Descripción general del producto
Definición funcional
Los transformadores de corriente sumergidos en aceite para exterior LCWD1-35 (LABN1-35W2) de 35kV son instrumentos electromagnéticos de precisión diseñados para medición precisa de corriente, medición de energía y aplicaciones de protección por relé en sistemas de CA de clase 35 kV. Estos transformadores de corriente para exterior sumergidos en aceite utilizan principios de inducción electromagnética para proporcionar señales de corriente secundaria galvánicamente aisladas proporcionales a la corriente primaria, operando a 50 Hz o 60 Hz.
Resumen de características nominales
| Elemento | Especificación (según pedido / placa de características) |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | Clase 35 kV (aplicaciones de distribución y transmisión para exterior) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz / 60 Hz |
| Corriente secundaria nominal | 5 A |
| Clases de precisión | Núcleos de medición y/o protección según especificación (p. ej., 0.2S, 0.5, 10P15, 10P20) |
| Carga nominal | Por núcleo/devanado según especificación: 0.2S (30 VA), 0.5 (50 VA), 10P20 (50 VA) |
| Factor de potencia de carga | cosφ = 0.8 (inductivo) salvo especificación contraria según norma del proyecto |
| Resistencia a cortocircuito | Ith (1 s) e Idyn (pico) según especificación por corriente primaria nominal |
| Nivel de aislamiento | 40.5/95/185 kV (Um/Up/Ud) |
| Distancia de fuga | Estándar: ≥735 mm; variante W2: ≥1100 mm |
| Clase de contaminación | Clase II o Clase III (seleccionable) |
| Normas aplicables | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / 20840.2; GB 1208-1997; GB 5583-85 (PD donde se especifique) |
| Variantes estructurales | LCWD1-35 (estándar), LABN1-35W2 (distancia de fuga extendida) |
Presentación del producto
Principio de funcionamiento
Basado en la ley de inducción electromagnética de Faraday, el transformador cuenta con 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 de 5 A a través de la carga conectada. La construcción sumergida en aceite proporciona capacidad de aislamiento mejorada y rendimiento térmico para operación en exterior.
Posición de aplicación en el sistema
- Distribución de media-alta tensión: Subestaciones de exterior de 35 kV y sistemas de distribución
- Medición de energía: Sistemas de medición de electricidad de clase de facturación
- Circuitos de protección: Esquemas de protección contra sobrecorriente, diferencial y de distancia
- Integración SCADA: Sistemas de control de supervisión y adquisición de datos
Descripción estructural
La construcción sumergida en aceite con aislamiento de casquillo de porcelana garantiza un rendimiento de aislamiento superior, resistencia a la humedad y resistencia a la intemperie para exterior. El diseño compacto se somete a procesos de secado al vacío y llenado de aceite para lograr alta rigidez dieléctrica. El casquillo de porcelana está montado sobre una base metálica, con un conservador de aceite (tanque de expansión) en la parte superior equipado con indicadores de nivel de aceite y temperatura para monitoreo de mantenimiento.
Designación de modelo
Explicación del código de modelo
- L — Transformador de corriente (TC)
- C — Tipo de instalación para exterior
- W — Construcción sumergida en aceite
- D — Configuración monofásica
- 1 — Código de diseño (plataforma/iteración)
- 35 — Clase de tensión (kV)
- W2 — Variante de distancia de fuga extendida (cuando se especifique)
Diferencias entre variantes
LCWD1-35 y LABN1-35W2 son eléctricamente equivalentes cuando se especifican con la misma relación, clases de precisión, cargas e Ith/Idyn. La variante W2 proporciona distancia de fuga extendida (≥1100 mm frente a ≥735 mm estándar) para entornos con mayor contaminación (Clase III frente a Clase II). La selección entre variantes se basa en los requisitos del nivel de contaminación del sitio y las condiciones ambientales.
Condiciones de servicio
Los transformadores de corriente de la serie LCWD1-35 están diseñados para operación en exterior bajo condiciones normales de servicio en sistemas de energía de 35 kV.
- Entorno de instalación: Instalación para exterior
- Altitud: ≤1000 m (altitud superior deberá especificarse para confirmación de ingeniería)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C
- Humedad relativa: Promedio diario ≤ 95%, promedio mensual ≤ 90%
- Clase de contaminación: Clase II (estándar) o Clase III (variante W2)
- Condiciones ambientales: Adecuado para exposición a la intemperie; sin choques mecánicos o vibraciones severas
Construcción
Diseño de construcción
- Estructura: Tipo poste para subestaciones de exterior
- Aislamiento: Sumergido en aceite con aislamiento de casquillo de porcelana
- Núcleo: Diseño de núcleo magnético tipo anillo
- Procesamiento: Secado al vacío y llenado de aceite para aislamiento óptimo
- Conservador de aceite: Tanque de expansión montado en la parte superior con indicadores de nivel de aceite y temperatura
La construcción sumergida en aceite con ensamblaje de núcleo secado al vacío proporciona propiedades de aislamiento estables y resistencia a la humedad, contaminación y envejecimiento para servicio prolongado en exterior. El casquillo de porcelana proporciona protección mecánica robusta y aislamiento eléctrico.
