Dispositivo e finalidade do transformador de corrente

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Transformadores na infraestrutura de sistemas de alimentação podem ter diferentes significados. Os designs clássicos são usados para converter parâmetros de corrente individuais em valores ideais para medições. Existem outras variedades, cuja lista de tarefas inclui a correção das características de tensão para um nível ideal do ponto de vista da transmissão e distribuição do recurso energético. Ao mesmo tempo, a finalidade do transformador de corrente determina não apenas seu dispositivo estrutural, mas também a lista de funções adicionais, sem mencionar o princípio de operação.

Dispositivo transformador

Quase todas as modificações de transformadores deste tipo são equipadas com circuitos magnéticos, que são fornecidos com um enrolamento secundário. Este último é carregado durante a operação de acordo com os valores prescritos em termos de resistência. A conformidade com certos valores de carga é importante para a precisão da medição subsequente. Um enrolamento aberto não consegue compensar os fluxos magnéticos no núcleo, o que contribui para o superaquecimento do circuito magnético e, em alguns casos, sua combustão.

Ao mesmo tempo magnéticoo fluxo gerado pelo enrolamento primário tem um desempenho superior, o que também pode contribuir para o superaquecimento do fio magnético e de seu núcleo. Deve-se dizer que a infraestrutura condutiva forma um sistema comum no qual se baseiam os transformadores de corrente e tensão. A finalidade da unidade elétrica neste caso não é de importância fundamental - as características de funcionamento são determinadas pelos materiais utilizados. No caso de conversores de corrente, por exemplo, o núcleo do circuito magnético é feito de ligas nanocristalinas amorfas. Essa escolha se deve ao fato de que o projeto tem a oportunidade de trabalhar com uma gama maior de valores técnicos e operacionais, dependendo da classe de precisão.

Alocação do transformador de corrente

A principal tarefa do transformador de corrente tradicional é transformar. O preenchimento elétrico do hardware corrige as características da corrente atendida, utilizando para isso o enrolamento primário conectado em série no circuito. Por sua vez, o enrolamento secundário desempenha a função de medir diretamente a corrente convertida. Para isso, são fornecidos nesta parte relés com instrumentos de medição, bem como dispositivos de proteção e controle automático. Em particular, a finalidade de um transformador de corrente de medição pode ser medir e contabilizar usando dispositivos de baixa tensão. Ao mesmo tempo, observa-se a condição sob a qual a corrente de alta tensão é registrada com acesso de pessoal aobservação direta do processo. A fixação dos valores operacionais é necessária para um uso mais racional da energia durante a transmissão nas linhas subsequentes. Talvez esta seja uma das poucas subfunções comuns que os modelos transformadores e transformadores de potência possuem. Vale a pena considerar as diferenças entre essas unidades com mais detalhes.

Diferenças do transformador de tensão

Na maioria das vezes, os especialistas apontam como realizar o isolamento entre os enrolamentos. Nos transformadores de corrente, o enrolamento primário é isolado do enrolamento secundário de acordo com os indicadores da tensão total recebida. Neste caso, o enrolamento secundário terá um aterramento, portanto, seu potencial corresponde a um indicador semelhante. Além disso, os transformadores de instrumento operam em condições próximas a situações de curto-circuito, pois possuem um nível de resistência muito modesto na linha secundária. Essa nuance revela o propósito específico de medir transformadores de corrente e tensão, bem como a diferença de requisitos para condições de operação.

Então, se a operação sob ameaça de curto-circuito para um transformador de tensão de alimentação for inaceitável devido ao risco de acidente, então para um conversor de corrente convencional este modo de operação é considerado normal e seguro. Embora, é claro, esses transformadores também tenham suas próprias ameaças, para evitar quais meios especiais de proteção são fornecidos.

Princípio de funcionamento

A indução eletromagnética é o princípio básico sobre o qual oprocesso de trabalho de tais transformadores. Como já observado, os principais elementos funcionais são um condutor magnético e dois níveis de enrolamentos. O primeiro nível é fornecido com uma carga elétrica de uma corrente alternada e o segundo nível implementa uma função de trabalho direta na forma de uma medição. À medida que a corrente passa pelas espiras do enrolamento, ocorre a indução.

Além disso, de acordo com a lei da indução eletromagnética, que apenas determina a finalidade e o princípio de operação dos transformadores de corrente, os valores operacionais são fixados na linha. O usuário, usando equipamentos especiais, pode determinar as características do fluxo magnético - portanto, a frequência e a tensão da fonte de corrente são registradas. O parâmetro técnico do exame das características do circuito será a velocidade da medição - esse valor não é um alvo, mas é importante avaliá-lo para entender a eficiência do próprio transformador.

Variedades de transformadores de corrente

Existem três categorias principais de conversores de corrente. Os mais comuns são os chamados transformadores secos, nos quais o primeiro nível do enrolamento não é isolado do primeiro. Assim, os parâmetros da corrente secundária dependem diretamente do fator de conversão.

