Visão Geral do Produto
Definição Funcional
Os transformadores de corrente a seco da série PR são instrumentos eletromagnéticos de precisão projetados para medição precisa de corrente, faturamento de energia e aplicações de proteção por relés em sistemas de energia CA de baixa tensão (classe 0,66 kV). Esses transformadores utilizam os princípios da indução eletromagnética para fornecer sinais de corrente secundária isolados galvanicamente, proporcionais à corrente primária.
Resumo das Principais Características
| Item | Especificação (conforme pedido / placa de identificação) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | Classe 0,66 kV (aplicações industriais e de distribuição de baixa tensão) |
| Frequência nominal | 50 Hz ou 60 Hz (especificar no pedido) |
| Corrente secundária nominal | 1 A ou 5 A |
| Classes de exatidão | Núcleos de proteção conforme especificado (ex.: 5P10, 10P10, 5P20, 10P20) |
| Carga nominal | Por núcleo/enrolamento conforme especificado (VA) |
| Fator de potência da carga | cosφ = 0,8 (em atraso), salvo indicação em contrário pela norma do projeto |
| Nível de isolamento AC/BIL | 4 kV / 10 kV |
| Normas aplicáveis | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; IEEE C57.13 (quando especificado) |
| Opções de material isolante | Fita isolante ou resina epóxi fundida (selecionável pelo cliente) |
| Ambiente de instalação | Conjuntos de manobra blindados a gás (SF6 ou ar) ou buchas de transformadores de potência (imersos em óleo) |
Apresentação do Produto
Princípio de Funcionamento
Baseado na lei de Faraday da indução eletromagnética, o transformador possui um núcleo magnético toroidal com o condutor primário passando pelo orifício e os enrolamentos secundários enrolados ao redor do núcleo. O fluxo magnético gerado pela corrente primária induz uma tensão proporcional no enrolamento secundário, entregando uma corrente de saída padronizada (1 A ou 5 A) através da carga conectada.
Posição de Aplicação no Sistema
- Distribuição de Baixa Tensão: Conjuntos de manobra 0,66 kV, centros de controle de motores e painéis de distribuição
- Faturamento de Energia: Sistemas industriais de medição e monitoramento de energia
- Circuitos de Proteção: Proteção contra sobrecorrente, proteção de motores e coordenação de relés
- Integração SCADA: Sistemas de supervisão, controle e aquisição de dados
- Monitoramento da Qualidade de Energia: Sistemas de monitoramento de carga e correção do fator de potência
Visão Geral da Forma Estrutural
A construção tipo bucha a seco com isolamento selecionável pelo cliente (resina epóxi fundida ou fita isolante) garante desempenho confiável em diversos ambientes de instalação. O projeto permite instalação em conjuntos de manobra blindados a gás (GIS), onde o TC é colocado em gás SF6 ou ar, ou em buchas de transformadores de potência, onde o TC é imerso em óleo isolante. As conexões secundárias estão disponíveis com fios condutores ou terminais secundários, conforme os requisitos de instalação.
Designação do Modelo
Código do Modelo: PR
- P — Transformador de corrente tipo proteção
- R — Construção tipo anel / tipo bucha (projeto de núcleo toroidal)
Opções de Configuração
A série PR oferece flexibilidade na seleção do material isolante e na terminação secundária para atender aos requisitos específicos da aplicação e às restrições de instalação.
Condições de Serviço
Os transformadores de corrente da série PR são projetados para operação interna e externa sob condições normais de serviço em sistemas de energia de baixa tensão.
- Ambiente de instalação: Conjuntos de manobra internos, invólucros externos ou submersos em óleo de transformador
- Altitude: Não superior a 1000 m acima do nível do mar (altitudes superiores devem ser especificadas para confirmação técnica)
- Temperatura ambiente: -25°C a +55°C (instalação em ar); conforme especificação do óleo de transformador (imersão em óleo)
- Umidade relativa: Média diária ≤ 95%, média mensal ≤ 90% (referência a +20°C)
- Condições ambientais: Isento de gases ou vapores corrosivos; isento de meios explosivos ou inflamáveis (exceto óleo de transformador); sem vibração severa, choque mecânico ou impacto
Construção
Projeto Construtivo
- Estrutura: Tipo bucha a seco (tipo anel) para aplicações em conjuntos de manobra e transformadores de baixa tensão
- Opções de isolamento: Resina epóxi fundida (totalmente encapsulada) ou enrolamento com fita isolante
- Núcleo: Projeto de núcleo magnético tipo anel (toroidal) para desempenho eletromagnético ideal
- Meio de instalação: Ar, gás SF6 (aplicações GIS) ou imersão em óleo de transformador
A seleção do material isolante depende do ambiente de aplicação. A resina epóxi oferece resistência superior à umidade e maior resistência mecânica para instalações em ar/SF6. A construção com fita isolante é adequada para aplicações sensíveis ao custo ou instalações imersas em óleo, onde o óleo do transformador fornece suporte dielétrico adicional.
