El dispositiu anomenat com transformador hauria de tenir els millors crèdits de desenvolupament crucial i essencial en la indústria industrial i elèctrica. El transformador elèctric ofereix molts avantatges i conté múltiples aplicacions en diversos dominis. I l’únic tipus que va evolucionar a partir del transformador és el “Transformador de tensió capacitiva”. Aquest tipus de transformador té més de 3 dècades d’història de desenvolupament. Fins i tot el dispositiu ofereix molts avantatges, hi ha poques regulacions en la implementació de càlculs harmònics. Per tant, informeu-nos detalladament de per què passa això i obteniu coneixements sobre el principi de funcionament de la CVT, l'enfocament de proves, les aplicacions i els avantatges.
Què és el transformador de tensió capacitiva?
Semblant al transformador de potencial , aquest també és un transformador de tensió capacitiva reduït, on té la capacitat de convertir tensions d'alt nivell a un nivell baix. Aquests transformadors també transformen el nivell de transmissió de voltatge a nivells mínims normalitzats i a valors senzillament quantificables quan s’implementen per seguretat, mesurament i regulació dels sistemes d’alt voltatge.
En general, en el cas de sistemes de tensió d’alt nivell, no es poden calcular els valors de corrent de línia o de tensió. Per tant, això requereix un tipus d’instrument de transformadors com els transformadors de potencial o de corrent per a la implementació. Mentre que en el cas d’augmentar les línies d’alta tensió, el cost potencial del transformador utilitzat serà més gran a causa de la instal·lació.
Per reduir el cost d’instal·lació, el tipus de transformador CVT s’utilitza en lloc d’un transformador de tensió normal. A partir del rang de 73 kV i més, aquests transformadors de tensió capacitius es poden utilitzar en les aplicacions necessàries.
Quina és la necessitat de la FPC?
Per sobre del rang de 100 kV i els nivells de tensió augmentats, hi haurà el requisit d’un transformador aïllat de gamma alta. Però el preu dels transformadors aïllats és extremadament elevat i és possible que no es triï per a cada aplicació. Per reduir el preu, s’utilitzen transformadors potencials en lloc dels transformadors aïllats. El cost dels CVT és menor, però el rendiment és baix en comparació amb els transformadors aïllats.
Funcionament del transformador de tensió capacitiva
El dispositiu consta principalment de tres seccions i són:
- Element inductiu
- Transformador auxiliar
- Divisor de potencial
El diagrama de circuits següent explica clarament el principi de funcionament del transformador de tensió capacitiva .
Circuit de transformador de tensió capacitiva
El divisor de potencial funciona juntament amb les altres dues seccions que són l'element inductiu i el transformador auxiliar. El divisor de potencial funciona per reduir al mínim els senyals de tensió augmentats als de senyal de baixa tensió. El nivell de tensió que es rep a la sortida del CVT es redueix més gràcies al suport d’un transformador auxiliar.
El divisor de potencial es troba entre la línia on s’ha de regular o calcular el nivell de tensió. Considerem que C1 i C2 són els condensadors que es col·loquen entre les línies de transmissió. La sortida del divisor de potencial s’alimenta com a entrada al transformador auxiliar.
Els valors de capacitat del condensador que es col·loquen a prop del nivell del sòl són més grans en comparació amb els valors de capacitat dels condensadors que són a prop de les línies de transmissió. L’alt valor de les capacitats indica que la resistència elèctrica del divisor de potencial és menor. Per tant, els senyals de valor mínim de la tensió es mouen cap al transformador auxiliar. A continuació, l’AT torna a baixar el valor de la tensió.
I N1 i N2 són els girs primaris i secundaris del transformador. El mesurador que s’utilitza per al càlcul del valor de baixa tensió és resistiu i, per tant, el divisor de potencial manté un comportament capacitiu. Per tant, a causa d’aquest canvi de fase es produeix i això mostra un impacte en la producció. Per eliminar aquest problema, tant el transformador auxiliar com la inductància han d'estar en connexió en sèrie. La inductància s’inclou amb la fuita flux que està present a l’auxiliar de l’AT i la inductància ‘L’ es representa com
L = [1 / (ω2(C1 + C2))]
Aquest valor d’inductància es pot ajustar i compensa la caiguda de tensió que es produeix al transformador a causa del descens del valor actual de la secció divisòria. Mentre que en situacions reals, és probable que aquesta compensació no es produeixi a causa de les pèrdues per inducció. La relació de volta de voltatge del transformador es mostra com
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Com C1> C2, es reduirà el valor C1 / (C1 + C2). Això demostra que el valor de la tensió disminuirà.
