Em circuitos CA, máquinas elétricas chamadas transformadores são frequentemente usadas. Todos eles são projetados para converter o valor da corrente, mas as tarefas ao mesmo tempo podem ser completamente diferentes. Portanto, na engenharia elétrica, existem conceitos como transformador de corrente (TC), tensão (TP) e transformador de potência (TC). Qualquer um deles funcionará apenas com a correta conexão dos enrolamentos do transformador.
O que é um transformador de corrente
Transformadores de corrente são dispositivos elétricos que são utilizados em circuitos de alta corrente para realizar medições seguras de corrente, bem como para conectar dispositivos de proteção com baixa resistência interna.
Estruturalmente, tais dispositivos são transformadores de baixa potência conectados em série no circuito de equipamentos elétricos, onde há um nível de média e alta tensão. As leituras são feitas no circuito secundário do instrumento.
Padrões para transformadores de corrente padronizam tais indicadores técnicos de dispositivos:
- Relação de transformação.
- Faseshift.
- Resistência do material isolante.
- O valor da capacidade de carga no secundário.
- Marcações do terminal.
A principal regra a ser lembrada ao montar o diagrama de conexão dos enrolamentos do transformador de corrente é a inadmissibilidade de marcha lenta no circuito secundário. Com base nisso, você pode selecionar os seguintes modos de operação para o TT:
- Resistência de carga de conexão.
- Operação em curto-circuito (curto-circuito).
O que é um transformador de tensão
Um grupo separado de transformadores usados em redes CA com tensões acima de 380 V. A principal tarefa dos dispositivos é fornecer energia para instrumentos de medição (IP), circuitos de proteção de relés e isolamento galvânico de equipamentos de linhas de alta tensão para a segurança do pessoal de manutenção.
O design do HP não difere fundamentalmente do TS. Eles baixam a tensão para 100 V, que já é fornecida ao IP. As escalas do instrumento são calibradas levando em consideração a relação de transformação da tensão medida no enrolamento primário.
O que é um transformador de potência
As principais máquinas elétricas utilizadas nas subestações e nas residências são os transformadores de potência. Eles atuam como conversores de tensão de um valor para outro, mantendo a forma do sinal elétrico. Existem máquinas elétricas redutoras e redutoras.
TS são trifásicos e monofásicos para dois ou três enrolamentos. Trifásicos são geralmente usados para redistribuir energia em poderososredes, monofásicas podem ser encontradas em qualquer equipamento doméstico, como fontes de alimentação.
Diagramas de conexão do enrolamento do CT
Existem esquemas básicos para conectar os enrolamentos secundários de um transformador de corrente ao alimentar dispositivos de relé de proteção:
- Esquema de uma estrela cheia. Neste caso, os transformadores de corrente são comutados em todas as linhas de fase de potência. Seus enrolamentos secundários são conectados por um circuito em estrela com enrolamentos de relé. Todos os terminais do TC de mesmo valor devem convergir para o ponto zero. De acordo com este esquema, um relé reagirá a um curto-circuito (curto-circuito) de qualquer fase. Se ocorrer um curto-circuito no barramento de aterramento, um relé operará na estrela (no fio zero).
- Esquema para conectar os enrolamentos do transformador em uma estrela incompleta. Esta opção envolve a instalação de um TC não em todas as fases, apenas em duas. Os enrolamentos secundários também são conectados ao relé estrela. Esse esquema é eficaz apenas quando há curto entre fases. Se a fase estiver em curto-circuito a zero (onde o TC não foi instalado), o sistema de proteção não funcionará.
- Diagrama nos transformadores, estrela nos relés. Aqui, os TCs são conectados em série com um triângulo com seus terminais opostos dos enrolamentos secundários. Os vértices deste triângulo vão para os raios da estrela, onde o relé está instalado. É usado para tipos de esquema de proteção como remoto e diferencial.
- EsquemaConexões de TC de acordo com o princípio da diferença de duas fases. O circuito reage apenas a curtos-circuitos fase-fase com a sensibilidade necessária.
- Circuito de filtragem de corrente de sequência zero.
Esquemas de fiação para enrolamentos de transformadores de tensão
Com relação aos TPs, quando alimentam equipamentos de proteção e medição de relés, utilizam tanto tensão fase-fase quanto tensão de linha (entre fase e terra). Os esquemas mais usados são baseados no princípio de um triângulo aberto e uma estrela incompleta.
