Il dispositivo denominato come trasformatore dovrebbe avere i migliori crediti di sviluppo cruciale ed essenziale nell'industria industriale ed elettrica. Il trasformatore elettrico offre molti vantaggi e contiene più applicazioni in vari domini. E l'unico tipo che si è evoluto dal trasformatore è 'Trasformatore di tensione capacitivo'. Questo tipo di trasformatore ha più di 3 decenni di storia di sviluppo. Anche il dispositivo offre molti vantaggi, esistono poche normative nell'implementazione dei calcoli armonici. Quindi, facci sapere in dettaglio perché questo accade e acquisisci conoscenza sul principio di funzionamento della CVT, sull'approccio al test, sulle applicazioni e sui vantaggi.
Cos'è il trasformatore di tensione capacitivo?
Simile al potenziale trasformatore , questo è anche un trasformatore di tensione capacitivo step-down in cui mantiene la capacità di convertire le tensioni di alto livello in un livello basso. Questi trasformatori trasformano anche il livello di trasmissione della tensione in livelli minimi normalizzati e in valori semplicemente quantificabili laddove questi siano implementati per la sicurezza, la misura e la regolazione dell'alto livello dei sistemi di tensione.
In generale, nel caso di sistemi ad alto livello di tensione, non è possibile calcolare i valori di corrente o tensione di linea. Quindi, questo richiede un tipo di strumento di trasformatori come i trasformatori di potenziale o di corrente per l'implementazione. Considerando che nel caso di linee ad alta tensione aumentate, il costo del trasformatore potenziale utilizzato sarà maggiore dovuto all'installazione.
Per diminuire i costi di installazione, al posto di un normale trasformatore di tensione viene utilizzato il tipo di trasformatori CVT. A partire dalla gamma di 73 kV e oltre, questi trasformatori di tensione capacitivi possono essere utilizzati nelle applicazioni richieste.
Qual è il bisogno di CVT?
Al di sopra dell'intervallo di 100 kV e dei livelli di tensione aumentati, sarà necessario un trasformatore isolato di fascia alta. Ma il prezzo dei trasformatori isolati è estremamente alto e potrebbe non essere scelto per ogni applicazione. Per ridurre il prezzo, al posto dei trasformatori isolati vengono utilizzati trasformatori potenziali. Il costo dei CVT è inferiore ma le prestazioni sono basse rispetto ai trasformatori isolati.
Funzionamento del trasformatore di tensione capacitivo
Il dispositivo è composto principalmente da tre sezioni e quelle sono:
- Elemento induttivo
- Trasformatore ausiliario
- Potenziale divisore
Lo schema del circuito seguente spiega chiaramente il principio di funzionamento del trasformatore di tensione capacitivo .
Circuito del trasformatore di tensione capacitivo
Il divisore di potenziale viene azionato insieme alle altre due sezioni che sono l'elemento induttivo e il trasformatore ausiliario. Il divisore di potenziale funziona per ridurre al minimo i segnali di tensione aumentata rispetto a quelli a bassa tensione. Il livello di tensione ricevuto all'uscita del CVT è maggiormente diminuito dal supporto di un trasformatore ausiliario.
Il divisore di potenziale si trova tra la linea dove il livello di tensione deve essere regolato o calcolato. Considera che C1 e C2 sono i condensatori che si trovano tra le linee di trasmissione. L'uscita dal divisore di potenziale viene alimentata come ingresso al trasformatore ausiliario.
I valori di capacità del condensatore che sono posti vicino al livello del suolo sono maggiori se confrontati con i valori di capacità dei condensatori che sono vicini alle linee di trasmissione. L'alto valore delle capacità indica che la resistenza elettrica del divisore di potenziale è inferiore. Quindi, i segnali del valore di tensione minimo si spostano verso il trasformatore ausiliario. Quindi l'AT riduce nuovamente il valore di tensione.
E N1 e N2 sono le spire dell'avvolgimento primario e secondario del trasformatore. Il misuratore utilizzato per il calcolo del valore di bassa tensione è resistivo e quindi il divisore di potenziale mantiene un comportamento capacitivo. Quindi, a causa di questo spostamento di fase si verifica e questo mostra un impatto sull'output. Per eliminare questo problema, sia il trasformatore ausiliario che l'induttanza devono essere collegati in serie. L'induttanza è inclusa nella perdita flusso che è presente nell'ausiliario dell'AT e l'induttanza 'L' è rappresentata come
L = [1 / (ωDue(C1 + C2))]
Questo valore di induttanza è regolabile e compensa la caduta di tensione che si verifica nel trasformatore a causa della diminuzione del valore di corrente dalla sezione del divisore. Mentre in situazioni reali, è improbabile che questa compensazione avvenga a causa delle perdite di induzione. Il rapporto di rotazione della tensione del trasformatore è mostrato come
V0 / V1 = [C2 / C2 + C1] × N2 / N1
Poiché C1> C2, il valore è C1 / (C1 + C2) verrà ridotto. Questo mostra che il valore della tensione diminuirà.
