Descrição Geral do Produto
Definição Funcional
As séries LZX-10, LZZ-10 e LZZW-10 são transformadores de corrente (TCs) da classe 10 kV para sistemas de energia AC de média tensão, utilizados para medição de corrente, faturação energética e proteção por relés. Baseado no princípio da indução eletromagnética, o TC fornece um sinal padronizado de corrente secundária proporcional à corrente primária, mantendo isolamento galvânico entre os circuitos primário e secundário. A estrutura totalmente encapsulada em resina epóxi suporta aplicações tanto em células de média tensão interiores como exteriores (grau de proteção IP e configuração ambiental conforme variante/placa de características).
Características Principais
| Item | Especificação (conforme encomenda / placa de características) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | Classe 10 kV (aplicações em células de média tensão interiores e exteriores) |
| Frequência nominal | 50 Hz ou 60 Hz |
| Corrente secundária nominal | 5 A (1 A disponível mediante pedido) |
| Classes de exatidão | Medição: 0,2S, 0,2, 0,5 / Proteção: 10P10, 10P15 |
| Carga nominal | Por núcleo/enrolamento, conforme especificado: 10 VA, 15 VA |
| Fator de potência da carga | cosφ = 0,8 (em atraso), salvo indicação em contrário pela norma do projeto |
| Resistência a curto-circuito | Ith: 13,5 – 45 kA (1 s) / Idyn: 34 – 112,5 kA (valor de pico), conforme especificado |
| Nível de isolamento | 12/42/75 kV (Um/Up/Ud) |
| Normas aplicáveis | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB/T 20840.1 / GB/T 20840.2; IEEE C57.13 (opcional) |
| Classificação ambiental | Uso interior e exterior (grau IP conforme variante) |
| Variantes do modelo | LZX-10 / LZZ-10 / LZZW-10 |
Imagens do Produto
Princípio de Funcionamento
Operando com base na lei da indução eletromagnética de Faraday, o TC é constituído por um núcleo magnético toroidal e enrolamentos secundários. O condutor primário (barra coletora/cabo) atravessa a janela do núcleo, formando as espiras primárias. A corrente primária gera um fluxo alternado no núcleo, induzindo uma força eletromotriz (FEM) no enrolamento secundário e produzindo uma corrente secundária padronizada num circuito secundário fechado. A carga secundária (dispositivos ligados mais perdas nos cabos) afeta os erros de relação e de fase, bem como o desempenho da proteção (comportamento do FAL – Fator de Limite de Exatidão); portanto, a seleção e verificação devem ser efetuadas nas condições especificadas de carga e fator de potência. O sistema de isolamento em resina epóxi garante estabilidade dielétrica a longo prazo e isolamento galvânico completo entre os circuitos primário e secundário.
Posição na Aplicação do Sistema
- Distribuição em Média Tensão: Células de média tensão interiores/exteriores de 6–10 kV, unidades modulares compactas (RMUs) e quadros de distribuição para deteção de corrente
- Faturação Energética: Circuitos de medição configurados com núcleos classe 0,2S/0,2/0,5, conforme necessário
- Circuitos de Proteção: Esquemas de proteção contra sobrecorrente, proteção diferencial e proteção de distância utilizando núcleos 10P10/10P15, com verificação do FAL
- Integração SCADA: Aquisição de corrente para sistemas de monitorização (a atribuição dos terminais deve corresponder ao diagrama de cablagem secundária)
- Ambientes Exteriores e Poluentes: Subestações exteriores, ambientes costeiros/com névoa salina e industriais (seleção com base na distância de escoamento e grau IP)
Descrição Estrutural
A estrutura totalmente encapsulada em resina epóxi proporciona desempenho estável de isolamento e suporte mecânico, aumentando a resistência à humidade e contaminação. A montagem tipo poste permite uma instalação compacta dentro de equipamentos de média tensão
Designação do Modelo
Explicação do Código
- L — Transformador de corrente (TC)
- Z — Estrutura do tipo poste (suporte/pilar) (aplicabilidade interior/exterior conforme definição da variante)
- X / Z / ZW — Código da variante (utilizado para diferenciar a estrutura, a configuração da distância de escoamento e a adaptação para exterior)
- 10 — Classe de tensão (classe em kV)
Diferenças entre Variantes
Quando especificados com a mesma relação de transformação, combinação de classe de exatidão, cargas nominais e valores de Ith/Idyn, os modelos LZX-10, LZZ-10 e LZZW-10 são eletricamente equivalentes. As diferenças técnicas prendem-se essencialmente com a estrutura e a configuração ambiental:
