El dispositivo nombrado como transformador debe tener los mejores créditos de desarrollo crucial y esencial en la industria industrial y eléctrica. El transformador eléctrico ofrece muchas ventajas y tiene múltiples aplicaciones en varios dominios. Y el único tipo que se desarrolló a partir del transformador es el 'Transformador de voltaje capacitivo'. Este tipo de transformador tiene más de 3 décadas de historia de desarrollo. Incluso el dispositivo ofrece muchos beneficios, existen pocas regulaciones en la implementación de cálculos de armónicos. Por lo tanto, háganos saber en detalle por qué sucede esto y obtenga conocimientos sobre el principio de funcionamiento de CVT, el enfoque de prueba, las aplicaciones y las ventajas.
¿Qué es el transformador de voltaje capacitivo?
Similar a transformador de potencial , este es también un transformador de voltaje capacitivo reductor donde tiene la capacidad de convertir voltajes de alto nivel a un nivel bajo. Estos transformadores también transforman el nivel de transmisión de voltaje a niveles mínimos normalizados y a valores simplemente cuantificables cuando estos se implementan para seguridad, medición y regulación de los sistemas de alto nivel de voltaje.
En general, en el caso de sistemas de voltaje de alto nivel, no se pueden calcular los valores de voltaje o corriente de línea. Entonces, esto requiere un tipo de instrumento de transformadores como el potencial o los transformadores de corriente para la implementación. Mientras que en el caso de líneas de alta tensión aumentadas, el costo potencial del transformador utilizado será más debido a la instalación.
Para disminuir el costo de instalación, el tipo de transformadores CVT se utiliza en lugar de un transformador de voltaje normal. A partir del rango de 73 kV y más, estos transformadores de voltaje capacitivos pueden usarse en las aplicaciones requeridas.
¿Cuál es la necesidad de CVT?
Por encima del rango de 100 kV y niveles de voltaje aumentados, se requerirá un transformador aislado de alta gama. Pero el precio de los transformadores aislados es extremadamente alto y puede que no se elija para todas las aplicaciones. Para reducir el precio, se utilizan transformadores de potencial en lugar de transformadores aislados. El costo de los CVT es menor, pero el rendimiento es bajo en comparación con los transformadores aislados.
Funcionamiento del transformador de voltaje capacitivo
El dispositivo consta principalmente de tres secciones y esas son:
- Elemento inductivo
- Transformador auxiliar
- Divisor de potencial
El siguiente diagrama de circuito explica claramente el principio de funcionamiento del transformador de voltaje capacitivo .
Circuito de transformador de voltaje capacitivo
El divisor de potencial se opera junto con las otras dos secciones que son el elemento inductivo y el transformador auxiliar. El divisor de potencial funciona para minimizar el aumento de las señales de voltaje a las señales de bajo voltaje. El nivel de voltaje que se recibe en la salida del CVT se reduce más con el apoyo de un transformador auxiliar.
El divisor de potencial está ubicado entre la línea donde se va a regular o calcular el nivel de voltaje. Considere que C1 y C2 son los condensadores que se colocan entre las líneas de transmisión. La salida del divisor de potencial se alimenta como entrada al transformador auxiliar.
Los valores de capacitancia del condensador que se colocan cerca del nivel del suelo son más en comparación con los valores de capacitancia de los condensadores que están cerca de las líneas de transmisión. El alto valor de las capacitancias indica que la resistencia eléctrica del divisor de potencial es menor. Entonces, las señales de valor de voltaje mínimo se mueven hacia el transformador auxiliar. Luego, el AT vuelve a bajar el valor de voltaje.
Y N1 y N2 son las vueltas del devanado primario y secundario del transformador. El medidor que se utiliza para el cálculo del valor de voltaje bajo es resistivo, por lo que el divisor de potencial mantiene un comportamiento capacitivo. Entonces, debido a este cambio de fase se produce y esto muestra un impacto en la salida. Para eliminar este problema, tanto el transformador auxiliar como la inductancia deben estar conectados en serie. La inductancia está incluida con la fuga. flujo que está presente en el auxiliar del AT y la inductancia 'L' se representa como
L = [1 / (ω2(C1 + C2))]
Este valor de inductancia se puede ajustar y compensa la caída de tensión que se produce en el transformador debido a la disminución del valor de corriente de la sección divisora. Mientras que en situaciones reales, esta compensación no es probable debido a las pérdidas de inducción. La relación de cambio de voltaje del transformador se muestra como
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Como C1> C2, entonces el valor es C1 / (C1 + C2) se reducirá. Esto muestra que el valor del voltaje disminuirá.
