Tipus de transformadors de terra i connexions d'enrotllaments

El transformador de puesta a tierra és un tipus especial de transformador principalment utilitzat per a la protecció de puesta a tierra en sistemes elèctrics. El disseny i els mètodes de connexió de les bobines d'aquest transformador són crucials per assegurar el funcionament segur dels sistemes elèctrics.

1. Funció del Transformador de Puesta a Tierra
La funció principal del transformador de puesta a tierra és proporcionar protecció de puesta a tierra en els sistemes elèctrics. Quan es produeix un defecte a terra en el sistema, el transformador de puesta a tierra ajuda a limitar la corrent de defecte, assegurant així la protecció de l'equipament i la seguretat de les persones.

2. Tipus de Transformadors de Puesta a Tierra
Hi ha diversos tipus de transformadors de puesta a tierra, incloent-hi:

• Transformador de Puesta a Tierra Resonant: Aquest transformador limita la corrent de defecte a terra mitjançant el principi de resonància.

• Transformador de Puesta a Tierra d'Alta Impedància: Aquest transformador limita la corrent de defecte augmentant la impedància de puesta a tierra.

• Transformador de Puesta a Tierra de Baixa Impedància: Aquest transformador neteja ràpidament els defectes reduint la impedància de puesta a tierra.

3. Mètodes de Connexió de les Bobines
El mètode de connexió de les bobines d'un transformador de puesta a tierra afecta significativament el seu rendiment. Els següents són alguns mètodes comuns de connexió de les bobines:

3.1 Connexió Estrella-Estrella (Y-Y)

• Avantatges: Estructura simple, fàcil manteniment.

• Inconvenients: Corrent de defecte a terra gran, pot requerir mesures de protecció addicionals.

3.2 Connexió Estrella-Triangular (Y-Δ)

• Avantatges: Pot limitar la corrent de defecte a terra i millorar la estabilitat del sistema.

• Inconvenients: Estructura complexa, cost més elevat.

3.3 Connexió Estrella-Oberta (Y-O)

• Avantatges: Pot proporcionar corrent de seqüència zero, facilitant la detecció de defectes.

• Inconvenients: Requereix dispositius de protecció especials.

3.4 Connexió Triangular-Triangular (Δ-Δ)

• Avantatges: Pot proporcionar alta impedància per limitar la corrent de defecte.

• Inconvenients: Estructura complexa, difícil manteniment.

4. Disseny de les Bobines
El disseny de les bobines d'un transformador de puesta a tierra ha de tenir en compte els següents aspectes:

• Nivell d'Aïllament: Assegurar que les bobines puguin suportar una alta tensió.

• Selecció del Conductor: Triar el material i la mida del conductor adequats per complir amb els requisits de corrent i càrrega tèrmica.

• Disposició de les Bobines: Optimitzar la disposició de les bobines per reduir la pèrdua de histeresis i la pèrdua de corrents de Foucault.

5. Protecció del Transformador de Puesta a Tierra

Els transformadors de puesta a tierra necessiten estar equipats amb dispositius de protecció adequats per assegurar la desconexió oportuna de la corrent en cas de defectes. Aquests dispositius de protecció inclouen:

• Protecció de Sobrecorrent: Desconnecta automàticament la corrent quan aquesta supera el valor establert.

• Protecció de Defecte a Terra: Desconnecta automàticament la corrent quan detecta un defecte a terra.

• Protecció de Temperatura: Monitoritza la temperatura del transformador i emet avisos o desconnecta la corrent quan aquesta supera el valor establert.

6. Proves i Manteniment del Transformador de Puesta a Tierra
Per assegurar la fiabilitat dels transformadors de puesta a tierra, són necessàries proves i manteniments regulars. Això inclou:

• Prova de Resistència a l'Aïllament: Comprova el rendiment d'aïllament de les bobines.

• Prova de Tensió de Suport: Comprova el rendiment de les bobines sota alta tensió.

• Monitorització de la Temperatura: Comprova regularment la temperatura del transformador per assegurar-se que es manté dins de l'interval normal.

• Neteja i Inspecció: Neteja regularment el transformador i comprova si hi ha danys o desgast.

7.Conclusió
Els transformadors de puesta a tierra són una part indispensable dels sistemes elèctrics, i els seus mètodes de connexió de bobines tenen un impacte significatiu en la seguretat i estabilitat del sistema. A través de la selecció de mètodes de connexió de bobines adequats, el disseny de structures de bobines racionals, l'equipament amb dispositius de protecció apropiats i la realització regular de proves i manteniment, es pot assegurar l'operació eficient i segura dels transformadors de puesta a tierra.