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Transformador de corriente de 72,5 kV (tipo «hair-pin»)

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Transformador de corriente de 72,5 kV

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El transformador de corriente de 72,5 kV (tipo horquilla) es un transformador de medida de alta tensión que se utiliza en subestaciones de transmisión y subtransmisión para medir con precisión corrientes primarias elevadas y proporcionar corrientes secundarias aisladas para protección, medición, supervisión y control. El tipo «hair-pin» incorpora un único conductor primario en forma de U (hair-pin) que atraviesa el núcleo magnético, lo que ofrece un diseño sencillo, robusto y fiable.

Principio de funcionamiento

Un transformador de corriente de 72,5 kV tipo horquilla funciona según el principio de la inducción electromagnética.

Cuando la corriente alterna fluye a través del conductor primario integral en forma de horquilla, genera un flujo magnético alterno en el núcleo del transformador. Este flujo induce una corriente proporcional en el devanado secundario.

Construcción
Un transformador de corriente tipo horquilla típico de 72,5 kV incluye:
·Conductor primario integral en forma de U de cobre o aluminio
·Núcleo magnético toroidal de alta permeabilidad
·Uno o más devanados secundarios
·Aislador hueco de porcelana o material compuesto
·Sistema de aislamiento de papel impregnado en aceite o SF₆ (dependiendo del fabricante)
·Cámara de expansión o conservador de aceite (para diseños rellenos de aceite)
·Caja de bornes secundaria
·Bornes de puesta a tierra
·Pedestal de montaje
·Placa de identificación de acero inoxidable

Características
·Conductor primario integral en forma de horquilla de una sola vuelta.
·Excelente precisión de medición.
·Apto tanto para medición como para protección.
·Múltiples núcleos secundarios disponibles para diferentes funciones.
·Alta capacidad de resistencia térmica y a cortocircuitos dinámicos.
·Construcción resistente a la intemperie para uso en exteriores.
·Bajos niveles de descargas parciales.
·Larga vida útil con un mantenimiento mínimo.

Parámetros típicos
·Tensión máxima del sistema: 72,5 kV
·Frecuencia nominal: 50 o 60 Hz
·Corriente primaria: 100–4000 A
·Corriente secundaria: 1 A o 5 A
·Clase de precisión de medición: 0,1; 0,2; 0,2S; 0,5; 0,5S
·Clase de precisión de protección: 5P10; 5P20; 10P10; PX; TPY
·Carga nominal: 10–60 VA
·Resistencia al impulso de rayo: típicamente 325 kV
·Resistencia a la frecuencia industrial: típicamente 140 kV (1 min)
·Instalación: AIS para exteriores

Ventajas
·Alta precisión en un amplio rango de corrientes.
·Diseño compacto del conductor primario.
·Excelente resistencia mecánica.
·Aislamiento fiable para sistemas de 72,5 kV.
·Elevada capacidad de resistencia a cortocircuitos.
·Los múltiples núcleos secundarios permiten circuitos independientes de medición y protección.
·Larga vida útil en condiciones de funcionamiento al aire libre.

Limitaciones
·No se puede realizar el mantenimiento mientras esté energizado.
·Más grande y pesado que los transformadores de corriente de media tensión moldeados en resina.
·Las unidades llenas de aceite requieren una inspección periódica del estado del aceite y de las juntas.
·El devanado secundario nunca debe quedar en circuito abierto mientras el primario esté energizado, ya que pueden inducirse tensiones peligrosas.

Aplicaciones
Un transformador de corriente tipo «hair-pin» de 72,5 kV se utiliza habitualmente en:
·Subestaciones de transmisión de 66 kV y 72,5 kV
·Estaciones de conmutación de empresas de suministro eléctrico
·Bajas de transformadores de potencia
·Bajas de alimentadores de líneas de transmisión
·Esquemas de protección de barras colectoras
·Protección de interruptores automáticos
·Medición de consumo
·Subestaciones industriales de alta tensión
·Interconexiones de redes de energías renovables

Un transformador de corriente tipo «hair-pin» de 72,5 kV es un transformador de medida fiable para subestaciones al aire libre aisladas por aire (AIS) de 66/72,5 kV. Su conductor primario integral de una sola vuelta proporciona una elevada resistencia mecánica, una precisión excelente y un rendimiento fiable para relés de protección, medición de energía, registro de fallos y sistemas de control de supervisión en condiciones exigentes de la red de transmisión.