Descrição Geral do Produto
Definição Funcional
Os transformadores de tensão (PT) das séries JDZW-35R e JDZFW-35W2 são instrumentos eletromagnéticos de precisão concebidos para medição exata de tensão, faturação de energia e aplicações de proteção diferencial em sistemas elétricos de corrente alternada de média tensão de 35 kV, instalados ao ar livre. Estes transformadores utilizam o princípio da indução eletromagnética para fornecer sinais de tensão secundária isolados galvanicamente, proporcionais à tensão primária.
Características Principais
| Item | Especificação (conforme encomenda / placa de identificação) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | Classe 35 kV (aplicações em redes de distribuição e subestações ao ar livre) |
| Frequência nominal | 50 Hz ou 60 Hz (especificar na encomenda) |
| Tensão primária nominal | 35 kV / √3 (fase-terra) |
| Tensão secundária nominal | 100 V / √3 (padrão); secundário duplo disponível no modelo JDZFW-35W2 |
| Classes de exatidão | Classe 0,2 / Classe 0,5 (núcleos para medição e proteção, conforme especificado) |
| Carga nominal | 30 VA, 50 VA, 80 VA por enrolamento, conforme especificado |
| Capacidade máxima de saída | 800 VA (JDZFW-35W2) / 1000 VA (JDZW-35R) |
| Fator de potência da carga | cosφ = 0,8 (em atraso), salvo indicação em contrário |
| Fator de tensão nominal | 1,2 Un contínuo / 1,9 Un durante 30 segundos (conforme IEC 61869-3) |
| Nível de isolamento | Um / Ud / Uac: 40,5 / 95 / 200 kV (tensão suportável à frequência industrial com humidade / impulso atmosférico / impulso de manobra) |
| Normas aplicáveis | IEC 61869-1 / IEC 61869-3; GB/T 20840.1 / 20840.3; JB/T 5277 |
| Variantes | JDZW-35R (secundário simples) / JDZFW-35W2 (secundário duplo) |
Imagens do Produto
Princípio de Funcionamento
Baseando-se na lei da indução eletromagnética de Faraday, o transformador de tensão possui um núcleo laminado de ferro, cujo enrolamento primário é ligado ao sistema de alta tensão, enquanto os enrolamentos secundários fornecem uma saída padronizada de baixa tensão. O fluxo magnético que atravessa ambos os enrolamentos induz uma tensão proporcional no secundário, entregando aos equipamentos de medição e proteção conectados sinais de medição isolados galvanicamente.
Posição de Aplicação no Sistema
- Subestações exteriores: pátios de manobra e subestações de distribuição de 35 kV
- Medição de energia: sistemas de medição de eletricidade para faturação comercial
- Circuitos de proteção: esquemas de proteção contra sobretensão, subtensão e proteção de distância
- Sistemas de monitorização: monitorização de tensão em sistemas SCADA e automação de redes elétricas
Descrição Estrutural
A construção em resina epóxi moldada, com design tipo pilar totalmente fechado, garante desempenho superior de isolamento, resistência aos raios UV, resistência à humidade e elevada robustez mecânica. O projeto adequado para instalação exterior assegura funcionamento fiável em condições ambientais adversas, mantendo simultaneamente distâncias adequadas de escoamento e de afastamento elétrico. Ao contrário dos modelos com óleo, a encapsulação sólida em resina epóxi elimina riscos de incêndio e requer manutenção mínima ao longo da sua vida útil.
Designação do Modelo
Explicação do Código
- J — Transformador de tensão (VT)
- D — Monofásico
- Z — Montagem tipo pilar (poste)
- W — Projeto para instalação exterior
- 35 — Classe de tensão (kV)
- R — Enchimento em resina epóxi (isolamento totalmente fechado)
- W2 — Código da configuração dos enrolamentos (secundário duplo na variante JDZFW)
Diferenças entre Variantes
O modelo JDZW-35R dispõe de um único enrolamento secundário, adequado para aplicações unificadas de medição ou proteção. O modelo JDZFW-35W2 possui dois enrolamentos secundários independentes, permitindo a ligação simultânea de circuitos de medição e proteção com isolamento galvânico entre as funções secundárias. Ambas as variantes partilham a mesma tensão primária nominal e níveis de isolamento; a escolha depende da arquitetura dos circuitos de medição e proteção do projeto.
Condições de Serviço
Os transformadores de tensão das séries JDZW-35R e JDZFW-35W2 são concebidos para operação em exterior, nas condições normais de serviço em sistemas elétricos de média tensão de 35 kV.
