Visão Geral do Produto
Definição Funcional
O JLS-35 é um transformador combinado de instrumento (caixa de medição) para instalação externa, imerso em óleo, integrando dois transformadores de tensão monofásicos totalmente isolados e dois transformadores de corrente em um invólucro selado preenchido com óleo. Os transformadores de tensão são conectados em V/V, e os transformadores de corrente são instalados em série nas fases A e C para fornecer saídas secundárias isoladas de tensão e corrente destinadas à medição e monitoramento em sistemas de 35 kV. O sistema de isolamento imerso em óleo melhora a rigidez dielétrica, a dissipação térmica e a resistência às intempéries para operação externa.
Características Principais
| Item | Especificação (por pedido / placa de identificação) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | 35 kV (aplicações de medição e distribuição externas) |
| Frequência nominal | 50 Hz / 60 Hz |
| Configuração | 2 × transformadores de tensão monofásicos (conexão V/V) + 2 × transformadores de corrente |
| Conexão do transformador de tensão | Configuração trifásica V/V (delta aberto) |
| Instalação do transformador de corrente | Ligados em série nas fases A e C |
| Classes de exatidão | 0,2 / 0,2S para núcleos de medição (tensão e corrente) |
| Tipo de isolamento | Imerso em óleo com enrolamentos totalmente isolados |
| Ambiente de instalação | Externo (invólucro do tanque à prova de intempéries) |
| Proteção contra umidade | Dispositivo reforçado de barreira contra umidade na tampa do tanque |
| Normas aplicáveis | GB 20840.4-2015 (TI Combinado); GB 20840.2-2014, GB 20840.1-2010 (TC); GB 20840.3-2013, GB 20840.1-2010 (TT) |
| Proteção contra raios | Para-raios obrigatório a até 1 metro do local de instalação |
Apresentação do Produto
Princípio de Funcionamento
Transformação de Tensão: Dois transformadores eletromagnéticos de tensão monofásicos reduzem a tensão primária de 35 kV para tensões secundárias padronizadas. Conectados em V/V (delta aberto), fornecem sinais trifásicos de tensão fase-fase para circuitos de medição e monitoramento.
Transformação de Corrente: Os transformadores de corrente utilizam núcleos magnéticos toroidais ou enrolados, com condutor primário transportando a corrente de carga e enrolamentos secundários fornecendo corrente proporcional de saída. A instalação nas fases A e C permite medição completa da corrente trifásica quando combinada com os sinais de tensão.
Sistema de Isolamento a Óleo: Tanto os transformadores de tensão quanto os de corrente estão imersos em óleo transformador de alta qualidade dentro de um tanque selado. O óleo fornece isolamento elétrico, dissipação térmica e proteção ambiental. A barreira reforçada contra umidade na tampa do tanque impede a entrada de umidade atmosférica, prolongando significativamente a vida útil do equipamento.
Posição de Aplicação no Sistema
- Redes de Distribuição Rural: Medição de faturamento em subestações e pontos de distribuição rurais de 35 kV
- Subestações Externas: Soluções compactas de medição para instalações externas de equipamentos de manobra
- Instalações Industriais: Medição de energia em alta tensão para fábricas, usinas e parques industriais
- Aplicações em Pequenas Subestações: Medição combinada compacta em projetos de subestações de pequeno porte
- Medição de Energia Ativa/Reativa: Medição simultânea do consumo de potência ativa e reativa
Visão Estrutural
O JLS-35 apresenta um tanque de óleo retangular compacto que abriga todos os componentes dos transformadores. O tanque é fabricado em aço de alta qualidade com revestimento à prova de intempéries adequado para ambientes externos. Principais características estruturais incluem:
- Montagem interna em estrutura dos 2 TTs + 2 TCs
- Tampa do tanque com argolas de içamento para manuseio
- Indicador de nível de óleo para inspeção visual do volume de óleo
- Terminal externo de aterramento (terra)
- Válvula de drenagem de óleo para procedimentos de manutenção e substituição do óleo
- Dispositivo reforçado de barreira contra umidade impedindo entrada de água
- Dimensões compactas com peso reduzido comparado a projetos anteriores
Designação do Modelo
Explicação do Código do Modelo
- J — Transformador combinado de instrumento (tensão + corrente)
- L — Designação do componente transformador de corrente
- S — Construção imersa em óleo (isolamento líquido)
- 35 — Classe de tensão (kV)
Designação Completa: JLS-35 identifica este equipamento como um transformador combinado de instrumento imerso em óleo para instalação externa, classe 35 kV, integrando funções de medição de tensão e corrente em um único conjunto de medição.