Este es el transformador de voltaje capacitivo funcionando .
Diagrama fasorial CVT
Para saber sobre el diagrama fasorial del transformador de tensión capacitivo , se debe mostrar el circuito equivalente del dispositivo. Con el diagrama de circuito anterior, su circuito equivalente se puede dibujar como se muestra a continuación:
Entre el medidor y C2, se coloca un transformador de adaptación. La proporción del transformador
n se selecciona en función de las bases económicas. El valor nominal de alto voltaje puede estar entre 10 y 30 kV mientras que el valor nominal del devanado de bajo voltaje es entre 100 y 500 V. elegido para operar en un estado de resonancia completo. El circuito se mueve a la condición de resonancia solo cuando
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Aquí 'L' representa el valor de inductancia del estrangulador y 'Lt' corresponde al equivalente del transformador inductancia mencionado en la sección de alto voltaje.
El diagrama fasorial del transformador de voltaje capacitivo, cuando se opera en condición de resonancia, se muestra a continuación.
Aquí, el valor de reactancia 'Xm' del medidor se puede ignorar y considerar como carga de resistencia 'Rm' cuando la carga tiene una conexión con el divisor de voltaje . El valor de voltaje en el transformador de potencial viene dado por
V2= Im.Rm
Mientras que el voltaje a través de un capacitor viene dado por
Vc2= V2+ Im (Re + j. Xe)
Considerando V1 como la referencia fasorial, se dibuja el diagrama fasorial. En el diagrama fasorial, se puede observar que tanto la reactancia como la resistencia no se representan individualmente y se representan junto con la reactancia 'Xi' y la resistencia 'Ri' del indicador de sintonización 'L'.
Entonces la relación de voltaje es
A = V1 / V2 = (Vc1+ VRhode Island+ V2) / V2
Al ignorar la caída de reactancia ImXe, la caída de voltaje en el indicador de ajuste y la resistencia del transformador viene dada por VRhode Island. El voltaje del medidor y el voltaje de entrada estarán en fase entre sí.
CVT V / S PT
Esta sección describe el diferencia entre el transformador de voltaje capacitivo y un transformador de potencial .
| Transformador de voltaje capacitivo | Transformador de potencial |
| Este dispositivo consta de una pila de condensadores conectados en una serie de formas. La tensión en el condensador se utiliza para calcular la tensión del dispositivo. Incluso ayuda al propósito de la comunicación del portador de línea eléctrica. | Esto entra en la clasificación de un transformador reductor inductivo. Este dispositivo se emplea para el cálculo de voltaje y protección. |
| Esto se emplea principalmente para medir niveles de voltaje mejorados superiores a 230 KV. | Estos no están destinados a medir valores de alto voltaje. Pueden calcular hasta el rango de 12KV |
| Proporciona el beneficio de ese condensador divisor de voltaje donde su diseño simple y más liviano hace que el núcleo del transformador sea más pequeño y tampoco costoso. | Aquí, la pérdida de núcleo es mayor y más económica en comparación con CVT.
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| Estos dispositivos se pueden sintonizar fácilmente según la línea de frecuencia básica, y la capacitancia no permite el retroceso inductivo | La ventaja de sintonía no la proporciona el transformador de potencial. |
Ventajas del transformador de voltaje capacitivo
Algunos de los beneficios de CVT son:
- Estos dispositivos se pueden utilizar como unidades de acoplamiento de frecuencia mejoradas
- Los dispositivos CVT son menos costosos que los transformadores potenciales.
- Utilizan un espacio mínimo
- Simple de construir
- El nivel de voltaje se basa en el tipo de elemento capacitivo que se utiliza
Aplicaciones CVT
Algunos de los aplicaciones de transformador de voltaje capacitivo son:
- Los dispositivos CVT tienen amplias aplicaciones en sistemas de transmisión de energía donde el valor de voltaje varía de alto a ultra alto
- Empleado en cálculos de voltaje
- Dispositivos de gestión automática
- Dispositivos de relé de protección
Entonces, se trata del concepto de un transformador de voltaje capacitivo. Este artículo ha proporcionado un concepto detallado de funcionamiento, aplicaciones, diagramas de fasores y beneficios de CVT. Además de estos, conozca transformador de voltaje capacitivo pruebas y elija el que se adapte a la aplicación específica.
