Tensión nominal primaria y secundaria del transformador

Transformador de voltaje primario nominal se denomina voltaje que debe suministrarse a su devanado primario para obtener el voltaje nominal secundario indicado en el pasaporte del transformador en los terminales del devanado secundario abierto.

La tensión secundaria nominal es la tensión aplicada a los terminales del devanado secundario cuando el transformador está sin carga (se aplica tensión a los terminales del devanado primario y el devanado secundario está abierto) y cuando la tensión primaria nominal se aplica al primario. devanado.

El voltaje del devanado secundario cambia con la carga porque la corriente de carga crea una caída de voltaje en la resistencia activa e inductiva del devanado. Este cambio en el voltaje secundario depende no solo de la magnitud de la corriente y la resistencia del devanado, sino también del factor de potencia de la carga (Fig. 1). Si el transformador se carga con potencia puramente activa (Fig. 1, a), entonces el voltaje, en comparación con otras opciones, varía dentro de límites más pequeños.

En el diagrama vectorial E2- EMF.en el devanado secundario del transformador. El vector de tensión secundario será igual a la diferencia geométrica:

donde I2 es el vector de corriente en el devanado secundario; хtr y Rtr: respectivamente, la resistencia inductiva y activa del devanado secundario del transformador.

Con una carga inductiva y con el mismo valor de corriente, el voltaje disminuye en mayor medida (Fig. 1, b). Esto se debe al hecho de que el vector I2 NS xtr va a la zaga de la corriente en 90 °, en este caso se volvió más bruscamente hacia el vector E2 que en el anterior. Con una carga capacitiva, un aumento en la corriente de carga provoca un aumento en el voltaje en el devanado del transformador (Fig. 2, c). En este caso, el vector I2 NS xtr igual en longitud a un vector similar en los dos primeros casos y también retrasado con respecto a la corriente en 90 °, debido a la naturaleza capacitiva de esta corriente, resulta estar girado a lo largo del vector E2 , y aumenta la longitud de U2 en comparación con E2 .

Arroz. 1. Cambio de la tensión secundaria del transformador U2 en función del factor de potencia de la carga (ángulo φ): a — con carga activa; b — con carga inductiva; c — con carga capacitiva; E2 — CEM. en el devanado secundario del transformador; I2 — corriente en el devanado secundario (corriente de carga); I0 es la corriente de magnetización del transformador; Ф - flujo magnético en el núcleo del transformador; Rtr Xtr — resistencia activa e inductiva del devanado secundario.

Durante la operación, es necesario ajustar el voltaje del devanado del transformador. Esto se logra variando el número de vueltas de la bobina de alto voltaje. Al cambiar el número de vueltas de esta bobina incluida en el circuito de alto voltaje, puede cambiar factor de transformación en el rango de ± 5 a ± 7,5% del valor nominal.

El diagrama de tomas de devanados con conmutación simple se muestra en la figura 2. De acuerdo con estas tomas, el alto voltaje mínimo, nominal y máximo se indican en el pasaporte. Si por ejemplo, la tensión secundaria nominal del transformador es de 10.000 V, entonces la tensión máxima 1,05Un = 10500 V, y la tensión mínima 0,95Un = 9500 V.

Para un voltaje nominal de 6000 V, tenemos respectivamente 6300 y 5700 V. El número de vueltas del devanado de alto voltaje se cambia con un interruptor, cuyos contactos están ubicados dentro del transformador, y el mango se lleva a su posición. cubrir.

Normalmente, para transformadores que se instalan cerca de una subestación reductora de 35/10 kV o de una subestación elevadora de 0,4/10 kV, se supone que el factor de transformación es de 1,05xKn, es decir, poner el interruptor de derivación en el + 5 %. posición. Si la subestación de consumo se retira del área, se produce una pérdida de voltaje significativa en la línea eléctrica, por lo que el interruptor se establece en la posición -5%. El transformador en el medio de la línea de transmisión se ajusta a la relación de transformación nominal (Fig. 3).

Arroz. 2. Esquema de tomas de parte de las vueltas para medir el coeficiente de transformación con ± 5%

Arroz. 3. Instalación de un seccionador de giros del transformador en función de la distancia de la subestación transformadora consumidora a la subestación regional alimentadora.

Actualmente, la industria domina la producción de transformadores de potencia con una capacidad unitaria de 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400 kVA, etc. Para la regulación de tensión, los nuevos transformadores están equipados con cambiadores de tomas sin tensión o interruptores de carga.PBV significa: bobinados de conmutación sin excitación, es decir, con el transformador apagado.

Los grifos de las bobinas permiten, al cambiarlas, cambiar el voltaje en el rango de -5 a + 5% cada 2.5%. Dispositivo de conmutación de carga significa: regulación de tensión bajo carga (automática). Le permite ajustar el voltaje en el rango de -7.5 a + 7.5% en seis pasos o cada 2.5%. Los transformadores de 63 kVA y superiores pueden equiparse con tales dispositivos. La designación de un transformador con dicho dispositivo es TMN, TSMAN.

Los transformadores trifásicos TM y TMN para transformación de energía de 20 y 35 kV a 0,4 kV tienen capacidades de 100, 160, 250, 400 y 630 kVA.