Os sensores de média tensão são componentes essenciais nos sistemas elétricos modernos, permitindo o monitoramento e o controle precisos de níveis de tensão que variam de várias centenas a vários milhares de volts. Esses sensores são essenciais para aplicações como distribuição de energia, sistemas de energia renovável, automação industrial, transporte e sistemas de automação de redes inteligentes. Ao fornecer dados precisos em tempo real, eles aumentam a eficiência, a confiabilidade e a segurança das redes elétricas. Este artigo de perguntas frequentes tem o objetivo de abordar questões comuns relacionadas a sensores de média tensão, incluindo seus tipos, instalação, segurança, vida útil e compatibilidade, entre outros aspectos importantes.
Quais são os principais padrões para sensores de média tensão?
As novas normas IEC 61869 combinam as antigas partes das normas IEC 60044-7 e IEC 60044-8, com foco em “Transformadores eletrônicos”. Agora divididos em “Transformadores eletrônicos” e “Transformadores passivos de baixa potência” nas novas normas IEC 61869.
Quais são os diferentes tipos de sensores de média tensão disponíveis?
Há vários tipos de sensores de média tensão e corrente disponíveis, incluindo divisores de tensão resistivos, sensores de tensão capacitivos, sensores de tensão ópticos e bobinas Rogowski. A escolha do sensor depende de fatores como faixa de tensão, requisitos de precisão, condições ambientais e necessidades específicas da aplicação. A G&W Electric usa a bobina Rogowski e o divisor capacitivo como tecnologias (para medição de corrente e tensão) consideradas mais confiáveis, precisas e comprovadas. Além disso, elas têm a capacidade de ser lineares com a corrente/tensão primária e abranger uma ampla faixa de frequência de medição, o que é muito importante quando se trata de medição da qualidade da energia (especialmente em redes DERs).
Quais são as principais diferenças entre a tecnologia de divisor capacitivo e resistivo?
A principal diferença entre a tecnologia de divisor capacitivo e resistivo é a seguinte:
Divisores resistivos:
- Menor variação vs. temperatura ppm / °C ou °F
- Medir DCV (tensão de corrente contínua)
- Largura de banda de frequência limitada: forte influência da capacitância parasita
- Valores muito altos de resistores: não linearidade por resistência de fuga
- Dimensões relacionadas a R.I.L. (Confiabilidade, Integridade, Longevidade) de componentes comerciais
- A carga deve ser puramente resistiva e tão alta quanto possível
Divisores capacitivos:
- A taxa de transformação e o deslocamento de fase dependem da carga
- Isolamento galvânico da tensão primária
- Largura de banda de frequência muito linear e muito grande
- Capacitância primária projetada e desenvolvida pelo fabricante
- Solução extremamente compacta
- Caracterização da resistência a vazamentos
- Caracterização de ppm/°C ou °F
- Compensação vs. temperatura
Como os sensores de média tensão são instalados e conectados?
Os sensores de média tensão são normalmente instalados conectando-os aos terminais de tensão do sistema elétrico ou usando arranjos de montagem apropriados. O método de conexão pode variar dependendo do sensor específico e dos requisitos do sistema. A G&W Electric usa diferentes tipos de conectores para o sinal secundário, incluindo RJ45 para aplicações internas (conforme IEC 60044-7, IEC 61869-11) e externas (dependendo dos requisitos do cliente).
Os sensores de média tensão podem ser usados em ambientes internos e externos?
Sim, os sensores de média tensão estão disponíveis nas versões interna e externa. Os sensores para ambientes externos são projetados para resistir a condições ambientais como umidade, variações de temperatura e exposição a raios UV.
Os sensores de média tensão são seguros para uso?
Sim, os sensores de média tensão são projetados com a segurança em mente. Eles seguem as normas e os regulamentos de segurança, e os mecanismos adequados de isolamento e proteção são incorporados para garantir a operação segura em ambientes de alta tensão. Além disso, a baixa saída de energia (também conhecida como LEA) é uma condição de segurança adicional em comparação com o CT/VT tradicional.
