Teste de Grupo Vetorial do Transformador de Energia

Definição do Teste de Grupo Vetorial

O teste de grupo vetorial de um transformador verifica a sequência de fases e a diferença angular para garantir que os transformadores possam operar em paralelo.

Teste de Grupo Vetorial do Transformador

O grupo vetorial de um transformador é essencial para a operação bem-sucedida de transformadores em paralelo. Cada transformador de energia elétrica deve passar por um teste de grupo vetorial na fábrica para garantir que corresponda ao grupo vetorial especificado pelo cliente.

A sequência de fases, ou a ordem em que as fases atingem seu pico de tensão, deve ser idêntica para transformadores operando em paralelo. Caso contrário, cada par de fases entrará em curto-circuito durante o ciclo.

Várias conexões secundárias estão disponíveis em relação a várias conexões primárias trifásicas em um transformador trifásico. Portanto, para a mesma tensão trifásica aplicada no primário, pode haver diferentes tensões secundárias trifásicas com várias magnitudes e fases, dependendo da conexão interna do transformador.

Vamos discutir em detalhes por meio de um exemplo para melhor compreensão.

Sabemos que, as bobinas primária e secundária em qualquer perna têm tensões induzidas que estão em fase temporal. Consideremos dois transformadores com o mesmo número de espiras primárias e as bobinas primárias conectadas em estrela.

O número de espiras secundárias por fase em ambos os transformadores também é o mesmo. Mas o primeiro transformador tem a secundária conectada em estrela e o outro transformador tem a secundária conectada em delta. Se as mesmas tensões forem aplicadas no primário de ambos os transformadores, a tensão induzida secundária em cada fase estará na mesma fase temporal que a respectiva fase primária, pois as bobinas primária e secundária da mesma fase são enroladas na mesma perna no núcleo do transformador.

No primeiro transformador, como a secundária está conectada em estrela, a tensão de linha secundária é √3 vezes a tensão induzida por bobina secundária de fase. No entanto, no caso do segundo transformador, onde a secundária está conectada em delta, a tensão de linha é igual à tensão induzida por bobina secundária de fase. Se analisarmos o diagrama vetorial das tensões de linha secundárias de ambos os transformadores, descobriremos facilmente que haverá uma clara diferença angular de 30° entre as tensões de linha desses transformadores.

Se tentarmos operar esses transformadores em paralelo, uma corrente circulante fluirá entre eles devido à diferença de ângulo de fase entre suas tensões de linha secundárias. Essa diferença de fase não pode ser compensada. Portanto, transformadores com deslocamentos de fase de tensão secundária não podem ser usados para operação em paralelo de transformadores.

A tabela a seguir mostra conexões onde os transformadores podem operar em paralelo, considerando a sequência de fases e as diferenças angulares. Com base em sua relação vetorial, os transformadores trifásicos são divididos em diferentes grupos vetoriais. Transformadores dentro do mesmo grupo vetorial podem ser facilmente paralelizados se atenderem a outras condições para operação em paralelo.

Procedimento do Teste de Grupo Vetorial do Transformador

Vamos considerar um transformador YNd11.

• Conecte o ponto neutro da bobina conectada em estrela à terra.

• Junte 1U do HV e 2W do LV juntos.

• Aplique 415 V, alimentação trifásica aos terminais HV.

• Meça as tensões entre os terminais 2U-1N, 2V-1N, 2W-1N, ou seja, as tensões entre cada terminal LV e o neutro HV.

• Também meça as tensões entre os terminais 2V-1V, 2W-1W e 2V-1W.

Para o transformador YNd11, encontraremos,

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

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

O teste de grupo vetorial do transformador para outros grupos também pode ser feito de maneira semelhante.