A continuación se detalla cómo seleccionar correctamente estos componentes, cubriendo tanto los principios generales como las consideraciones específicas para diferentes equipos.
I. Principios generales básicos (se deben seguir los tres)
Estos principios son fundamentales para garantizar señales de medición de TC precisas y confiables.
1. Selección de la relación CT:
Base: La corriente primaria nominal del TC debe ser mayor o igual a la corriente máxima de operación a largo plazo de la línea medida (generalmente 1,2 a 1,5 veces la corriente nominal del transformador), con un cierto margen.
Referencia de cálculo: Para el lado de salida del transformador, la fórmula comúnmente utilizada es I = Capacidad del transformador (kVA) / (1,732 * Voltaje del sistema kV).
Recomendación: La relación de TC estándar seleccionada debe garantizar que la corriente de carga normal de la línea sea aproximadamente del 60 % al 80 % de la corriente de salida del secundario del TC. Esto proporciona un margen de medición durante las fluctuaciones de carga y garantiza una alta precisión.
2. Selección de la clase de precisión:
Requisito principal: Se debe utilizar un TC de medición con una clase de precisión de 0,5 o superior (por ejemplo, clase 0,2S).
Motivo: El controlador principal del dispositivo de compensación/filtrado utiliza la señal del transformador de corriente para un cálculo rápido. Errores excesivos de fase y amplitud en transformadores de corriente de baja precisión (p. ej., clase 1, 3) o de clase de protección (10P10, etc.) pueden provocar que el controlador interprete erróneamente el estado del sistema, lo que resulta en compensaciones incorrectas y, en casos graves, incluso oscilaciones o fallos de funcionamiento.
3. Requisitos de desplazamiento de fase:
Crucial: para dispositivos como SVG y APF que se basan en la teoría de potencia reactiva instantánea y el control vectorial de corriente instantánea, el error de fase del TC debe ser lo más pequeño posible.
Estándar: Normalmente, bajo la misma carga, la diferencia de fase entre varios TC debe ser inferior a 0,5°, o incluso 0,2°.
Implementación: Seleccione un TC de clase "S" de alta precisión (p. ej., 0.2S, 0.5S). La clase "S" indica que cumple con los requisitos de precisión y fase en un amplio rango de corriente (del 1 % al 120 % de la corriente nominal), lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones con grandes fluctuaciones de carga.
4. Carga nominal y adaptación de conductores:
La carga nominal secundaria (valor VA) del TC debe ser mayor o igual a la suma de la resistencia real del conductor conectado, la resistencia de contacto y la impedancia del circuito de muestreo del dispositivo.
Cable de conexión: Se debe utilizar un cable de par trenzado blindado ≥2,5 mm² para reducir las interferencias y la caída de tensión.
Método de cableado: Conecte directamente uno a uno al puerto de muestreo correspondiente del dispositivo de compensación/filtrado. Está estrictamente prohibido compartir cables con otros instrumentos de medición o protección en serie para evitar interferencias mutuas y un aumento de la carga.
5. Dirección y consistencia de la instalación:
Dirección: La dirección de instalación de todos los TC (P1 hacia el lado de la red eléctrica, P2 hacia el lado de la carga) debe ser consistente.
Consistencia: Dentro del mismo sistema, especialmente para múltiples TC utilizados en el mismo dispositivo de compensación, se deben seleccionar productos del mismo fabricante, lote y modelo tanto como sea posible para garantizar la máxima consistencia en las características.
II. Consideraciones especiales para diferentes equipos
Si bien se adhieren a los principios generales, cada uno de los tres tipos de equipos tiene su propio enfoque:
El control de los bancos de condensadores es relativamente sencillo, basándose principalmente en el factor de potencia o en la conmutación de potencia reactiva.
Puntos clave: Precisión y estabilidad.
Tasa de rotación: se puede seleccionar según principios generales, relativamente indulgentes.
Precisión: al menos clase 0,5, se recomienda clase 0,5S.
Fase: El requisito de consistencia de fase es menor que el de SVG y APF, pero todavía se requiere un cierto nivel de precisión para evitar errores de cálculo por sobrecompensación o subcompensación.
Puntos especiales: Para bancos de condensadores con compensación fase a fase, se debe instalar un transformador de corriente (TC) independiente para cada fase. Para compensación común trifásica, generalmente solo se necesita instalar un TC en la fase A o en las tres fases (según el modelo del controlador).
2. Filtro de potencia activo (FPA)
Los APF deben detectar la corriente armónica de la carga en tiempo real y generar una corriente de igual magnitud, pero de dirección opuesta, para cancelarla. Esto impone exigencias extremadamente altas a la respuesta dinámica y la consistencia de fase del TC.
Puntos clave: Características de alta frecuencia, respuesta rápida y diferencia de fase extremadamente baja.
Requisitos de ancho de banda: El ancho de banda de medición del TC debe cubrir el armónico más alto que el APF debe compensar. Normalmente, el APF compensa hasta el armónico 50 (2500 Hz), por lo que el ancho de banda del TC no debe ser inferior a esta frecuencia. Los TC de medición de frecuencia industrial convencionales podrían no cumplir este requisito.
Tiempo de respuesta: Se debe seleccionar un TC con un tiempo de respuesta corto (generalmente <1 ms) para garantizar que el APF pueda rastrear rápidamente los cambios armónicos.
Consistencia de fase: Este es el requisito más crítico. El error de fase entre los transformadores de corriente trifásicos debe ser muy pequeño (<0,5°); de lo contrario, el factor de potencia activa (PAF) sobrecompensará en una fase y subcompensará en otra, lo que provocará un fenómeno de "desplazamiento armónico" o incluso la amplificación de los armónicos.
Recomendación: Priorizar los TC de banda ancha y alta precisión diseñados específicamente para APF. Algunos fabricantes de APF especifican o proporcionan TC dedicados.
3. Generador de variables estáticas (SVG)
El SVG necesita detectar la corriente reactiva del sistema (y la posible corriente activa) en tiempo real y realizar una compensación dinámica. Sus requisitos de transformador de corriente se encuentran entre los de un banco de condensadores y un filtro de paso alto (PAF), pero más cercanos a los de este último.
Puntos clave: Precisión dinámica y precisión de fase.
Velocidad de respuesta: El TC necesita seguir rápidamente los cambios en la potencia reactiva del sistema; por lo tanto, debe tener excelentes características dinámicas.
Precisión de fase: similar al APF, el error de fase afecta la precisión del cálculo de la corriente reactiva, lo que genera una compensación deficiente o pérdidas de potencia activa adicionales.
Medición de corriente completa: SVG generalmente requiere medir la corriente combinada de la frecuencia fundamental y un cierto rango de armónicos; por lo tanto, el CT también necesita un cierto ancho de banda.
Recomendación: utilice un TC de medición de alta precisión con una exactitud de 0,2 S o 0,5 S y garantice una alta consistencia en las características trifásicas.