Um triângulo é usado quando há necessidade de duas ou três tensões fase-fase, uma estrela ao conectar três TPs, se as tensões fase e linear são usadas simultaneamente para medições e proteção.
Para dispositivos elétricos com dois enrolamentos secundários adicionais, é utilizado um circuito de comutação, onde os enrolamentos principais dos fins primário e secundário são conectados por uma estrela. Com a ajuda de um triângulo aberto, enrolamentos adicionais são montados. Com este circuito, você pode obter a tensão da sequência 0 para a resposta do sistema de relé a um curto-circuito em um circuito com fio aterrado.
Esquemas de fiação para enrolamentos de transformadores de potência
Para redes trifásicas, existem três esquemas principais para conectar os enrolamentos dos transformadores de potência. Cada uma das formas de conexão tem sua própria influência no modo de operação do transformador.
Conexão em estrela é quando existe um ponto comum de união dos inícios ou finais de todos os enrolamentos (ponto zero). Aqui está o seguintepadrão:
- As correntes de fase e de linha têm o mesmo valor.
- Tensão de fase (entre fase e neutro) é menor que a tensão linear (entre fases) pela raiz quadrada de 3.
Com relação aos enrolamentos de alta (AT), média (SN) e baixa (LV), os esquemas são mais usados:
- Conecte os enrolamentos de AT com uma estrela, conduzindo o fio do ponto zero para aumentar e diminuir T de qualquer potência.
- Os enrolamentos CH são conectados da mesma maneira.
- Os enrolamentos de alta tensão raramente são conectados em estrela para transformadores abaixadores, mas quando o fazem, o fio neutro é retirado.
Conexão triangular envolve conectar o transformador em série em um circuito onde o início de um enrolamento tem contato com o final do outro, o início do outro com o final do o último e o início do último com o fim do primeiro. Dos vértices do triângulo há saídas de eletricidade. Em tal esquema de conexão para os enrolamentos de um transformador trifásico, existe um padrão:
- As tensões de fase e de linha têm o mesmo valor.
- As correntes de fase são menores que as correntes lineares pela raiz quadrada de 3.
Em um triângulo, via de regra, os enrolamentos de BT de qualquer T trifásico abaixador e elevador são conectados a dois, três enrolamentos, bem como monofásicos potentes montados em grupos. Para AT e MT, a conexão delta normalmente não é usada.
Conexão em estrela em ziguezague é caracterizada pelo alinhamento do fluxo magnético nas fases do transformador, se a carga sobre elas nos enrolamentos secundários for distribuída de forma desigual.
Esquemas e grupos para conectar enrolamentos de transformador
Além dos esquemas de conexão, existem grupos, que são entendidos como nada mais do que um deslocamento das direções vetoriais da EMF linear dos enrolamentos primários em relação à força eletromotriz nos enrolamentos secundários. Essas discrepâncias angulares podem variar em 360 graus. Os fatores que determinam o grupo são:
- A direção das voltas do enrolamento.
- O método de localização no núcleo da bobina.
Para a conveniência de designar grupos, adotamos uma contagem angular horária dividida por 30 graus. Portanto, foram 12 grupos (de 0 a 11). Com todos os esquemas básicos de conexão de enrolamentos de transformadores, todos os deslocamentos por um ângulo múltiplo de 30 graus são possíveis.
Qual é o terceiro harmônico para
Na engenharia elétrica existe o conceito de corrente magnetizante. É ele quem forma a força eletromotriz (EMF). A forma de tal corrente não é senoidal, uma vez que componentes harmônicos mais altos estão presentes aqui. O terceiro harmônico é responsável pela transmissão da curva de tensão de fase sem distorção (uma forma distorcida é indesejável para operação do equipamento).
Para obter o terceiro harmônico, um pré-requisito é uma conexão delta de pelo menos um enrolamento. Se o esquema de conexão do enrolamento do transformador estrela-estrela for considerado o básico, por exemplo, em transformadores com dois enrolamentos, é impossível obter o terceiro harmônico sem intervenção técnica adicional. Em seguida, o terceiro enrolamento é enrolado no transformador, que é conectado em um triângulo, às vezes sem fios.
