¿Qué es un transformador de voltaje capacitivo?

¿Qué es un Transformador de Voltaje Capacitivo?

Definición: Un transformador de voltaje capacitivo (CVT), también conocido como transformador de potencial capacitivo, reduce las señales de entrada de alto voltaje para proporcionar señales de bajo voltaje que pueden ser fácilmente medidas por instrumentos de medición.

El divisor de potencial capacitivo, el elemento inductivo y el transformador auxiliar son los tres componentes principales de un transformador de potencial capacitivo.

¿Por qué se necesita un Transformador de Voltaje Capacitivo (CVT)?

Al medir voltajes superiores a 100 kV, se requiere un transformador altamente aislado. En comparación con los transformadores ordinarios, los transformadores altamente aislados son bastante costosos. Para reducir costos, se utilizan transformadores de voltaje capacitivos en el sistema. Los CVT son económicos y su rendimiento no es significativamente inferior al de los transformadores altamente aislados.

Principio de funcionamiento del Transformador de Voltaje Capacitivo

El divisor de potencial capacitivo se utiliza en conjunto con el transformador auxiliar y el elemento inductivo. El divisor de potencial capacitivo reduce las señales de extra-alto voltaje a señales de bajo voltaje. La tensión de salida del transformador de voltaje capacitivo se reduce aún más con la ayuda del transformador auxiliar.

Consulte el diagrama de circuito del transformador de voltaje capacitivo.

Disposición del Condensador o Divisor de Potencial

El condensador o divisor de potencial está conectado a través de la línea cuyo voltaje se desea medir o controlar. Supongamos que C1 y C2 son los condensadores conectados a través de la línea de transmisión. La salida del divisor de potencial sirve como entrada para el transformador auxiliar.

En comparación con el condensador colocado cerca de la línea de transmisión, el condensador colocado cerca del suelo tiene un valor de capacitancia mayor. Un valor de capacitancia mayor significa que la impedancia de esa parte del divisor de potencial se vuelve baja. Como resultado, se transmiten voltajes bajos al transformador auxiliar. El transformador auxiliar reduce aún más los voltajes.

N1 y N2 son el número de vueltas en los devanados primario y secundario del transformador, respectivamente. El medidor utilizado para medir el valor de bajo voltaje es resistivo, mientras que el divisor de potencial es capacitivo. Por lo tanto, se produce un desfase de fase, que afecta la salida. Para resolver este problema, se conecta un inductor en serie con el transformador auxiliar. Este inductor L contiene el flujo de fuga del devanado auxiliar del transformador auxiliar. El valor de la inductancia está dado por

El valor de la inductancia es ajustable. La inductancia se utiliza para compensar las caídas de tensión que ocurren en el transformador debido a la disminución de corriente desde el divisor de potencial. Sin embargo, en la operación práctica, debido a las pérdidas de inductancia, no se puede lograr una compensación completa. La relación de transformación de tensión del transformador se expresa como

Dado que el valor de C1 es mayor que el de C2, el valor de C1/(C1 + C2) es pequeño, lo que permite obtener un voltaje bajo. La relación de transformación de tensión del transformador de potencial capacitivo es independiente de la carga. Aquí, la carga se refiere a la carga soportada por el devanado secundario del transformador