Un centro de datos de IA a menudo se representa como un diagrama unifilar: una conexión de la red eléctrica, una subestación, tableros de media tensión, transformadores, sistemas UPS, PDUs y racks. Ese dibujo oculta el hecho de que la cadena de alimentación cruza varios dominios eléctricos. Cada dominio tiene un voltaje, un nivel de falla, un sistema de puesta a tierra, una filosofía de protección y un requisito de precisión diferentes, y por lo tanto una respuesta diferente a la pregunta «¿qué transformador de corriente o transformador de tensión corresponde aquí?».
Este artículo recorre la cadena desde la conexión de 110 kV hasta el rack de GPU y explica qué se mide en cada etapa, qué tipo de transformador de medida es apropiado y dónde ocurren los errores de diseño comunes. Es un complemento del modelo de planificación en ¿Cuántos transformadores de medida necesita un centro de datos de IA?; ese artículo estima la cantidad, mientras que este explica la selección.
1. La cadena es un conjunto de dominios de tensión
La primera decisión de diseño no es «¿qué relación de transformación de corriente?» sino «¿dónde están los límites de protección y medición?». Un transformador de corriente no es un sensor de corriente genérico que pueda trasladarse a cualquier lugar; su ubicación define la zona de protección, la corriente de falla que debe soportar y la carga nominal que debe alimentar. Un transformador de tensión no es una toma de tensión genérica; su ubicación define si mide tensión de barra, tensión de línea o una tensión residual.
La figura 1 muestra las siete etapas utilizadas en este artículo, con la capa de medición separada de la ruta de alimentación.
| Etapa | Tensión | Equipo principal | Medición / protección principal | Familia de transformadores de medida |
|---|---|---|---|---|
| 1. Red | 110–220 kV | Línea de transmisión, punto de medición | Medición de facturación, protección de línea, registro de fallas | Transformadores de corriente de alta tensión + transformadores de tensión capacitivos o transformadores de tensión inductivos |
| 2. Subestación de alta tensión | 110–220 kV | Barras, interruptores, transformadores de alta/media tensión | Protección de barras, protección diferencial de transformador, falla de interruptor | Transformadores de corriente de alta tensión, transformadores de tensión de barra, transformadores de corriente de neutro |
| 3. Tablero de media tensión | 10–35 kV | Entrada, acoplamiento de barras, alimentadores | Protección de sobrecorriente, falla a tierra, medición, verificación de sincronismo | Transformadores de corriente de media tensión, transformadores de tensión de media tensión, transformadores de corriente de secuencia cero |
| 4. Transformador | 10–35 kV / 0,4–0,69 kV | Transformador de distribución | Protección diferencial, sobrecorriente, temperatura | Transformadores de corriente de media y baja tensión; sin transformador de tensión en el lado de baja tensión en la mayoría de los diseños |
| 5. UPS | 0,4–0,69 kV | UPS, conmutador de transferencia estático, interruptor del generador | Corriente de entrada/salida, transferencia, monitoreo de batería | Transformadores de corriente de baja tensión o sensores de corriente |
| 6. PDU | 0,4–0,69 kV | Unidades de distribución de energía, busway | Energía por ramal, sobrecarga, balanceo de carga | Transformadores de corriente de baja tensión, bobinas Rogowski, chips de medición |
| 7. GPU | 48 V CC o 0,4 kV CA | Fuentes de alimentación de servidores, estante de energía del rack | Energía del rack, limitación de potencia, estado de la fuente de alimentación | Sensores integrados, no transformadores de medida según IEC |
2. Etapas 1–2: la conexión de 110 kV y la subestación de alta tensión
A 110 kV o 220 kV, los transformadores de medida forman parte de la interfaz con la empresa de servicios públicos. Por lo general, la empresa de servicios públicos es propietaria de la medición de facturación, pero el propietario del centro de datos aún necesita sus propios medidores de verificación, transformadores de corriente de protección y registro de fallas. Por eso un solo circuito de alta tensión puede llevar varios núcleos de transformador de corriente: uno o dos núcleos de medición (0,2S o 0,5S), uno o dos núcleos de protección (5P30, TPX/TPY o TPS) y, a veces, un núcleo separado para registro de fallas o calidad de energía.