Aquest és el funcionament del transformador de tensió capacitiu .
Diagrama de fases CVT
Per saber sobre el diagrama fasorial del transformador de tensió capacitiu , s'ha de mostrar el circuit equivalent del dispositiu. Amb el diagrama de circuits anterior, es pot dibuixar el seu circuit equivalent de la manera següent:
Entre el metre i C2, es col·loca un transformador coincident. La proporció del transformador
n se selecciona en funció de les bases econòmiques. El valor nominal d’alta tensió pot ser de 10 a 30 kV, mentre que el bobinatge de baixa tensió és de 100 a 500 V. El nivell de l’estrangulador de sintonia “L” es selecciona de la manera que el circuit equivalent del transformador de tensió capacitiva sigui completament resistiu o escollit per operar en un estat de ressonància completa. El circuit es mou en estat de ressonància només quan
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Aquí ‘L’ representa el valor d’inductància de sufocació i ‘Lt’ correspon a l’equivalent del transformador inductància esmentat a la secció d’alta tensió.
A continuació es mostra el diagrama fasorial del transformador de tensió capacitiu, quan funciona en estat de ressonància.
Aquí, el valor de reactància ‘Xm’ del comptador es pot ignorar i considerar com a càrrega de resistència ‘Rm’ quan la càrrega té una connexió amb el divisor de tensió . El valor de la tensió del transformador de potencial ve donat per
V2= Im.Rm
Mentre que la tensió d'un condensador ve donada per
Vc2= V2+ Im (Re + j. Xe)
En considerar V1 com a referència de fasor, es dibuixa el diagrama de fasor. A partir del diagrama fasorial, es pot observar que tant la reactància com la resistència no es representen individualment i es representen juntament amb la reactància ‘Xi’ i la resistència ‘Ri’ de l’indicador de sintonització ‘L’.
Llavors la relació de tensió és
A = V1 / V2 = (Vc1+ VRi+ V2) / V2
Ignorant la caiguda de reactància ImXe, la caiguda de tensió a l'indicador de sintonia i la resistència del transformador ve donada per VRi. La tensió del mesurador i la tensió d’entrada estaran en fase entre si.
CVT V / S PT
En aquesta secció es descriu el fitxer diferència entre el transformador de tensió capacitiu i un transformador de potencial .
| Transformador de tensió capacitiva | Transformador de potencial |
| Aquest dispositiu consisteix en una pila de condensadors connectats de diverses maneres. La tensió del condensador s’utilitza per al càlcul de la tensió del dispositiu. Fins i tot ajuda a la finalitat de la comunicació de la companyia elèctrica. | Això es classifica com a transformador inductiu descendent. Aquest dispositiu s’utilitza per al càlcul de la tensió i la protecció. |
| S’utilitza principalment per mesurar nivells de tensió millorats superiors als 230KV | No estan pensats per mesurar valors d’alta tensió. Poden calcular fins al rang de 12KV |
| Proporciona l'avantatge d'aquest condensador de divisió de tensió, on el seu disseny senzill i lleuger fa que el nucli del transformador sigui més petit i no sigui car també. | Aquí, la pèrdua bàsica és més gran i és més econòmica si es compara amb la CVT
|
| Aquests dispositius es poden sintonitzar fàcilment segons la línia de freqüència bàsica, i la capacitat no permet retrocedir foc inductiu | El transformador de potencial no proporciona l’avantatge d’ajust. |
Avantatges del transformador capacitiu de tensió
Alguns dels avantatges de la FPC són:
- Aquests dispositius es poden utilitzar com a unitats d’acoblament de freqüència millorades
- Els dispositius CVT són menys costosos que els transformadors potencials.
- Utilitzen un espai mínim
- Senzill de construir
- El nivell de tensió es basa en el tipus d'element capacitiu que s'utilitza
Aplicacions CVT
Alguns dels aplicacions del transformador capacitiu de tensió són:
- Els dispositius CVT tenen aplicacions extenses en sistemes de potència de transmissió on el valor de la tensió oscil·la entre alt i ultra alt
- Empleat en càlculs de tensió
- Dispositius de gestió automàtica
- Dispositius de relé de protecció
Per tant, tot es tracta del concepte d’un transformador de tensió capacitiu. Aquest article ha proporcionat un concepte detallat del funcionament de la CVT, les aplicacions, els diagrames de fasors i els beneficis. A més, coneixeu-ne transformador de tensió capacitiu proves i trieu la que s'adapti a l'aplicació específica.