- Instalação: Instalação em exterior (invólucro com grau de proteção IP)
- Altitude: ≤ 1000 m (altitudes superiores exigem derating ou especificação de isolamento reforçado)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C
- Humidade relativa: Média diária ≤ 95%, média mensal ≤ 90% (condensação permitida)
- Nível de poluição: Classe II ou superior segundo a norma IEC 60815 (Classes III/IV disponíveis para ambientes com elevada poluição)
- Condições ambientais: Resistência à exposição UV; adequado para áreas industriais, costeiras ou com elevada poluição; sem choques mecânicos severos nem vibrações
Construção
Projeto Construtivo
- Estrutura: Tipo pilar (poste) para montagem em subestações exteriores e pátios de manobra
- Isolamento: Sistema de isolamento totalmente encapsulado em resina epóxi
- Núcleo: Núcleo laminado em aço silício, concebido para baixas perdas e elevada linearidade
- Enrolamentos: Enrolamentos primário e secundário com classe térmica H
- Terminais: Caixa de ligação estanque às intempéries, com dispositivos anti-furto
- Base: Base de montagem em perfil de aço com furação de quatro orifícios, permitindo qualquer orientação de instalação
A encapsulação em resina epóxi proporciona propriedades de isolamento estáveis e excepcional resistência à humidade, contaminação, radiação UV, formação de trilhas por arco elétrico e envelhecimento, garantindo um serviço exterior duradouro. O dielétrico sólido elimina riscos de fuga de óleo, perigos de incêndio e a necessidade de manutenção periódica do óleo.
Enrolamentos e Marcação dos Terminais
- Terminais primários: 1U / 1X (lado de alta tensão)
- Terminais secundários (JDZW-35R): 1u / 1x (enrolamento único)
- Terminais secundários (JDZFW-35W2, Grupo 1): 1u / 1x (enrolamento de medição)
- Terminais secundários (JDZFW-35W2, Grupo 2): 2u / 2x (enrolamento de proteção)
A marcação dos terminais segue as convenções padrão de polaridade para transformadores de tensão conforme a norma IEC 61869-3. Em condições normais de funcionamento com tensão trifásica equilibrada, o terminal 1U encontra-se a um potencial mais elevado relativamente ao terminal 1X, sendo os terminais secundários 1u e 2u correspondentes igualmente a potenciais mais elevados. Deve observar-se rigorosamente a identificação correta dos terminais para garantir a precisão da medição e a direcionalidade da proteção.
Parâmetros Técnicos
| Tipo | Rácio de Tensão Nominal (kV) |
Classe de Precisão |
Carga Secundária Nominal (VA) |
Potência Máxima de Saída (VA) |
Nível de Isolamento Nominal (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| JDZW-35W2 | 35/0,1 | 0,2 | 30 | 1000 | 40,5/95/200 |
| 0,5 | 80 | ||||
| JDZFW-35W2 | 35/0,1/0,1 | 0,2 / 0,5 | 30/30 ou 30/50 | 800 | 40,5/95/200 |
| 0,5 / 0,5 | 50/50 |
Precisão e Carga
A precisão do transformador de tensão é garantida quando operado à frequência nominal, à tensão primária nominal e com carga (em VA e fator de potência) não superior à carga nominal especificada para cada classe de precisão. O erro de tensão e o deslocamento de fase devem cumprir os limites definidos nas normas IEC 61869-3 e GB/T 20840.3 para a respetiva classe de precisão.
