A principal função dos transformadores de potencial em redes de distribuição é isolar a alta tensão e convertê-la em baixa tensão para uso em dispositivos de proteção de relés, equipamentos automáticos e instrumentos de medição, obtendo assim o sinal de tensão no lado primário. De acordo com seu princípio de funcionamento, os transformadores de potencial podem ser divididos nas duas categorias a seguir:
1, Transformador de Tensão Eletromagnética (PT)
O princípio de funcionamento dos transformadores de tensão eletromagnética é semelhante ao dos transformadores de potência, baseado principalmente no princípio da indução eletromagnética, e é adequado para sistemas de energia que variam de 6kV a 110kV. De acordo com os diferentes métodos de isolamento, pode ser dividido em dois tipos: imerso em óleo (utilizado principalmente em exteriores) e seco (fundido com resina epóxi).
2, Transformador de Tensão Capacitivo (CVT)
Os transformadores de tensão capacitivos adotam o princípio da divisão de tensão capacitiva e consistem em componentes como divisores de tensão capacitivos, reatores de compensação, transformadores intermediários e amortecedores. Eles são adequados principalmente para sistemas de energia de 110kV a 500kV e também têm uma pequena aplicação em sistemas de 35kV.
De acordo com o padrão nacional GB1207-2006 "Transformadores de tensão eletromagnéticos", os transformadores de tensão podem ser divididos em "transformadores de tensão não aterrados" (totalmente isolados) e "transformadores de tensão aterrados" (semi-isolados). O terminal de aterramento (terminal N) do enrolamento primário de um transformador de potencial semi-isolado é projetado para ficar próximo ao enrolamento secundário, e o isolamento principal entre o enrolamento primário, o enrolamento secundário e o terra suporta uma tensão mais baixa. Em GB1207-2006, é estipulado que a tensão suportável à frequência de energia dos transformadores de tensão de 6/10kV é de apenas 3kV, enquanto a tensão suportável à frequência de energia dos transformadores de tensão de 35kV é de 5kV.
Os transformadores de potencial eletromagnéticos apresentam características específicas de saturação na curva característica de excitação devido à presença de núcleos de ferro. Quando a corrente de excitação aumenta, o aumento no valor da tensão excitada é pequeno ou permanece constante, formando um ponto de inflexão. Isto significa que à medida que a corrente de excitação aumenta, a tensão excitada muda muito pouco ou permanece constante (a indutância diminui). De acordo com as disposições relevantes das 18 contramedidas (versão revisada) da State Grid Corporation of China:
1. As características de excitação dos transformadores de potencial recém-investidos devem ser medidas durante a transferência para garantir que sua saturação não seja inferior a 1,9 vezes;
Para transformadores de potencial já colocados em operação, caso sua saturação seja menor ou igual a 1,5 vez, deverá ser considerada a substituição; Se a saturação estiver entre 1,5 vezes e 1,9 vezes, dispositivos correspondentes de eliminação de harmônicos podem ser instalados para reduzir ou suprimir a sobretensão de ressonância.
Segundo as estatísticas, nos últimos anos, a proporção de transformadores de tensão eletromagnética utilizados nas principais empresas de transmissão e distribuição da State Grid atingiu mais de 80%. No entanto, com a expansão e modernização do sistema de energia, o problema de sobretensão de ressonância ferromagnética em subestações causada pela saturação do núcleo de ferro PT em sistemas neutros não aterrados de 35KV e abaixo está se tornando cada vez mais sério, levando a acidentes frequentes, como fusão de fusíveis PT e PT esgotamento, representando uma ameaça à operação segura e estável do sistema de energia. Portanto, para diferentes tipos de transformadores de tensão eletromagnética, precisamos desenvolver planos eficazes de controle de ressonância o mais rápido possível.
