Subestaciones

TRANSFORMADORES CAPACITIVOS DE TENSION-

Análisis del transitorio producido por el transformador de tensión capacitivo (TVC), luego de una falla en la línea

Introducción

El transformador de tensión capacitivo (TVC.), se utiliza como transformador de medición en las instalaciones de extrema alta tensión (500 KV).

Estos transformadores reducen la tensión primaria de 500/√3 KV a un valor secundario de110/√3 Volt, para alimentar a los Relés de protección de distancia de una línea y a los Medidores de energía activa y reactiva.

El análisis que estamos proponiendo, es ver cómo suministra el valor de la tensión secundaria al Relé de protección, cuando el cortocircuito en la línea se produce en las cercanías del borne primario del TVC, con lo cual el Relé debe medir instantáneamente el valor cero en sus bornes.

Una deformación de estos valores puede afectar seriamente la decisión de actuación de la protección, no siendo de importancia para los medidores de energía.

Un transformador de tensión capacitivo (TVC.), consiste básicamente en un divisor de tensión capacitivo (C1;C2), acoplado a la carga mediante un reactor de sintonización L0 y un transformador inductivo T.

El divisor (C1;C2), donde C1 es el capacitor primario y C2 es el capacitor intermedio, permite reducir la alta tensión que hay en los bornes primarios Up a un valor VC2, situado entre 10/√3 KV a 36/√3 KV aproximadamente.

El transformador capacitivo, cuyo uso se difunde cada vez más presenta sobre el magnético, numerosas ventajas:

a).-A partir de los 100 KV de alcance aproximadamente, su costo es menor.

b).-Es más seguro en servicio.

c).-El capacitor del divisor, sirve como elemento de acoplamiento del sistema de

telecomunicaciones por Onda Portadora.

d).-El capacitor es en cierto grado un elemento de protección contra sobretensiones.

Forma de conectar la señal de Onda Portadora

La señal de audiofrecuencia (ver fig. 33), de valor mucho más elevado que la frecuencia industrial, se aplica a la bobina B que presenta, para la frecuencia industrial, una impedancia de 10 Ω.

Esta no tiene prácticamente efecto, contra los 30 KΩ de impedancia de C2.

Explosor

Fig. 33.- Conexión del TVC al equipo de Onda Portadora.

El explosor se coloca a fin de preservar el equipo de Radio, de los efectos de sobretensión de la línea.

Habíamos dicho que la tensión sobre era del orden de . A los efectos de reducir esta tensión a la tensión secundaria se coloca el transformador T.

El reactor esta sintonizado con la capacitancía equivalente a la frecuencia nominal de la red, a fin de lograr que las tensiones primarias y secundarias del TVC estén en fase y así disminuir el error de la medición.

Además generalmente los transformadores capacitivos vienen provistos en el secundario del transformador T de un circuito de supresión de la ferroresonancia, al cual está conectado en paralelo con la carga.

Los transformadores son fundamentalmente no-lineales pero debido a su diseño es posible analizar su comportamiento utilizando circuitos equivalentes lineales para una gran parte de su campo de trabajo, incurriendo solamente en errores de 2do orden.

Para la operación fuera de este rango, por ejemplo cuando el núcleo de un transformador o reactor se satura, la no-linealidad juega el papel más importante en el desempeño del circuito.

En el caso de un TVC son susceptibles de entrar en esa situación el reactor , el transformador intermedio T y cualquier elemento inductivo presente en el secundario.

En el análisis efectuado aquí, sólo se

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