La medición de tensión en este nivel suele ser un transformador de tensión capacitivo o un transformador de tensión inductivo. Un transformador de tensión capacitivo utiliza un divisor capacitivo (C1/C2) seguido de una reactancia de compensación y un transformador intermedio; es compacto y económico en extra alta tensión, pero su respuesta transitoria y su comportamiento frente a ferroresonancia difieren de los de un transformador de tensión inductivo. Un transformador de tensión inductivo es más simple y tiene mejor comportamiento transitorio, pero se vuelve grande y costoso a 220 kV y superiores. La elección no es solo una decisión de precio; afecta el desempeño de la protección durante caídas de tensión y eventos de conmutación.
Dentro de la subestación de alta tensión, las ubicaciones clave de los transformadores de corriente son:
- Transformadores de corriente del lado de línea para protección de línea y medición de facturación, en el límite entre la empresa de servicios públicos y el cliente.
- Transformadores de corriente de barra para protección diferencial de barras, un conjunto por cada circuito de entrada y de salida.
- Transformadores de corriente de alta y media tensión del transformador para protección diferencial de transformador; los dos conjuntos deben coordinarse de modo que el relé diferencial vea el transformador, no la barra.
- Transformadores de corriente de neutro para protección de falla a tierra restringida y protección de falla a tierra de respaldo.
2.1 ¿Transformador de tensión capacitivo o transformador de tensión inductivo?
La elección del transformador de tensión a 110–220 kV es una decisión de sistema, no una decisión de catálogo. Un transformador de tensión inductivo es un transformador convencional: su devanado primario se conecta entre fase y tierra, y su secundario entrega una tensión escalada. Tiene una respuesta transitoria predecible y es fácil de probar, pero a 220 kV el aislamiento y el circuito magnético lo hacen grande y costoso.
Un transformador de tensión capacitivo utiliza un divisor capacitivo para reducir la tensión a un nivel intermedio y luego una unidad electromagnética para producir la salida secundaria. La pila de capacitores es compacta y puede diseñarse para muy alta tensión, pero el divisor introduce una red dependiente de la frecuencia. Durante una caída de tensión, una sobretensión de conmutación o un evento de ferroresonancia, la salida del transformador de tensión capacitivo puede no seguir instantáneamente la tensión primaria. La protección que depende de la magnitud o del ángulo de fase de la tensión debe tener en cuenta este comportamiento.
Para la medición de facturación, ambos tipos pueden cumplir la clase 0,2 si se especifican y calibran correctamente. Para la protección, la respuesta transitoria del transformador de tensión capacitivo y el comportamiento de saturación del transformador de tensión inductivo son modos de falla diferentes. La especificación debe indicar las funciones de protección, la respuesta transitoria requerida y el amortiguamiento de ferroresonancia, no solo la relación y la carga nominal.
En este nivel, un error común es especificar un único transformador de corriente de «medición y protección» con un solo núcleo. El medidor y el relé tienen requisitos diferentes de precisión y carga nominal; compartir un solo núcleo obliga a un compromiso que no satisface a ninguno. Los transformadores de corriente con múltiples núcleos cuestan más que una unidad de un solo núcleo, pero evitan un diseño que no es ni preciso ni estable.
3. Etapa 3: Tablero de media tensión de 10 kV a 35 kV
El tablero de media tensión es donde se concentra la mayor parte del conteo de transformadores de medida. Un campus de IA típico tiene decenas de celdas de MT: de entrada, de acoplamiento de barras, de alimentadores de transformador, de alimentadores de UPS, de alimentadores de refrigeración/auxiliares y celdas de reserva. Cada celda tiene una función de protección diferente y, por lo tanto, un requisito de TC diferente.
Son comunes tres familias de TC:
- TC de resina fundida alrededor del conductor primario o del cable, con uno o más núcleos. Son la opción estándar para tableros de MT de interior.
- TC tipo barra (primario de ventana o de barra) para paneles compactos y barras de alta corriente.