Qual é a vida útil dos sensores de média tensão?
A vida útil dos sensores de média tensão pode variar dependendo de fatores como a qualidade do sensor, as condições de operação e as práticas de manutenção. Normalmente, eles têm uma longa vida útil de vários anos em condições normais de operação. A G&W Electric tem instalações em ambientes internos e externos que duraram vários anos.
Há algum requisito de manutenção para sensores de média tensão?
Não, os sensores de média tensão geralmente não exigem manutenção.
Os sensores de média tensão podem medir tensões CA e CC?
Sim, existem sensores de média tensão disponíveis que podem medir tensões CA e CC. A G&W Electric decidiu se concentrar na medição de CA para oferecer um amplo portfólio de soluções que abrangem as principais aplicações.
Como os sensores de média tensão comunicam dados ou sinais?
Os sensores de média tensão podem comunicar dados ou sinais por meio de vários métodos, incluindo sinais analógicos (como saídas de tensão ou corrente), protocolos digitais (como Modbus ou Profibus) ou tecnologias de comunicação sem fio. A G&W Electric oferece um portfólio de sensores ativos e passivos que fornecem diferentes tipos de soluções com base nas solicitações dos clientes.
Os sensores de média tensão podem ser integrados a sistemas de controle ou monitoramento?
Sim, os sensores de média tensão podem ser integrados a sistemas de controle ou monitoramento, permitindo a coleta e a análise centralizadas de dados. Esse é o caso da qualidade da energia ou dos sistemas de proteção centralizados, nos quais os sensores são cada vez mais usados em todo o mundo.
A precisão de 0,5% muda com a frequência?
Em geral, a precisão não varia com base na frequência para sensores ativos (especificamente para a medição da qualidade da energia, em que é necessária a precisão da frequência em uma faixa de frequência). No caso de sensores passivos, os fatores de calibração são baseados na frequência (50/60 Hz). Isso precisa ser definido no relé de proteção.
Qual é o nível de tensão de saída?
O nível de tensão de saída depende do sensor. Normalmente, isso está escrito no catálogo/folha de dados. Aqui estão alguns exemplos (observe que tanto a saída do sensor de tensão quanto a do sensor de corrente é um sinal de tensão):
- Exemplo: CVS-24-O: A saída é de ~ 1V:
- Sensor de tensão 1,2V @ 12 kV (proporção 10.000), a proporção pode ser personalizada no pedido (por exemplo, 2200, 5000, 6154 …)
- Sensor de corrente 30mV @ 100A (proporção 3,333), a proporção pode ser personalizada no pedido (por exemplo, 60, 100, 200, 500 …)
- Exemplo: VS-24-BP (o VS-24-BP é apenas um sensor de tensão):
- 1,9V @ 12kV (proporção 6,154)
Os sensores serão instalados em uma tensão de fase a fase de 36kV. Preciso considerar um nível de tensão fase-neutro de 20,78kV?
Não, se o senhor precisar de 36kV fase a fase, precisará de um sensor de tensão nominal de 36kV. Normalmente, a tensão primária nominal é considerada fase a fase.
- 36kV significa 30kV ph-ph (máx. 36kV), 20kV máx. ph-neutro
- 24kV significa 20kV ph-ph (máx. 24kV), 12kV máx. ph-neutro
O senhor pode me dar uma lista de referências de clientes?
Sim, a G&W Electric fornecerá uma lista de referências mediante solicitação.
Posso conectar mais de um relé ao mesmo sensor para cobrir diferentes funções, como proteção, qualidade de energia e medição (incluindo medição de receita)?
No caso da versão ativa, um divisor RJ45 é suficiente. No caso de um sensor passivo, pode ser necessária uma unidade de fusão fornecida com um amplificador, dependendo da aplicação.
Posso conectar um sensor de tensão ou de corrente a um relé de proteção existente usando uma entrada VT tradicional, ou seja, 67V?
