O que significa CT/PT CVT?

Na área elétrica, CT e PT representam, respectivamente, Transformador de Corrente ( abreviado como CT) e Transformador de Tensão ( abreviado como PT). Transformador de Tensão Capacitivo (abreviado como CVT).

Transformador de corrente (TC) :
Um TC (transformador de corrente) é um dispositivo usado para medir correntes elevadas. Ele converte valores de corrente altos em valores de corrente padrão mais baixos (tipicamente 5 amperes ou 1 ampere) para facilitar a medição e a proteção do circuito. Os TCs são amplamente utilizados em sistemas de energia para funções como medição de corrente, proteção contra sobrecarga e detecção de falhas de aterramento.

Transformador de tensão (TP) :
Um TP (Transformador de Potência) é usado para medir alta tensão e convertê-la para um valor de tensão padrão mais baixo (tipicamente 100 ou 110 volts). É usado principalmente em medições de tensão, medição de energia e relés de proteção. Um TP garante o monitoramento seguro e preciso do estado de circuitos de alta tensão em ambientes de baixa tensão.

Transformador capacitivo de tensão (CVT)

Um transformador capacitivo de tensão (CVT) é um transformador de tensão que utiliza um capacitor em série para dividir a tensão, seguido por um transformador eletromagnético para redução e isolamento da tensão. É utilizado em medição, proteção de relés e outras aplicações. Os CVTs também podem acoplar frequências portadoras a linhas de transmissão para comunicação de longa distância, medição remota, proteção seletiva de linhas de alta frequência, controle remoto e digitação de telex. Portanto, em comparação com os transformadores eletromagnéticos de tensão convencionais, os CVTs oferecem inúmeras vantagens em termos de economia e segurança, além de evitar a perda de resistência causada pela saturação do núcleo.

Um transformador capacitivo de tensão consiste principalmente em um divisor de tensão capacitivo e um transformador de média tensão. O divisor de tensão capacitivo compreende uma bucha de porcelana e vários capacitores em série alojados em seu interior. A bucha é preenchida com óleo isolante, mantendo uma pressão positiva de 0.1 MPa, e um fole de aço é utilizado para equilibrar diferentes ambientes e manter a pressão do óleo. O divisor de tensão capacitivo também pode ser usado como um capacitor de acoplamento para conectar dispositivos de transmissão. O transformador de média tensão consiste em um transformador, um reator de compensação, um para-raios e um dispositivo de amortecimento, alojados em um tanque de óleo selado. O espaço na parte superior do tanque é preenchido com nitrogênio. O enrolamento primário consiste em um enrolamento principal e um enrolamento de ajuste fino, com um reator de baixa perda conectado em série entre o lado primário e o enrolamento principal. Como a impedância não linear e a capacitância inerente do transformador capacitivo de tensão podem, por vezes, induzir não resistência dentro do transformador, um dispositivo de amortecimento é utilizado para suprimir essa ressonância. O dispositivo de amortecimento consiste em um resistor e um reator, conectados em paralelo com o enrolamento secundário. Em condições normais, o dispositivo de amortecimento apresenta alta impedância. Quando ocorre uma sobretensão devido a um erro, o reator já está saturado antes que o transformador de média tensão seja afetado, restando apenas uma carga resistiva, o que reduz rapidamente a energia de oscilação.

Análise de relação variável: Os transformadores de potencial (TP) e de corrente (TC) são transformadores de tensão usados ​​para converter alta tensão em baixa tensão. O lado secundário geralmente é de 100 V; por exemplo, um TP de 10 kV é 10 kV/100 V. O lado secundário de um TP não deve ser curto-circuitado. O TC é um transformador de corrente usado para converter alta corrente em baixa corrente, geralmente 5 A ou 1 A. O lado secundário de um TC não deve ser aberto. Sejam eletromagnéticos ou capacitivos, os transformadores de tensão convertem alta tensão em baixa tensão para uso em sistemas de medição, controle e proteção. Em termos de princípio de funcionamento, são essencialmente transformadores de pequena capacidade. É recomendável usar os nomes padronizados para esses dispositivos, especialmente em departamentos de operação de energia.

Explicação detalhada do princípio de funcionamento e da estrutura:

Um transformador de tensão é essencialmente um transformador com núcleo de ferro. Ele consiste principalmente em enrolamentos primário e secundário, um núcleo de ferro e isolamento. Quando uma tensão U1 é aplicada ao enrolamento primário, um fluxo magnético φ é gerado no núcleo de ferro. De acordo com a lei da indução eletromagnética, uma tensão secundária U2 é gerada no enrolamento secundário. A variação do número de espiras nos enrolamentos primário ou secundário produz diferentes relações de tensão primário-secundário, criando assim transformadores de tensão com diferentes relações. Um transformador de tensão converte proporcionalmente uma alta tensão em uma baixa tensão (100V). O lado primário do transformador de tensão é conectado ao sistema primário, e o lado secundário é conectado a instrumentos de medição, relés, etc. O tipo mais comum é o eletromagnético (transformadores de tensão capacitivos são amplamente utilizados), mas também existem tipos não eletromagnéticos, como os eletrônicos e fotoelétricos.

Um TC (Transformador de Corrente) é um dispositivo que converte uma alta corrente primária em uma corrente nominal de 5A ou 1A, adequada para uso com instrumentos ou relés. Um transformador de corrente consiste em um núcleo de ferro fechado e enrolamentos. Sua função é converter uma alta corrente primária em uma corrente secundária menor através de uma relação de transformação específica para fins como proteção e medição. Por exemplo, um transformador de corrente com uma relação de transformação de 400/5 pode converter uma corrente real de 400A em uma corrente de 5A.