- LZX-10: Design do tipo poste de uso geral, adequado para aplicações comuns em interior/exterior (configuração padrão de distância de escoamento)
- LZZ-10: Variante totalmente encapsulada em resina, adequada para células compactas de interior e com proteção reforçada nos terminais
- LZZW-10: Configuração reforçada para exterior, normalmente com maior distância de escoamento e melhor adaptação à poluição, destinada a ambientes severos
Condições de Serviço
As séries LZX-10, LZZ-10 e LZZW-10 foram concebidas para funcionamento nas seguintes condições (condições fora destes limites devem ser declaradas e confirmadas na fase de encomenda):
- Ambiente de instalação: Instalação em interior e exterior
- Altitude: ≤ 1000 m acima do nível médio do mar (altitudes superiores exigem correção de isolamento e confirmação técnica)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C
- Humidade relativa: ≤ 90% à temperatura de referência de +20 °C
- Condições ambientais: Isento de meios explosivos/inflamáveis; evitar vibração severa ou choque mecânico prolongado; para projetos ao ar livre, confirmar grau de proteção IP e requisitos de poluição
- Nível de poluição: O modelo LZZW-10 destina-se a ambientes com níveis mais elevados de poluição (distância de fuga conforme desenhos/placa de identificação)
Construção
Projeto de Construção
- Estrutura: Configuração do tipo poste para aparelhagem de manobra interior/exterior de 10 kV
- Isolamento: Isolamento totalmente encapsulado em resina epóxi, garantindo desempenho dielétrico estável e resistência à humidade
- Núcleo: Núcleo toroidal com chapas de aço-silício para assegurar a precisão especificada e reduzir perdas
- Sistema: Acoplamento eletromagnético com isolamento completo entre primário e secundário, adequado para medição e amostragem de proteção
- Proteção ambiental: Aplicações exteriores configuradas conforme a classificação IP e distância de escoamento (creepage) da variante
A estrutura em resina epóxi reduz o impacto da humidade e contaminação no isolamento e fornece fixação mecânica ao núcleo e aos enrolamentos em condições de serviço prolongado.
Enrolamentos e Marcação dos Terminais
- Terminais primários: P1 / P2
- Terminais secundários (Grupo 1): 1S1 / 1S2
- Terminais secundários (Grupo 2): 2S1 / 2S2
A marcação dos terminais segue as convenções de polaridade dos transformadores de corrente definidas nas normas IEC 61869 e GB/T 20840. Em condições normais de funcionamento, o sentido de referência da corrente é definido de P1 para P2. A cablagem secundária e a atribuição dos terminais devem corresponder ao esquema do circuito secundário e ser implementadas com ligação à terra num único ponto e com dispositivos de curto-circuito para manutenção, conforme as regras de segurança do projeto.
Dados Técnicos
Esta secção fornece dados técnicos orientados para seleção, destinados à configuração preliminar. A aceitação final deverá basear-se nos valores indicados na placa de características, nos relatórios de ensaios de fábrica e no acordo técnico do projeto.
Definições: A combinação da classe de exatidão indica os núcleos disponíveis para medição/proteção num único TC (cada núcleo opera independentemente numa configuração multi-núcleo).
Carga (Burden): A potência nominal de saída (VA) é especificada por núcleo secundário nas condições definidas de fator de potência e deverá cobrir a carga dos relés/medidores mais as perdas na cablagem.
Capacidades de curto-circuito: Ith é a corrente térmica nominal de curta duração (1 s). Idyn é a corrente dinâmica nominal (valor de pico). A verificação deverá ser coerente com o nível de defeito do quadro e com os requisitos do projeto.
Referência de Dados
| Corrente Primária Nominal (A) | 0.2S (VA) | 0.2 (VA) | 0.5 (VA) | 10P10 (VA) | 10P15 (VA) | Ith (kA/1s) | Idyn (kA) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 – 100 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 13,5 | 34 |
| 150 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 18 | 45 |
| 200 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 27 | 67,5 |
| 300 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 36 | 90 |
| 400 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 45 | 112,5 |
FAL vs Carga (Burden)
O fator limite de exatidão de proteção (FAL) varia consoante a carga secundária. A curva ilustra a tendência da capacidade de exatidão de proteção sob diferentes condições de carga. A aceitação deverá basear-se nos dados da placa de características e nos relatórios de ensaios.