Enrolamentos & Marcação dos Terminais
- Terminais primários: P1 / P2 (projeto tipo bucha com condutor passante)
- Terminais secundários: S1 / S2 (ou 1S1 / 1S2 para configurações multicircuito)
- Opções secundárias: Fios condutores ou terminais parafusáveis (especificar no pedido)
A marcação dos terminais segue as convenções padrão de polaridade de TC conforme IEC 61869-2. Em condições normais de operação, o sentido de referência da corrente é definido de P1 para P2. A identificação correta dos terminais deve ser observada para garantir o desempenho de medição e proteção.
Dados Técnicos
Esta seção fornece dados técnicos orientados à seleção para o transformador de corrente tipo bucha a seco da série PR utilizado em sistemas CA classe 0,66 kV (50 Hz ou 60 Hz). Os dados apresentados abaixo destinam-se à seleção preliminar da classe de exatidão, carga nominal e desempenho de proteção.
Definições: Classe de exatidão indica o desempenho do TC para aplicações de proteção (classificações 5P ou 10P). Potência nominal (VA) é especificada por núcleo secundário. Relação múltipla indica a disponibilidade de enrolamentos secundários com derivações para seleção flexível da relação.
Notação: A designação da classe de proteção (ex.: 5P10) indica o limite do erro composto na corrente primária nominal do fator limite de exatidão (ALF = 10 vezes a corrente nominal). A aceitação deve basear-se nos valores da placa de identificação e no relatório de ensaios de fábrica.
Parâmetros de Desempenho
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Classes de exatidão de proteção disponíveis | 5P10, 10P10 (mais comuns); 5P20, 10P20 (disponíveis mediante solicitação) |
| Corrente secundária nominal | 1 A ou 5 A (especificar no pedido) |
| Faixa de carga nominal | 2,5 VA a 30 VA (típico); carga personalizada disponível |
| Capacidade de relação múltipla | Disponível com enrolamentos secundários com derivações (especificar relações no pedido) |
| Nível de isolamento (AC/BIL) | 4 kV / 10 kV |
| Frequência | 50 Hz ou 60 Hz (ensaiado em tipo) |
Dimensionamento Personalizado & Configuração
As dimensões do orifício do TC, o tamanho do núcleo e a espessura do isolamento podem ser personalizados para corresponder a diâmetros específicos de buchas, capacidades de corrente e restrições de instalação. Suporte técnico está disponível para projetos específicos de aplicação, incluindo:
- Cálculo de carga e avaliação da impedância do circuito
- Verificação de exatidão para condições operacionais especificadas
- Integração mecânica com conjuntos de manobra ou buchas de transformadores
- Qualificação ambiental para instalações em SF6 ou imersão em óleo
Normas & Referências Normativas
| Norma | Título | Aplicação |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Transformadores Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Requisitos gerais |
| IEC 61869-2 | Transformadores Instrumento – Parte 2: Requisitos Adicionais para Transformadores de Corrente | Requisitos específicos para TC |
| IEEE C57.13 | Requisitos Padrão para Transformadores Instrumento | Referência para projetos na América do Norte (quando especificado) |
Conformidade com Ensaios de Fábrica
- Ensaios de rotina conforme requisitos IEC/IEEE aplicáveis (incluindo polaridade/marcação, verificação de relação e verificação de exatidão conforme classe e carga especificadas)
- Ensaios dielétricos conforme requisitos de coordenação de isolamento e norma aplicável
- Inspecção visual e dimensional, incluindo conformidade de marcação e acabamento
- Ensaios de tipo conforme exigido pela especificação do projeto (incluindo elevação de temperatura, suportabilidade à corrente de curta duração quando especificado)
Instalação & Dimensões
- As dimensões do orifício devem corresponder ao diâmetro da bucha primária ou do condutor, com folga adequada para instalação.
- O transformador deve ser posicionado firmemente utilizando suportes mecânicos ou braçadeiras de montagem apropriadas ao tipo de instalação.
- Para instalações imersas em óleo, o TC deve estar totalmente submerso em óleo de transformador, com circulação adequada do óleo para refrigeração.
- Para instalações em SF6, os requisitos de pressão e pureza do gás devem estar em conformidade com as especificações do fabricante do GIS.
- Deve-se manter folga adequada para acesso à fiação secundária e manutenção.
Desenhos Dimensionais
Desenhos dimensionais personalizados são fornecidos com cada pedido, mostrando:
- Diâmetro do orifício do TC (diâmetro interno para passagem da bucha)
- Diâmetro externo total e dimensões de altura
- Arranjo dos terminais secundários e pontos de saída dos fios
- Características de montagem (quando aplicável)
Notas de Segurança
- O circuito secundário nunca deve ser deixado em aberto quando o transformador estiver energizado, pois uma tensão perigosa pode aparecer nos terminais secundários.
- Durante inspeção ou manutenção, o circuito secundário deve ser curto-circuitado antes de desconectar quaisquer instrumentos.
