La función principal de los transformadores de tensión en las redes de distribución es aislar la alta tensión y convertirla en baja tensión para su uso en dispositivos de protección de relés, equipos automáticos e instrumentos de medición, obteniendo así la señal de tensión en el lado primario. Según su principio de funcionamiento, los transformadores de tensión se pueden dividir en las dos categorías siguientes:
1, transformador de voltaje electromagnético (PT)
El principio de funcionamiento de los transformadores de tensión electromagnética es similar al de los transformadores de potencia, se basa principalmente en el principio de inducción electromagnética y es adecuado para sistemas de energía que oscilan entre 6 kV y 110 kV. Según los diferentes métodos de aislamiento, se puede dividir en dos tipos: sumergido en aceite (utilizado principalmente en exteriores) y seco (fundido con resina epoxi).
2, Transformador de voltaje capacitivo (CVT)
Los transformadores de tensión capacitivos adoptan el principio de división de tensión capacitiva y constan de componentes como divisores de tensión capacitivos, reactores de compensación, transformadores intermedios y amortiguadores. Son principalmente adecuados para sistemas de energía que van desde 110 kV a 500 kV, y también tienen una pequeña aplicación en sistemas de 35 kV.
Según la norma nacional GB1207-2006 "Transformadores de tensión electromagnéticos", los transformadores de tensión se pueden dividir en "transformadores de tensión sin conexión a tierra" (completamente aislados) y "transformadores de tensión con conexión a tierra" (semiaislados). El terminal de conexión a tierra (terminal N) del devanado primario de un transformador de voltaje semiaislado está diseñado para estar cerca del devanado secundario, y el aislamiento principal entre el devanado primario, el devanado secundario y tierra soporta un voltaje más bajo. En GB1207-2006, se estipula que la tensión soportada a frecuencia industrial de los transformadores de voltaje de 6/10 kV es de solo 3 kV, mientras que la tensión soportada a frecuencia industrial de los transformadores de voltaje de 35 kV es de 5 kV.
Los transformadores de tensión electromagnéticos presentan características de saturación específicas en la curva característica de excitación debido a la presencia de núcleos de hierro. Cuando la corriente de excitación aumenta, el aumento en el valor del voltaje excitado es pequeño o permanece constante, formando un punto de inflexión. Esto significa que a medida que aumenta la corriente de excitación, el voltaje excitado cambia muy poco o permanece constante (la inductancia disminuye). Según las disposiciones pertinentes de las 18 contramedidas (versión revisada) de State Grid Corporation de China:
1. Las características de excitación de los transformadores de tensión recién invertidos deben medirse durante la entrega para garantizar que su saturación no sea inferior a 1,9 veces;
Para transformadores de tensión que ya hayan sido puestos en operación, si su saturación es menor o igual a 1,5 veces, se debe considerar el reemplazo; Si la saturación está entre 1,5 veces y 1,9 veces, se pueden instalar los dispositivos de eliminación de armónicos correspondientes para reducir o suprimir la sobretensión de resonancia.
Según las estadísticas, en los últimos años la proporción de transformadores de tensión electromagnéticos utilizados en las principales empresas de transmisión y distribución de la Red Estatal ha alcanzado más del 80%. Sin embargo, con la expansión y mejora del sistema eléctrico, el problema de la sobretensión por resonancia ferromagnética en las subestaciones causada por la saturación del núcleo de hierro de PT en sistemas neutros sin conexión a tierra de 35 kV y menos se está volviendo cada vez más grave, lo que lleva a accidentes frecuentes como la fusión de fusibles de PT y PT. agotamiento, lo que representa una amenaza para el funcionamiento seguro y estable del sistema eléctrico. Por lo tanto, para diferentes tipos de transformadores de tensión electromagnética, debemos desarrollar planes eficaces de control de resonancia lo antes posible.
