O que é Transformador de Tensão Capacitivo?

O que é um Transformador de Tensão Capacitivo?

Definição: Um transformador de tensão capacitivo (CVT), também conhecido como transformador de potencial capacitivo, reduz sinais de entrada de alta tensão para fornecer sinais de baixa tensão que podem ser facilmente medidos por instrumentos de medição.

O divisor de tensão capacitivo, o elemento indutivo e o transformador auxiliar são os três componentes principais de um transformador de potencial capacitivo.

Por que é necessário um Transformador de Tensão Capacitivo (CVT)?

Ao medir tensões acima de 100 kV, é necessário um transformador altamente isolado. Comparado com transformadores comuns, os transformadores altamente isolados são bastante caros. Para reduzir custos, são utilizados transformadores de tensão capacitivos no sistema. Os CVTs são baratos, e seu desempenho não é significativamente inferior ao dos transformadores altamente isolados.

Princípio de Funcionamento do Transformador de Tensão Capacitivo

O divisor de tensão capacitivo é usado em conjunto com o transformador auxiliar e o elemento indutivo. O divisor de tensão capacitivo reduz sinais de extra-alta tensão para sinais de baixa tensão. A tensão de saída do transformador de tensão capacitivo é ainda mais reduzida com a ajuda do transformador auxiliar.

Consulte o diagrama de circuito do transformador de tensão capacitivo.

Arranjo do Capacitor ou Divisor de Tensão

O capacitor ou divisor de tensão é conectado à linha cuja tensão deve ser medida ou controlada. Suponha que C1 e C2 sejam os capacitores conectados à linha de transmissão. A saída do divisor de tensão serve como entrada para o transformador auxiliar.

Comparado com o capacitor colocado perto da linha de transmissão, o capacitor colocado perto do solo tem um valor de capacitância maior. Um alto valor de capacitância significa que a impedância dessa parte do divisor de tensão torna-se baixa. Como resultado, tensões baixas são transmitidas ao transformador auxiliar. O transformador auxiliar reduz ainda mais as tensões.

N1 e N2 são o número de espiras nos enrolamentos primário e secundário do transformador, respectivamente. O medidor usado para medir o valor de baixa tensão é resistivo, enquanto o divisor de tensão é capacitivo. Portanto, ocorre um deslocamento de fase, que afeta a saída. Para resolver esse problema, um indutor é conectado em série com o transformador auxiliar. Este indutor L contém o fluxo de fuga do enrolamento auxiliar do transformador auxiliar. O valor da indutância é dado por

O valor da indutância é ajustável. A indutância é utilizada para compensar as quedas de tensão que ocorrem no transformador devido à diminuição da corrente proveniente do divisor de tensão. No entanto, na operação prática, devido às perdas de indutância, a compensação completa não pode ser alcançada. A razão de transformação de tensão do transformador é expressa como

Como o valor de C1 é maior que o de C2, o valor de C1/(C1 + C2) é pequeno, permitindo a obtenção de uma tensão baixa. A razão de transformação de tensão do transformador de potencial capacitivo é independente da carga. Aqui, a carga refere-se à carga suportada pelo enrolamento secundário do transformador.