Descrição Geral do Produto
Definição Funcional
Os transformadores de corrente imersos em óleo LJWD-10/12 são instrumentos eletromagnéticos de precisão, concebidos para medição exata de corrente, faturação de energia e aplicações de proteção por relés em sistemas elétricos de média tensão em corrente alternada. Estes transformadores, adequados para instalação exterior, utilizam o princípio da indução eletromagnética combinado com isolamento e refrigeração a óleo mineral, fornecendo sinais de corrente secundária galvanicamente isolados e proporcionais à corrente primária. A sua construção em tanque de aço garante proteção ambiental reforçada e gestão térmica eficaz.
Resumo das Características Principais
| Item | Especificação (conforme encomenda / placa de identificação) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | Classe 10 kV / 12 kV (aplicações de distribuição exterior) |
| Ambiente de instalação | Instalação interior e exterior |
| Método de refrigeração | Imersão em óleo com arrefecimento natural (auto-refrigerado) |
| Frequência nominal | 50 Hz (60 Hz disponível mediante pedido) |
| Corrente secundária nominal | 5 A padrão |
| Classes de exatidão | 0,2 (faturação), 0,5 (faturação), 3 / D (proteção) |
| Carga nominal | Por núcleo/enrolamento conforme especificado (VA) |
| Capacidade térmica contínua | 120% da corrente primária nominal (operação contínua) |
| Corrente térmica de curta duração (Ith) | Até 30 kA (1 s) |
| Corrente dinâmica nominal (Idyn) | Até 50 kA (valor de pico) |
| Coeficiente de estabilidade térmica | 187,5 × corrente primária nominal |
| Sistema de isolamento | Imersão em óleo mineral com invólucro em tanque de aço |
| Normas aplicáveis | GB 1208-1997; IEC 61869-1 / IEC 61869-2 |
| Opções de configuração | Rácio simples/duplo com enrolamentos secundários simples/duplos |
Apresentação do Produto
Princípio de Funcionamento
Baseado na lei da indução eletromagnética de Faraday, o transformador LJWD-10/12 possui um núcleo magnético toroidal, através do qual passa o condutor primário, enquanto os enrolamentos secundários estão dispostos à volta do núcleo. O fluxo magnético gerado pela corrente primária induz uma tensão proporcional no enrolamento secundário, fornecendo uma corrente de saída normalizada à carga ligada. O design imerso em óleo assegura uma coordenação de isolamento superior e uma dissipação térmica eficaz, permitindo correntes nominais contínuas mais elevadas e uma capacidade reforçada de resistência a curto-circuitos, comparativamente aos transformadores do tipo seco.
Posição na Aplicação do Sistema
- Distribuição em Média Tensão: Subestações exteriores e sistemas de distribuição de 10–12 kV
- Faturação de Energia: Medição de eletricidade de classe comercial nas redes elétricas urbanas e rurais
- Circuitos de Proteção: Esquemas de proteção contra sobrecorrente, falha à terra e proteção direcional
- Subestações Industriais: Sistemas de distribuição industriais que requerem equipamento adequado para instalação exterior
- Integração SCADA: Sistemas de monitorização e controlo remoto em automação de redes de distribuição
Descrição Geral da Forma Estrutural
A construção em tanque de aço com imersão em óleo e refrigeração natural monofásica garante desempenho superior de isolamento, proteção ambiental e gestão térmica. O invólucro, adequado para instalação exterior, apresenta acabamento resistente às intempéries, válvula de enchimento de óleo e tampa protetora contra chuva/neve. Um diafragma interno isola o óleo isolante do ar atmosférico, reduzindo a oxidação e prolongando a vida útil do equipamento. A configuração compacta de montagem oferece opções versáteis de instalação, mantendo simultaneamente um excelente desempenho exc
Designação do Modelo
Explicação do Código do Modelo
- L — Transformador de corrente (TC)
- J — Sistema de isolamento imerso em óleo
- W — Tipo para instalação exterior (resistente às intempéries)
- D — Projeto monofásico
- 10 / 12 — Classe de tensão (kV)
Variantes de Configuração
Os modelos LJWD-10 e LJWD-12 partilham princípios construtivos idênticos, com níveis de isolamento dependentes da tensão. As configurações disponíveis incluem:
- Rácio único + enrolamento secundário único (medição ou proteção)
- Rácio único + dois enrolamentos secundários (medição e proteção combinadas)
- Duplo rácio + enrolamento secundário único (gama primária flexível)
- Duplo rácio + dois enrolamentos secundários (flexibilidade máxima)
Condições de Serviço
Os transformadores de corrente da série LJWD-10/12 são concebidos para operação em ambientes exteriores e interiores, em condições normais de serviço em sistemas elétricos de média tensão.
