A conformidade dos transformadores de potencial indutivos

A NBR IEC 61869-3 de 09/2021 – Transformadores para instrumento – Parte 3: Requisitos adicionais para transformadores de potencial indutivos é aplicável aos transformadores de potencial indutivos novos para utilização em instrumentos elétricos de medição e em dispositivos elétricos de proteção com frequência nominal de 15 Hz a 100 Hz. Os requisitos específicos para os transformadores de potencial trifásicos não estão incluídos nessa norma, mas, na medida em que sejam aplicáveis, os requisitos das Seções 4 a 10 se aplicam a esses transformadores e algumas referências a eles são incluídas nessas seções. Todos os transformadores devem ser adequados para fins de medição, mas, adicionalmente, certos tipos podem ser também adequados para fins de proteção. Os transformadores para dupla aplicação de medição e proteção devem cumprir com todos as seções dessa norma.

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Quais devem ser as marcações na placa de características?

Qual seria um exemplo típico de placa de características?

Como deve ser feito o ensaio de elevação de temperatura?

Como deve ser executado o ensaio de tensão suportável de impulso nos terminais primários?

A tensão suportável à frequência industrial nominal de curta duração deve ser de 3 kV (valor eficaz). Os valores padronizados de potência nominal a um fator de potência de 1, expressos em volt-ampères, são: 1,0 – 2,5 – 5,0 – 10 VA (faixa de carga I). Os valores padronizados de potência nominal a um fator de potência de 0,8 atrasado, expressos em volt-ampères, são: 10 – 25 – 50 – 100 VA (faixa de carga II).

A potência nominal de um transformador trifásico deve ser a potência nominal por fase. Para um determinado transformador, desde que um dos valores de potência nominal seja padronizado e associado a uma classe de exatidão padronizada, a declaração de outras potências nominais, que podem ser valores não padronizados, mas associados a outras classes de exatidão padronizadas, não é excluída.

A potência térmica limite nominal deve ser especificada em volt-ampères e os valores padronizados são: 25 – 50 – 100 VA e seus múltiplos decimais, referenciados à tensão secundária nominal com fator de potência unitário.

A potência nominal de enrolamentos destinados a serem conectados em delta quebrado com enrolamentos similares para produzir uma tensão residual deve ser especificada em volt-ampères e o valor deve ser escolhido a partir dos valores especificados nessa norma. A potência térmica limite nominal para enrolamento de tensão residual deve ser especificada em volt-ampères e os valores padronizados são: 25 – 50 – 100 VA e seus múltiplos decimais, referenciados à tensão secundária nominal com fator de potência unitário.

Onde uma potência térmica limite é atribuída a um enrolamento de tensão residual conectado em delta quebrado, convém notar que estes enrolamentos somente são carregados sob condições de falta e, portanto, por uma duração limitada. Como exceção à definição da potência térmica limite, é indicado que a potência térmica nominal de um enrolamento de tensão residual seja referenciada a uma duração de 8 h.

A classe de exatidão nominal inclui os requisitos de exatidão para transformadores de potencial indutivos monofásicos para serviços de medição. Para a designação de classe de exatidão para transformadores de potencial para serviços de medição, para os transformadores de potencial para serviços de medição, a classe de exatidão é designada pela porcentagem mais alta permitida do erro de relação à tensão nominal e carga nominal, especificada para a classe de exatidão considerada.

As classes de exatidão padronizadas para transformadores de potencial indutivos monofásicos para serviços de medição são: 0,1 – 0,2 – 0,5 – 1,0 – 3,0. As orientações sobre as classes de exatidão apropriadas serão incluídas em um anexo futuro. Os limites de erro de tensão e defasagem angular para transformadores de potencial para serviços de medição é o erro de tensão e defasagem angular à frequência nominal e não pode exceder os valores dados na tabela abaixo a qualquer tensão entre 80% e 120% da tensão nominal e com cargas

Qualquer valor de 0 VA a 100 % da carga nominal, a um fator de potência igual a 1 para a faixa de carga I. Entre 25% e 100% da carga nominal a um fator de potência de 0,8 atrasado para a faixa de carga II.