Condições de Serviço
O transformador combinado de instrumento JLS-35 é projetado para instalação externa nas seguintes condições normais de serviço:
- Ambiente de instalação: Instalação externa com exposição direta às intempéries
- Altitude: Não superior a 1000 m acima do nível do mar (aplicações em altitudes superiores requerem confirmação técnica e possível derating)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C (viscosidade do óleo e propriedades de isolamento mantidas nesta faixa)
- Umidade relativa: Média diária ≤ 95%, média mensal ≤ 90%
- Nível de poluição: Adequado para ambientes com poluição leve a moderada; áreas com poluição severa podem exigir isolamento externo reforçado
- Condições sísmicas: Instalações em zonas sísmicas devem ser confirmadas durante a fase de projeto técnico
- Condições ambientais: Ausência de gases ou vapores corrosivos que degradem o óleo ou materiais do tanque; ausência de atmosfera explosiva
Construção
Projeto Construtivo
Conjunto Geral:
- Invólucro: Tanque de óleo retangular à prova de intempéries com revestimento anticorrosivo
- Transformadores de Tensão: Dois transformadores eletromagnéticos de tensão monofásicos totalmente isolados
- Transformadores de Corrente: Dois transformadores eletromagnéticos de corrente com núcleos toroidais ou enrolados
- Meio Isolante: Óleo transformador de alta qualidade proporcionando isolamento elétrico e gerenciamento térmico
- Proteção contra Umidade: Dispositivo reforçado na tampa do tanque impedindo entrada de umidade atmosférica
Características do Projeto do Tanque:
- Projeto de tampa sem emendas com duas argolas de içamento para manuseio na instalação
- Visor de nível de óleo para inspeção visual da quantidade de óleo
- Terminal de aterramento para conexão de terra de proteção
- Válvula de drenagem de óleo para procedimentos de manutenção
- Base retangular compacta otimizando a utilização do espaço
- Peso total reduzido comparado a projetos tradicionais de transformadores combinados
Configuração Interna: Os conjuntos de transformadores de tensão e corrente são montados firmemente em estrutura interna dentro do tanque de óleo. Todas as conexões de alta e baixa tensão são feitas dentro do invólucro selado, com terminais secundários levados para fora através de buchas isoladas.
Enrolamentos e Marcação de Terminais
Terminais do Transformador de Tensão:
- Terminais primários (TT Fase A): A / N ou A / X (dependendo da configuração)
- Terminais primários (TT Fase C): C / N ou C / X
- Terminais secundários (medição): a / n ou a / x (Fase A); c / n ou c / x (Fase C)
Terminais do Transformador de Corrente:
- Terminais primários (TC Fase A): P1 / P2 (ligação em série no condutor da fase A)
- Terminais primários (TC Fase C): P1 / P2 (ligação em série no condutor da fase C)
- Terminais secundários (TC Fase A): 1S1 / 1S2
- Terminais secundários (TC Fase C): 2S1 / 2S2 (ou numeração de núcleo conforme especificação)
A marcação dos terminais segue as convenções padrão de polaridade e sequência de fases para transformadores de instrumento conforme normas da série GB 20840. A correta identificação dos terminais é crítica para garantir precisão na medição e integração adequada ao sistema.
Dados Técnicos
Esta seção fornece dados técnicos orientados à seleção do transformador combinado de instrumento JLS-35, imerso em óleo para instalação externa, destinado a sistemas trifásicos CA classe 35 kV (50 Hz / 60 Hz). Os dados apoiam a seleção preliminar das relações de tensão, relações de corrente, classes de exatidão e requisitos de carga para aplicações de medição em redes rurais, subestações externas e instalações industriais.
Notas sobre Configuração: O JLS-35 integra dois transformadores de tensão em conexão V/V e dois transformadores de corrente. As relações de tensão, relações de corrente, classes de exatidão e cargas nominais são especificadas por núcleo/enrolamento individual de acordo com os requisitos do sistema de medição.