- Um ponto do circuito secundário deve ser aterrado de forma confiável conforme as normas aplicáveis.
- Todos os trabalhos de instalação e manutenção devem estar em conformidade com as regulamentações locais de segurança elétrica.
- Para instalações imersas em óleo, observe os requisitos de manuseio do óleo de transformador e segurança contra incêndio.
- Para instalações em SF6, siga os procedimentos de manuseio do gás conforme os requisitos do fabricante e regulamentações locais.
Informações para Pedido
Ao fazer um pedido, a configuração necessária deve ser especificada de acordo com os requisitos da rede local, normas aplicáveis e especificação técnica do projeto. Os seguintes parâmetros devem ser claramente indicados para confirmação técnica e liberação da produção:
- Corrente primária nominal / relação de transformação (ou faixa para projetos de relação múltipla)
- Corrente secundária nominal (1 A ou 5 A)
- Requisitos de classe de exatidão (ex.: 5P10, 10P10)
- Carga nominal (VA) para o enrolamento secundário
- Material isolante (resina epóxi fundida ou fita isolante)
- Ambiente de instalação (ar, gás SF6 ou imersão em óleo)
- Tipo de terminação secundária (fios condutores ou terminais parafusáveis)
- Diâmetro do orifício do TC (para encaixe na bucha ou condutor)
- Frequência (50 Hz ou 60 Hz)
Guia de Seleção
- Determine a corrente primária nominal (Ip) com base na capacidade de carga e na faixa operacional esperada.
- Selecione os requisitos de exatidão de proteção (ex.: 5P10 para proteção padrão; 10P10 para aplicações sensíveis ao custo).
- Confirme a carga nominal (VA) para o circuito secundário com base nos relés conectados e nas perdas na fiação.
- Especifique o material isolante e o ambiente de instalação (ar/SF6/óleo) para corresponder às condições da aplicação.
- Forneça as restrições dimensionais, incluindo o diâmetro da bucha e o espaço disponível para montagem.
Se houver requisitos específicos da concessionária local ou do projeto (ex.: níveis específicos de isolamento, qualificações ambientais, idioma da documentação ou certificados exigidos), especifique-os na fase de pedido. Configurações personalizadas devem ser confirmadas por acordo técnico e folha de dados final antes da produção.
Perguntas Frequentes Técnicas
P1: Como selecionar a relação do TC e a corrente primária nominal para um transformador de corrente a seco 0,66 kV?
R: Selecione a relação do TC / corrente primária nominal (Ip) com base na capacidade contínua de corrente da carga e na faixa de medição necessária, depois verifique conforme os requisitos de coordenação do relé de proteção e o projeto do conjunto de manobra.
P2: Quais são as diferenças entre as classes de exatidão de proteção 5P e 10P?
R: A classe 5P fornece erro composto ≤ 5% no ALF nominal com deslocamento de fase ≤ 60 minutos. A classe 10P fornece erro composto ≤ 10% no ALF nominal sem especificação de erro de fase. A classe 5P é preferida para proteção de precisão; a classe 10P é aceitável para aplicações de proteção contra sobrecorrente.
P3: Como determinar a carga nominal (VA) para circuitos secundários de TC de 1 A/5 A?
R: A carga nominal (VA) deve cobrir a carga total conectada (consumo do relé + perda na fiação) para corrente secundária de 1 A ou 5 A. Calcule a resistência da fiação com base na bitola e comprimento do cabo e some à carga do relé conforme especificação do fabricante.
P4: O TC da série PR pode ser usado tanto em instalações em ar quanto imersas em óleo?
R: Sim. O isolamento em resina epóxi é adequado para instalações em ar e SF6. A construção com fita isolante é adequada para instalações imersas em óleo. Especifique o ambiente de instalação no pedido para seleção apropriada do material.
P5: Quais são as vantagens das configurações de TC com relação múltipla?
R: Os TCs com relação múltipla oferecem flexibilidade para ajuste em campo da relação de transformação sem substituir o TC. Isso acomoda mudanças de carga ou permite um único projeto de TC para múltiplas aplicações. No entanto, os projetos com relação múltipla têm custo mais elevado e maiores dimensões físicas.
P6: Quais são os requisitos obrigatórios de manuseio secundário e polaridade (P1/P2, S1/S2)?
R: Nunca abra o circuito secundário do TC com primário energizado. Curto-circuite e aterre conforme a prática do projeto. Observe as marcações dos terminais P1/P2, S1/S2 para polaridade correta conforme as convenções da IEC 61869-2.
P7: Desenhos dimensionais e relatórios de ensaio são fornecidos com cada pedido?
R: Sim. Cada pedido inclui desenhos dimensionais certificados mostrando o diâmetro do orifício, dimensões totais e arranjo dos terminais. Relatórios de ensaio de fábrica documentando os ensaios de rotina e verificação de conformidade são fornecidos com rastreabilidade.