Os erros devem ser determinados nos terminais do transformador e devem incluir os efeitos de quaisquer fusíveis ou resistores que sejam uma parte integral do transformador. Para os transformadores com derivações no enrolamento secundário, os requisitos de exatidão se referem à maior relação de transformação, a menos que especificado de outra forma.

Para todos os transformadores de potencial destinados aos serviços de proteção, com exceção dos enrolamentos de tensão residual, deve ser atribuída uma classe de exatidão de medição de acordo com o especificado nessa norma. Adicionalmente, deve-se atribuir uma das classes de exatidão especificadas nessa norma.

A classe de exatidão para um transformador de potencial para serviços de proteção é designada pela porcentagem de erro de tensão mais alta especificada para a classe de exatidão considerada, de 5% da tensão nominal a uma tensão correspondente ao fator de tensão nominal. Esta expressão é seguida pela letra P.

As classes de exatidão padronizadas para transformadores de potencial para serviços de proteção são 3P e 6P, e os mesmos limites de erro de tensão e defasagem angular se aplicarão normalmente a ambos, 5% da tensão nominal e à tensão correspondente ao fator de tensão nominal. A 2% da tensão nominal, os limites de erro serão duas vezes os limites a 5 % da tensão nominal.

O erro de tensão e a defasagem angular à frequência nominal não podem exceder os valores da Tabela 302 disponível na norma, a 5% da tensão nominal e à tensão nominal multiplicada pelo fator de tensão nominal (1,2, 1,5 ou 1,9), com cargas de: qualquer valor de 0 VA a 100% da carga nominal, a um fator de potência igual a 1 para a faixa de carga I e entre 25 % e 100 % da carga nominal a um fator de potência de 0,8 atrasado para a faixa de carga II.

Os valores padronizados de tensão primária nominal de transformadores trifásicos e de transformadores monofásicos para uso em um sistema monofásico ou entre fases em um sistema trifásico devem ser um dos valores de tensão primária nominal, designados como sendo valores usuais na IEC 60038. Os valores padronizados de tensão primária nominal de um transformador monofásico conectado entre uma fase de um sistema trifásico e terra, ou entre um ponto neutro do sistema e terra, deve ser 1/√3 vezes um dos valores de tensão nominal do sistema.

O desempenho de um transformador de potencial como um transformador para serviços de medição ou proteção é baseado em sua tensão primária nominal, enquanto o nível de isolamento nominal está baseado em uma das tensões máximas para equipamento da IEC 60038. A tensão secundária nominal deve ser escolhida de acordo com a prática do local onde o transformador é utilizado.

Os valores dados abaixo são considerados valores padronizados para transformadores monofásicos em sistemas monofásicos ou conectados entre fases em sistemas trifásicos e para transformadores trifásicos. Com base na prática atual de um grupo de países europeus: 100 V e 110 V; 200 V para circuitos secundários estendidos. Com base na prática atual nos Estados Unidos e Canadá: 120 V para sistemas de distribuição; 115 V para sistemas de transmissão; 230 V para circuitos secundários estendidos.

Para os transformadores monofásicos destinados a serem utilizados em conexão fase-terra em sistemas trifásicos em que a tensão primária nominal é um número dividido por √3, a tensão secundária nominal deve ser um dos valores mencionados divididos por √3, retendo assim o valor da relação de transformação nominal. Quando o transformador for equipado com um tanque conservador ou tiver um gás inerte acima do óleo, ou for hermeticamente selado, a elevação de temperatura do óleo na parte superior do tanque ou da carcaça não pode exceder 55 K. Quando o transformador não possuir estes dispositivos, a elevação de temperatura do óleo na parte superior do tanque ou da carcaça não pode exceder 50 K.

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