- TC de secuencia cero alrededor de las tres fases, utilizados para protección sensible de falla a tierra. No son tres TC de fase separados; son un solo núcleo que rodea todas las fases.
| Tipo de TC | Construcción | Ubicación típica | Nota de diseño |
|---|---|---|---|
| TC de anillo de resina fundida | Anillo de epoxi fundido alrededor de cable o barra | Alimentador de MT, entrada, celda de transformador | Baja DP, alta resistencia mecánica, uso interior |
| TC de barra / ventana | Primario de ventana o de barra, desmontable | Barra principal, alimentador de alta corriente | Verificar tamaño de ventana y espaciamiento de barras |
| TC de secuencia cero | Núcleo grande alrededor de las tres fases | Cable del alimentador, neutro del transformador | Relación baja, protección sensible de falla a tierra |
| TC de núcleo partido | Núcleo de dos partes para reacondicionamiento | Cable existente, monitoreo temporal | Menor precisión; verificar efecto del entrehierro |
La relación del TC se selecciona a partir de la corriente nominal, no de la corriente de falla. La corriente de falla determina el factor límite de precisión y la resistencia de corta duración; la corriente nominal determina la relación. Una celda de 2.000 A con un nivel de falla de 25 kA necesita un TC que pueda transportar 2.000 A de forma continua y mantenerse preciso hasta el ajuste de protección, no un TC dimensionado solo para la carga.
La relación sigue las espiras:
3.1 Selección de núcleos: medición, protección y diferencial
Un solo TC físico puede contener varios núcleos, pero cada núcleo es un diseño separado. El núcleo de medición está optimizado para la precisión a corriente baja y normal; el núcleo de protección está optimizado para la estabilidad a alta corriente de falla; el núcleo diferencial está optimizado para igualar el otro lado del transformador. Pueden compartir una carcasa, pero no comparten una especificación.
Para un alimentador de MT típico, la lista de materiales puede verse así:
- Núcleo 1 — medición: 0,2S o 0,5S, carga nominal ajustada al medidor, precisión verificada al 1 %, 5 % y 20 % de la corriente nominal.
- Núcleo 2 — sobrecorriente: 5P20 o 5P30, ALF verificada contra la corriente de falla prospectiva, resistencia de corta duración verificada contra la clasificación del tablero.
- Núcleo 3 — falla a tierra: un núcleo de relación baja o un TC de secuencia cero separado, sensible a la corriente de falla a tierra esperada.
Para una protección diferencial de transformador, los dos lados pueden tener relaciones y grupos vectoriales diferentes. Los TC deben seleccionarse de modo que el relé pueda compensar la relación del transformador, y la relación del TC no debe ser tan alta que la corriente diferencial a baja carga desaparezca en el error de medición. Esta es una tarea de estudio de protección, no una selección de catálogo.
El TT en este nivel suele ser una unidad monofásica por fase, o una unidad trifásica en una carcasa común. Alimenta las entradas de tensión del relé, la función de verificación de sincronismo y el medidor. En una arquitectura 2N, cada sección de barra necesita su propio TT para que la protección aún pueda medir tensión cuando una sección está aislada.
4. Etapa 4: El transformador de MT/BT
El transformador de MT/BT es el límite entre la protección de MT al estilo de la empresa de servicios y el mundo de baja tensión de la sala de datos. La protección diferencial del transformador necesita TC en ambos lados; las relaciones de TC deben compensar la relación del transformador y el grupo vectorial. Los TC del lado de BT suelen montarse en el compartimiento secundario del transformador o en el tablero principal de BT.
Aquí también es donde el TC de neutro cobra importancia. Un transformador con neutro secundario puesto a tierra necesita un TC de neutro para protección de falla a tierra y medición. Si el neutro está puesto a tierra a través de resistencia, la relación del TC debe coincidir con la corriente de falla a tierra esperada, que puede ser de solo decenas de amperios, no los miles de amperios de una falla de fase.
4.1 Grupo vectorial e igualación de TC
El grupo vectorial del transformador determina el desfase entre los lados de AT y BT. Un transformador Dyn11, por ejemplo, introduce un desfase de 30°. El relé diferencial debe compensar este desfase, y las relaciones de TC en ambos lados deben seleccionarse de modo que el relé vea la misma corriente por unidad a carga nominal. Si los TC están desajustados, el relé puede ver una corriente diferencial a carga normal y ya sea disparar innecesariamente o desensibilizarse.
