¿Qué es un transformador de corriente?

En la industria eléctrica, los transformadores de corriente (TC) suelen considerarse guardianes silenciosos. Aunque a veces se pasa por alto, su papel para garantizar el funcionamiento seguro y fiable de los sistemas eléctricos es indispensable. Hoy, exploremos este componente esencial y sus principios, tipos y aplicaciones.

1. Concepto básico y principio de funcionamiento de los transformadores de corriente.

(1) Definición y función

Un transformador de corriente (CT) es un dispositivo eléctrico que convierte corrientes primarias altas en corrientes bajas proporcionales. Su función principal es proporcionar corrientes pequeñas y medibles a medidores, relés y dispositivos de protección, lo que permite un monitoreo, medición y protección precisos de los sistemas de energía.

Por ejemplo, en un sistema de alto voltaje, las corrientes primarias pueden alcanzar miles de amperios. La medición directa no es práctica y peligrosa. Al utilizar un CT, la corriente grande se puede transformar en una corriente secundaria estándar de 5 A o 1 A, segura para instrumentos de medición y dispositivos de protección.

(2) Principio de funcionamiento

El principio se basa en la inducción electromagnética. Cuando la corriente primaria fluye a través del devanado primario del CT, genera un flujo magnético alterno en el núcleo. Este flujo induce una fuerza electromotriz (EMF) en el devanado secundario, produciendo una corriente secundaria proporcional.

Si un CT tiene una relación de 1000:5, una corriente primaria de 1000 A corresponde a una corriente secundaria de 5 A, que luego se puede medir o monitorear de manera segura.

2. Tipos y Características de Transformadores de Corriente

(1) Por aplicación

CT de medición: alta precisión, utilizados para medición y medición de energía. Las clases de precisión incluyen 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, etc.

CT de protección: diseñados para funcionar de manera confiable durante fallas, proporcionando señales a los relés de protección. Tienen fuertes características de saturación para manejar altas corrientes de cortocircuito.

(2) Por instalación

CT de tipo pasante: barras colectoras o casquillos pasan a través del núcleo del CT; Estructura simple, ampliamente utilizada en subestaciones.

CT tipo poste: instalados en postes aisladores, compactos y livianos; común en equipos de alto voltaje para exteriores.

CT tipo casquillo: integrados en casquillos de transformador o disyuntor; Excelente aislamiento y fiabilidad.

(3) Por medio de aislamiento

CT de tipo seco: aislamiento de resina epoxi o silicona; ignífugo, compacto y apto para uso interior.

CT sumergidos en aceite: utilice aceite aislante; Excelente aislamiento y refrigeración, pero requieren mantenimiento.

CT aislados con gas SF6: compactos, livianos y confiables, pero más costosos y complejos de fabricar.

3. Parámetros clave y rendimiento

Relación de transformación: relación entre la corriente primaria y secundaria (por ejemplo, 1000:5).

Clase de precisión: define la precisión de la medición (0,1, 0,2, 0,5, 1,0, etc.).

Carga nominal (VA): carga secundaria máxima permitida sin pérdida de rendimiento.

Factor de saturación: capacidad de soportar altas corrientes de falla sin distorsión.

4. Consideraciones de instalación y seguridad

Seleccione los puntos de instalación según las necesidades de medición o protección.

Elija el método de conexión correcto (monofásico, estrella o triángulo).

Nunca deje el lado secundario abierto mientras esté energizado; esto puede crear altos voltajes peligrosos.

Evite la sobrecarga secundaria para evitar sobrecalentamiento o errores de medición.

5. Mantenimiento e Inspección

Comprobaciones de rutina: inspeccione la carcasa, el cableado y la resistencia del aislamiento.

Manejo de fallas: solucione los circuitos abiertos secundarios, las fallas de aislamiento o el aumento de errores de inmediato.

Pruebas preventivas: realice pruebas de relación, comprobaciones de aislamiento y mediciones de saturación con regularidad.

6. Estudios de casos de aplicación

Medición de energía: los CT reducen grandes corrientes para una facturación precisa en las subestaciones.

Protección de relé: proporciona señales de entrada a los relés durante fallas para un disparo rápido.

Automatización industrial: se utiliza en motores, variadores y control de frecuencia variable para protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

Resumen:

Los transformadores de corriente son indispensables para el funcionamiento seguro, preciso y confiable de los sistemas de energía. Permiten mediciones precisas, protección efectiva de relés y monitoreo del sistema.

Tendencias futuras:

CT inteligentes: monitoreo, diagnóstico y autocalibración en tiempo real.

Miniaturización: diseños compactos para aparamenta y equipos modernos.

Alta precisión: precisión mejorada para la facturación de energía y control avanzado.

Alta confiabilidad: mayor vida útil y mejor rendimiento en condiciones difíciles.

Los CT seguirán evolucionando como componentes inteligentes, fiables y eficientes en las redes inteligentes modernas.