Referência de Dados
| Tensão Primária Nominal (kV) |
Tensão Secundária Nominal (V) |
Classe de Exatidão |
Carga Nominal (VA) |
Tipo de Conexão |
|---|---|---|---|---|
| 35 / √3 | 100 / √3 | 0,2 / 0,2S | 25 – 100 VA (por núcleo) | V/V (duas unidades monofásicas) |
| 35 / √3 | 100 | 0,2 / 0,2S | 25 – 100 VA (por núcleo) | Equivalente fase-neutro (configuração V/V) |
| Outras relações de tensão disponíveis mediante solicitação e confirmação técnica | ||||
| Corrente Primária Nominal (A) |
Corrente Secundária Nominal |
Classe de Exatidão |
Carga Nominal (VA) |
Localização de Instalação |
|---|---|---|---|---|
| 5 – 1500 A | 1 A / 5 A | 0,2 / 0,2S | 2,5 – 20 VA (por núcleo) | Fases A e C |
| Combinações específicas de relação e carga sujeitas a confirmação técnica | ||||
Normas e Referências Normativas
| Norma | Título | Aplicação |
|---|---|---|
| GB 20840.4-2015 | Transformadores de Instrumento – Parte 4: Transformadores Combinados | Requisitos para transformadores combinados (conformidade da caixa de medição) |
| GB 20840.2-2014 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Requisitos Adicionais para Transformadores de Corrente | Requisitos para componente TC |
| GB 20840.1-2010 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Requisitos gerais para todos os transformadores de instrumento |
| GB 20840.3-2013 | Transformadores de Instrumento – Parte 3: Requisitos Adicionais para Transformadores de Tensão | Requisitos para componente TT/PT |
| IEC 61869-1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Referência internacional (quando especificado pelo projeto) |
| IEC 61869-2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Requisitos Adicionais para Transformadores de Corrente | Referência internacional para TC |
| IEC 61869-3 | Transformadores de Instrumento – Parte 3: Requisitos Adicionais para Transformadores de Tensão | Referência internacional para TT |
Conformidade com Ensaios de Fábrica
- Ensaios de rotina conforme requisitos da série GB 20840:
- Verificação de polaridade e marcação dos terminais (TT e TC)
- Verificação da relação de transformação na tensão/corrente nominal
- Verificação da exatidão na carga e classe de exatidão especificadas
- Medição da resistência de isolamento
- Ensaios dielétricos:
- Ensaio de tensão suportável em frequência industrial conforme nível de isolamento
- Ensaio de tensão de impulso (quando especificado)
- Verificação da qualidade do óleo:
- Tensão de ruptura dielétrica do óleo transformador
- Análise de teor de umidade e contaminação
- Inspeção visual e dimensional:
- Verificação da integridade do tanque, qualidade do revestimento e estanqueidade às intempéries
- Exatidão e legibilidade dos dados da placa de identificação
- Funcionalidade dos acessórios (indicador de nível de óleo, válvula de drenagem, terminal de aterramento)
- Ensaios de tipo e especiais conforme exigido pela especificação do projeto ou normas da concessionária
Instalação e Dimensões
Requisitos de Instalação
- Fundação: O transformador deve ser montado sobre uma fundação de concreto estável e nivelada ou plataforma de aço capaz de suportar o peso total incluindo o óleo.
- Folgas: Devem ser mantidas folgas elétricas adequadas conforme normas aplicáveis e códigos elétricos locais. Folgas mínimas para acesso à manutenção, inspeção do óleo e substituição do equipamento devem ser confirmadas durante o projeto do local.
- Proteção contra Raios: Um para-raios de óxido de zinco deve ser instalado a até 1 metro do transformador para fornecer proteção eficaz contra sobretensões. A classificação do para-raios e seu aterramento devem ser coordenados com o nível de isolamento do sistema.
- Aterramento: O terminal de aterramento do tanque deve ser conectado à malha de aterramento da subestação usando condutor de aterramento com seção adequada. Ambos os circuitos secundários dos transformadores de tensão e corrente devem ter um ponto aterrado de forma confiável conforme normas aplicáveis.