La relación de TC en cada lado suele elegirse a partir de la corriente nominal del transformador, no de la clasificación del tablero. En el lado de BT, el TC puede montarse en el compartimiento secundario del transformador; en el lado de AT, puede ser un TC de anillo alrededor del cable. Los dos TC pueden tener clases de precisión diferentes, pero su relación y polaridad deben coordinarse con los ajustes del relé.
Un error de especificación común es usar la misma clase de TC para los TC de fase y de neutro. El TC de fase puede ser un núcleo de protección 5P30; el TC de neutro puede necesitar una relación mucho más baja y una clase diferente para detectar una pequeña corriente de falla a tierra. Las dos funciones deben especificarse por separado.
5. Etapas 5–7: UPS, PDU y el rack de GPU
Por debajo del transformador de MT/BT, la tensión es de 0,4–0,69 kV CA. Este sigue siendo un dominio de distribución de energía, pero ya no es un dominio de transformadores de medida de AT según IEC. Los dispositivos son TC de baja tensión, bobinas Rogowski, sensores de efecto Hall o chips de medición. Miden la misma cantidad física, pero no son intercambiables con los TC de MT.
La etapa de UPS/ATS necesita medición de corriente en las rutas de entrada, salida y derivación, además de monitoreo de baterías. La etapa de PDU/busway necesita monitoreo de circuitos derivados para la asignación de energía y la detección de sobrecarga. La etapa de rack necesita medición de energía en la PSU o en el estante de energía del rack, a menudo a 48 V CC. A 48 V CC, un TC de CA convencional no funciona; el sensor debe ser apto para CC, o la medición debe derivarse de la telemetría de la PSU.
Por eso un solo "conteo de TC" puede ser engañoso. Un campus de 100 MW puede tener 200–300 transformadores de medida de AT/MT y miles de sensores de baja tensión. Pertenecen a diferentes líneas presupuestarias, diferentes especificaciones y diferentes regímenes de prueba.
5.1 Por qué un TC de 10 kV no puede usarse en la PDU
Es tentador pensar que un TC es un TC: mide corriente, así que un TC de anillo de 10 kV de repuesto debería funcionar a 400 V. No lo hace. El nivel de aislamiento, el tamaño de ventana, la relación, la carga y la clase de precisión son todos incorrectos para un circuito de baja tensión. Un TC de 10 kV con relación 600/5 puede tener un núcleo grande y una carga alta; a 400 V puede no resolver con precisión una corriente de rama de 20 A, y su aislamiento es innecesario y costoso.
En la PDU, el dispositivo correcto es un TC de baja tensión, una bobina Rogowski o un chip de medición diseñado para la corriente de rama y el espacio disponible. La medición puede ser de 1 % o 2 % de precisión, lo cual es adecuado para la asignación de energía pero no para la medición de facturación. El régimen de prueba también es diferente: un sensor de baja tensión se prueba con la PDU, no con el tablero de MT.
6. Coordinación de protecciones a lo largo de la cadena
La protección se organiza en zonas. Cada zona está delimitada por transformadores de corriente (TC), y los TC deben superponerse para que ninguna falla quede sin medir. La Figura 2 muestra las tres zonas principales en un campus de IA: protección diferencial de transformador (87T), protección diferencial de barra (87B) y protección de sobrecorriente/falla a tierra de alimentador (50/51, 50N/51N).
El parámetro del TC más importante para la protección no es la relación sino el factor límite de precisión. El TC debe mantenerse dentro de su error compuesto hasta la máxima corriente de falla que verá, incluido el desplazamiento de CC. La corriente primaria límite de precisión es:
Por ejemplo, un TC de 600/1 con clase 5P20 tiene una corriente primaria límite de precisión de 12 kA. Si la corriente de falla prospectiva es de 25 kA, el TC se saturará antes de que la corriente de falla alcance su pico, y el relé puede ralentizarse o no operar. Puede requerirse un núcleo 5P40 o 5P50, o un núcleo TPX/TPY con un desempeño transitorio definido.
La componente de CC empeora esto. Durante los primeros ciclos de una falla, la corriente está desplazada; un TC con un núcleo pequeño puede saturarse incluso cuando la corriente de falla simétrica está dentro de su ALF. Para alimentadores críticos de campus de IA, solicite el desempeño transitorio y el comportamiento de remanencia, no solo la clase 5P.
