Regulaci贸n de voltaje de un transformador

<p>La regulaci贸n de voltaje del transformador se define como el cambio en la magnitud del voltaje terminal secundario por unidad Voltaje terminal secundario nominal cuando la carga en un factor de potencia dado se reduce a cero mientras se mantiene constante el voltaje primario.

Supongamos que, V2 = Voltaje terminal secundario con cualquier carga E2 = Voltaje terminal secundario sin carga Luego, a partir de la definici贸n, el cambio en el voltaje terminal secundario de cualquier carga a sin carga, = E2 鈥 V2 Adem谩s, el voltaje terminal secundario nominal de un El transformador es igual al voltaje del terminal secundario sin carga. Por lo tanto, seg煤n la definici贸n de Regulaci贸n de voltaje,

Regulaci贸n de voltaje del transformador = (E2鈥 V2) / E2 en PU

= (E2鈥 V2) x100 / E2 en porcentaje.

El cambio en la magnitud del voltaje terminal secundario con la carga del transformador se debe a la impedancia de fuga primaria y secundaria. La magnitud de este cambio de voltaje depende de la corriente de carga, el factor de potencia de carga, la reactancia de fuga total y la resistencia total del transformador.

Como el consumidor necesita que el voltaje de sus terminales est茅 dentro de un l铆mite prescrito, la regulaci贸n de voltaje de un transformador de distribuci贸n ser谩 menor, es decir, buena. Para una mejor regulaci贸n de voltaje de un transformador de distribuci贸n, es muy importante que su impedancia de fuga sea menor.

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C谩lculo de la Regulaci贸n de Voltaje del Transformador:

La Regulaci贸n de Tensi贸n de un Transformador se puede obtener a partir de su modelo de circuito equivalente cuando se refiere al lado Primario o Secundario. La siguiente figura muestra el circuito equivalente de un transformador cuando se refiere al lado secundario y su diagrama fasorial para la carga del factor de potencia en atraso.

En la figura anterior,

re2 = Resistencia equivalente referida al Secundario

xe2 = Reactancia equivalente referida al Secundario

Se puede ver en el diagrama fasorial anterior que,

E2 鈮 CO

= OA + AB + BC

Pero a partir del tri谩ngulo rect谩ngulo ABE,

Costo2 = AB / AE

Entonces, AE = ABCos茻2

= I2re2Coste茻2

Del mismo modo, desde el tri谩ngulo rect谩ngulo DEF,

Por lo tanto BC = EF = I2xe2Sin茻2

E2 = V2+ I2re2Cos茻2 +I2xe2Sin茻2

Por eso,

(E2 鈥 V2) = I2re2Cos茻2 +I2xe2Sin茻2

Ahora, por unidad de Regulaci贸n de Voltaje para cualquier corriente de carga I2,

(E2 鈥 V2) / E2 = I2re2Cos茻2 / E2+I2xe2Sin茻2 / E2

En caso de que I2 sea la corriente nominal, entonces,

I2re2 / E2 = Ca铆da de tensi贸n en re2 a corriente nominal / Tensi贸n nominal

= PU ca铆da de resistencia

= 蔚r 鈥︹︹︹︹︹..(1)

Similar,

I2xe2/ E2 = Ca铆da de tensi贸n en la reactancia / Tensi贸n nominal o base

= PU ca铆da de reactancia

= 蔚x 鈥︹︹︹︹︹︹︹︹︹(2)

Por lo tanto PU Regulaci贸n de voltaje VR a corriente nominal,

VR = 蔚rCos茻2 + 蔚xSin茻2

Y porcentaje de Regulaci贸n de Voltaje VR a corriente nominal,

VR = (蔚rCos茻2 + 蔚xSin茻2) x 100 %

El c谩lculo anterior para la regulaci贸n de voltaje se ha llevado a cabo asumiendo una carga de factor de potencia retrasado, pero para la carga de factor de potencia adelantado solo necesitamos reemplazar 茻2 por 鈥 茻2. Por lo tanto, la regulaci贸n de voltaje VR para la carga del factor de potencia principal para la corriente nominal ser谩 la siguiente.

realidad virtual = 蔚rCos茻2 鈥 蔚xSin茻2in PU.

= (蔚rCos茻2 鈥 蔚xSin茻2) x 100 %

Ahora investigaremos algunas condiciones basadas en la Regulaci贸n de Voltaje que son muy importantes.

Condici贸n para la regulaci贸n de voltaje cero del transformador:

Como se puede ver a partir de la expresi贸n de Regulaci贸n de voltaje, que VR var铆a a medida que var铆a el factor de potencia de la carga manteniendo constante la corriente de carga. Por lo tanto, para un factor de potencia particular, podemos obtener una regulaci贸n de voltaje cero.

Como VR = 0

蔚rCos茻2+ 蔚xSin茻2 = 0

Entonces,

tan茻2 = 鈥 蔚r/ 蔚x

De la ecuaci贸n (1) y (2),

tan茻2 = -re2 / xe2

Por lo tanto, Magnitud del Costo del Factor de Potencia2 = xe2 / ze2

Aqu铆, el signo negativo en el valor de tan茻2 significa que el factor de potencia de la carga es l铆der. Por lo tanto, la Regulaci贸n de voltaje cero se logra al adelantar la carga del factor de potencia xe2 / ze2 y si aumentamos el factor de potencia de la carga m谩s all谩 de este valor, la Regulaci贸n de voltaje se volver谩 negativa. La regulaci贸n de voltaje negativo significa que el voltaje terminal secundario V2 es mayor que el EMF E2 generado sin carga.

Condici贸n para la Regulaci贸n de Voltaje M谩ximo del Transformador:

Para Regulaci贸n de Voltaje M谩ximo,

d(VR) / d茻2 = 0 suponiendo corriente de carga constante.

Por lo tanto,

-蔚rSin茻2+ 蔚xCos茻2 = 0

Esto implica que, tan茻2= 蔚x / 蔚r

Por lo tanto, Cost茻2 = re2/ xe2

Aqu铆 tan茻2 es positivo, lo que significa que la regulaci贸n de tensi贸n m谩xima se produce para una carga con factor de potencia retrasado y con un factor de potencia de re2 / xe2.

Una cosa importante a tener en cuenta aqu铆 es que,

脕ngulo de impedancia de fuga = 脴

= 茻2

Por lo tanto, podemos decir que la regulaci贸n de voltaje m谩xima ocurre cuando el factor de potencia de carga es igual al 谩ngulo de impedancia de fuga.

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