Principio de funcionamiento del transformador de voltaje residual

<p style=”text-align: justify;”>Un transformador de tensi贸n residual se utiliza para medir la tensi贸n residual de un sistema trif谩sico durante una falla monof谩sica. En condiciones normales de funcionamiento, la suma de la tensi贸n trif谩sica es cero, pero en caso de fallo monof谩sico, el escenario cambia y existe una tensi贸n residual.

Analicemos primero el voltaje residual en caso de falla de una sola l铆nea a tierra. Consideremos un sistema s贸lidamente conectado a tierra como se muestra en la figura a continuaci贸n.

falla a tierra de una sola l铆nea

Supongamos que se produce una falla a tierra en la fase A (en muchas industrias y rel茅s num茅ricos, normalmente las fases se denominan A, B y C en lugar de R, Y y B, aunque representan lo mismo, es decir, una fase significa R fase, B significa fase Y y C significa fase B). Ea, Eb y Ec son el voltaje terminal del generador por fase. Las letras en negrita aqu铆 representan una forma vectorial.

Debido a la falla a tierra en la fase A, el voltaje en el punto de falla ser谩 cero, pero el voltaje de las otras dos fases sanas permanecer谩 normal ya que el neutro est谩 s贸lidamente conectado a tierra, por lo tanto, el potencial del neutro se mantendr谩 a tierra.

Va = 0

Vb = V鈭-120掳

Vc = V鈭120掳

Aqu铆 V es el voltaje por fase en condiciones normales.

As铆 la tensi贸n residual del sistema = Va+Vb+Vc

= 0 + V 鈭-120掳 + V 鈭120掳

= V鈭-60掳

Por lo tanto, observamos que existe un voltaje residual en caso de falla de una sola l铆nea a tierra. Este voltaje residual es medido por el Transformador de Voltaje Residual.

El primario del Transformador de voltaje residual est谩 conectado a un sistema trif谩sico y su secundario est谩 conectado en Delta roto como se muestra en la figura a continuaci贸n.

Transformador de tensi贸n residual

La salida de los devanados secundarios conectados en tri谩ngulo abierto es cero cuando se aplican voltajes sinusoidales balanceados (como Va+Vb +Vc = 0), pero en condiciones de desbalance un voltaje residual igual a tres veces el voltaje de secuencia cero (V0) del se desarrollar谩 el sistema.

Para medir este componente, es decir, 3V0, es necesario que se establezca un flujo de secuencia cero en el Transformador de voltaje residual (RVT), y para que esto sea posible, debe haber un camino de retorno para el flujo sumado resultante. Por lo tanto, el n煤cleo RVT debe tener una o m谩s ramas desenrolladas que unen los yugos adem谩s de las ramas que llevan devanados de fase. Por lo general, el n煤cleo se hace sim茅tricamente, con cinco extremidades, las dos m谩s externas est谩n desenrolladas. Estas dos extremidades desenrolladas m谩s externas proporcionan un camino de retorno para el flujo de secuencia cero.

En el caso de que se utilicen tres transformadores monof谩sicos para medir la tensi贸n residual, no se requieren extremidades adicionales ya que cada transformador monof谩sico tiene un n煤cleo con trayectoria magn茅tica cerrada.

Es muy importante conectar a tierra el neutro del devanado primario del transformador de voltaje residual para proporcionar una ruta de retorno para la corriente de secuencia cero, de lo contrario, la corriente de secuencia cero no puede fluir y, por lo tanto, el flujo contendr谩 un componente de tercer arm贸nico que se refleja en los voltajes primario y secundario del transformador de voltaje residual. Este voltaje que aparece en las terminales secundarias de RVT no es el voltaje residual del sistema de ninguna manera.

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