Transformadors Elèctrics 101: Corrent d'entrada repentina Regulació de tensió i més

Quins són els tipus de transformadors d'energia, i quins són els seus components principals?

Els transformadors d'energia estan disponibles en diversos tipus per satisfer les demandes evolutives dels sistemes d'energia. Es poden classificar com a monofàsics o trifàsics basant-se en la configuració de fase; de tipus nucli o carcassa segons l'arranjament relatiu de les bobines i el nucli; i de tipus sec, refrigerat per aire, amb circulació forçada d'oli i refrigerat per aire, o refrigerat per aigua segons els mètodes de refrigeració. En termes d'aislament del punt neutre, els transformadors es categoritzen com totalment aïllats o parcialment aïllats. A més, les classes d'aislament de les bobines es designen com A, E, B, F i H basant-se en el tipus de material. Cada tipus de transformador té requisits operatius específics. Els components principals d'un transformador d'energia inclouen el nucli, les bobines, els còdex, el dipòsit d'oli, el conservador (almohadilla d'oli), el radiador i els accessoris associats.

Què és la corrent d'entrada en els transformadors, i què la provoca?

La corrent d'entrada fa referència a la corrent transitoria que flueix en les bobines del transformador quan es connecta inicialment la tensió. Això ocorre quan el flux magnètic residual al nucli s'alinea amb el flux magnètic produït per la tensió aplicada, fent que el flux total superi el nivell de saturació del nucli. Això resulta en una gran corrent d'entrada, que pot arribar a ser 6 a 8 vegades la corrent nominal. La magnitud de la corrent d'entrada depèn de factors com l'angle de fase de la tensió en la connexió, la quantitat de flux residual al nucli i la impedància del sistema font. El píxel de la corrent d'entrada normalment ocorre quan la tensió està en el creuat zero (corresponent al flux màxim). La corrent d'entrada conté components DC i harmònics superiors i decaeix amb el temps degut a la resistència i reactància del circuit, típicament en 5-10 segons per als transformadors grans i uns 0,2 segons per a les unitats més petites.

Quins són els mètodes de regulació de tensió en els transformadors?

Hi ha dos mètodes primaris de regulació de tensió: canvi de tapes sota càrrega (OLTC) i canvi de tapes sense càrrega (DETC).La regulació de tensió sota càrrega permet ajustar la posició de les tapes mentre el transformador està en funcionament, permetent un control continu de la tensió alterant la raó de voltatges. Les configuracions comunes inclouen la tapa de la part final de la línia i la tapa del punt neutre. La tapa del punt neutre ofereix requisits d'aislament reduïts, però requereix que el neutre estigui solidament a terra durant l'operació.
La regulació de tensió sense càrrega implica canviar la posició de les tapes només quan el transformador està desconnectat o durant la manteniment.

Què és un transformador totalment aïllat, i què és un transformador parcialment aïllat?

Un transformador totalment aïllat (també conegut com a aïllat uniformement) té nivells d'aislament consistents a través de les bobines. En contraposició, un transformador parcialment aïllat (o aïllat graduat) presenta nivells d'aislament reduïts prop del punt neutre comparat amb les parts finals de la línia.

Quina és la diferència en els principis d'operació entre els transformadors de tensió i els transformadors de corrent?

Els transformadors de tensió (VT) s'utilitzen principalment per mesurar la tensió, mentre que els transformadors de corrent (CT) s'utilitzen per mesurar la corrent. Les diferències operatives clau inclouen:

• El costat secundari d'un CT no hauria de ser mai obert, però pot estar tancat. Al contrari, el secundari d'un VT no hauria de ser mai tancat, però pot estar obert.

• Un VT té una impedància primària molt baixa en relació a la seva càrrega secundària, fent que es comporti com una font de tensió. En canvi, un CT té una impedància primària alta i funciona com una font de corrent amb una resistència interna efectivament infinita.

• En condicions normals d'operació, un VT opera amb una densitat de flux magnètic propera a la saturació, la qual pot disminuir durant les falles del sistema a causa de la caiguda de tensió. Un CT, en canvi, opera a baixa densitat de flux en condicions normals. Durant els curts circuits, la corrent primària incrementada pot portar el nucli a una saturació profunda, augmentant els errors de mesura. Per tant, es recomana seleccionar CT amb una resistència elevada a la saturació.