Princpio de Funcionamento Classificao e Tipos Construtivos Caractersticas Eltricas Normas NBREspecificao SumriaEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente1. Princpio de Funcionamento Permitem que os instrumentos de medio e de proteofuncionem adequadamente sem que seja necessrio possuremcorrentes nominais de acordo com a corrente de carga do circuitoao qual esto ligados; Em geral possuem um enrolamento primrio de poucas espiras eum enrolamento secundrio cuja corrente nominal transformada igual a 5 A (instrumentos de medio e proteo apresentamdimensesreduzidaseutilizampoucaquantidadedecobreemsuas bobinas de corrente); Apresentam o mesmo princpio de funcionamento dostransformadores convencionais: Atravs do fenmeno da converso eletromagntica, transformamcorrentes elevadas, que circulam pelo primrio, em pequenas correntessecundrias, segundo a relao de transformao;2 1 11 2 2I V NnI V N= = =Equipamentos Eltricos- Transformador de Corrente2. Classificao TC para servio de medio Empregados na medio de corrente ou energia; Transformam a corrente de carga, em geral, na relao de Ip/5 permitindo seu registro pelos instrumentos medidores; Ncleo especificado para entrar em saturao para correntes superiores corrente nominal vezes o fator de segurana proteo dos instrumentos de medida contra sobrecargas ou sobrecorrentes de valor muito elevado. TC para servio de proteo Destinados proteo de sistemas eltricos; Transformam elevadas correntes de sobrecarga ou de curto-circuito em pequenas correntes, permitindo a operao dos rels de proteo; No devem saturar para correntes de elevado valorque se desenvolvem durante a ocorrncia de um defeito no sistema.Equipamentos Eltricos- Transformador de Corrente3. Tipos Construtivos TC tipo enrolado Usados quando requeridas relaes de transformao inferiores a 200:5 Isolao limitada uso em circuitos de at 15 kV Enrolamento primrio (constitudo de uma ou mais espiras) envolve mecanicamente o ncleo do transformador TC tipo barra Enrolamento primrio constitudo por uma barra fixa montada atravs do ncleo do transformadorEquipamentos Eltricos- Transformador de CorrenteDetalhes Construtivos dos TCs tipo barra TC tipo bucha Ncleo em forma de anel com os enrolamentos secundriosituado ao redor de uma bucha de isolamento por ondepassa o condutor que far o papel do enrolamento primrio Comumente encontrado nas buchas de disjuntores,transformadores, religadores, etc... TC tipo janela Construo semelhante ao TC tipo bucha, porm o meio isolante o ar. O enrolamento primrio o prprio condutor que passa pela janela do TCEquipamentos Eltricos- Transformador de CorrenteEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente TC tipo ncleo dividido TC tipo janela em que parte do ncleo separvel Facilita o enlaamento do condutor primrio TC tipo com vrios enrolamentos primrios Possui vrios enrolamentos primrios distintos isolados separadamente1 TC tipo com vrios ncleos secundrios Possui vrios enrolamentos secundrios isolados e montados cada qual em seu prprio ncleo O enrolamento primrio enlaa todos os secundrios, formando um s conjuntoEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente TC tipo com vrios enrolamentos secundrios Constitudo de um nico ncleo envolvido pelo enrolamento primrio e vrios enrolamentos secundrios distintos que podero ser ligados em srie ou em paralelo TC tipo derivao no secundrio Constitudo de um nico ncleo envolvido pelos enrolamentos primrio e secundrio O primrio pode ser constitudo de um ou mais enrolamentos O enrolamento secundrio, por sua vez, apresenta uma ou mais derivaes que podero ser ligados em srie ou em paraleloEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente4. Caractersticas Eltricas Corrente Nominal Secundria: Em geral, igual a 5 A; Em alguns casos especiais, quando o aparelho est instalado distante do TC, pode-se adotar 1 A, a fim de reduzir a queda de tenso Simbologia para definir as relaes de corrente NBR 6856 300:1 A usado para exprimir relaes de enrolamentos diferentes; 300-5, 300-300-5, 300-5-5 A usado para separar correntes nominais de enrolamentos diferentes 150x300x600-5 A usado para separar correntes primrias nominais ou relaes nominais duplas (primrio com enrolamentos ligados em srie ou paralelo); 250/300/400-5 A usado para separar correntes nominais obtidas por