- Conexões Primárias: As conexões primárias de alta tensão devem ser feitas por meio de terminais de cabo, barramentos ou outros métodos aprovados adequados para isolamento classe 35 kV.
- Fiação Secundária: Os circuitos secundários devem ser encaminhados aos equipamentos de medição usando cabos de comando com seção adequada. As blindagens dos cabos devem ser aterradas em um único ponto para evitar correntes circulantes.
Desenhos de Contorno
Nota: Os desenhos dimensionais mostram as dimensões gerais do tanque, posições dos furos de fixação, localização dos terminais e posicionamento dos acessórios. Consulte os desenhos dimensionais certificados fornecidos com cada unidade para as dimensões finais.
Notas de Segurança
- Perigo de Circuito Aberto no Secundário do TC: Abrir circuitos secundários de TC sob carga gera tensões perigosamente elevadas nos terminais secundários e pode danificar o transformador. Sempre curto-circuite os secundários dos TC antes de desconectar medidores ou relés.
- Proteção do Secundário do TT: Os circuitos secundários dos transformadores de tensão devem ser protegidos por fusíveis ou disjuntores miniatura com corrente nominal adequada para prevenir danos aos enrolamentos em condições de falha.
- Aterramento: Um ponto de cada circuito secundário (TC e TT) deve ser aterrado de forma confiável para evitar tensões perigosas em caso de falha de isolamento.
- Manuseio do Óleo: O óleo transformador é inflamável e deve ser manuseado conforme regulamentos locais de segurança ambiental e contra incêndio. Operações de substituição ou reposição de óleo devem ser realizadas apenas por pessoal qualificado.
- Proteção contra Raios: A falha na instalação de para-raios expõe o transformador a sobretensões por raios e manobras, podendo causar falha catastrófica do isolamento.
- Pessoal Qualificado: Todos os trabalhos de instalação, comissionamento, manutenção e reparo devem ser executados por pessoal elétrico qualificado, em conformidade com regulamentos locais de segurança elétrica e normas da concessionária.
Informações para Pedido
Ao fazer um pedido de transformadores combinados de instrumento JLS-35, os seguintes parâmetros técnicos e requisitos do projeto devem ser claramente especificados para garantir a configuração correta e conformidade com as normas do sistema.
Personalizações Opcionais
- Dimensões especiais do tanque ou configurações de montagem
- Materiais alternativos do tanque ou revestimentos para ambientes severos
- Núcleos secundários adicionais (medição + reserva/auxiliar)
- Arranjos especiais de terminais ou tipos de prensa-cabos
- Requisitos de idioma para placa de identificação e documentação
- Requisitos de testemunho de ensaios ou certificação por terceiros
Orientação para Seleção
Passo 1 – Seleção da Relação de Tensão: Determine a relação do transformador de tensão com base na tensão nominal do sistema (tipicamente 35 kV fase-fase) e na tensão secundária necessária para os equipamentos de medição (tipicamente 100 V ou 100 / √3 V).
Passo 2 – Seleção da Relação de Corrente: Selecione as relações dos transformadores de corrente com base na corrente máxima de carga prevista, com margem suficiente para sobrecarga e crescimento futuro da carga. Certifique-se de que a corrente primária nominal seja adequada para operação contínua nos níveis esperados de carga.
Passo 3 – Confirmação da Classe de Exatidão: Especifique a classe de exatidão 0,2 ou 0,2S com base nos requisitos de medição de faturamento e normas aplicáveis da concessionária. A classe 0,2S oferece limites de exatidão mais rigorosos em correntes de carga baixas.
Passo 4 – Cálculo da Carga: Calcule a carga total conectada, incluindo medidores de energia, medidores de demanda, transdutores e resistência da fiação. Selecione a carga nominal com margem adequada acima da carga calculada para garantir conformidade com a exatidão.
Passo 5 – Verificação Ambiental: Confirme se as condições normais de serviço correspondem ao ambiente real de instalação. Configurações especiais podem ser necessárias para altitudes elevadas, temperaturas extremas ou ambientes com poluição severa.
Para aplicações complexas ou requisitos não padronizados, recomenda-se consulta técnica com a equipe de engenharia da fábrica antes da emissão do pedido.