Os modelos toroidais também são populares, cujo design prevê a possibilidade de instalação em um cabo ou barramento. Por esta razão, a necessidade de um enrolamento primário, equipado com transformadores de corrente e tensão típicos, é completamente eliminada. Nomeação eo dispositivo de tais modelos é determinado por seu princípio especial de operação - neste caso, a corrente primária fluirá através do condutor central na carcaça, permitindo que o enrolamento secundário registre diretamente o desempenho. Mas por várias razões, incluindo aquelas associadas à baixa precisão de medição e design não confiável, esses modelos raramente são usados para avaliar as características atuais. Mais frequentemente, eles são usados como um link de proteção auxiliar em caso de curto-circuito.

Transformadores de alta tensão também são usados - gás e óleo. Geralmente são usados em projetos especializados na indústria.

Relação de transformação

Para avaliar a eficiência do próprio transformador, foi introduzido o valor do coeficiente de conversão. Seu valor nominal geralmente é indicado na documentação oficial do transformador. Este coeficiente indica a relação entre a corrente nominal primária e a do segundo enrolamento. Por exemplo, pode ser um valor de 100/5 A. Pode mudar drasticamente dependendo do número de seções com voltas.

Também deve ser levado em consideração que o coeficiente nominal nem sempre corresponde ao real. O desvio é determinado pelas condições em que os transformadores de corrente são operados. A finalidade e o princípio de operação são amplamente determinados pelos indicadores de erro, mas essa nuance não é motivo para se recusar a levar em consideração a taxa de transformação nominal. Conhecendo a magnitude do mesmo erro, o usuário pode nivelá-lo usando equipamentos elétricos especiais.

Instalação do transformador de corrente

Os modelos de barramento mais simples de transformadores praticamente dispensam o uso de equipamentos especiais e até mesmo ferramentas. Tal dispositivo pode ser instalado por um mestre usando acessórios de fixação especiais. Os projetos padrão exigem a criação de uma base na qual os racks de suporte são montados. Em seguida, uma moldura é fixada por solda elétrica, que funcionará como uma espécie de caixa elétrica para a conclusão dos equipamentos necessários. Na fase final, o equipamento é instalado. Qual será o conjunto de equipamentos técnicos, determina a finalidade do transformador de corrente e as características de sua operação futura. No mínimo, a infraestrutura necessária para realizar medições de circuitos com manutenção é integrada.

Métodos de conexão de transformadores

Para facilitar o procedimento de conexão da fiação ao equipamento, os fabricantes de componentes os marcam - por exemplo, relés de corrente e transformadores podem ser designados TAa, TA1, KA1, etc. e emparelhar com precisão entre os elementos com os quais o transformador de corrente está equipado. O dispositivo, a finalidade e o princípio de operação da instalação neste caso estão intimamente interconectados e afetam o método de conexão, mas, ao mesmo tempo, a rede atendida como tal também tem uma influência considerável na natureza da implementação técnica da conversão sistema. Por exemplo, linhas trifásicas com neutro isolado permitem a instalação de transformadores em apenas doisfases. Esta característica se deve ao fato de que redes com faixa de 6 -35 kV não possuem fio neutro.

Verificando transformadores

O conjunto de medidas de verificação consiste em várias operações. Em primeiro lugar, esta é uma inspeção visual do objeto, durante a qual são avaliadas a integridade da estrutura, a exatidão das mesmas marcações, a conformidade com os dados do passaporte etc. Em seguida, o equipamento é desmagnetizado - por exemplo, aumentando suavemente a corrente no enrolamento de primeiro nível. Depois disso, o valor atual diminui gradualmente para zero.

A seguir, são elaboradas as principais etapas de verificação, que estarão sujeitas à medição dos transformadores de corrente. A finalidade e o princípio de operação é importante levar em consideração nesse treinamento, pois o nível de carga e outros fatores operacionais causam valores diferentes de erros no registro das características do ambiente de trabalho. A própria verificação prevê uma avaliação da conformidade da polaridade dos terminais do enrolamento com os parâmetros padrão, além de corrigir os erros com sua posterior verificação com os valores especificados no passaporte da unidade.

Segurança durante a operação do transformador

Os principais perigos na operação de transformadores de corrente estão relacionados à qualidade dos enrolamentos. É importante levar em consideração que uma base metálica funciona sob as camadas de voltas, que, em sua forma nua, podem representar uma ameaça considerável ao pessoal. Portanto, é elaborado um cronograma de manutenção, segundo o qual os transformadores de corrente são verificados regularmente. Nomeação eo princípio de operação neste caso pode ser focado tanto na conversão de tensão quanto na medição de corrente. Em ambos os casos, o pessoal de manutenção deve monitorar cuidadosamente a condição dos enrolamentos. Como medida de segurança, são introduzidos shunt shorts na estrutura de trabalho e o aterramento dos fios do enrolamento também é mantido.

Conclusão

À medida que as cargas operacionais nas linhas de energia aumentam, a vida útil das estações de serviço diminui sensivelmente. Apesar do fato de que a finalidade do transformador de corrente não está relacionada à transformação de alta tensão, esse equipamento também está sujeito a sérios desgastes. Para aumentar a vida útil de tais instalações, os fabricantes usam materiais tecnologicamente mais avançados tanto para equipamentos eletromagnéticos quanto para fazer o mesmo enrolamento. Ao mesmo tempo, o equipamento para medição de relés está sendo aprimorado, o que reduz também o coeficiente de erro de medição.