Visão Geral do Produto
Definição Funcional
Os transformadores de tensão das séries JDZW-20 e JDZW2-20 são instrumentos eletromagnéticos de precisão projetados para medição precisa de tensão, medição de energia e aplicações de proteção por relé em sistemas de energia CA de média tensão. Estes transformadores utilizam princípios de indução eletromagnética para fornecer sinais de tensão secundária isolados galvanicamente proporcionais à tensão primária. A construção fundida em resina epóxi para exterior garante desempenho confiável em condições climáticas variáveis.
Especificações Principais
| Item | Especificação (por encomenda / placa de identificação) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | Classe 20 kV (aplicações de subestações e distribuição externas) |
| Frequência nominal | 50 Hz ou 60 Hz |
| Relação de tensão nominal | 20000/√3 V / 100/√3 V ou 20000/√3 V / 100/√3 V / 100/3 V |
| Tensão secundária (padrão) | 100 V ou 100/√3 V (fase-terra) |
| Classes de precisão | 0,2 e/ou 0,5 (núcleos para medição conforme especificado) |
| Saída nominal | Por núcleo/enrolamento conforme especificado (VA): 25 VA (classe 0,2) / 50 VA (classe 0,5) |
| Saída máxima | 600 VA (contínua) |
| Nível de isolamento | 50 kV (nível de isolamento nominal por norma aplicável) |
| Temperatura de operação | −25 °C a +40 °C (instalação externa) |
| Ambiente de instalação | Exterior (construção em resina epóxi resistente às intempéries) |
| Normas aplicáveis | IEC 186; GB 1207-2006 |
| Variantes do modelo | JDZW-20 (enrolamento secundário único) / JDZW2-20 (enrolamento secundário duplo com saída de tensão residual) |
Apresentação do Produto
Princípio de Funcionamento
Operando com base na lei de Faraday da indução eletromagnética, o transformador de tensão apresenta um núcleo magnético laminado com enrolamento primário conectado à tensão do sistema e enrolamentos secundários enrolados ao redor do núcleo. A tensão alternada primária induz tensão proporcional no enrolamento secundário, entregando tensão de saída padronizada através da carga conectada. O sistema de isolamento em resina epóxi garante isolamento confiável entre os circuitos primário e secundário em ambientes externos.
Posição de Aplicação no Sistema
- Distribuição de Média Tensão: Subestações e redes de distribuição externas de 20 kV
- Medição de Energia: Medição de tensão para faturamento de classe comercial
- Monitoramento de Tensão: Supervisão e regulação em tempo real do nível de tensão
- Circuitos de Proteção: Esquemas de proteção contra sobretensão, subtensão e falha à terra
- Sistemas sem aterramento/débilmente aterrados: Detecção de tensão residual para indicação de falha à terra (variante JDZW2-20)
Visão Geral Estrutural
A construção fundida em resina epóxi com design totalmente fechado para exterior garante desempenho superior de isolamento, resistência UV, resistência à umidade e resistência mecânica. O invólucro resistente às intempéries proporciona operação confiável em diversas condições climáticas, mantendo excelentes distâncias de escoamento e folgas elétricas. A configuração do tipo poste para exterior permite instalação direta em subestações a céu aberto sem necessidade de invólucros protetores adicionais.
Designação do Modelo
Explicação do Código do Modelo
- J — Transformador de tensão (VT)
- D — Monofásico
- Z — Estrutura isolada em resina fundida (epóxi)
- W — Aplicação externa (resistente às intempéries)
- 20 — Classe de tensão (kV)
- 2 (em JDZW2) — Enrolamentos secundários duplos com saída de tensão residual para detecção de falhas à terra
Diferenças entre Variantes
- JDZW-20: Configuração de enrolamento secundário único para aplicações de medição e medição de tensão
- JDZW2-20: Configuração de enrolamento secundário duplo com saída adicional de tensão residual (conexão delta aberto) para detecção de falhas à terra em sistemas sem aterramento ou débilmente aterrados
Ambas as variantes são eletricamente compatíveis com sistemas de 20 kV e compartilham o mesmo nível de isolamento, construção para exterior e requisitos de montagem. A seleção depende da configuração de aterramento do sistema e dos requisitos do esquema de proteção.
Condições de Serviço
Os transformadores de tensão das séries JDZW-20/JDZW2-20 foram projetados para operação externa em condições normais de serviço em sistemas de energia de média tensão.
