Tensões nominais de geradores e transformadores

A tensão nominal de geradores e transformadores é a tensão para a qual eles são projetados para operação normal e proporcionam o maior efeito econômico.

Cada rede elétrica é caracterizada pela tensão nominal dos receptores de eletricidade que são alimentados por ela. Os enrolamentos primários dos transformadores também pertencem aos receptores de eletricidade. Na realidade, as tensões nos terminais dos receptores irão se desviar do nominal porque não há grade devido a queda de tensão seus fios não têm a mesma tensão em todos os pontos. Para reduzir esses desvios de tensão, é desejável ter uma sobretensão no início da linha na fonte e no ponto de terminação para reduzi-la do nominal.

Os desvios de tensão permitidos dependem da natureza dos receptores e da finalidade da rede. Na maioria das vezes, uma tolerância de + 5% é considerada aceitável.Portanto, a tensão nominal dos geradores é considerada uma tensão 5% maior que a tensão nominal da rede, levando em consideração a presença de perda de tensão na mesma. Por exemplo, com uma tensão nominal de rede de 6 kV, a tensão nominal dos geradores será de 6,3 kV.

Arroz. 1. Tensão nominal da rede

A presença de tensões nominais dos enrolamentos secundário e primário dos transformadores é determinada considerando um circuito que consiste em um gerador G com um transformador elevador T1 em uma sobretensão da linha de energia 1-2 (por exemplo, 110 kV), um transformador abaixador T2 e uma das linhas 3-4, partindo das barras para tensão reduzida transformador abaixador de tensão (por exemplo, 6 kV) T2.

Uma linha tracejada horizontal representa a tensão nominal como uma porcentagem das seções de rede individuais. Para a seção 1-2, tensão de rede nominal Un = 110 sq., e para um gráfico de 3-4 Un = 6 sq. A conexão dessas tensões de rede nominais através fator de transformaçãoigual à razão das tensões nominais das redes das seções 1-2 e 3-4, a linha de tensões nominais pode ser dada na forma de uma linha reta, conforme mostrado na Figura 2.

Arroz. 2. Tensão em pontos de transmissão de energia individuais

O enrolamento secundário do transformador T2 é um enrolamento gerador da linha 3-4 e, portanto, sua tensão na carga do transformador deve ser 5% maior que a tensão nominal da rede, ou seja, deve ser de 6,3 kV.Mas como há uma perda de tensão no transformador em carga, para obter uma tensão no lado secundário do transformador 5% maior que a tensão nominal da rede, a tensão de circuito aberto do transformador deve ser cerca de 10% maior que a tensão nominal da rede , o que dá 6,6 kV …

Fenômenos semelhantes ocorrem na linha 1-2 da tensão mais alta. A tensão de circuito aberto do transformador, ou seja, a tensão nominal do enrolamento secundário do transformador elevador, que também é o enrolamento gerador da linha 1-2, deve ser 10% maior que a tensão nominal dessa linha . As tensões correspondentes sem carga e com carga são mostradas no diagrama de circuito.

Considerando o exposto, a norma aceita as tensões nominais dos enrolamentos secundários dos transformadores: 6,6; 11,0; 38,5; 121; 242, 347, 525, 787 kV. Para linhas curtas de redes locais, as tensões nominais dos enrolamentos secundários são aceitas apenas para as correspondentes tensões nominais de rede de 6,3 e 10,5 kV.

A tensão nominal dos enrolamentos primários do transformador, que são receptores de eletricidade, conforme dito acima, deve ser igual à tensão nominal da rede, ou seja, 6, 10, 35, 110, 220, 330, 500 e 750 kV.

Para os enrolamentos primários de transformadores conectados diretamente aos barramentos de uma estação ou subestação ou aos terminais de geradores, a norma prevê tensões 5% superiores à tensão nominal da rede, a saber: 3,15 e 10,5 kV.

Arroz. 3. Tensão dos enrolamentos primário e secundário dos transformadores

Na fig.3 mostra exemplos de instalações onde, a uma tensão nominal de 6 kV, as tensões dos enrolamentos dos transformadores são escolhidas para serem +5 ou +10% superiores à tensão nominal da rede.