IEEE C57.12.01: os requisitos dos transformadores de potência

Essa norma, editada pela IEEE em 2020, trata dos requisitos elétricos, mecânicos e de segurança de transformadores de distribuição do tipo seco ventilado, não ventilado e selado e transformadores de energia ou autotransformadores (monofásicos e polifásicos, com uma tensão de 601 V ou superior no enrolamento de tensão mais alta) são descritos neste documento.

A IEEE C57.12.01:2020 – IEEE Standard for General Requirements for Dry-Type Distribution and Power Transformers trata dos requisitos elétricos, mecânicos e de segurança de transformadores distribuição do tipo seco ventilado, não ventilado e selado e transformadores de energia ou autotransformadores (monofásicos e polifásicos, com uma tensão de 601 V ou superior no enrolamento de tensão mais alta) são descritos neste documento. Descreve os requisitos elétricos e mecânicos de transformadores de potência ou autotransformadores de distribuição e autotransformadores monofásicos e polifásicos ventilados, não ventilados e selados do tipo seco, com uma tensão de 601 V ou superior no enrolamento de tensão mais alta.

Esta norma se aplica a todos os transformadores do tipo seco, incluindo aqueles com enrolamentos fundidos sólidos e/ou encapsulados em resina, exceto os transformadores de instrumentos; os reguladores de tensão de indução e etapa; os transformadores de forno a arco; os transformadores retificadores; os transformadores especializados e de uso geral; os transformadores de minas; os transformadores de ensaios; e os transformadores de soldagem. Tem como objetivo servir de base para o estabelecimento de desempenho, requisitos de intercambialidade dos equipamentos descritos e para auxiliar na seleção adequada de tais equipamentos.

Conteúdo da norma

1 Visão geral 12

1.1 Escopo 12

1.2 Objetivo 12

1.3 Uso de palavras 13

2 Referências normativas 13

3 Definições 14

4 Condições de serviço 14

4.1 Condições usuais de serviço 14

4.2 Condições de serviço incomuns 15

5 Dados de classificação 18

5.1 Classes de resfriamento de transformadores 18

5.2 Frequência 19

5,3 Fases 19

5,4 Quilovolts-amperes nominais 20

5,5 Tensão nominal e enrolamentos 21

5,6 Conexões 21

5.7 Polaridade, deslocamento angular e marcas terminais 21

5,8 Impedância 22

5,9 Perdas totais 22

5.10 Níveis de isolamento 23

5.11 Aumento de temperatura e capacidade do sistema de isolamento 27

5.12 Placas de identificação 30

6 Construção 34

6.1 Requisitos de pressão do tanque 34

6.2 Acabamento do tanque ou gabinete 34

6.3 Provisões de manuseio 34

6.4 Acessórios para transformadores 35

6.5 Terminais 35

6.6 Aterramento 35

6,7 Remessa 35

7 Características de curto-circuito 35

7.1 Geral 35

7.2 Categorias de transformadores 35

7.3 Duração da corrente de curto-circuito e magnitude 36

7.4 Dados de sequência zero do sistema 39

7.5 Condições de aplicação que requerem consideração especial 39

7.6 Componentes 39

7,7 Base de classificação em quilovolts-ampere de um enrolamento 39

7.8 Efeitos da temperatura nos enrolamentos do transformador durante condições de curto-circuito 40

7.9 Limites de temperatura do transformador para condições de curto-circuito 40

7.10 Cálculo da temperatura do enrolamento durante um curto-circuito 40

8 Ensaio e cálculos 42

8.1 Geral 42

8.2 Classificações de teste 43

8.3 Rotina, projeto e outros testes para transformadores 43

8.4 Cálculos 44

8.5 Conversão de frequência dos parâmetros de desempenho do transformador (50/60 Hz) 44

9 Tolerâncias 44

9.1 Razão 44

9.2 Impedância 44

9.3 Perdas 45

10 Conexão de transformadores para embarque 45

Anexo A (informativo) Bibliografia 46

Anexo B (informativo) Isolamento em alta altitude 47

Essa norma é o resultado de um esforço que abrange os interesses de usuários, fabricantes e outros dedicados a produzir normas de consenso voluntário para transformadores do tipo seco. Esta norma foi publicada pela primeira vez em 1979 e foi revisada e atualizada em 1989, 1998, 2005 e 2015. Na versão atual da norma, as classificações de resfriamento foram revisadas para se correlacionar com as encontradas nas normas IEC e IEEE C57.12.00 e a descrição dos transformadores conectados Scott T foi aprimorada.

Além disso, as tensões máximas do sistema foram adicionadas para complementar as tensões nominais do sistema na Tabela 3 e as classes de tensão de 0,25 kV e 0,6 kV foram removidas porque estão fora do escopo. O método e protocolo de teste de descarga parcial (PD) foram movidos para IEEE Std C57.12.91 e um cálculo térmico alternativo de curto-circuito foi adicionado a partir da IEC.

Os ensaios dielétricos discutidos nesta norma consistem em testes de baixa e alta frequência. Os ensaios de baixa frequência incluem tensões induzidas de até duas vezes a voltagem nominal, que têm como objetivo verificar a integridade dos sistemas de isolamento entre espiras e camada a camada. Os testes de potencial aplicados verificam a integridade dos principais sistemas de isolamento ao aterramento e entre enrolamentos separados. Os testes de alta frequência incluem uma onda de 1,2 × 50 µs e uma onda cortada para verificar a integridade dos enrolamentos elétricos para resistir a raios e certas comutações transientes.

É importante consultar a NEMA ST 20 [B10] 1 e o National Electrical Code® (NEC®) (NFPA 70) 2,3 [B11], pois essas normas se referem a este padrão. A NEMA ST 20 é uma norma para transformadores do tipo com enrolamentos primários conectados a circuitos de distribuição secundária com tensões de 600 V e abaixo, geralmente instalados e usados de acordo com o Código Elétrico Nacional. NEMA ST 20 é referenciado nesta introdução para informações sobre tensões de 600 V e aplicações abaixo apenas.

Esta revisão foi desenvolvida pelo Grupo de Trabalho de Requisitos Gerais para Distribuição do Tipo Seco e Transformadores de Força do Subcomitê de Transformadores do Tipo Seco do Comitê de Transformadores do IEEE da Sociedade de Energia e Potência IEEE. Para os fins deste documento, os seguintes termos e definições se aplicam. O IEEE Standards Dictionary Online deve ser consultado para termos não definidos nesta cláusula. A terminologia padrão do transformador, que está disponível no IEEE Std C57.12.80,12, também se aplica.

A temperatura de referência, salvo indicação em contrário, deve ser definida como 20 ° C mais o aumento médio nominal do enrolamento. Para transformadores de enrolamento múltiplo que têm mais de uma elevação média nominal do enrolamento, a maior elevação média do enrolamento deve ser usada para determinar a temperatura de referência; temperatura de referência para perdas sem carga: As perdas sem carga dos transformadores de distribuição e potência devem ser determinadas com base em uma temperatura de referência a 20 °C.

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