6.1 Un ejemplo de saturación
Considere un TC de 600/1 con clase 5P20 en un alimentador con una corriente de falla prospectiva de 25 kA. La corriente primaria límite de precisión es 20 × 600 = 12 kA. La corriente de falla es más del doble del ALF, por lo que el TC se saturará durante la falla. El relé aún puede disparar, pero la medición de la corriente de falla será incorrecta y la coordinación con la protección aguas arriba puede perderse.
Un núcleo 5P50 daría 30 kA, lo que cubre la corriente de falla simétrica con margen. Si la corriente de falla tiene un desplazamiento de CC significativo, el núcleo requerido puede ser aún mayor, o puede necesitarse un núcleo TPX/TPY con un desempeño transitorio definido. La respuesta correcta proviene del estudio de fallas y de los ajustes del relé, no de una regla empírica.
| Función de protección | Ubicación del TC | Clase típica | Verificación clave |
|---|---|---|---|
| Diferencial de transformador (87T) | Lados de AT y MT, más neutro | 5P30, TPS/TPX o TPY | Compensación de relación, grupo vectorial, emparejamiento de TC |
| Diferencial de barra (87B) | Todas las entradas y alimentadores de salida | 5P30 o TPS | Consistencia de relación de TC, saturación, superposición de zonas |
| Sobrecorriente de alimentador (50/51) | TC de fase del alimentador | 5P20/5P30 | ALF frente a corriente de falla prospectiva |
| Falla a tierra (50N/51N) | TC de neutro o de núcleo balanceado | 5P10/5P20 o núcleo balanceado sensible | Corriente de falla baja, relación, conexión residual |
| Medición / facturación | TC de línea o de alimentador | 0.2S/0.5S | Carga nominal, precisión a baja carga, calibración |
7. Precisión, carga nominal y la decisión de 1 A frente a 5 A
Un TC es una fuente de corriente; su precisión solo está garantizada dentro de una carga nominal especificada. El circuito secundario incluye el devanado del TC, el cable, el relé/medidor y los terminales:
La resistencia del cable es:
Por esto importa la decisión de 1 A frente a 5 A. Con el mismo VA, un secundario de 1 A reduce la pérdida en el cable en un factor de 25. Para un recorrido largo desde una sala de MT remota hasta una sala de control central, un TC de 5 A puede consumir toda su carga nominal en el cable; un TC de 1 A deja más margen para el relé y el medidor.
| Corriente secundaria | Ventajas | Desventajas | Uso típico |
|---|---|---|---|
| 5 A | Relés y medidores estándar; menos espiras; menor costo del TC | Mayor carga en el cable; recorridos más cortos | Tableros de media tensión compactos, recorridos de cable cortos |
| 1 A | Menor carga en el cable; recorridos más largos; mejor para campus grandes | Más espiras; TC más grande; mayor costo | Salas de MT remotas, campus de IA grandes, proyectos de exportación |
El lado del transformador de tensión (TT) tiene una cuestión de carga nominal similar. Un transformador de tensión capacitivo (CVT) tiene un divisor capacitivo y una unidad electromagnética; la tensión intermedia la fija el divisor:
Si C1 o C2 cambian con la temperatura, la humedad o un elemento fallado, la tensión secundaria cambia incluso cuando la relación de la placa de características es correcta. Por esto las pruebas de capacitancia y de tan delta siguen siendo importantes, y por esto una falla de un CVT puede pasar una prueba de relación a baja tensión.
| Clase | Aplicación típica | Precisión a baja carga | Notas |
|---|---|---|---|
| 0.2S | Medición para facturación, facturación a inquilinos | Especificada hasta el 1% de la corriente nominal | Preferida para campus de IA con largos períodos de baja carga |
| 0.5S | Asignación de costos internos, medición de verificación | Especificada hasta el 1% | Buen compromiso cuando no se requiere precisión de facturación |
| 0.5 | Medición general | Precisión garantizada desde una corriente mayor | Puede desviarse a baja carga; verifique la carga nominal real |
| 5P20/5P30 | Protección de sobrecorriente | No aplica | Verifique el ALF frente a la corriente de falla prospectiva |
| TPX/TPY/TPS | Protección diferencial y crítica | No aplica | Especifique el desempeño transitorio y la remanencia |
8. La cadena de señal digital
En un diseño convencional, cada TC/TT se cablea a un relé o medidor, y el relé o medidor envía datos al SCADA. En una subestación digital, el TC/TT puede alimentar una unidad de fusión, que publica valores muestreados sobre IEC 61850-9-2. El relé de protección se suscribe a esos valores, y el sistema SCADA/DCIM recibe los mismos datos a través del bus de proceso o el bus de estación.
