Dispositivo y propósito del transformador de corriente

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Los transformadores en la infraestructura de los sistemas de suministro de energía pueden tener diferentes significados. Los diseños clásicos se utilizan para convertir parámetros actuales individuales en valores que se adaptan de manera óptima a las mediciones. Hay otras variedades, cuya lista de tareas incluye la corrección de las características de voltaje a un nivel que sea óptimo desde el punto de vista de una mayor transmisión y distribución del recurso energético. Al mismo tiempo, el propósito del transformador de corriente determina no solo su dispositivo estructural, sino también la lista de funciones adicionales, sin mencionar el principio de operación.

Dispositivo transformador

Casi todas las modificaciones de transformadores de este tipo están equipadas con circuitos magnéticos, que se alimentan con un devanado secundario. Este último se carga durante el funcionamiento de acuerdo con los valores prescritos en términos de resistencia. El cumplimiento de ciertos valores de carga es importante para la precisión de las mediciones posteriores. Un devanado abierto no puede compensar los flujos magnéticos en el núcleo, lo que contribuye al sobrecalentamiento del circuito magnético y, en algunos casos, a su combustión.

Al mismo tiempo magnéticoel flujo generado por el devanado primario tiene un mayor rendimiento, lo que también puede contribuir al sobrecalentamiento del hilo magnético y su núcleo. Hay que decir que la infraestructura conductora forma un sistema común en el que se basan los transformadores de corriente y tensión. El propósito de la unidad eléctrica en este caso no es de importancia fundamental: las características de funcionamiento están determinadas más bien por los materiales utilizados. En el caso de los convertidores de corriente, por ejemplo, el núcleo del circuito magnético está hecho de aleaciones nanocristalinas amorfas. Esta elección se debe al hecho de que el diseño tiene la oportunidad de trabajar con una gama más amplia de valores técnicos y operativos, según la clase de precisión.

Nombramiento del transformador de corriente

La tarea principal del transformador de corriente tradicional es transformar. El llenado eléctrico del hardware corrige las características de la corriente servida, utilizando para ello el devanado primario conectado en serie en el circuito. A su vez, el devanado secundario realiza la función de medir directamente la corriente convertida. Para esto, en esta parte se proporcionan relés con instrumentos de medición, así como dispositivos de protección y control automático. En particular, el propósito de un transformador de corriente de medición puede ser medir y contabilizar el uso de dispositivos de bajo voltaje. Al mismo tiempo, se observa la condición bajo la cual se registra la corriente de alto voltaje con acceso personal aobservación directa del proceso. Se requiere fijar los valores de operación para un uso más racional de la energía durante la transmisión en líneas posteriores. Quizás esta sea una de las pocas subfunciones comunes que tienen los modelos transformadores y transformadores de potencia. Vale la pena considerar las diferencias entre estas unidades con más detalle.

Diferencias del transformador de tensión

La mayoría de las veces, los expertos señalan cómo realizar el aislamiento entre los devanados. En los transformadores de corriente, el devanado primario está aislado del devanado secundario de acuerdo con los indicadores del voltaje total recibido. En este caso, el devanado secundario tendrá tierra, por lo tanto, su potencial corresponde a un indicador similar. Además, los transformadores de medida operan en condiciones cercanas a situaciones de cortocircuito, ya que tienen un nivel de resistencia muy modesto en la línea secundaria. Este matiz revela el propósito específico de medir transformadores de corriente y voltaje, así como la diferencia en los requisitos para las condiciones de operación.

Entonces, si la operación bajo la amenaza de un cortocircuito para un transformador de voltaje de potencia es inaceptable debido al riesgo de un accidente, entonces para un convertidor de corriente convencional, este modo de operación se considera normal y seguro. Aunque, por supuesto, tales transformadores también tienen sus propias amenazas, para evitar que se proporcionen medios especiales de protección.

Principio de funcionamiento

La inducción electromagnética es el principio básico sobre el cual seproceso de trabajo de tales transformadores. Como ya se señaló, los principales elementos funcionales son un conductor magnético y dos niveles de devanados. El primer nivel se alimenta con una carga eléctrica de una corriente alterna, y el segundo nivel implementa una función de trabajo directo en forma de medición. A medida que la corriente pasa por las vueltas del devanado, se produce la inducción.

Además, de acuerdo con la ley de inducción electromagnética, que solo determina el propósito y el principio de funcionamiento de los transformadores de corriente, los valores de funcionamiento se fijan en la línea. El usuario, utilizando un equipo especial, puede determinar las características del flujo magnético; por lo tanto, se registran la frecuencia y el voltaje de la fuente de corriente. El parámetro técnico del examen de las características del circuito será la velocidad de la medición; este valor no es un objetivo, pero es importante evaluarlo para comprender la eficiencia del transformador en sí.

Variedades de transformadores de corriente

Hay tres categorías principales de convertidores de corriente. Los más habituales son los denominados transformadores secos, en los que el primer nivel del devanado no está aislado en absoluto del primero. En consecuencia, los parámetros de la corriente secundaria dependen directamente del factor de conversión.

