Prácticas Recomendadas para el Dimensionamiento de Transformadores de Corriente para una Protección Confiable

Prácticas Recomendadas para el Dimensionamiento de Transformadores de Corriente para una Protección Confiable

El dimensionamiento preciso del transformador de corriente (TC) mantiene los relés de protección, medidores y análisis avanzados funcionando dentro de las especificaciones. Los ingenieros que buscan esta palabra clave esperan orientación práctica: fórmulas, referencias a normas y consejos de integración para sistemas de media y baja tensión.

Un dimensionamiento incorrecto del TC provoca disparos innecesarios, facturación inexacta y seguridad comprometida. Esta guía ofrece un enfoque estructurado para seleccionar relaciones, cargas y calificaciones térmicas validadas por normas internacionales.

Definición rápida: El dimensionamiento de transformadores de corriente es el proceso de seleccionar una relación de TC, carga y clase de precisión que convierta la corriente primaria en un valor secundario manejable sin exceder los límites de saturación o térmicos, siguiendo los criterios de IEC 61869 y IEEE C57.13.

Conclusiones Clave del Proyecto

• El dimensionamiento de TC equilibra la corriente de carga, corriente de falla, carga secundaria y requisitos de precisión.
• IEC 61869-2 y IEEE C57.13 definen la precisión de la relación, cargas secundarias y clasificaciones térmicas.
• La cartera de TC de Enwei Electric admite relaciones personalizadas y datos de excitación en https://www.enweielectric.com/products/current-transformers.
• La tabla de dimensionamiento resume los cálculos principales para que los equipos del proyecto validen las entradas de diseño.

Análisis de Intención: Por qué el Dimensionamiento de TC está en Foco

Las empresas eléctricas que actualizan relevadores, plantas industriales que añaden generación distribuida y empresas EPC que modernizan subestaciones deben recalcular las relaciones de TC. El objetivo es soportar relevadores digitales, mejorar la facturación energética y cumplir con pruebas regulatorias de precisión.

Los flujos de trabajo de diseño habilitados digitalmente requieren datos estructurados, por lo que este artículo hace hincapié en tablas, listas de verificación y referencias que pueden integrarse en software de especificaciones.

Fundamentos del dimensionamiento de transformadores de corriente

Paso 1 – Determinar la corriente primaria: Basar la relación del TC en la carga continua máxima o en la potencia nominal del transformador. Añadir un margen de seguridad para futuras ampliaciones (por ejemplo, 125 %).

Paso 2 – Seleccionar la corriente secundaria: Las salidas comunes son 5 A o 1 A. Elegir 1 A para recorridos secundarios largos con el fin de reducir las pérdidas de cobre.

Paso 3 – Calcular la carga: Sumar la impedancia de los cables, medidores y relés. Convertir a VA usando VA = I ²× Z . Comparar con la clasificación de carga del TC.

Paso 4 – Verificar la clase de precisión: Elija la clase de medición (0.2, 0.5) o clase de protección (5P, 10P, PX) según la aplicación. Asegúrese de que el TC pueda mantener la precisión requerida en la carga especificada.

Paso 5 – Verificar los límites de saturación y térmicos: Confirme que el voltaje del punto de rodilla (Vk) supere los requisitos de voltaje del relé según el Anexo C de IEC 61869-2 o IEEE C57.13. Calcule la corriente térmica de corta duración Yo _th para verificar la capacidad de resistencia.

Paso 6 – Documentar los resultados: Registre los cálculos, diagramas de carga y curvas de excitación para auditorías futuras y validación automatizada.

Alineación con normas y fórmulas

La IEC 61869-2 describe las clases de precisión, cargas y procedimientos de prueba. El Anexo C de IEEE C57.13 proporciona métodos para calcular las características de excitación y los efectos de la carga. IEEE C37.110 ofrece orientaciones sobre el uso del TC en sistemas de protecciones por relés.

Las fórmulas clave incluyen:

• Relación CT = I _primario / I _{el segundo}
• Carga (VA) = I _{el segundo} ²× Z _total
• Vk ≥ K × (I _{el relé} × (R _conductor + R _{el relé} ))donde K depende del factor de falla según IEC 61869.
• Yo _th = I _falla × t ^0.5para verificar la capacidad térmica de corta duración durante un período determinado t .

Para la medición de ingresos, la clase de precisión 0.2S garantiza un desplazamiento de fase mínimo. Los TCs de protección pueden requerir clases PX o TPY para manejar altas saturaciones.

Tabla de dimensionamiento de transformadores de corriente

Inserte esta tabla en los documentos de especificación para que los equipos del proyecto puedan verificar automáticamente las relaciones y cargas.

Guía de integración con Enwei Electric

Enwei Electric ofrece transformadores de corriente de media tensión como LZZBJW-40.5, LZZBJ9-12, y series de baja tensión LMZJ1. Revise los datos del producto en https://www.enweielectric.com/products/current-transformers. Coordine con soluciones de interruptores en https://www.enweielectric.com/products/switchgeary transformadores en https://www.enweielectric.com/products/transformerspara garantizar la alineación de relaciones y compatibilidad de montaje.

El soporte de ingeniería incluye la provisión de curvas de excitación, cálculos de carga y gemelos digitales que se integran con herramientas de ajuste de relés basadas en datos. La transmisión remota de FAT y la puesta en servicio in situ garantizan que los TC cumplan con las especificaciones antes de la energización.

Preguntas frecuentes de ingeniería sobre dimensionamiento de TC

¿Cuándo debo elegir un secundario de 1 A en lugar de 5 A?

Seleccione 1 A cuando las derivaciones secundarias excedan los 15–20 m o cuando varios dispositivos compartan el circuito secundario para reducir pérdidas de cobre y carga.

¿Cómo evito la saturación del TC durante fallas?

Calcule el voltaje del punto de rodilla y asegúrese de que supere los requisitos del relé bajo corriente máxima de falla. Utilice clases de precisión más altas (PX, TPS) para la protección diferencial.

¿Qué documentación respalda las decisiones de dimensionamiento del TC?

Mantenga estudios de carga, análisis de fallas, cálculos de carga y informes de pruebas de excitación. Etiquete los archivos con metadatos para auditorías basadas en datos y revisiones de cumplimiento.

Llamado a la acción: Dimensione los TC con la experiencia de Enwei Electric

El dimensionamiento adecuado del TC protege la protección, facturación y análisis. Los ingenieros de Enwei Electric brindan asistencia en cálculos, selección de productos y soporte en puesta en marcha. Comuníquese hoy con Enwei Electric para validar el dimensionamiento de sus transformadores de corriente y desplegar una infraestructura de medición confiable.

Solicitudes de proyectos

Vea ejemplos de implementaciones reales y destacados de galería en los centros de productos de Enwei Electric:

• Soluciones de transformadores para proyectos de distribución e industriales.
• Portafolios de interruptores que cubren salas de control de media y baja tensión.
• Rangos de transformadores de corriente que admiten medición y protección de precisión.
• Subestaciones Prefabricadas que integran transformadores, interruptores y paneles.