Todos os sistemas de TC, TP e CVT devem ser submetidos a testes de tensão suportável de alta tensão e de isolamento, que são itens obrigatórios nos testes de fábrica, de entrega e preventivos.

1. Dois tipos de testes que devem ser realizados (abrangendo os três)
2. Teste de resistência de isolamento (item básico para teste de isolamento)

Utilize um megôhmetro para medir a resistência de isolamento entre o primário e o terra, o primário e o secundário, e o secundário e o terra, para determinar se o isolamento está úmido, danificado ou sujo.

– TC/TP (10~35kV): Equipamentos de 25kV utilizam um megôhmetro de 2500V; o secundário de baixa tensão utiliza um medidor de 500V.

– CVT (110kV e acima): Utilize um megôhmetro de 5000V no lado primário e meça simultaneamente o isolamento dos capacitores do divisor de tensão separadamente.

Critérios de avaliação: A resistência de isolamento não é inferior ao valor especificado nas normas, e não há diminuição significativa ou valor zero em comparação com o mesmo lote.

Teste de tensão suportável em frequência de potência (teste de núcleo de tensão suportável em alta tensão)

Simula a sobretensão do sistema para avaliar a capacidade de resistência à ruptura do isolamento principal, dividida em "tensão suportável de fábrica", "tensão suportável de comissionamento" e "tensão suportável anual de pré-teste".

Transformador de Corrente CT

– O enrolamento primário é submetido à tensão suportável de frequência industrial proveniente do terra e do enrolamento primário para o enrolamento secundário; o enrolamento secundário é submetido à tensão suportável independentemente.

– É estritamente proibido realizar testes de tensão suportável com o circuito secundário aberto. Antes do teste, o circuito secundário deve ser curto-circuitado e aterrado de forma confiável.

Transformador de tensão eletromagnético PT

– Capacidade de suportar alta tensão: capacidade de suportar tensão entre primário e terra, entre primário e secundário; capacidade de suportar tensão secundária independente.

– O enrolamento secundário não deve ser curto-circuitado durante o teste para evitar a queima da bobina eletromagnética.

Transformador de tensão capacitivo CVT

Com uma estrutura única, oferece resistência à pressão em duas seções:

– Capacidade de resistência à tensão individual da unidade de capacitor divisor de tensão;

– O transformador eletromagnético intermediário (unidade eletromagnética) é fabricado com uma tensão de resistência à frequência de potência separada;

Aplicar a tensão máxima suportável diretamente a todo o transformador de uma só vez não é permitido, pois isso danificará o transformador de média tensão.

II. Testes adicionais de isolamento/resistência à tensão proprietários para terceiros.

Teste adicional de isolamento do TC - Teste de descarga parcial (obrigatório para TC de alta tensão) - Características IV, relação de espiras, polaridade (para determinar a condição do isolamento)

Teste de isolamento adicional do PT eletromagnético – Perda em vazio, descarga parcial, resistência CC do enrolamento

Testes de isolamento/perda dielétrica específicos para CVT (de suma importância)

A tecnologia CVT depende da divisão de tensão do capacitor, e os defeitos de isolamento geralmente ficam ocultos no núcleo do capacitor, que não é suficiente para suportar a tensão.

1. Teste de “perda dielétrica tanδ” (obrigatório): Determina se o isolamento do capacitor está envelhecido ou úmido;
2. Medição da capacitância: Compare com o valor de fábrica; se o desvio exceder o padrão, isso indica que o capacitor interno está danificado.
3. Teste de lubrificação da unidade eletromagnética (tipo imersão em óleo): tensão suportável em óleo, micro-água e cromatografia para determinar a degradação do isolamento interno.

 III. Requisitos para testes em diferentes etapas

1. Testes de fábrica”: Suportar tensão total + isolamento + descarga parcial Testes, inspeção de 100%, nenhum produto pode sair da fábrica se não atender aos requisitos;
2. “Teste de entrega no local”: Os testes de resistência de isolamento e tensão suportável de frequência da rede elétrica devem ser refeitos após a instalação e antes do fornecimento de energia. Este é um pré-requisito para o fornecimento de energia.
3. Testes de Operação Preventiva: Realize testes periódicos de resistência de isolamento, tensão suportável, perda dielétrica e descarga parcial. Se o isolamento se deteriorar, é necessária manutenção.

IV. Precauções Principais

1. Os transformadores de corrente (TC), transformadores de potencial (TP) e transformadores de potencial capacitivos (TPC) que não passarem nos testes de tensão suportável e isolamento são estritamente proibidos de serem colocados em operação, pois representam risco de ruptura, explosão e curto-circuito à terra.
2. O enrolamento secundário do teste de TC deve ser curto-circuitado à terra; o enrolamento secundário do teste de TP não deve ser curto-circuitado; e o CVT não deve ser submetido ao teste de resistência à tensão plena.
3. A resistência de isolamento por si só não substitui a tensão suportável: passar no teste de resistência de isolamento não significa que o isolamento suporte sobretensões de frequência industrial. Ambos os testes são indispensáveis.

Breve resumo da Shanghai DEMIKS Electricity Power Technology 

Os transformadores de corrente (TC), os transformadores de potencial eletromagnéticos (TP) e os transformadores de potencial capacitivos (TPC) exigem testes obrigatórios de isolamento e de tensão suportável de alta tensão. Os TPC, devido à sua estrutura capacitiva, requerem testes adicionais de isolamento para determinação de perdas dielétricas e valor de capacitância, além dos testes padrão.