entornos de contaminación |
| IEC 60815 | Selección y Dimensionamiento de Aisladores de Alta Tensión – Condiciones Contaminadas | Referencia internacional de nivel de contaminación |
Cumplimiento de Pruebas de Fábrica
Pruebas de Transformador de Tensión (VT):
- Pruebas de rutina según GB 20840.3: Verificación de polaridad, verificación de relación, error de tensión y desplazamiento de fase a cargas y tensiones especificadas
- Pruebas de resistencia dieléctrica: Tensión de soporte de frecuencia de potencia, tensión de impulso (impulso de rayo y conmutación donde corresponda)
- Prueba de descarga parcial donde lo especifiquen los requisitos del proyecto
- Inspección visual y dimensional incluyendo marcado de terminales
Pruebas de Transformador de Corriente (CT):
- Pruebas de rutina según GB 20840.2: Verificación de polaridad, verificación de relación, error de corriente y desplazamiento de fase a cargas y corrientes especificadas
- Pruebas de resistencia dieléctrica: Tensión de soporte de frecuencia de potencia en circuitos primarios y secundarios
- Inspección visual y dimensional incluyendo marcado de terminales
Pruebas de Ensamblaje Combinado:
- Pruebas de calidad de aceite: Rigidez dieléctrica, contenido de humedad, acidez
- Prueba de fuga de tanque: Prueba de presión o detección de fuga al vacío
- Verificación de función integrada: Confirmación de operación simultánea de VT y CT
- Pruebas de tipo y especiales según lo requiera la especificación del proyecto
Instalación y Dimensiones
- Las dimensiones de contorno y detalles de montaje se proporcionan en los dibujos dimensionales específicos para la configuración JLSW3-35kV.
- El ensamblaje de transformador combinado deberá montarse de forma segura sobre una cimentación estable o estructura de soporte utilizando los puntos de montaje designados.
- Las conexiones primarias para la sección de VT se realizan a través de terminales de boquilla de alta tensión.
- Las conexiones primarias para la sección de CT se realizan a través de barra colectora de tipo pasante o terminales atornillados.
- Se deberá mantener espacio libre adecuado para coordinación de aislamiento, disipación de calor, inspección del nivel de aceite y acceso de mantenimiento.
- La protección contra rayos (pararrayos de óxido de zinc) deberá instalarse dentro de 1 metro de la ubicación del transformador según las normas GB.
Contornos
Ensamblaje de Transformador Combinado JLSW3-35kV
Notas de Seguridad
- Circuitos secundarios de CT: Los circuitos secundarios nunca deben dejarse abiertos cuando el transformador está energizado, ya que puede aparecer tensión alta peligrosa en los terminales secundarios.
- Protección con fusibles de secundario de VT: Los circuitos secundarios deberán protegerse con fusibles apropiados según la coordinación de protección eléctrica del proyecto.
- Conexión a tierra: Un punto de cada circuito secundario (neutro de VT y secundario de CT) deberá estar confiablemente conectado a tierra de acuerdo con GB 50065 y las regulaciones locales de seguridad eléctrica.
- Protección contra rayos: La instalación de pararrayos de óxido de zinc dentro de 1 m es obligatoria según los requisitos de GB 20840.4-2015.
- Procedimientos de mantenimiento: Durante la inspección o mantenimiento, los circuitos secundarios de CT deberán cortocircuitarse antes de desconectar cualquier instrumento. Desenergice el primario de VT antes del trabajo del circuito secundario.
- Manejo de aceite: Siga las regulaciones ambientales para el manejo, almacenamiento y disposición de aceite. Mantenga el nivel de aceite según las especificaciones del fabricante.
- Todo el trabajo de instalación y mantenimiento deberá cumplir con las regulaciones locales de seguridad eléctrica y estándares de servicios públicos.
Información de Pedido
Al realizar un pedido, la configuración requerida deberá especificarse según 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 de 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 de devanado secundario (secundario único o secundario dual si se requiere)
Especificación de 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, especifique para cada fase si es diferente)
- Clase de precisión para aplicación de medición (ej. 0.2, 0.2S)
- Carga nominal (VA) para circuito secundario
Especificación Ambiental y de Instalación:
- Altitud (si excede 1000 m)
- Nivel de contaminación según IEC 60815 / GB/T 26218
- Rango de temperatura ambiente (si está fuera del estándar -25°C a +40°C)
- Condiciones ambientales especiales (costero, alta humedad, sísmico, etc.)
Configuración Opcional:
- Integración de medidor de energía activa y/o reactiva
- Interfaz de comunicación para medición remota (Modbus, IEC 61850, etc.)
- Disposiciones especiales de terminales o configuraciones de conexión
- Requisitos de prueba de aceptación de fábrica (FAT)
- Requisitos de idioma de documentación y certificación
Guía de Selección: Determine la relación de VT según la tensión nominal del sistema (35 kV). Seleccione la relación de CT del rango de corriente de carga esperado asegurando un rango de medición adecuado mientras mantiene la precisión a carga mínima. Para medición comercial, seleccione clase de precisión 0.2S o 0.2 según los requisitos de servicios públicos y la serie GB 17215. Calcule las cargas nominales como suma de la carga del instrumento conectado más las pérdidas de cableado según la longitud del cable y la sección transversal. Verifique la idoneidad ambiental (rango de temperatura ambiente, altitud, nivel de contaminación) contra las condiciones de servicio del producto y especifique clasificaciones mejoradas si se requiere. Las configuraciones especiales deberán confirmarse mediante acuerdo técnico y hoja de datos final antes de la producción.