Quais são os testes rotineiros para transformadores de tensão externos?
1. Introdução
Transformadores de tensão externos são equipamentos-chave para garantir a segurança dos aparelhos elétricos. É necessário uma análise de testes científica e abrangente para evitar perigos e perdas de propriedade causados por operação inadequada. A análise de testes pode orientar a formulação de estratégias de operação e precauções, assegurar o funcionamento estável do equipamento e maximizar os benefícios econômicos e sociais.
2. Conceito de Transformadores de Tensão Externos
Um transformador de tensão externo é, essencialmente, um transformador de redução externo, com a função principal de isolar a eletricidade de alta tensão:
2.1 Métodos de Teste e Princípios de Funcionamento
O método de conexão reversa é frequentemente usado para testar transformadores de tensão externos. O método de conexão reversa detecta a tangente do ângulo de perda dielétrica da isolação das seguintes três partes:
2.2 Análise de Defeitos do Método de Conexão Reversa
O método de conexão reversa tem três deficiências:
Para ser preciso, os transformadores de tensão e os transformadores de potência têm princípios de funcionamento aproximadamente iguais. Sua estrutura básica consiste em três partes: o núcleo de ferro, a bobina primária e a bobina secundária. A função principal de um transformador de potência é transmitir energia elétrica, portanto, geralmente tem uma capacidade grande. Um transformador de tensão tem como função principal transformar a tensão, garantindo o fornecimento de energia para instrumentos de medição e dispositivos de proteção relé, e medir tensão, potência e energia elétrica nos circuitos. Deve-se notar que os transformadores de tensão também podem analisar e monitorar falhas de linha. Esses fatores determinam que os transformadores de tensão externos tenham capacidades relativamente pequenas. Normalmente, os transformadores de tensão externos operam sob condições sem carga. O diagrama de análise do princípio de funcionamento do transformador de tensão é mostrado na Figura 1.
Como se vê no diagrama, a bobina de alta tensão do transformador de tensão é paralela a outros circuitos relevantes no circuito primário. A tensão secundária é proporcional à tensão primária e reflete seu valor. A relação entre as tensões nominais das bobinas primária e secundária é a relação de transformação nominal, geralmente Kn = U1/U2. Além disso, a bobina primária é paralela no circuito primário, então o lado secundário não pode ser curto-circuitado — um curto-circuito geraria uma corrente forte, danificando o transformador e, em casos graves, paralisando a linha. Da mesma forma, durante os testes de transformadores de tensão externos, para evitar tensões excessivamente altas ou baixas, aterre a bobina secundária, o núcleo de ferro e a carcaça. Isso garante que o transformador e o equipamento externo permaneçam seguros mesmo se ocorrerem acidentes.
3. Classificação de Transformadores de Tensão Externos
Classificados pelo princípio de funcionamento dos transformadores de tensão: Transformadores eletromagnéticos de tensão e transformadores capacitivos de tensão.
Classificados pelas características de condições de trabalho específicas ao ar livre: Transformadores de tensão externos convencionais e transformadores de tensão externos especiais.
Classificados pelo número de fases dos transformadores de tensão: Tipo monofásico e tipo trifásico. Geralmente, um transformador de tensão monofásico refere-se a um que pode ser fabricado para qualquer nível de tensão e pode realizar conversão conforme necessário em diferentes condições para garantir todas as mudanças necessárias; enquanto um transformador de tensão trifásico é limitado a níveis de tensão de 10 kV ou inferior.Embora este tipo de transformador de tensão tenha certas limitações em grande medida, é relativamente adequado para desempenhar seu valor e papel em situações específicas.
Classificados pelo número de bobinas dos transformadores de tensão: Tipo combinado de dupla bobina e tipo combinado de triplo bobina.
Classificados pela estrutura de isolamento: Tipo seco, tipo moldado em plástico, tipo preenchido com gás e tipo imerso em óleo. Claro, quanto ao tipo de transformador de tensão externo a ser usado, é necessário considerar plenamente o ambiente de trabalho e as características reais do transformador de tensão inteiro para uma análise específica.
