Transformadores de Potencia 101: Corrente de Inrush Corrección de Tensión e Mais

Cales son os tipos de transformadores de enerxía, e cales son os seus compoñentes principais?

Os transformadores de enerxía están dispoñibles en varios tipos para satisfacer as demandas evolutivas dos sistemas de enerxía. Poden clasificarse como monofásicos ou trifásicos segundo a configuración de fase; tipo núcleo ou tipo carcasa con respecto á disposición relativa das bobinas e do núcleo; e seco, refrigerado por aire, forzado por circulación de aceite e refrigerado por aire, ou refrigerado por auga segundo os métodos de refrigeración. En termos de aislamento do punto neutro, os transformadores clasifícanse como totalmente aislados ou parcialmente aislados. Ademais, as clases de aislamento das bobinas desígnanse como A, E, B, F e H segundo o tipo de material. Cada tipo de transformador ten requisitos operativos específicos. Os compoñentes principais dun transformador de enerxía inclúen o núcleo, as bobinas, os soportes, o tanque de aceite, o conservador (almofada de aceite), o radiador e os accesorios asociados.

Que é a corrente de inrush nos transformadores, e que a causa?

A corrente de inrush refírese á corrente transitoria que fluye nas bobinas do transformador cando se aplica inicialmente a tensión. Ocorre cando o fluxo magnético residual no núcleo se alinea co fluxo magnético producido pola tensión aplicada, provocando que o fluxo total supere o nivel de saturación do núcleo. Isto resulta nunha gran corrente de inrush, que pode chegar a 6 a 8 veces a corrente nominal. A magnitude da corrente de inrush depende de factores como o ángulo de fase da tensión ao energizar, a cantidade de fluxo residual no núcleo e a impedancia do sistema de alimentación. A corrente de inrush máxima xeralmente ocorre cando a tensión está no cruce a cero (correspondente ao pico de fluxo). A corrente de inrush contén componentes DC e harmónicos superiores e decrece ao longo do tempo debido á resistencia e reactancia do circuito, xeralmente dentro de 5-10 segundos para transformadores grandes e uns 0,2 segundos para unidades máis pequenas.

Cales son os métodos de rexulación de tensión nos transformadores?

Hai dous métodos primarios de rexulación de tensión: cambio de tomas ba carga (OLTC) e cambio de tomas sen carga (DETC).A rexulación de tensión ba carga permite axustar a posición das tomas mentres o transformador está energizado e en funcionamento, permitindo un control continuo da tensión alterando a relación de espiras. As configuracións comúns inclúen tomas de extremo de liña e tomas de punto neutro. A toma de punto neutro ofrece requisitos reducidos de aislamento pero require que o punto neutro estea solidamente aterrado durante o funcionamento.
A rexulación de tensión sen carga implica cambiar a posición das tomas só cando o transformador está desenerxizado ou durante a manutención.

Que é un transformador totalmente aislado, e que é un transformador parcialmente aislado?

Un transformador totalmente aislado (tamén coñecido como uniformemente aislado) ten niveis consistentes de aislamento a lo largo da bobina. En contraste, un transformador parcialmente aislado (ou aislamento graduado) presenta niveis reducidos de aislamento preto do punto neutro en comparación cos extremos de liña.

Cal é a diferenza nos principios de funcionamento entre os transformadores de tensión e os transformadores de corrente?

Os transformadores de tensión (VTs) úsanse principalmente para medir a tensión, mentres que os transformadores de corrente (CTs) úsanse para medir a corrente. As diferenzas operativas clave inclúen:

• O lado secundario dun CT non debe ser nunca aberto, pero pode ser cortocircuitado. Por contra, o secundario dun VT non debe ser nunca cortocircuitado, pero pode ser aberto.

• Un VT ten unha impedancia primaria moi baixa en relación coa carga secundaria, facendo que se comporte como unha fonte de tensión. En contraste, un CT ten unha impedancia primaria alta e funciona como unha fonte de corrente con resistencia interna efectivamente infinita.

• Baixo funcionamento normal, un VT opera con densidade de fluxo magnético preto da saturación, que pode diminuír durante fallos do sistema debido á caída de tensión. Un CT, no entanto, opera con densidade de fluxo baixa en condicións normais. Durante cortocircuitos, o aumento da corrente primaria pode levar o núcleo a unha saturación profunda, aumentando os erros de medida. Polo tanto, recoméndase seleccionar CTs con alta resistencia a saturación.