Concepto de cambiadores de tomas en transformadores

Las cargas modernas están diseñadas para operar satisfactoriamente en un nivel de voltaje. Por lo tanto, es de gran importancia mantener el voltaje de los terminales de los consumidores dentro de los límites prescritos. El voltaje de salida de los transformadores y, por lo tanto, el voltaje del terminal del consumidor se puede controlar utilizando un grifo en el lado primario o secundario del transformador.

Como sabemos que V1 / V2= N1 / N2 Donde V1 = Voltaje primario V2 = Voltaje secundario N1 = Número primario de vueltas N2 = Número secundario de vueltas Por lo tanto, V2 = V1 (N2 / N1) Por lo tanto,

Si aumentamos el número primario de vueltas N1, el voltaje de salida del transformador V2 disminuye.

Si disminuimos el número primario de vueltas N1, el voltaje de salida del transformador V2 aumenta.

Si aumentamos el número secundario de vueltas N2, aumenta el voltaje de salida del transformador V2.
Si disminuimos el número secundario de vueltas N2, el voltaje de salida del transformador V2 disminuye.

Ahora, si cambiaremos el número primario de vueltas N1 o el número secundario de vueltas N2, depende de si hemos proporcionado toque en el lado primario o en el lado secundario. La elección de proporcionar tomas en el lado primario o en el lado secundario se basa en mantener el voltaje por vuelta constante en la medida de lo posible. El flujo en el núcleo del transformador depende del voltaje aplicado en el primario, V1 = 1.414πfN1Ø Entonces, Ø = V1 / 1.414 πfN1 Por lo tanto, el flujo en el núcleo debe mantenerse constante. Si el voltaje primario por vuelta, es decir, el flujo, disminuye, lo que significa una mala utilización del núcleo, mientras que en caso de que el voltaje primario por vuelta aumente, significa un sobreflujo que puede causar calentamiento y saturación del núcleo. Tomemos un ejemplo de Transformador Generador. Como el primario del transformador generador está conectado con los terminales de salida del generador, la variación en el voltaje primario será muy inferior. Por lo tanto, el flujo en el núcleo del Transformador será constante y, por lo tanto, la decisión acertada será colocar las derivaciones en el lado secundario. Otros factores que también se deben tener en cuenta al decidir sobre los grifos laterales que se deben proporcionar son:

Las tomas del transformador se proporcionan en el lado de alta tensión, ya que en este caso, el cambio de etiqueta de Gera manejará la corriente baja y la posibilidad de que se produzcan chispas será menor.
Si vemos la construcción del Transformador, observaremos que los devanados de LV se colocan justo después del núcleo para limitar el requisito de aislamiento que se debe proporcionar y los devanados de AT se colocan sobre el devanado de BT. Por lo tanto, es bastante difícil proporcionar derivaciones en el devanado de BT del transformador.

Ahora, después de decidir el lado donde se proporcionará Tap en Transformer, La siguiente pregunta es si el grifo se proporcionará en el centro del devanado o al final del devanado.

Un sentido general dice que Tap se debe proporcionar en el medio del devanado porque en este caso las fuerzas en el devanado serán menores.

Dado que la corriente que fluye en las bobinas primaria y secundaria está en dirección opuesta, estas corrientes interactúan con el flujo de fuga entre los dos devanados y producen una fuerza radial que se repele entre sí, como se muestra en la siguiente figura.

Ahora, suponga que el devanado tiene una derivación en un extremo. Cuando el cambiador de tomas corta parte del devanado, también se desarrolla una fuerza axial además de la fuerza radial, como se muestra en la figura a continuación.

En condiciones de cortocircuito, la fuerza axial que tiende a comprimir el devanado contra el núcleo es muy grande, lo que puede dañar el aislamiento del devanado. Para eliminar esto, la posición física del devanado con derivación debe estar en el medio del devanado del transformador para que no surja fuerza axial después de que se corten algunas de las vueltas.