Questo è il trasformatore di tensione capacitivo funzionante .
Diagramma dei fasori CVT
Per conoscere il diagramma dei fasori del trasformatore di tensione capacitivo , deve essere mostrato il circuito equivalente del dispositivo. Con lo schema elettrico sopra, il suo circuito equivalente può essere disegnato come di seguito:
Tra il contatore e C2, viene posizionato un trasformatore corrispondente. La proporzione del trasformatore
n è selezionato in base alle basi economiche. Il valore nominale di alta tensione potrebbe essere compreso tra 10 e 30 kV mentre il valore nominale dell'avvolgimento di bassa tensione è compreso tra 100 e 500 V. Il livello dell'induttanza di sintonizzazione 'L' è selezionato in modo che il circuito equivalente del trasformatore di tensione capacitivo sia completamente resistivo o scelto per operare in uno stato di risonanza completo. Il circuito viene spostato in condizione di risonanza solo quando
ω (L + Lt) = [1 / (C1 + C2)]
Qui 'L' rappresenta il valore dell'induttanza della bobina e 'Lt' corrisponde all'equivalente del trasformatore induttanza menzionato nella sezione alta tensione.
Di seguito è mostrato il diagramma del fasore del trasformatore di tensione capacitivo, quando azionato in una condizione di risonanza.
Qui, il valore di reattanza 'Xm' del misuratore può essere ignorato e considerato come carico di resistenza 'Rm' quando il carico ha una connessione con il divisore di tensione . Il valore di tensione al potenziale trasformatore è dato da
VDue= Im.Rm
Mentre la tensione ai capi di un condensatore è data da
Vc2= VDue+ Im (Re + j. Xe)
Considerando V1 come riferimento del fasore, viene disegnato il diagramma dei fasori. Dal diagramma dei fasori, si può osservare che sia la reattanza che la resistenza non sono rappresentate individualmente e queste sono rappresentate insieme alla reattanza 'Xi' e alla resistenza 'Ri' dell'indicatore di sintonia 'L'.
Quindi il rapporto di tensione è
A = V1 / V2 = (Vc1+ VRi+ VDue) / VDue
Ignorando la caduta di reattanza ImXe, la caduta di tensione sull'indicatore di sintonia e sulla resistenza del trasformatore è data da VRi. La tensione del misuratore e la tensione di ingresso saranno in fase l'una con l'altra.
CVT V / S PT
Questa sezione descrive il differenza tra il trasformatore di tensione capacitivo e un trasformatore di potenziale .
| Trasformatore di tensione capacitivo | Potenziale trasformatore |
| Questo dispositivo è costituito da una pila di condensatori collegati in una serie di modi. La tensione sul condensatore viene utilizzata per il calcolo della tensione del dispositivo. Aiuta anche lo scopo della comunicazione del vettore su linea elettrica. | Questo rientra nella classificazione di un trasformatore step-down induttivo. Questo dispositivo viene utilizzato per il calcolo sia della tensione che della protezione. |
| Viene utilizzato principalmente per misurare livelli di tensione potenziati superiori a 230KV | Non hanno lo scopo di misurare valori di alta tensione. Possono calcolare fino alla gamma di 12KV |
| Fornisce il vantaggio di quel condensatore di divisione della tensione dove il suo design semplice e leggero rende il nucleo del trasformatore più piccolo e non costoso. | Qui, la perdita di nucleo è maggiore ed è più economica rispetto alla CVT
|
| Questi dispositivi possono essere facilmente sintonizzati secondo la linea di frequenza di base e la capacità non consente il ritorno di fiamma induttivo | Il vantaggio di messa a punto non è fornito dal potenziale trasformatore. |
Vantaggi del trasformatore di tensione capacitivo
Alcuni dei vantaggi di CVT sono:
- Questi dispositivi possono essere utilizzati come unità di accoppiamento di frequenza potenziate
- I dispositivi CVT sono meno costosi di quelli potenziali trasformatori.
- Utilizzano uno spazio minimo
- Semplice da costruire
- Il livello di tensione si basa sul tipo di elemento capacitivo utilizzato
Applicazioni CVT
Alcuni dei applicazioni del trasformatore di tensione capacitivo siamo:
- I dispositivi CVT hanno applicazioni estese nei sistemi di alimentazione di trasmissione in cui il valore della tensione varia da alto a ultra alto
- Impiegato nei calcoli della tensione
- Dispositivi di gestione automatica
- Dispositivi a relè di protezione
Quindi, questo è tutto sul concetto di un trasformatore di tensione capacitivo. Questo articolo ha fornito un concetto dettagliato del funzionamento della CVT, delle applicazioni, dei diagrammi fasoriali e dei vantaggi. Oltre a questi, sappi trasformatore di tensione capacitivo test e scegli quello più adatto all'applicazione specifica.
