Tensão nominal primária e secundária do transformador

O transformador de tensão primária nominal é chamado de tensão que deve ser fornecida ao seu enrolamento primário para obter a tensão nominal secundária indicada no passaporte do transformador nos terminais do enrolamento secundário aberto.

Tensão secundária nominal é a tensão aplicada aos terminais do enrolamento secundário quando o transformador está sem carga (a tensão é aplicada aos terminais do enrolamento primário e o enrolamento secundário está aberto) e quando a tensão primária nominal é aplicada ao primário enrolamento.

A tensão do enrolamento secundário muda com a carga porque a corrente de carga cria uma queda de tensão na resistência ativa e indutiva do enrolamento. Essa mudança na tensão secundária depende não apenas da magnitude da corrente e da resistência do enrolamento, mas também do fator de potência da carga (Fig. 1). Se o transformador for carregado com potência puramente ativa (Fig. 1, a), a tensão, em comparação com outras opções, varia dentro de limites menores.

No diagrama vetorial E2- EMF.no enrolamento secundário do transformador. O vetor de tensão secundária será igual à diferença geométrica:

onde I2 é o vetor de corrente no enrolamento secundário; хtr e Rtr - respectivamente a resistência indutiva e ativa do enrolamento secundário do transformador.

Com uma carga indutiva e com o mesmo valor de corrente, a tensão diminui muito (Fig. 1, b). Isso se deve ao fato de que o vetor I2 NS xtr está atrasado em relação à corrente em 90 °, neste caso, mais acentuadamente voltado para o vetor E2 do que no anterior. Com uma carga capacitiva, um aumento na corrente de carga causa um aumento na tensão no enrolamento do transformador (Fig. 2, c). Nesse caso, o vetor I2 NS xtr igual em comprimento a um vetor semelhante nos dois primeiros casos e também atrasado em relação à corrente em 90 °, devido à natureza capacitiva dessa corrente, acaba girando ao longo do vetor E2 , e aumenta o comprimento de U2 em comparação com E2 .

Arroz. 1. Alteração da tensão secundária do transformador U2 em função do fator de potência da carga (ângulo φ): a — com carga ativa; b — com carga indutiva; c — com carga capacitiva; E2 — CEM. no enrolamento secundário do transformador; I2 — corrente no enrolamento secundário (corrente de carga); I0 é a corrente de magnetização do transformador; Ф — fluxo magnético no núcleo do transformador; Rtr Xtr — resistência ativa e indutiva do enrolamento secundário.

Durante a operação, é necessário ajustar a tensão do enrolamento do transformador. Isso é obtido variando o número de voltas da bobina de alta tensão. Ao alterar o número de voltas desta bobina incluída no circuito de alta tensão, você pode alterar fator de transformação na faixa de ± 5 a ± 7,5% do valor nominal.

O diagrama das derivações dos enrolamentos com comutação simples é mostrado na figura 2. De acordo com essas derivações, a alta tensão mínima, nominal e máxima são indicadas no passaporte. Se, por exemplo, a tensão secundária nominal do transformador for 10.000 V, então a tensão máxima 1,05Un = 10500 V e a tensão mínima 0,95Un = 9500 V.

Para uma tensão nominal de 6000 V, temos 6300 e 5700 V, respectivamente. O número de voltas do enrolamento de alta tensão é alterado com uma chave, cujos contatos estão localizados dentro do transformador, e a alça é levada à sua posição cobrir.

Normalmente, para transformadores que são instalados próximos a subestação abaixadora 35/10 kV ou subestação elevadora 0,4/10 kV, assume-se o fator de transformação de 1,05xKn, ou seja, colocar a chave de tap na posição + 5% posição. Se a subestação consumidora for removida da área, ocorre uma perda significativa de tensão na linha de energia, então a chave é colocada na posição -5%. O transformador no meio da linha de transmissão é ajustado para a taxa de transformação nominal (Fig. 3).

Arroz. 2. Esquema de derivações de parte das voltas para medição do coeficiente de transformação com ± 5%

Arroz. 3. Instalação de chave de espiras do transformador em função da distância da subestação transformadora consumidora da subestação regional alimentadora.

Atualmente, a indústria domina a produção de transformadores de potência com capacidade unitária de 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400 kVA, etc. Para a regulação de tensão, os novos transformadores são equipados com comutadores de derivação ou interruptores de carga fora do circuito.PBV significa: comutação dos enrolamentos sem excitação, ou seja, com o transformador desligado.

Os taps das bobinas permitem, ao comutá-los, alterar a tensão na faixa de -5 a + 5% a cada 2,5%. Dispositivo de comutação de carga significa: regulação de tensão sob carga (automática). Permite ajustar a tensão na faixa de -7,5 a + 7,5% em seis etapas ou a cada 2,5%. Transformadores de 63 kVA e acima podem ser equipados com tais dispositivos. A designação de um transformador com tal dispositivo é TMN, TSMAN.

Os transformadores trifásicos TM e TMN para transformação de energia de 20 e 35 kV para 0,4 kV têm capacidades de 100, 160, 250, 400 e 630 kVA.