También son populares los modelos toroidales, cuyo diseño prevé la posibilidad de su instalación en un cable o bus. Por esta razón, se elimina por completo la necesidad de un devanado primario, que está equipado con los típicos transformadores de corriente y voltaje. Cita yel dispositivo de dichos modelos está determinado por su principio de funcionamiento especial: en este caso, la corriente primaria fluirá a través del conductor central en la carcasa, lo que permitirá que el devanado secundario registre directamente el rendimiento. Pero por varias razones, incluidas las asociadas con la baja precisión de la medición y el diseño poco confiable, estos modelos rara vez se utilizan para evaluar las características actuales. Más a menudo se utilizan con el propósito de un enlace de protección auxiliar en caso de cortocircuito.

También se utilizan transformadores de alto voltaje - gas y petróleo. Suelen utilizarse en proyectos especializados en la industria.

Relación de transformación

Para evaluar la eficiencia del propio transformador, se introdujo el valor del coeficiente de conversión. Su valor nominal suele estar indicado en la documentación oficial del transformador. Este coeficiente indica la relación entre la corriente nominal primaria y la del segundo devanado. Por ejemplo, puede ser un valor de 100/5 A. Puede cambiar drásticamente dependiendo del número de tramos con giros.

También hay que tener en cuenta que el coeficiente nominal no siempre se corresponde con el real. La desviación está determinada por las condiciones en las que se operan los transformadores de corriente. El propósito y el principio de operación están determinados en gran medida por los indicadores de error, pero este matiz no es una razón para negarse a tener en cuenta la relación de transformación nominal. Conociendo la magnitud del mismo error, el usuario puede nivelarlo usando un equipo eléctrico especial.

Instalación del transformador de corriente

Los modelos de bus de transformadores más simples prácticamente no requieren el uso de equipos especiales e incluso herramientas. Tal dispositivo puede ser instalado por un maestro utilizando accesorios de sujeción especiales. Los diseños estándar requieren la creación de una base sobre la cual se montan los bastidores de soporte. A continuación, se une un marco mediante soldadura eléctrica, que actuará como una especie de cuadro eléctrico para la conclusión de los equipos necesarios. En la etapa final, se instala el equipo. Cuál será el conjunto de equipos técnicos, determina el propósito del transformador de corriente y las características de su funcionamiento futuro. Como mínimo, la infraestructura requerida para realizar mediciones de circuitos con servicio está integrada.

Métodos de conexión de transformadores

Para facilitar el procedimiento de conexión del cableado al equipo, los fabricantes de componentes los marcan; por ejemplo, los relés de corriente y los transformadores pueden designarse como TAa, TA1, KA1, etc. Gracias a esta marca, el personal de mantenimiento podrá rápidamente y emparejar con precisión entre los elementos con los que está equipado el transformador de corriente. El dispositivo, el propósito y el principio de funcionamiento de la instalación en este caso están estrechamente interconectados y afectan el método de conexión, pero al mismo tiempo, la red atendida como tal también tiene una influencia considerable en la naturaleza de la implementación técnica de la conversión. sistema. Por ejemplo, las líneas trifásicas con neutro aislado permiten la instalación de transformadores en sólo dosetapas. Esta característica se debe a que las redes con un rango de 6 -35 kV no tienen cable neutro.

Comprobación de transformadores

El conjunto de medidas de verificación consta de varias operaciones. En primer lugar, se trata de una inspección visual del objeto, durante la cual se evalúan la integridad de la estructura, la corrección de las mismas marcas, el cumplimiento de los datos del pasaporte, etc.. Luego, el equipo se desmagnetiza, por ejemplo, aumentando suavemente la corriente en el devanado de primer nivel. Después de eso, el valor actual disminuye gradualmente a cero.

A continuación, se preparan los principales pasos de verificación, que estarán sujetos a la medición de transformadores de corriente. Es importante tener en cuenta el propósito y el principio de operación en dicha capacitación, ya que el nivel de carga y otros factores operativos provocan diferentes valores de errores al registrar las características del entorno de trabajo. La verificación en sí proporciona una evaluación del cumplimiento de la polaridad de los terminales de bobinado con los parámetros estándar, así como la corrección de errores con su posterior verificación con los valores especificados en el pasaporte de la unidad.

Seguridad durante el funcionamiento del transformador

Los principales peligros en el funcionamiento de los transformadores de corriente están relacionados con la calidad de los devanados. Es importante tener en cuenta que una base de metal trabaja debajo de las capas de giros, lo que, en su forma desnuda, puede representar una amenaza considerable para el personal. Por lo tanto, se elabora un programa de mantenimiento, según el cual los transformadores de corriente se verifican regularmente. Cita yel principio de funcionamiento en este caso puede centrarse tanto en la conversión de tensión como en la medición de corriente. En ambos casos, el personal de mantenimiento debe monitorear cuidadosamente el estado de los devanados. Como medida de seguridad, se introducen cortocircuitos de derivación en la estructura de trabajo y también se mantiene la conexión a tierra de los cables del devanado.

Conclusión

A medida que aumentan las cargas operativas en las líneas eléctricas, la vida útil de las estaciones de servicio disminuye notablemente. A pesar de que el propósito del transformador de corriente no está relacionado con la transformación de alta tensión, dicho equipo también está sujeto a un desgaste grave. Para aumentar la vida útil de este tipo de instalaciones, los fabricantes utilizan materiales tecnológicamente más avanzados tanto para los equipos electromagnéticos como para la fabricación de los mismos devanados. Al mismo tiempo, se está mejorando el equipo para la medición de relés, como resultado de lo cual también se minimiza el coeficiente de error de medición.