Proba do Grupo Vectorial do Transformador de Potencia

Definición do ensaio de grupo vectorial

O ensaio de grupo vectorial dun transformador comprueba a secuencia de fase e a diferenza angular para asegurar que os transformadores poden operar en paralelo.

Ensaio de grupo vectorial do transformador

O grupo vectorial dun transformador é esencial para a operación exitosa en paralelo dos transformadores. Cada transformador eléctrico de potencia debe someterse a un ensaio de grupo vectorial na fábrica para asegurar que coincide co grupo vectorial especificado polo cliente.

A secuencia de fase, ou a orde na que as fases alcanzan o seu voltaxe pico, debe ser idéntica para os transformadores que operan en paralelo. De outro xeito, cada par de fases se curto-circuitará durante o ciclo.

Existen varias conexións secundarias respecto ás diferentes conexións trifásicas primarias nun transformador trifásico. Polo tanto, para o mesmo voltaxe trifásico aplicado no primario, pode haber diferentes voltaxes secundarios trifásicos con varias magnitudes e fases para diferentes conexións internas do transformador.

Vamos ter unha discusión detallada con exemplo para mellor comprensión.

Sabemos que, as bobinas primaria e secundaria en calquera extremidade teñen emfs inducidos que están en fase temporal. Consideremos dous transformadores co mesmo número de voltas primarias e as bobinas primarias están conectadas en estrela.

O número de voltas por fase no secundario en ambos os transformadores tamén é o mesmo. Pero o primeiro transformador ten un secundario conectado en estrela e o outro transformador ten un secundario conectado en delta. Se se aplican os mesmos voltaxes no primario de ambos os transformadores, o emf inducido no secundario en cada fase estará na mesma fase temporal que a respectiva fase primaria, xa que as bobinas primaria e secundaria da mesma fase están enroscadas na mesma extremidade no núcleo do transformador. 

No primeiro transformador, como o secundario está conectado en estrela, o voltaxe de liña secundario é √3 veces o voltaxe inducido por cada bobina de fase secundaria. Pero no caso do segundo transformador, onde o secundario está conectado en delta, o voltaxe de liña é igual ao voltaxe inducido por cada bobina de fase secundaria. Se analizamos o diagrama vectorial dos voltaxes de liña secundarios de ambos os transformadores, facilmente encontraremos unha clara diferenza angular de 30º entre os voltaxes de liña destes transformadores.

Se intentamos facer funcionar estes transformadores en paralelo, fluirá unha corrente circulante entre eles debido á diferenza de ángulo de fase entre os seus voltaxes de liña secundarios. Esta diferenza de fase non pode compensarse. Polo tanto, os transformadores con desprazamentos de fase nos voltaxes secundarios non poden usarse para a operación en paralelo de transformadores.

A seguinte táboa mostra conexións onde os transformadores poden operar en paralelo, tendo en conta a secuencia de fase e as diferenzas angulares. Basándose na súa relación vectorial, os transformadores trifásicos divídense en diferentes grupos vectoriais. Os transformadores dentro do mesmo grupo vectorial poden ser facilmente paralelizados se cumpren outras condicións para a operación en paralelo.

Procedemento do ensaio de grupo vectorial do transformador

Consideremos un transformador YNd11.

• Conecte o punto neutro da bobina conectada en estrela coa terra.

• Unir 1U do HV e 2W do LV xuntos.

• Aplicar unha alimentación trifásica de 415 V aos terminais HV.

• Medir os voltaxes entre os terminais 2U-1N, 2V-1N, 2W-1N, iso é, os voltaxes entre cada terminal LV e o neutro HV.

• Tamén medir os voltaxes entre os terminais 2V-1V, 2W-1W e 2V-1W.

Para o transformador YNd11, atoparemos,

2U-1N > 2V-1N > 2W-1N

2V-1W > 2V-1V ou 2W-1W .

O ensaio de grupo vectorial do transformador para outros grupos tamén pode realizarse de forma semellante.