La digitalización no elimina la necesidad de una selección correcta de TC/TT. Hace la selección más visible: una unidad de fusión con clase de precisión 0.1% no puede compensar un TC que está fuera de su carga nominal, y un error de sincronización temporal de unos pocos milisegundos puede hacer inútil una medición perfectamente precisa para la correlación de eventos. La cadena de precisión y la cadena de sincronización temporal deben diseñarse juntas.
8.1 LPIT y unidades de fusión
Un transformador de medida de baja potencia (LPIT) no es simplemente un TC más pequeño. Produce una salida de baja tensión —a menudo unos pocos voltios o una señal digital— y se especifica bajo IEC 61869-6. Debido a que la salida es baja, la carga del cableado secundario es mucho menos crítica, pero el sensor necesita una fuente de alimentación local o una unidad de fusión, y su precisión puede depender de la temperatura y el envejecimiento.
La unidad de fusión muestrea las salidas del LPIT y las publica sobre IEC 61850-9-2. También proporciona la marca de tiempo para cada muestra. La precisión de la unidad de fusión y la estabilidad de la base de tiempo son parte de la cadena de medición; una unidad de fusión de 0.1% con un error de tiempo de 1 ms no es un sistema de medición de 0.1% para la correlación de eventos. Para la protección, la unidad de fusión debe cumplir los requisitos de latencia y sincronización del relé, no solo la clase de precisión.
9. Puesta en servicio y aceptación en fábrica
Los transformadores de medida se someten a pruebas de rutina en fábrica y se ponen en servicio en sitio. Para un campus de IA, el plan de pruebas debe incluir:
| Prueba | Fábrica | Sitio | Qué detecta |
|---|---|---|---|
| Relación y polaridad | Sí | Sí | Errores de cableado, núcleos invertidos |
| Resistencia de aislamiento / rigidez dieléctrica | Sí | Sí | Daño en el aislamiento, humedad |
| Excitación / saturación | Sí | Opcional | Defectos del núcleo, clase incorrecta |
| Medición de carga | Sí | Sí | Carga real del circuito versus placa de características |
| Descargas parciales | Sí | Opcional | Defectos de aislamiento en resina colada |
| Cableado secundario / prueba de disparo | No | Sí | Circuitos abiertos, polaridad de TC incorrecta, ajustes de relé |
9.1 Secuencia de pruebas en sitio
Una secuencia práctica para un campus de IA es: inspección visual y verificación de placa de características, resistencia de aislamiento, relación y polaridad, medición de carga, continuidad del cableado secundario, ajustes de relé y prueba de disparo. El orden importa: una prueba de relación antes de la verificación del cableado puede pasar en los terminales del TC pero fallar en el relé porque el cable está conectado al núcleo equivocado.
Para subestaciones digitales, agregue la prueba de la unidad de fusión: calidad de las muestras, estado de sincronización de tiempo, latencia de red y suscripción del relé al flujo de datos correcto. Una unidad de fusión que publica los valores correctos pero la marca de tiempo incorrecta es peor que un TC convencional, porque el error es invisible para el medidor pero visible en el registro de eventos.
El error más común en sitio no es un TC defectuoso; es un error de cableado. Una polaridad invertida, un secundario abierto, un bloque de prueba en cortocircuito o una derivación de relación incorrecta pueden hacer que un TC sano parezca defectuoso. El plan de puesta en servicio debe incluir una verificación punto a punto de cada núcleo y una prueba de disparo de cada función de protección.
10. Preguntas frecuentes
¿Puede un solo TC servir tanto para medición como para protección?
Puede tener dos núcleos en una misma carcasa, pero los núcleos de medición y de protección deben especificarse por separado. Un solo núcleo no puede optimizar simultáneamente la precisión a baja carga y la estabilidad ante fallas elevadas.
