Puesta a tierra de neutros de transformadores y generadores

Transformador de puesta a tierra Post glover

Transformador de puesta a tierraUn transformador de puesta a tierra o transformador de puesta a tierra es un tipo de transformador auxiliar utilizado en sistemas trifásicos de energía eléctrica para proporcionar una vía de tierra a un sistema en estrella no conectado a tierra o a un sistema conectado en triángulo.[1][2] Los transformadores de puesta a tierra forman parte de un sistema de puesta a tierra de la red. Permiten que los sistemas trifásicos (conectados en triángulo) acomoden cargas de fase a neutro proporcionando una vía de retorno de la corriente a un neutro.

Transformador de puesta a tierra con bobinado en zig-zagLos transformadores de puesta a tierra suelen incorporar un transformador de bobinado simple con una configuración de bobinado en zig-zag, pero también pueden crearse con un transformador de bobinado en estrella-triángulo[2][4] Los transformadores de puesta a tierra del neutro son muy comunes en generadores de centrales eléctricas y parques eólicos. [2] Los transformadores de puesta a tierra del neutro se aplican a veces en sistemas de alta tensión (subtransmisión), como a 33 kV, donde el circuito no tendría una puesta a tierra de otro modo; por ejemplo, si un sistema está alimentado por un transformador conectado en triángulo. El punto de conexión a tierra del transformador puede conectarse a través de una resistencia o bobina de supresión de arco para limitar la corriente de fallo en el sistema en caso de fallo de línea a tierra. [5]

¿Cómo funciona un transformador de puesta a tierra?

Los transformadores de puesta a tierra del neutro en sistemas de resistencia de puesta a tierra protegen los transformadores de potencia y los generadores de las corrientes de falta dañinas. La puesta a tierra de baja resistencia del neutro limita la corriente de falta a tierra a un nivel alto (normalmente 50 amperios o más) para que funcionen los relés de protección de eliminación de faltas y los transformadores de corriente. Estos dispositivos son capaces de eliminar rápidamente la avería, normalmente en unos segundos. Tiempo de respuesta de 24 horas en los presupuestos de transformadores de puesta a tierra del neutro.

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La corriente de fallo limitada y el tiempo de respuesta rápido también evitan el sobrecalentamiento y la tensión mecánica en los conductores. Las resistencias de puesta a tierra de baja resistencia suelen tener una capacidad nominal de hasta 400 amperios durante 10 segundos, y suelen encontrarse en sistemas de media tensión. La protección contra fallas a tierra para aplicaciones de puesta a tierra de transformadores y generadores de alta tensión normalmente requiere un transformador de puesta a tierra para reducir la tensión reflejada a la resistencia de puesta a tierra del neutro.

La línea de productos GT de Post Glover está diseñada para aplicaciones de hasta 15 kV primarios. La tensión secundaria suele ser de 240 V, y las resistencias se diseñan según las especificaciones del cliente. La construcción típica es un transformador de tipo seco con una resistencia secundaria montada en una caja común.

Esquema de conexión del transformador de puesta a tierra

Cuando se instalan transformadores de potencia en triángulo y estrella en una subestación de distribución, el neutro suele estar sólidamente conectado a tierra y no necesita protección contra sobretensiones. Esto se debe a que el neutro del transformador se mantiene al mismo potencial que la red de tierra de la subestación gracias a la tierra sólida. Sin embargo, hay aplicaciones en las que, por razones específicas, el neutro de un transformador de potencia puede estar conectado a tierra a través de una impedancia que puede ser resistiva o inductiva, o incluso no estar conectada a tierra. En tales casos, es importante proteger el terminal neutro de las sobretensiones que pueden transferirse a través del transformador. Dado que el neutro del transformador está sometido a tensiones de tensión durante los eventos de fallo o sobretensión que son muy diferentes del funcionamiento normal, el enfoque de la protección contra sobretensiones es diferente al de otros terminales del transformador.

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Para entender cómo puede desarrollarse tal tensión entre el neutro y tierra de un transformador es importante entender cómo se transfieren las sobretensiones de un terminal del transformador a otro. Al considerar cómo se transfieren las sobretensiones de los terminales primarios a los secundarios de un transformador, Hileman explicó que las sobretensiones que aparecen en los terminales secundarios a partir de una sobretensión entrante en el terminal primario tienen cuatro componentes:

Cálculo del transformador de puesta a tierra del neutro

NGR se utilizó para la capacitancia de puesta a tierra del sistema de alimentación por cable de 6 ~ 35kV del sistema de corriente más grande para reducir la sobretensión de la red eléctrica, mejorar la seguridad de la red eléctrica, la fiabilidad. Neutro de puesta a tierra Resistencias cubículo es un conjunto completo de equipos especialmente utilizados para el punto neutro del generador de energía adapta la puesta a tierra de alta resistencia. El neutro del generador se pondrá a tierra de forma no efectiva a través de un transformador monofásico con su devanado secundario cargado con una resistencia adecuada. Este método permite una protección sensible contra fallos a tierra y al mismo tiempo limita la corriente de fallo a tierra a un valor bajo, minimizando así los daños en el punto de fallo.

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