Principio de la estructura común del transformador de corriente
Caja de distribución Principio estructural: La estructura del transformador de corriente es relativamente simple, consta de devanados primarios mutuamente aislados, devanados secundarios, núcleos de hierro, marcos, carcasas, terminales, etc. Su principio de funcionamiento es básicamente el mismo que el de un transformador. El número de vueltas (N1) del devanado primario es relativamente pequeño y está conectado directamente en serie a la línea de alimentación. Cuando la corriente de carga primaria () pasa a través del devanado primario, el flujo magnético alterno generado induce una corriente secundaria proporcionalmente reducida (); el número de vueltas (N2) del devanado secundario es relativamente grande y está conectado en serie con la carga secundaria (Z) de la bobina de corriente de instrumentos, relés, transmisores, etc. para formar un bucle cerrado. Dado que el devanado primario y el secundario tienen el mismo amperio-vuelta (I1N1 = I2N2), la corriente nominal del transformador de corriente es mucho menor que la impedancia de carga en funcionamiento real, y el devanado secundario se encuentra próximo a un estado de cortocircuito, equivalente a un transformador en cortocircuito. (Yueqing Donghua Electric Co., Ltd.)
El transformador de corriente de tipo pasante en sí no tiene un devanado primario. El cable que transporta la corriente (corriente de carga) de L1 a L2 pasa a través de un núcleo de hierro redondo (o de otra forma) hecho de láminas de acero al silicio laminadas para actuar como un devanado primario. El devanado secundario se enrolla directa y uniformemente en el núcleo de hierro redondo y se conecta en serie con la carga secundaria de la bobina de corriente del instrumento, relé, transmisor, etc. para formar un bucle cerrado. Dado que el transformador de corriente de tipo pasante no tiene un devanado primario, su relación de transformación está determinada por el número de vueltas del devanado primario que pasa por el núcleo del transformador. Cuantas más vueltas pasen por el núcleo, menor será la relación de transformación; por el contrario, cuantas menos vueltas pasen por el núcleo, mayor será la relación de transformación, la relación de corriente nominal: donde I1 es la corriente nominal primaria cuando una vuelta pasa por el núcleo; n es el número de vueltas a través del núcleo.
Transformador de corriente multitoma. En este tipo de transformador, el devanado primario permanece inalterado. Al bobinar el devanado secundario, se añaden varias tomas para obtener múltiples relaciones de transformación. Tiene un núcleo de hierro y un devanado primario con un número fijo de espiras. Su devanado secundario está enrollado con cable de cobre aislado en un cilindro aislante montado sobre el núcleo de hierro. Las tomas del devanado secundario, con diferentes relaciones de transformación, se extraen y se conectan al bloque de terminales. Cada toma cuenta con su propio terminal, lo que permite obtener múltiples relaciones de transformación. La ventaja de este transformador de corriente es que la relación de transformación se puede modificar modificando el cableado del terminal secundario según la relación de transformación de la corriente de carga, sin necesidad de sustituir el transformador, lo que facilita su uso.
Transformadores de corriente con diferentes relaciones de transformación. Este tipo de transformador de corriente tiene el mismo núcleo y devanado primario, mientras que el devanado secundario se divide en dos devanados independientes con diferentes espiras para satisfacer las necesidades de diferentes relaciones y distintos niveles de precisión bajo la misma corriente de carga. Por ejemplo, bajo la misma carga, para garantizar una medición precisa de la energía, se requiere una relación menor (para una corriente de carga de aproximadamente 2/3 del valor nominal primario) y un nivel de precisión mayor (por ejemplo, 1K1.1K2 es 200/5.0.2); mientras que la protección de relés de equipos eléctricos, considerando el alto factor de protección contra la corriente de falla, requiere una relación mayor y un nivel de precisión ligeramente menor (por ejemplo, 2K1.2K2 es 300/5.1).
El devanado primario es ajustable y el secundario es un transformador de corriente multidevanado. Este tipo de transformador de corriente se caracteriza por un amplio rango de relación de transformación y su posibilidad de cambio, algo común en transformadores de corriente de alta tensión. Su devanado primario se divide en dos secciones que atraviesan el núcleo del transformador, respectivamente, y el devanado secundario se divide en dos devanados independientes con tomas y diferentes niveles de precisión. El devanado primario se conecta a la pieza de conexión instalada en el exterior del transformador. Al cambiar la posición de la pieza de conexión, el devanado primario se conecta en serie o en paralelo, modificando así el número de espiras del devanado primario para obtener diferentes relaciones de transformación. El devanado secundario, con tomas, se divide en dos devanados con diferentes relaciones de transformación y diferentes niveles de precisión. Al cambiar la posición de la pieza de conexión del devanado primario, el número de espiras del devanado primario cambia en consecuencia, y su relación también, formando así una relación multirango. Las diferentes relaciones y los diferentes niveles de precisión del devanado secundario independiente tomado se pueden aplicar respectivamente a la medición de energía eléctrica, instrumentos de indicación, transmisores, protección de relés, etc. para cumplir con sus respectivos requisitos de uso diferentes.
Transformador combinado de corriente y tensión. El transformador combinado se compone de un transformador de corriente y un transformador de tensión, y se instala generalmente en una caja o armario de medición de alta tensión, utilizándose para medir energía eléctrica o como fuente de alimentación para dispositivos de protección de relés de equipos de operación de potencia. Los transformadores combinados de corriente y tensión son dos o tres transformadores de corriente con devanados y núcleos primarios y secundarios, y transformadores de tensión con devanados y núcleos primarios y secundarios, fijados sobre un marco de acero y sumergidos en una caja llena de aceite de transformador. Los devanados primario y secundario se conducen hacia afuera y se conectan a botellas de porcelana de alta y baja tensión fuera de la caja para formar un conjunto aislado y cerrado. El lado primario se conecta a la línea de alimentación y el lado secundario se conecta al dispositivo de medición o dispositivo de protección de relés. Según las diferentes necesidades, los transformadores combinados de corriente y tensión se dividen en conexión V/V e conexión Y/Y para medir la energía eléctrica cuando la carga trifásica está equilibrada o desequilibrada.