- Ambiente de instalação: Instalação externa (construção em resina epóxi resistente às intempéries)
- Altitude: Não superior a 1000 m acima do nível do mar (altitudes superiores devem ser especificadas para confirmação de engenharia)
- Temperatura ambiente: −25 °C a +40 °C
- Temperatura média diária: Não superior a +30 °C
- Umidade relativa: Até 85% (ambiente externo)
- Condições ambientais: Livre de poluição industrial severa ou gases corrosivos que possam afetar o desempenho de isolamento; sem meios explosivos ou inflamáveis; projetado para resistir às condições climáticas externas, incluindo chuva, neve e exposição UV
Construção
Projeto Construtivo
- Estrutura: Tipo poste para exterior para aplicações em subestações e distribuição
- Isolamento: Isolamento integral em resina epóxi fundida com propriedades resistentes aos raios UV
- Núcleo: Projeto de núcleo magnético laminado otimizado para transformação de tensão
- Sistema: Sistema integrado de isolamento primário e secundário adequado para exposição externa
- Invólucro: Invólucro em resina epóxi resistente às intempéries proporcionando proteção com classificação IP
A fundição em resina epóxi proporciona propriedades estáveis de isolamento e resistência à umidade, radiação UV, contaminação e envelhecimento para serviço externo de longo prazo. O design totalmente fechado elimina a necessidade de invólucros protetores adicionais.
Enrolamentos e Marcação de Terminais
- Terminais primários: A / X (lado de alta tensão)
- Terminais secundários (enrolamento de medição): a / x ou a / x / xₐ (dependendo da configuração)
- Terminais de tensão residual (apenas JDZW2-20): Terminais de conexão delta aberto para detecção de falhas à terra
As marcações dos terminais seguem as convenções padrão de polaridade VT por normas IEC e GB. Deve-se observar a identificação correta dos terminais para garantir o desempenho de medição e proteção. Conexões primárias com fusíveis são recomendadas para proteção contra sobrecorrente do enrolamento primário VT.
Dados Técnicos
Esta seção fornece dados técnicos orientados para seleção do transformador de tensão em resina epóxi para exterior das séries JDZW-20 / JDZW2-20 utilizado em sistemas CA de classe 20 kV (50 Hz / 60 Hz). Os dados apresentados abaixo destinam-se à seleção preliminar da relação de tensão, combinações de classes de precisão e capacidade de saída nominal.
Definições: Relação de tensão nominal indica a relação de transformação de tensão primária-secundária. Saída nominal (VA) é especificada por núcleo secundário e representa a carga máxima que o VT pode fornecer mantendo a precisão. Saída máxima (VA) representa o limite térmico para operação contínua. Nível de isolamento nominal é a tensão de suportabilidade para testes dielétricos.
Notação: As relações de tensão são expressas como valores fase-terra para aplicação no sistema. A aceitação deve ser baseada nos valores da placa de identificação e no relatório de teste de fábrica.
Referência de Dados
| Modelo | Relação de Tensão Nominal (V) |
Saída Nominal Classe 0,2 (VA) |
Saída Nominal Classe 0,5 (VA) |
Saída Máxima (VA) |
Nível de Isolamento Nominal (kV) |
|---|---|---|---|---|---|
| JDZW-20 | 20000/√3 / 100/√3 | 25 | 50 | 600 | 50 |
| JDZW2-20 | 20000/√3 / 100/√3 / 100/3 | 25 | 50 | 600 | 50 |
Normas e Referências Normativas
| Norma | Título | Aplicação |
|---|---|---|
| IEC 186 | Transformadores de Tensão | Requisitos internacionais VT e métodos de teste |
| GB 1207-2006 | Transformadores de Tensão | Norma nacional para projeto, teste e desempenho VT |
| IEC 60044-2 | Transformadores de Instrumento – Parte 2: Transformadores de Tensão Indutivos | Requisitos gerais VT (norma de referência) |
| GB/T 22071.1 | Transformadores de Instrumento – Parte 1: Requisitos Gerais | Requisitos gerais para transformadores de instrumento |
| IEC 60529 | Graus de Proteção Fornecidos por Invólucros (Código IP) | Verificação da classificação de proteção ambiental |
| IEC 60085 | Isolamento Elétrico – Avaliação Térmica | Referência de avaliação de classe térmica de isolamento |
Conformidade com Testes de Fábrica
- Testes rotineiros por requisitos GB 1207-2006 (incluindo verificação de polaridade/marcação, verificação de relação e verificação de precisão por classe e carga especificadas)