| Classe de Precisão |
Erro de Tensão (máx.) |
Deslocamento de Fase (máx.) |
Aplicação Típica |
|---|---|---|---|
| 0,2 | ±0,2% | ±10 minutos | Medição de precisão, faturação |
| 0,5 | ±0,5% | ±20 minutos | Medição geral, monitorização, proteção |
Níveis de Isolamento
| Tipo de Ensaio | Nível de Tensão |
|---|---|
| Tensão mais elevada para o equipamento (Um) | 40,5 kV |
| Tensão suportável à frequência industrial (humidade, 1 min) | 95 kV |
| Tensão suportável ao impulso atmosférico (1,2/50 μs) | 200 kV (valor de pico) |
| Tensão suportável à frequência industrial do enrolamento secundário | 3 kV (1 min) |
| Tensão suportável entre enrolamentos (secundário duplo) | 3 kV (1 min) |
Conformidade com Normas
Os transformadores de tensão JDZW-35R e JDZFW-35W2 são concebidos, fabricados e testados em plena conformidade com as seguintes normas nacionais e internacionais:
Normas Aplicáveis
- IEC 61869-1: Transformadores de instrumento – Parte 1: Requisitos gerais
- IEC 61869-3: Transformadores de instrumento – Parte 3: Requisitos adicionais para transformadores de tensão indutivos
- GB/T 20840.1: Transformadores de instrumento – Parte 1: Requisitos gerais
- GB/T 20840.3: Transformadores de instrumento – Parte 3: Requisitos adicionais para transformadores de tensão indutivos
- JB/T 5277: Especificação geral para transformadores de tensão
- IEC 60815: Seleção e dimensionamento de isoladores de alta tensão (desempenho em ambientes poluídos)
Ensaios de Tipo e Ensaios de Rotina
Cada transformador é submetido a ensaios abrangentes na fábrica para verificar a conformidade com as normas aplicáveis:
- Verificação da relação de transformação e polaridade à tensão e frequência nominais
- Ensaio de erro de tensão e deslocamento de fase nas classes de exatidão e cargas especificadas
- Ensaio de resistência à tensão à frequência industrial (primário-terra, secundário-terra, entre enrolamentos)
- Ensaio de resistência ao impulso atmosférico, quando exigido pelos requisitos do projeto
- Ensaio de elevação de temperatura à carga nominal e fator de tensão contínua
- Ensaio de descargas parciais, quando especificado (< 10 pC a Um / √3)
- Inspecção visual e dimensional, incluindo conformidade da marcação e acabamento
- Ensaios de tipo e ensaios especiais conforme exigido pela especificação do projeto
Instalação e Dimensões
Contornos
- As dimensões de contorno e os detalhes de montagem encontram-se nos desenhos dimensionais.
- O transformador deverá ser firmemente fixado utilizando a base em perfil de aço com quatro furos; a orientação da instalação é flexível (qualquer direção).
- A ligação primária é efetuada através do terminal aparafusado 1U; assegure distâncias adequadas de escoamento superficial (creepage) e de afastamento (clearance) relativamente a superfícies ligadas à terra.
- Os terminais secundários estão alojados numa caixa de derivação estanque, com previsões para entrada de cabos.
- Deverá ser mantido um afastamento adequado para coordenação do isolamento, dissipação térmica e acesso para manutenção.
- A ligação de terra deverá ser efetuada de acordo com os códigos locais de segurança elétrica.
Notas de Segurança
- O lado primário deverá ser desenergizado e ligado à terra antes de realizar qualquer trabalho de manutenção no transformador de tensão.
- A proteção secundária por fusíveis ou disjuntores deverá ser instalada de acordo com o estudo de coordenação de proteções do projeto.
- Um ponto do circuito secundário deverá ser fiavelmente ligado à terra, em conformidade com as normas aplicáveis, para evitar tensões perigosas em caso de falha do isolamento.
- Não exceda os limites nominais do fator de tensão (1,2 Un contínuo, 1,9 Un durante 30 segundos) para evitar saturação do núcleo e danos térmicos.
- Todos os trabalhos de instalação e manutenção deverão cumprir os regulamentos locais de segurança elétrica e as práticas das concessionárias.
Informação para Encomenda
Ao efetuar uma encomenda, a configuração requerida 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:
- Designação do modelo: JDZW-35W2 (secundário único) ou JDZFW-35W2 (duplo secundário)
- Relação nominal de tensão: 35 / 0,1 kV ou 35 / 0,1 / 0,1 kV
- Requisitos de classe de exatidão: classe 0,2 e/ou 0,5 (especificar por enrolamento)
- Carga nominal: 30 VA, 50 VA ou 80 VA por enrolamento secundário
- Nível de isolamento: Padrão 40,5/95/200 kV ou especificação reforçada
- Classe de poluição: Classe II (padrão) ou Classe III/IV para ambientes com elevada poluição
- Altitude: Padrão (≤1000 m) ou especificação para grande altitude
Se existirem requisitos específicos da entidade gestora da rede local ou do projeto (por exemplo, enrolamento de tensão residual para deteção de falhas à terra, disposição específica dos terminais, restrições de montagem, idioma da documentação ou certificados exigidos), estes deverão ser indicados na fase de encomenda. Configurações especiais deverão ser confirmadas mediante acordo técnico e folha de dados final antes do início da produção.