Normas e Referências Normativas
| Norma | Título | Aplicação |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Requisitos gerais |
| IEC 61869-2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Requisitos Adicionais para Transformadores de Corrente | Requisitos específicos para TC |
| GB/T 20840.1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Norma nacional alinhada com o enquadramento IEC 61869 |
| GB/T 20840.2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Transformadores de Corrente | Requisitos nacionais para TC alinhados com a IEC 61869-2 |
| GB 1208 | Transformadores de Corrente | Referência antiga, quando exigida pela especificação do projeto |
| IEC 62271-1 | Aparelhagem de manobra e comando de alta tensão – Parte 1: Especificações comuns | Referência para especificações comuns de quadros, quando aplicável |
| IEC 60085 | Isolamento Elétrico – Avaliação Térmica | Referência para avaliação térmica |
| IEEE C57.13 | Requisitos Normalizados para Transformadores de Instrumento |
Instalação e Dimensões
- Antes da instalação, verifique os dados da placa de identificação (razão de transformação, corrente secundária, classe de exatidão combinada, carga nominal, Ith/Idyn, nível de isolamento) em comparação com a documentação do projeto.
- Monte o TC utilizando os furos de fixação previstos e assegure um aperto seguro; evite aplicar tensões mecânicas desiguais no corpo fundido.
- A ligação do condutor primário (barra coletora ou terminal aparafusado) depende da estrutura do quadro de manobra e do desenho da variante; mantenha as distâncias mínimas de separação e as distâncias de escoamento exigidas.
- A cablagem secundária deverá incluir medidas contra afrouxamento e ligações incorretas, bem como prever curto-circuito para manutenção; implemente a ligação à terra num único ponto do circuito secundário, conforme exigido.
- Após a instalação, realize a verificação do circuito e os ensaios necessários de continuidade e isolamento, de acordo com os procedimentos locais.
Desenhos de Contorno
Desenho Dimensional LZZW-10
Nota: Os desenhos detalhados de contorno e montagem dos modelos LZX-10 e LZZ-10 devem seguir os respetivos desenhos e documentos técnicos do pedido.
Notas de Segurança
- O circuito secundário do TC deve permanecer fechado durante o funcionamento, para evitar tensões perigosas nos terminais secundários.
- Antes de remover instrumentos ou relés, coloque em curto-circuito o circuito secundário, evitando condições de circuito aberto.
- Implemente a ligação à terra num único ponto do circuito secundário (por exemplo, S2 ou ponto de terra designado), em conformidade com as normas aplicáveis e as regras do projeto.
- A instalação, colocação em serviço e manutenção só devem ser realizadas por pessoal qualificado.
Informações para Encomenda
Ao efetuar uma encomenda, a configuração deverá ser especificada de acordo com os requisitos da rede local, normas aplicáveis e a especificação técnica do projeto. Deverão ser fornecidas as seguintes informações para confirmação de engenharia e autorização de produção:
- Modelo variante: LZX-10 / LZZ-10 / LZZW-10
- Corrente primária nominal / relação de transformação: por exemplo, 100/5 A, 200/5 A
- Corrente secundária nominal: 5 A (padrão) ou 1 A (mediante pedido)
- Combinação de classes de exatidão: núcleos para medição (0,2S/0,2/0,5) e núcleos para proteção (10P10/10P15), incluindo o número de núcleos
- Carga nominal: VA por núcleo secundário (10 VA / 15 VA ou conforme exigência do projeto)
- Características de curto-circuito: requisitos de Ith (1 s) e Idyn (valor de pico) e nível de defeito do equipamento de manobra
- Ambiente de instalação: interior/exterior, grau de poluição, altitude, requisitos de grau de proteção IP
Como Selecionar
- Definir a corrente primária e a relação de transformação com base na potência nominal do alimentador/carga e na gama de operação, considerando os requisitos de medição/proteção.
- Selecionar a variante com base nas restrições e ambiente de instalação: LZZ-10 para quadros compactos de interior, LZZW-10 para condições exteriores/níveis elevados de poluição, LZX-10 para utilização comum em interior/exterior.
- Definir as classes de exatidão e a quantidade de núcleos, atribuindo núcleos separados para medição e proteção; verificar o desempenho da proteção relativamente ao FAL (Fator de Limite de Exatidão) e aos níveis de defeito do sistema.
- Calcular a carga total no secundário (VA) como a soma da carga dos dispositivos ligados mais as perdas na cablagem (dependentes do comprimento e secção do cabo), garantindo que não excede a carga nominal.
- Verificar Ith/Idyn face ao nível de defeito do sistema para assegurar capacidade térmica e dinâmica suficiente.
Se o projeto exigir limites de descargas parciais, restrições na disposição dos terminais, idioma da documentação, testemunho por terceiros ou certificados adicionais, estes deverão ser especificados na fase de encomenda e incluídos no acordo técnico.