meio de derivaes no primrio ou no secundrio Cargas nominais padronizadas segundo a NBR 6856Equipamentos Eltricos- Transformador de CorrenteDesignaoResistncia ()Indutncia (mH)Potncia nominal (VA)Fator de PotnciaImpedncia ()C2,5 0,09 0,116 2,5 0,9 0,1C5,0 0,18 0,232 5,0 0,9 0,2C12,5 0,45 0,580 12,5 0,9 0,5C25 0,5 2,300 25,0 0,5 1,0C50 1,00 4,600 50,0 0,5 2,0C100 2,00 9,200 100,0 0,5 4,0C200 4,00 18,400 200,0 0,5 8,0Cargas nominais para TCs a 60 Hz e 5 A(VA) I Z L C Cs c c ap sc2 + =Clculo da carga de um TC leva em considerao a perda nos condutores de interligaoEquipamentos Eltricos- Transformador de CorrenteAparelhosConsumo aproximado (VA)Eletromecnico DigitalVoltmetros registradores 15 a 50 0,15 a 3,5Voltmetros indicadores 3,5 a 15 1,0 a 2,5Wattmetros registradores 5 a 12 0,15 a 3,5Wattmetros indicadores 6 a 10 1 a 2,5Medidores de fase registradores 15 a 20 2,5 a 5Medidores de fase indicadores 7 a 20 2,5 a 5Freqencmetros registradores 7 a 15 0,15 a 3,5Freqencmetros indicadores 1 a 15 1 a 2,5Rels de tenso 10 a 15 0,1 a 0,5Rels de sobrecorrente 5 a 10 1,5 a 6Rels direcionais 25 a 40 2,5 a 6,5Rels de distncia 10 a 15 2,0 a 8Rels diferenciais 8 a 15 2,0 a 8Ampermetros 2,9 0,15 a 3,5Medidor de kW kWh - kVArh 2,2 0,94Cargas dos principais aparelhos para TCsEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente Fator de Sobrecorrente ou de Segurana (FS) Fator que dever multiplicar a corrente nominal primria para obter a mxima correnteno circuito primrio do TC sem perda de sua classe de exatido; Quando a carga secundria do TC for inferior sua carga nominal, deve-se fazer a seguinte correo no fator de segurana:CN carga nominal em VACS carga ligada ao secundrio em VAFS fator de segurana nominal Erros dos TCs Erro de relao de transformao so devidos corrente de magnetizao do ncleo. RTC relao de transformao de corrente nominalRTCr relao de transformao de corrente realFCRp fator de correo de relao percentualSSNFCCF =1( )% 100 =PP SpII I RTCc% 100 =RTCRTCFCRrP( ) % 100 100 =P pFCR cEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente Erro de ngulo de fase mede a defasagem entre a corrente primria e o inverso da corrente secundria de um TCFCRp fator de correo de relao percentualFCTp fator de correo de transformao percentualA relao entre e FCR obtida a partir de grficos extrados da NBR 6856 Fator de correo de transformao deve ser multiplicado pela leitura registrada pelo aparelho de medio (wattmetro, varmetro, etc.) ligado ao TC para corrigir o efeito combinado do erro de fase e do erro de relao Classe de exatido exprime o erro esperado levando em conta o erro de relao e o erro de fase Aferio e calibrao de instrumentos de medidas de laboratrio 0,1 Alimentao de medidores de demandas e consumo ativo e reativo para fins de faturamento 0.3 Alimentao de medidores para fins de acompanhamento de custos industriais 0,6 Alimentao de ampermetros indicadores e registradores grficos 1.2 Alimentao de instrumentos de medida de ponteiro 3 Servio de proteo 5 ou 10( )p pFCT FCR = 26 |Equipamentos Eltricos- Transformador de Corrente Classe de exatido exprime o erro esperado levando em conta o erro de relao e o erro de fase Aferio e calibrao de instrumentos de medidas de laboratrio 0,1 Alimentao de medidores de demandas e consumo ativo e reativo para fins de faturamento 0.3 Alimentao de medidores para fins de acompanhamento de custos industriais 0,6 Alimentao de ampermetros indicadores e registradores grficos 1.2 Alimentao de instrumentos de medida de ponteiro 3 Servio de proteo 5 ou 10 Transformadores de Corrente destinados proteo Classe B enrolamento secundrio apresenta reatncia desprezveltransformadores com ncleo toroidal: basicamente, os do tipo bucha Classe A enrolamento secundrio apresenta reatncia significativatodos os outros tipos de TCEquipamentos Eltricos- Transformador de Corrente5. Normas e Especificao Sumria Normas NBR 6856 Transformadores de Corrente: Especificao NBR 6821 Transformadores de Corrente: Mtodos de ensaio Especificao Sumria Destinao (medio ou proteo) Uso (interior ou exterior) Classe de exatido Classe de tenso Nmero de enrolamentos secundrios Fator trmico Carga nominal Relao de transformao Nvel de isolamento Tenses suportveis freqncia industrial e a impulso atmosfrico Tipo (encapsulado em epxi ou imerso em lquido isolante)