Sim, temos um dispositivo projetado para permitir a adaptação de relés com entradas de 67V.
Posso conectar um sensor de tensão ou de corrente a um relé de proteção existente usando uma entrada de CT tradicional, ou seja, 1A/5A?
Atualmente, não oferecemos nenhum acessório projetado especificamente para essa aplicação.
Todas as bobinas/sensores Rogowski são universais? Vejo que alguns vêm com uma conexão RJ45 nas extremidades, enquanto outros são apenas fios desencapados.
Isso realmente depende do tipo de aplicação que o senhor pretende fazer e do tipo de relé que deseja conectar. Para instalações externas, é comum usar fios desencapados. No caso de tensão e corrente combinadas, temos cabos e conectores específicos com base no relé que está sendo usado. No caso de sensores ativos, os fios conectam o sensor ao controlador e fornecem a tensão que vai do controlador ao sensor. É por isso que o cabo geralmente é específico e relacionado à aplicação.
No caso de um sensor de corrente interno ou de uma versão passiva do sensor de tensão, o cabo geralmente é RJ45, com comprimentos fixos. Nesse caso, é importante conhecer as impedâncias do sistema para definir os fatores de correção no relé.
De que outros itens eu preciso estar ciente ao tentar emparelhar uma bobina/sensor com um dispositivo de relé? Impedâncias diferentes? Comprimento máximo do fio? Faixa de tensão?
Consulte a G&W Electric para obter uma lista de compatibilidade de relés.
O que acontece no caso de uma instalação existente estar usando um dispositivo do tipo transformador imerso em óleo, portanto, é necessária uma classificação VA; como isso funciona com os sensores?
Os sensores eletrônicos não têm classificações VA, é apenas uma questão de compatibilidade com o controlador.
Existem controladores específicos que funcionam com sensores? Que tipo de “controlador” precisa ser usado?
Isso depende da aplicação, por exemplo, o SEL-751 é um dispositivo de proteção de alimentador com recursos de medição (não de receita) e de qualidade de energia. Mas há controladores projetados para fornecer qualidade de energia (por exemplo, o PQube LV) ou medição (por exemplo, o SATEC PM175). Todos eles são compatíveis com os sensores da G&W Electric.
Os sensores são usados para substituir diretamente os transformadores de instrumentos para fins de medição?
Os sensores podem substituir o transformador do instrumento para fins de medição, mas geralmente o controle (IED) deve ser substituído. Isso ocorre porque a saída do PT [CT] é de 110V [1A] em vez da saída típica do sensor de tensão e corrente ser de ~ 1V. Quando a medição fiscal é necessária, não há soluções no mercado capazes de atender a essa aplicação específica.
Que tipo de certificação local o cliente costuma solicitar no caso de medição?
Cada país usa seu próprio padrão de referência. Por exemplo, a Austrália adota os padrões IEC, portanto, as certificações de acordo com o padrão IEC devem ser suficientes. Isso é válido para aplicações de medição NÃO fiscal. No caso de medição fiscal, pode haver certificações adicionais específicas que precisam ser cumpridas.
Em termos de finalidade geral, como um dispositivo de medição, quais testes a G&W Electric realiza e quais são necessários para as regulamentações locais?
Normalmente, a norma IEC ou IEEE ou qualquer outra norma internacional é válida e suficiente quando se trata de funções de proteção ou medição. A G&W Electric tem um portfólio totalmente testado para todos os principais padrões internacionais.
Os sensores de média tensão são indispensáveis para o gerenciamento eficaz dos sistemas elétricos, oferecendo medições precisas e recursos de monitoramento. Sua adesão aos padrões internacionais, requisitos mínimos de manutenção e versatilidade para aplicações internas e externas fazem deles uma opção confiável para vários setores. A seleção do sensor e da configuração adequados é vital para otimizar o desempenho do sistema e garantir a segurança. Para obter soluções personalizadas, recomenda-se consultar os fabricantes e analisar as especificações detalhadas do produto.
