Transformadores de distribución de rede que sirven a redes de cuadrícula e puntuales
Alojados en bóvedas
Os transformadores de rede, que son transformadores de distribución que sirven ás redes de grella e de puntos, son unidades trifásicas de gran tamaño.
Segundo ANSI C57.12.40 - 1982, as unidades de rede xeralmente clasifícanse como de tipo bóveda ou de tipo subterráneo:
Os transformadores de rede tamén empregan-se en edificios, xeralmente no sótano. Neses casos, poden utilizarse transformadores de tipo bóveda, sempre que a sala estea correctamente construída e protexida para ese propósito. As empresas de servizos públicos tamén poden optar por unidades secas e unidades con óleos aislantes menos inflamables.
Características técnicas
Un transformador de rede está equipado cun interruptor trifásico do lado primario, que é capaz de abrir, pechar ou cortocircuitar a conexión do lado primario a terra. As súas voltagens secundarias estándar son 216Y/125 V e 480Y/277 V. A táboa 1 a continuación lista as especificacións estándar.
Os transformadores cunha capacidade nominal de 1000 kVA ou menos teñen unha impedancia do 5%; para aqueles cunha capacidade nominal que excede os 1000 kVA, a impedancia estándar é do 7%.
A relación reactancia-resistencia (X/R) xeralmente varía entre 3 e 12. Os transformadores con menor impedancia (como os que teñen unha impedancia do 4%) presentan menores caídas de tensión e maiores correntes de falla no lado secundario. (As maiores correntes de falla no lado secundario son beneficiosas para eliminar fallos na rede.) No entanto, a menor impedancia ten un custo – resulta en maiores correntes circulantes e peor equilibrio de carga entre transformadores.
Os transformadores cunha capacidade nominal de 1000 kVA ou menos teñen unha impedancia do 5%; para aqueles cunha capacidade nominal que excede os 1000 kVA, a impedancia estándar é do 7%. A relación reactancia-resistencia (X/R) xeralmente varía entre 3 e 12. Os transformadores con menor impedancia (como os que teñen unha impedancia do 4%) presentan menores caídas de tensión e maiores correntes de falla no lado secundario. (As maiores correntes de falla no lado secundario son beneficiosas para eliminar fallos na rede.) No entanto, a menor impedancia ten un custo – resulta en maiores correntes circulantes e peor equilibrio de carga entre transformadores.
Conexións de aterramento
A maioría dos transformadores de rede están conectados delta - estrela aterrada. Bloqueando a corrente de secuencia cero, esta conexión mante a corrente de aterramento nos cables primarios a un nivel baixo. En consecuencia, pode empregarse un rele de falla a terra altamente sensible no interruptor de circuito da subestación. O bloqueo da corrente de secuencia cero tamén reduce a corrente nos neutros dos cables e nas coberturas dos cables, incluíndo harmónicos de secuencia cero, principalmente o terceiro harmónico. En caso de falla de liña primaria a terra, o interruptor de alimentación salta, pero os transformadores de rede continuarán retroalimentando a falla ata que todos os protectores de rede actúen (e algunha pode fallar). Nese punto, os transformadores de rede retroalimentarán a alimentación primaria como un circuito non aterrado.
En un circuito non aterrado, unha falla de fase única a terra causa un desprazamento do punto neutro, que eleva a tensión fase-neutro das fases non defectuosas ao nivel de tensión fase-fase. As cargas non de rede conectadas fase-neutro estarán expostas a esta sobre tensión. Algúns sistemas adoptan o método de conexión estrela aterrada - estrela aterrada.
Esta conexión é máis adecuada para alimentadores combinados. En caso de falla de liña primaria a terra, o interruptor de alimentación salta. Para a corrente de retroalimentación ao primario a través da rede, a conexión estrela-estrela aínda proporciona un punto de referencia de aterramento, reducindo así a probabilidade de sobre tensão. A conexión estrela aterrada - estrela aterrada tamén diminúe a probabilidade de ferroresonancia cando o transformador sofre conmutación de polo único.
A maioría dos transformadores de rede son de tipo núcleo, coa estrutura do núcleo sendo de tres patas (trifásico, tricolumnar) ou de cinco patas (trifásico, pentalcolumnar). O núcleo de tres patas, se é un núcleo apilado ou enrollado, é adecuado para a conexión delta-estrela aterrada (pero non para a conexión estrela aterrada-estrela aterrada debido a problemas de calentamento do tanque). Un transformador de núcleo de cinco patas é adecuado para ambos os tipos de conexión mencionados anteriormente.