- Testes dielétricos incluindo teste de tensão de suportabilidade em frequência de alimentação e teste de tensão de impulso por requisitos de coordenação de isolamento
- Teste de descarga parcial por requisitos GB 1207-2006 para verificar a qualidade do isolamento
- Teste de elevação de temperatura na saída máxima nominal para verificar o desempenho térmico
- Inspeção visual e dimensional incluindo conformidade de marcação e acabamento
- Testes de tipo e especiais conforme exigido pela especificação do projeto
Instalação e Dimensões
- Dimensões externas e detalhes de montagem são fornecidos nos desenhos dimensionais (consulte a fábrica para dimensões específicas da variante)
- O transformador deve ser montado firmemente utilizando os furos de fixação designados na base de montagem
- A conexão primária deve ser feita através de terminais isolados com folgas adequadas mantidas
- Deve-se manter folga adequada para isolamento, dissipação de calor e acesso para manutenção conforme códigos elétricos locais
- A instalação externa requer consideração de carga de vento, carga de gelo (onde aplicável) e condições sísmicas conforme requisitos do local
Diagramas de Conexão
Conexão Y (Conexão Estrela):
Utilizada para medição de tensão trifásica em sistemas conectados em estrela. Três unidades monofásicas JDZW-20 são conectadas com seus enrolamentos primários em configuração estrela, com o ponto neutro aterrado ou isolado dependendo da prática de aterramento do sistema.
Conexão V (Delta Aberto):
Utilizada para medição de tensão trifásica em sistemas totalmente isolados. Duas unidades monofásicas JDZW-20 são conectadas em configuração delta aberto para fornecer medição de tensão trifásica com custo reduzido de hardware. Adequada para sistemas onde o monitoramento trifásico completo não é crítico.
Detecção de Falha à Terra (JDZW2-20):
Três unidades JDZW2-20 conectadas em configuração delta quebrado (delta aberto) no enrolamento de tensão residual. A saída delta aberto fornece sinal de tensão de sequência zero para detecção e indicação de falhas à terra em sistemas sem aterramento ou com aterramento por impedância.
Notas de Segurança
- As conexões de tensão primária devem ser realizadas apenas quando o circuito estiver desenergizado e devidamente isolado
- A carga do circuito secundário não deve exceder a saída nominal para a classe de precisão especificada
- Um ponto do circuito secundário deve ser aterrado de forma confiável de acordo com normas aplicáveis
- Fusíveis primários são recomendados para proteção VT; consulte a fábrica para seleção adequada da classificação do fusível
- Inspeção e limpeza regulares são recomendadas para manter o desempenho de isolamento; inspecione quanto a contaminação superficial, tracking ou danos físicos
- Todos os trabalhos de instalação e manutenção devem cumprir regulamentos locais de segurança elétrica e normas da concessionária
Informações para Encomenda
Ao fazer uma encomenda, 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:
- Designação do modelo (JDZW-20 ou JDZW2-20)
- Relação de tensão nominal (20000/√3 V / 100/√3 V ou equivalente)
- Requisitos de classe de precisão (0,2 e/ou 0,5 para aplicações de medição)
- Saída nominal (VA) para cada classe de precisão
- Frequência do sistema (50 Hz ou 60 Hz)
- Quantidade (tipicamente 3 unidades para aplicação trifásica)
- Configuração de conexão (conexão Y, conexão V ou delta quebrado para detecção de falhas à terra)
Como Selecionar:
1. Determine a classe de tensão do sistema (20 kV) e a configuração de aterramento (aterrado, sem aterramento ou aterramento por impedância).
2. Selecione a variante do modelo: JDZW-20 para medição de tensão padrão; JDZW2-20 para capacidade de detecção de falhas à terra.
3. Especifique a classe de precisão (0,2 para faturamento; 0,5 para medição geral e proteção).
4. Confirme a saída nominal (VA) com base nos medidores, relés e perdas na fiação conectados; garanta que a carga total não exceda a saída nominal.
5. Especifique a configuração de conexão com base nos requisitos do sistema (Y, V ou delta quebrado).
Se forem aplicáveis requisitos da concessionária local ou do projeto (ex: nível de isolamento especial, configuração de montagem, arranjo de terminais, idioma da documentação ou certificados necessários), especifique-os na fase de encomenda. Configurações especiais devem ser confirmadas por acordo técnico e ficha técnica final antes da produção.