| Ambiente de instalação: | Instalação interior e exterior (com invólucro classificado IP) |
|---|---|
| Altitude: | Não superior a 2000 m acima do nível do mar (disponível versão com capacidade até 4000 m) |
| Temperatura ambiente: | −25 °C a +40 °C |
| Humidade relativa: | ≤ 95% (sem condensação) |
| Grau de poluição: | Grau II (poluição industrial ligeira a moderada) |
| Condições ambientais: | Isento de gases ou vapores corrosivos; isento de meios explosivos ou inflamáveis; sem vibrações severas, choques mecânicos ou impactos |
Construção
Projeto Construtivo
- Estrutura: Tipo exterior monofásico com invólucro em tanque de aço
- Isolamento: Imersão em óleo mineral com sistema de respiração por diafragma
- Núcleo: Núcleo magnético em forma de anel, com chapas de aço silício otimizadas
- Design do tanque: Construção em aço soldado com revestimento resistente às intempéries
- Sistema de vedação: Válvula de enchimento de óleo com tampa protetora contra chuva/neve
- Arrefecimento: Circulação natural de óleo (autoarrefecido) para uma gestão térmica otimizada
O avançado processo de enchimento e impregnação a vácuo garante um isolamento isento de bolhas, maior rigidez dielétrica e desempenho superior de arrefecimento. O diafragma interno isola o óleo isolante da humidade atmosférica, prevenindo a oxidação e mantendo a integridade do isolamento a longo prazo.
Desempenho Térmico
O LJWD-10/12 apresenta excepcional estabilidade térmica, com um coeficiente de estabilidade térmica de 187,5× a corrente primária nominal, garantindo operação fiável em condições extremas de defeito. O design imerso em óleo proporciona dissipação de calor superior à dos transformadores a seco, permitindo operação contínua a 120% da corrente nominal sem necessidade de derating.
Enrolamentos e Marcação dos Terminais
- Terminais primários: P1 / P2 (ligação tipo bucha)
- Terminais secundários (Grupo 1): 1S1 / 1S2
- Terminais secundários (Grupo 2): 2S1 / 2S2 (quando especificado enrolamento duplo)
A marcação dos terminais segue as convenções padrão de polaridade para transformadores de corrente, conforme IEC 61869-2 e GB 1208-1997. Em condições normais de funcionamento, o sentido de referência da corrente é definido de P1 para P2. Deve ser observada a correta identificação dos terminais para garantir o desempenho adequado na medição e proteção.
Dados Técnicos
Esta secção fornece dados técnicos orientados para a seleção do transformador de corrente exterior, imerso em óleo, da série LJWD-10/12, utilizado em sistemas de corrente alternada (50 Hz) na classe de 10–12 kV. Os dados apresentados abaixo destinam-se à seleção preliminar da relação de transformação, combinações de classes de exatidão, cargas nominais e capacidade de suportar curto-circuitos.
Definições: A classe de exatidão indica a aplicação em medição (0,2; 0,5) ou proteção (3; D). A potência nominal (VA) é especificada por núcleo secundário. Ith é a corrente térmica nominal de curta duração (tipicamente 1 s). Idyn é a corrente dinâmica nominal (valor de pico). O coeficiente de estabilidade térmica representa o múltiplo da corrente nominal que o transformador pode suportar termicamente.
Especificações Técnicas
| Corrente Primária Nominal (A) |
Enrolamentos Secundários |
Classe de Exatidão |
Potência Nominal (VA) |
Corrente Térmica de Curta Duração (Ith, 1s) |
Corrente Dinâmica Nominal (Idyn) |
|---|---|---|---|---|---|
| 5 – 50 | Simples ou Duplo | 0,2 / 0,5 / 3 / D | 5 – 15 | 15 kA | 37,5 kA |
| 75 – 100 | Simples ou Duplo | 0,2 / 0,5 / 3 / D | 5 – 20 | 20 kA | 50 kA |
| 150 – 300 | Simples ou Duplo | 0,2 / 0,5 / 3 / D | 10 – 30 | 25 kA | 62,5 kA |
| 400 – 600 | Simples ou Duplo | 0,2 / 0,5 / 3 / D | 15 – 30 | 30 kA | 75 kA |
| 800 – 1000 | Simples ou Duplo | 0,2 / 0,5 / 3 / D | 20 – 40 | 30 kA | 75 kA |
| 1200 – 1500 | Simples ou Duplo | 0,5 / 3 / D | 30 – 50 | 30 kA | 75 kA |
Normas e Referências Normativas
| Norma | Título | Aplicação |
|---|---|---|
| GB 1208-1997 | Transformadores de Corrente | Norma nacional principal para requisitos de TC |
| IEC 61869-1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Requisitos gerais internacionais |
| IEC 61869-2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Requisitos Adicionais para Transformadores de Corrente | Requisitos internacionais 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) |
| DL/T 866 | Especificações Técnicas para Transformadores de Corrente | Especificação técnica do setor elétrico |
| IEEE C57.13 | Standard Requirements for Instrument Transformers | Opcional (referência para projetos na América do Norte) |
| IEC 60085 | Isolamento Elétrico – Avaliação Térmica | Referência para avaliação da classe térmica do isolamento |
Conformidade nos Ensaios de Fábrica
- Ensaios de rotina conforme GB 1208-1997 e IEC 61869-2 (incluindo polaridade/marcação, verificação da relação de transformação e verificação da exatidão de acordo com a classe e carga especificadas)
- Ensaios dielétricos
Instalação e Dimensões
- As dimensões exteriores e os detalhes de montagem encontram-se nos desenhos dimensionais.
