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Transformador de corriente de 36 kV (tipo «Top-core»)

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Transformador de corriente de 36 kV

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El transformador de corriente de 36 kV (tipo «Top-core») es un transformador de medida de media tensión para uso en exteriores, diseñado para sistemas eléctricos con una tensión nominal de 36 kV (utilizado habitualmente en redes de 33 kV). Mide la alta corriente primaria y la convierte en una corriente secundaria normalizada (normalmente de 1 A o 5 A) para la medición, la protección y el control, al tiempo que proporciona aislamiento eléctrico entre el sistema de alta tensión y los equipos secundarios.

En el diseño de núcleo superior, el núcleo magnético y los devanados secundarios se encuentran en la parte superior del transformador. El conductor primario atraviesa el núcleo por la parte superior, mientras que la sección inferior sirve principalmente como soporte aislado. Esta configuración mejora el rendimiento del aislamiento, simplifica el mantenimiento y se utiliza ampliamente en subestaciones al aire libre.

Funciones principales
·Mide con precisión la corriente de línea.
·Suministra señales de corriente para los relés de protección.
·Proporciona aislamiento entre los circuitos de alta y baja tensión.
·Permite la medición de consumo y la supervisión del sistema.
·Detecta sobrecargas, cortocircuitos y fallos a tierra.

Construcción
Un transformador de corriente típico de 36 kV con núcleo superior consta de:

Conductor primario
-Transporta toda la corriente del sistema.
-Atraviesa el núcleo magnético situado en la cabeza superior.
Núcleo magnético
-Acero al silicio de alta permeabilidad o material nanocristalino.
-Diseñado para ofrecer alta precisión y bajas pérdidas.
Bobinados secundarios
-Núcleos de medición con alta precisión de medición.
-Núcleos de protección con alta precisión en condiciones de fallo.
-Múltiples bobinados secundarios disponibles si es necesario.
Conjunto del núcleo superior
-Contiene el núcleo magnético y los bobinados secundarios.
-Encerrado en una carcasa aislada para su protección.
Sistema de aislamiento
-Aislamiento de papel impregnado en aceite (el más habitual).
-Aislamiento de resina epoxi para aplicaciones en interiores.
Aislamiento compuesto disponible para una mayor resistencia a la contaminación.
-Aislador de porcelana o compuesto
-Proporciona aislamiento eléctrico y soporte mecánico.
Caja de bornes
-Alberga los bornes secundarios.
-Incluye instalaciones de puesta a tierra y de prueba.

Especificaciones técnicas típicas
·Tensión nominal: 36 kV
·Tensión máxima del sistema: 40,5 kV
·Frecuencia: 50/60 Hz
·Corriente primaria: 50–3000 A
·Corriente secundaria: 1 A o 5 A
·Clase de precisión: 0,2, 0,2S, 0,5, 5P10, 5P20, 10P10, PX
·Carga nominal: 5–30 VA
·Corriente térmica de corta duración: hasta 31,5 kA (1 s)
·Corriente dinámica: hasta 80 kA de pico
·Tipo de aislamiento: papel impregnado en aceite, resina epoxi o compuesto
·Instalación: en exteriores o en interiores

Principio de funcionamiento
1. El conductor primario conduce la corriente del sistema a través del núcleo magnético montado en la parte superior.
2. La corriente genera un flujo magnético en el núcleo.
3. El flujo induce una corriente proporcional en los devanados secundarios.
4. La corriente secundaria (1 A o 5 A) se suministra a contadores, relés de protección y dispositivos de monitorización.
5. El transformador mantiene una relación de corriente precisa al tiempo que aísla los circuitos secundarios del sistema de alta tensión.

Ventajas
· Alta precisión de medición.
· Construcción compacta y robusta con cabezal superior.
·Excelente rendimiento de aislamiento.
·Elevada capacidad de resistencia a cortocircuitos.
·Disponibilidad de múltiples núcleos de medición y protección.
·Funcionamiento fiable en entornos exteriores.
·Bajos requisitos de mantenimiento.
·Larga vida útil, que suele superar los 25 años con un mantenimiento adecuado.

Aplicaciones típicas
·Subestaciones de distribución de 33 kV
·Redes de distribución de empresas de servicios públicos
·Sistemas de distribución de energía industrial
·Subestaciones de energías renovables (parques eólicos y solares)
·Patios de conmutación
·Unidades de red en anillo (RMU)
·Instalaciones de generación de energía

Normas aplicables
·IEC 61869-1 – Requisitos generales para transformadores de medida
·IEC 61869-2 – Transformadores de corriente
·IEEE C57.13 – Transformadores de medida
·IEC 60044-1 (norma obsoleta, sustituida por la IEC 61869-2)

Parámetros típicos
·Clase de tensión: 36 kV
·Tensión máxima del sistema: 40,5 kV
·Relación de corriente: 100/1 A, 300/1 A, 600/1 A, 1000/1 A, 2000/1 A
·Precisión de medición: Clase 0,2S
·Precisión de protección: 5P20 o PX
·Carga nominal: 10–30 VA
·Instalación: en exteriores o en interiores

Un transformador de corriente de 36 kV (tipo «top-core») es un transformador de medida fiable y ampliamente utilizado en redes de media tensión de 33 kV, que ofrece una medición precisa de la corriente, un rendimiento de protección fiable y un aislamiento robusto en un diseño compacto de núcleo superior, adecuado para subestaciones eléctricas e industriales.