Bobinados y marcado de bornes
- Devanado primario: Ubicado en la sección superior del ensamblaje del núcleo
- Devanado secundario: Ubicado en la sección inferior del ensamblaje del núcleo
- Disposición de bornes: Borne P1 aislado a través de pequeño casquillo de porcelana (aislado de la carcasa); borne P2 se conecta directamente a la base metálica para puesta a tierra
Marcado de bornes
- Bornes primarios: P1 / P2
- Bornes secundarios (Grupo 1): 1S1 / 1S2
- Bornes secundarios (Grupo 2): 2S1 / 2S2 (cuando hay configuración de núcleo dual)
El marcado de bornes sigue las convenciones estándar de polaridad de TC según IEC 61869-2. En condiciones normales de operación, la dirección de corriente de referencia se define de P1 a P2. Se deberá observar la identificación correcta de bornes para garantizar el rendimiento de medición y protección.
Datos técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos orientados a la selección para la serie de transformadores de corriente sumergidos en aceite para exterior LCWD1-35 / LABN1-35W2 utilizados en sistemas de CA de clase 35 kV (50 Hz / 60 Hz). Los datos mostrados a continuación están destinados a la selección preliminar de combinaciones de clase de precisión, cargas nominales y capacidad de resistencia a cortocircuito.
Definiciones: Combinación de clase de precisión indica núcleos de medición/protección disponibles en un TC (puede aplicarse configuración de núcleo múltiple). Carga nominal (VA) se especifica por núcleo secundario. Ith es la corriente térmica nominal de corta duración (1 s). Idyn es la corriente dinámica nominal (pico).
Notación: Los valores Ith/Idyn se especifican para cada corriente primaria nominal y se verifican mediante prueba de fábrica. La aceptación se basará en los valores de la placa de características y el informe de prueba de fábrica.
Referencia de datos
| Corriente Primaria Nominal (A) |
Combinación de Clase de Precisión |
Carga Nominal 0.2S (VA) |
Carga Nominal 0.5 (VA) |
Carga Nominal 10P20 (VA) |
Corriente Térmica Ith (kA/1s) |
Corriente Dinámica Idyn (kA) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 0.5/10P15
0.2/0.5 0.2/0.2 |
30 | 50 | 50 | 0.375 | 0.95 |
| 10 | 0.75 | 1.9 | ||||
| 15 | 1.12 | 2.9 | ||||
| 20 | 1.5 | 3.8 | ||||
| 30 | 2.25 | 5.7 | ||||
| 40 | 3 | 7.6 | ||||
| 50 | 3.75 | 9.6 | ||||
| 75 | 5.62 | 14.5 | ||||
| 100 | 7.5 | 19.2 | ||||
| 200 | 11.25 | 28.7 | ||||
| 300 | 15 | 38.3 | ||||
| 400 | 22.5 | 57.5 | ||||
| 600 | 30 | 76.5 | ||||
| 800 | 45 | 115 | ||||
| 1000 | 45 | 115 | ||||
| 1200 | 45 | 115 | ||||
| 1500 | 45 | 115 |
Factor límite de precisión de nivel 10P
Para núcleos de protección de clase 10P, el factor límite de precisión (ALF) se especifica en la designación de clase de precisión (p. ej., 10P15 indica ALF = 15, 10P20 indica ALF = 20). Este factor define la relación de corriente primaria límite de precisión nominal a corriente primaria nominal en la cual el error compuesto no excede el 10%.
Normas y referencias normativas
| Norma | Título | Aplicación |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Transformadores de instrumentación – Parte 1: Requisitos generales | Requisitos generales |
| IEC 61869-2 | Transformadores de instrumentación – Parte 2: Requisitos adicionales para transformadores de corriente | Requisitos específicos de TC |
| GB/T 20840.1 | Transformadores de instrumentación – Parte 1: Requisitos generales | Norma nacional (alineada con el marco IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | Transformadores de instrumentación – Parte 2: Transformadores de corriente | Requisitos nacionales de TC (alineados con IEC 61869-2) |
| GB 1208-1997 | Transformadores de corriente | Norma nacional de TC donde se especifique por el proyecto |
| GB 5583-85 | Requisitos de nivel de descarga parcial | Requisitos de descarga parcial donde se especifique por el proyecto |
| IEEE C57.13 | Requisitos estándar para transformadores de instrumentación | Opcional (referencia de proyecto de América del Norte) |
| IEC 60068-2-17 | Ensayos ambientales – Niebla salina | Opcional (validación ambiental específica del proyecto) |
| IEC 60085 | Aislamiento eléctrico – Evaluación térmica | Opcional (referencia de evaluación térmica de aislamiento) |
Cumplimiento de pruebas de fábrica
- Pruebas rutinarias según requisitos IEC/GB aplicables (incluyendo polaridad/marcado, verificación de relación y verificación de precisión según clase y carga especificadas)
- Pruebas dieléctricas según requisitos de coordinación de aislamiento y norma aplicable (40.5/95/185 kV)
- Prueba de descarga parcial donde se especifique por el requisito del proyecto (GB 5583-85)
- Inspección visual y dimensional incluyendo marcado y conformidad de mano de obra
- Pruebas de tipo y especiales según lo requiera la especificación del proyecto
Instalación y dimensiones
Esquema
- Las dimensiones de esquema y detalles de montaje se proporcionan en los dibujos dimensionales.