- O transformador deve ser firmemente fixado utilizando os furos de fixação designados, em conformidade com os desenhos de instalação.
- A ligação do condutor primário pode ser efetuada através de barramento tipo passante ou terminais aparafusados, consoante a configuração do sistema.
- Deve ser mantida uma folga adequada para coordenação de isolamento, dissipação térmica, acesso à manutenção e inspeção do nível de óleo.
- A válvula de enchimento de óleo deve ser acessível para verificações periódicas da qualidade do óleo e reabastecimento, sempre que necessário.
- A ligação à terra do depósito deve ser verificada de acordo com os códigos locais de segurança elétrica.
Esquema Dimensional
Dimensões Exteriores de Instalação dos Modelos LJW-10 e LJWD-12
Notas de Segurança e Manutenção
- O circuito secundário nunca deve ficar em aberto enquanto o transformador estiver energizado, pois poderá surgir uma tensão perigosa nos terminais secundários.
- Durante inspeções ou manutenção, o circuito secundário deve ser colocado em curto-circuito antes de desligar quaisquer instrumentos ou relés de proteção.
- Um ponto do circuito secundário deve ser ligado fiavelmente à terra, em conformidade com as normas aplicáveis (normalmente o terminal S2).
- É necessária uma inspeção periódica do nível de óleo, qualidade do óleo e integridade da vedação do depósito, conforme previsto no plano de manutenção.
- Recomenda-se realizar ensaios da rigidez dielétrica do óleo a cada 3 a 5 anos ou conforme exigido pela entidade gestora da rede.
- A apertadez dos terminais secundários deve ser verificada durante os intervalos programados de manutenção.
- Todos os trabalhos de instalação e manutenção devem cumprir os regulamentos locais de segurança elétrica e as normas da entidade gestora da rede.
Informação para Encomenda
Ao efetuar uma encomenda, a configuração necessária deverá ser especificada de acordo com os requisitos da rede local, normas aplicáveis e especificação técnica do projeto. Os seguintes parâmetros deverão ser claramente indicados para confirmação técnica e autorização de produção:
- Classe de tensão: 10 kV ou 12 kV
- Corrente primária nominal / relação de transformação (por exemplo, 100/5, 200/5, relação dupla se necessário)
- Corrente secundária nominal (5 A padrão, 1 A mediante pedido)
- Número de enrolamentos secundários (simples ou duplo)
- Aplicação e requisitos de exatidão para cada enrolamento (medição: 0,2, 0,5; proteção: 3, D)
- Carga nominal (VA) para cada núcleo/enrolamento secundário
- Requisitos de resistência a curto-circuito: Ith (1 s) e Idyn (valor de pico)
- Condições ambientais: altitude, grau de poluição, gama de temperaturas, caso não sejam as condições padrão
- Requisitos especiais: configuração com relação dupla, gama alargada de temperatura, classificação sísmica reforçada
Guia de Seleção
Passo 1: Determinar a corrente primária nominal (Ip) com base na potência do alimentador/carga e na gama esperada de funcionamento. Considerar o crescimento futuro da carga.
Passo 2: Selecionar os requisitos de exatidão para medição e/ou proteção:
- Classe 0,2 para faturação (alta exatidão)
- Classe 0,5 para medição operacional
- Classe 3 ou D para proteção contra sobrecorrente
Passo 3: Confirmar a carga nominal (VA) para cada circuito secundário com base nos aparelhos de medição/relevadores ligados e nas perdas na cablagem. Incluir uma margem de segurança de 25-50%.
Passo 4: Verificar a capacidade de resistência a curto-circuito (Ith/Idyn) face à corrente de curto-circuito prevista no sistema. Consultar o estudo de defeito da entidade distribuidora.
Passo 5: Especificar uma configuração com dois enrolamentos caso sejam necessários núcleos separados para medição e proteção (recomendado em aplicações de faturação).