Transformadores de duas ventoos e três ventos
Um transformador de dois ventos consiste em dois enrolamentos, o que significa que possui dois níveis de tensão, como 110/10kV. A distribuição de energia entre os dois enrolamentos é tipicamente 100%/100%. Um transformador de três ventos tem três enrolamentos, o que significa que possui três níveis de tensão, como 110/35/10kV. Nesse caso, a distribuição de energia dos enrolamentos secundários não precisa necessariamente ser 100% para cada um. Por exemplo, pode ser 100%/100%/50%(com o enrolamento de 10kV tendo uma capacidade máxima de 50%da capacidade total do transformador) ou 100%/100%/100%. Além dessa diferença, os dois tipos de transformadores geralmente são os mesmos.
1. Estrutura e aplicações
Um transformador de três ventos tem três enrolamentos por fase. Quando um enrolamento é conectado a uma fonte de alimentação CA, os outros dois enrolamentos induzem tensões diferentes. Esse tipo de transformador é usado quando uma carga requer dois níveis diferentes de tensão.
As usinas e subestações de energia geralmente precisam trabalhar com três níveis diferentes de tensão, para que os transformadores de três ventoos sejam amplamente utilizados em sistemas de energia. Os enrolamentos altos, médios e de baixa tensão de cada fase são montados no mesmo pilar do núcleo. Para garantir o isolamento adequado, o enrolamento de alta tensão é tipicamente colocado na camada mais externa, enquanto os enrolamentos de tensão média e baixa são colocados nas camadas internas.
A capacidade nominal refere -se à capacidade do maior enrolamento. As porcentagens de capacidade são geralmente nas seguintes formas: 100/100/50, 100/50/100 ou 100/100/100.
2. Características
As três proporções de um transformador de três ventos são as seguintes:
k12 = N1/N2 ≈ U1/U2
k13 = N1/N3 ≈ U1/U3
k23 = N2/N3 ≈ U2/U3
Quando o transformador está sob carga, ignorando a corrente de não carga (i 0), a equação do equilíbrio magnético é:
I1N1 + I2N2 + I3N3 = 0
I1 + I2/k12 + I3/k13 = 0
I1 + I2' + I3' = 0
No circuito equivalente simplificado:
Z 1=r 1 + jx1é a impedância lateral principal.
Z2 '= r2' + jx2 'é a impedância lateral secundária, referida ao lado primário.
Z3 '= r3' + jx3 'é a terceira impedância lateral, referida ao lado primário.
Esses seis parâmetros podem ser determinados por meio de testes de curto-circuito:
Zk 12=rk 12 + jxk 12=(r 1 + r2 ') + j (x 1 + x2')
Zk 13=rk 13 + jxk 13=(r 1 + r3 ') + j (x 1 + x3')
Zk23 '= rk23' + jxk23 '= (r2' + r3 ') + j (x2' + x3 ')
Os valores paraR1, X1, R2', X2', R3', X3'pode ser calculado como:
R 1=1/2 (rk 12 + rk 13 - rk23 ')
X 1=1/2 (xk 12 + xk 13 - xk23 ')
R2 '= 1/2 (rk 12 + rk23' - rk13)
X2 '= 1/2 (xk 12 + xk23' - xk13)
R3 '= 1/2 (rk 13 + rk23' - rk12)
X3 '= 1/2 (xk 13 + xk23' - xk12)
Depois que esses parâmetros são conhecidos, as características do transformador podem ser calculadas com base no circuito equivalente.
Os sistemas monofásicos e trifásicos podem ser transformados em transformadores de duas ou três ventos. No entanto, os transformadores trifásicos são mais comumente usados em sistemas de energia. Ambos os tipos de transformadores têm aplicações amplas.
3. Autotransformer
O que você mencionou como um "transformador inteligente de vento único" provavelmente se refere a um autotransformador. Em um autotransformador, os enrolamentos primários e secundários não são apenas acoplados magneticamente, mas também conectados eletricamente. Isso significa que o enrolamento de baixa tensão é na verdade uma parte do enrolamento de alta tensão, fazendo parecer que o autotransformador tem um único enrolamento unificado. O termo "autotransformador" implica que a porção comum e a parte em série desse enrolamento único são magneticamente acopladas a transmitir energia elétrica.
No design e na fabricação reais, os reguladores de tensão de pequena capacidade são normalmente feitos com uma única bobina. Para capacidades maiores, mesmo em autotransformadores, os enrolamentos não são feitos como um único enrolamento. Embora, em teoria, seja um enrolamento, na prática, eles ainda são transformados em dois enrolamentos separados. Isso garante um melhor equilíbrio de voltas e reduz o risco de dano se o transformador sofrer um curto -circuito durante a operação.