- El transformador deberá montarse de forma segura utilizando los orificios de fijación designados en la base metálica.
- La conexión del conductor primario puede realizarse mediante barra colectora o bornes de espiga roscada, según la corriente primaria nominal.
- Se deberá mantener separación adecuada para aislamiento, disipación de calor y acceso de mantenimiento.
- Los indicadores de nivel de aceite y temperatura en el conservador deberán ser accesibles para inspección rutinaria.
Tamaño de conexión
Tamaño de conexión tipo tornillo
| Rango de corriente primaria (A) | Tipo de conexión | Tamaño de rosca |
|---|---|---|
| 5 – 500 | Espiga roscada | M22 × 1.5 |
| 600 – 1000 | Espiga roscada | M27 × 1.5 |
| 1200 – 1500 | Espiga roscada | M30 × 1.5 |
Tamaño de conexión de barra colectora de cobre
| Rango de corriente primaria (A) | Dimensión B (mm) |
|---|---|
| 5 – 500 | 410 |
| 600 – 1000 | 440 |
| 1200 – 1500 | 440 |
Notas de seguridad
- El circuito secundario nunca debe dejarse abierto cuando el transformador está energizado, ya que puede aparecer voltaje alto peligroso en los bornes secundarios.
- Durante la inspección o mantenimiento, el circuito secundario deberá cortocircuitarse antes de desconectar cualquier instrumento.
- Un punto del circuito secundario deberá conectarse a tierra de forma confiable de acuerdo con las normas aplicables.
- Todo el trabajo de instalación y mantenimiento deberá cumplir con las regulaciones locales de seguridad eléctrica.
- El nivel de aceite deberá verificarse regularmente; rellenar con aceite de transformador coincidente si el nivel cae por debajo de la marca mínima.
- Los indicadores de temperatura deberán monitorearse; el exceso de temperatura puede indicar sobrecarga o falla interna.
Información de pedido
Al realizar un pedido, la configuración requerida deberá especificarse según los requisitos de la red local, las normas aplicables y la especificación técnica del proyecto. Los siguientes parámetros deberán indicarse claramente para confirmación técnica y lanzamiento de producción:
- Corriente primaria nominal / relación de transformación
- Corriente secundaria nominal (5 A estándar)
- Requisitos de aplicación y precisión (combinación de clase de precisión de medición y/o protección)
- Carga nominal (VA) para cada núcleo/devanado secundario
- Requisitos de resistencia a cortocircuito: Ith (1 s) e Idyn (pico)
- Nivel de aislamiento: 40.5/95/185 kV (estándar) o personalizado
- Clase de contaminación: Clase II (estándar, distancia de fuga ≥735 mm) o Clase III (W2, distancia de fuga ≥1100 mm)
- Tipo de conexión primaria: Espiga roscada o conexión de barra colectora
- Requisitos personalizados: Estructura del tanque de aceite, materiales, dimensiones, configuración de montaje
Cómo seleccionar
1: Determinar la corriente primaria nominal (Ip) según la clasificación del alimentador/carga y el rango de operación esperado para el sistema de 35 kV.
2: Seleccionar requisitos de precisión de medición y/o protección (p. ej., 0.2S para medición de precisión; 0.5 para medición general; 10P15 o 10P20 para protección).
3: Confirmar la carga nominal (VA) para cada circuito secundario según los medidores/relés conectados y las pérdidas de cableado.
4: Verificar la capacidad de resistencia a cortocircuito (Ith/Idyn) contra el nivel de falla de la subestación.
5: Seleccionar la clase de contaminación según la evaluación ambiental del sitio (Clase II estándar o Clase III para áreas con contaminación pesada).
Si aplican requisitos de empresa de servicios públicos local o del proyecto (p. ej., coordinación de aislamiento específica, límites de descarga parcial, disposición de bornes, restricciones de montaje, personalización del tanque de aceite, idioma de documentación o certificados requeridos), especifíquelos en la etapa de pedido. Las configuraciones especiales deberán confirmarse mediante acuerdo técnico y hoja de datos final antes de la producción.
Preguntas frecuentes