4. Análise dos Modos de Conexão de Transformadores de Tensão Externos em Testes Rotineiros
No teste completo de transformadores de tensão externos, o modo de conexão é um elo relativamente chave e importante no transformador de tensão inteiro, e precisamos analisá-lo para garantir a segurança e estabilidade do teste inteiro.
4.1 Conexão Monofilar
É um modo de conexão que utiliza um transformador de tensão monofásico para medir a tensão de uma certa fase ao solo ou a tensão entre fases. O método de conexão deste transformador de tensão é主要用于确保翻译的准确性和完整性，但似乎在复制过程中出现了错误。以下是正确的翻译：
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É um modo de conexão que utiliza um transformador de tensão monofásico para medir a tensão de uma certa fase ao solo ou a tensão entre fases. Este método de conexão de transformador de tensão é principalmente usado para circuitos trifásicos relativamente simétricos. 4.2 Modo de Conexão V-V O chamado modo de conexão V-V refere-se a conectar dois transformadores monofásicos em uma estrutura incompleta. Este modo de conexão pode ser usado para medir melhor a tensão entre fases, mas também tem uma desvantagem, que é não poder medir a tensão ao solo. Notavelmente, é amplamente utilizado em redes elétricas com tensão de 20 kV ou inferior, onde o ponto neutro não está aterrado ou está aterrado por um indutor de extinção de arco. 4.3 Conexão Y0-Y0 Este modo de conexão conecta tanto os lados primário quanto secundário do transformador monofásico de um único transformador de tensão no tipo Y0. Este modo de conexão tem uma grande vantagem, que é poder fornecer energia a medidores e relés que requerem tensão e a medidores de monitoramento de isolamento que requerem tensão de fase. Geralmente, este modo de conexão é usado apenas em sistemas abaixo de 35 kV. 5 Análise de Precauções Durante Testes Rotineiros de Transformadores de Tensão Externos Durante o processo de teste, antes do teste formal do transformador de tensão, é necessário um tratamento e teste científico da polaridade e da resistência de isolamento do transformador de tensão. Isso é para garantir que o transformador de tensão não sofra perdas desnecessárias devido a fatores externos durante o teste. A conexão do transformador de tensão externo deve ser correta. Em particular, deve-se notar que a bobina primária e o circuito sob teste devem ser conectados em paralelo, e a bobina secundária e as bobinas de tensão dos instrumentos de medição e dispositivos de proteção conectados devem ser conectadas em paralelo. Também deve-se notar que a correção da polaridade deve ser garantida simultaneamente. Durante o teste, a carga no lado secundário do transformador de tensão não deve exceder sua capacidade nominal especificada em circunstâncias normais. Se exceder, isso levará a um grande erro de dados do transformador inteiro, e os valores normais necessários não poderão ser obtidos. O lado secundário do transformador de tensão não deve ser curto-circuitado. Isso ocorre porque a impedância interna do transformador de tensão é muito pequena. Se o circuito for curto-circuitado, uma corrente grande será gerada, o que causará grandes danos ao equipamento de transformador de tensão inteiro. Em casos graves, isso pode até ameaçar a segurança pessoal do pessoal de teste. Além disso, se possível, certos equipamentos de proteção e monitoramento devem ser instalados no lado primário para garantir a estabilidade do sistema de teste inteiro e evitar situações desnecessárias. Para garantir melhor a medição de testes relevantes e a segurança do pessoal de teste, a bobina secundária deve ser aterrada em um ponto durante o experimento. A vantagem disso é que, mesmo que ocorra danos de isolamento, pode-se garantir bem a segurança de bens e pessoas. 6 Conclusão Através da análise de testes de transformadores de tensão externos, métodos de teste e precauções relativamente completos e científicos são formulados. Assegure realmente o progresso normal de todo o teste, proteja a segurança do equipamento e do pessoal, e forneça uma base confiável para a aplicação de transformadores de tensão externos no campo de fornecimento de energia para maximizar seu valor.