¿Por qué usar un transformador de tensión capacitivo en lugar de un transformador de tensión inductivo a 220 kV?
Un transformador de tensión capacitivo es más compacto y económico en extra alta tensión porque el divisor capacitivo comparte el esfuerzo de tensión. La contrapartida es una respuesta transitoria más compleja y la necesidad de amortiguamiento de ferroresonancia.
¿Es siempre suficiente un TC 5P30 para un campus de IA?
No. Verifique la corriente de falla prospectiva y la componente de CC. Un TC 5P30 con relación 600/1 tiene un ALF de 18 kA; si el nivel de falla es de 25 kA, puede saturarse. Use un ALF mayor o una clase de desempeño transitorio cuando se requiera.
¿Necesito un transformador de tensión en cada sección de barra de media tensión?
En una arquitectura 2N, sí: cada sección debe tener su propia fuente de tensión para que las funciones de protección y verificación de sincronismo sigan disponibles cuando la otra sección esté aislada.
¿Los TC de baja tensión en las PDU forman parte del paquete de transformadores de medida?
No. Son sensores de baja tensión con normas, aislamiento y requisitos de precisión diferentes. Manténgalos en una especificación y línea de presupuesto separadas.
11. Conclusión
El recorrido desde 110 kV hasta la GPU es un recorrido por varios dominios de medición. Los TC y transformadores de tensión capacitivos de alta tensión definen la interfaz con la red; los TC y transformadores de tensión de media tensión definen las zonas de protección; los TC y sensores de baja tensión definen el panorama energético de la sala de datos. Los instrumentos cambian, pero el principio no: cada zona de protección necesita un límite definido, cada medidor necesita una carga definida y cada señal digital necesita una precisión y una base de tiempo definidas.
Para el aspecto de cantidades, consulte el modelo de planificación de 100 MW. Para ejemplos de productos, consulte el TC de media tensión LZZBJ9-10GWA,B,C, el TC de barra LMZ9-10 y el transformador de tensión de interior JDZ10-35R. Para la disyuntiva entre transformador de tensión capacitivo y transformador de tensión inductivo, lea la guía de selección.
Referencias
- IEC 61869-2:2012. Instrument transformers — Part 2: Additional requirements for current transformers.
- IEC 61869-3:2011. Instrument transformers — Part 3: Additional requirements for inductive voltage transformers.
- IEC 61869-5:2011. Instrument transformers — Part 5: Additional requirements for capacitor voltage transformers.
- IEC 61869-6:2016. Instrument transformers — Part 6: Additional general requirements for low-power instrument transformers.
- IEC 61869-9:2016. Instrument transformers — Part 9: Digital interface for instrument transformers.
- IEC 61850-9-2:2011. Communication networks and systems for power utility automation — Part 9-2: Sampled values over ISO/IEC 8802-3.
- IEEE C57.13-2016. IEEE Standard Requirements for Instrument Transformers. https://standards.ieee.org/ieee/829/4867/
- IEEE C37.110-2007. IEEE Guide for the Application of Current Transformers Used for Protective Relaying Purposes.
- IEEE C37.91-2021. IEEE Guide for Protective Relay Applications to Power Transformers.
- Electrical Engineering Portal. Instrument Current and Voltage Transformers (course PDF). https://electrical-engineering-portal.com/res/Instrument-Current-and-Voltage-Transformers-2.pdf
- International Energy Agency (IEA). Energy and AI. 2025. https://www.iea.org/reports/energy-and-ai
- Lawrence Berkeley National Laboratory. 2024 United States Data Center Energy Usage Report. 2024. https://eta-publications.lbl.gov/publications/2024-lbnl-data-center-energy-usage-report
- Schneider Electric. AI Factory: Design, simulate, build, operate and maintain high-density AI infrastructure. https://www.se.com/us/en/work/solutions/ai-factory/
- NVIDIA. GB200 NVL72. https://www.nvidia.com/en-us/data-center/gb200-nvl72/
Las descripciones por etapa y las recomendaciones de TC/transformadores de tensión son una guía de diseño, no un sustituto de un diagrama unifilar específico del proyecto, un estudio de protección, un cálculo de carga de TC y una revisión del código de red local.
