O que é um transformador de tensão e um transformador de corrente?

Transformadores de tensão (TPs) e transformadores de corrente (TCs) são componentes essenciais em sistemas elétricos de potência, desempenhando um papel crucial na medição e monitoramento dos níveis de tensão e corrente. Ambos os transformadores são projetados para reduzir valores de alta tensão e corrente para níveis adequados para fins de instrumentação, proteção e controle. Vamos nos aprofundar nas explicações detalhadas sobre transformadores de tensão e transformadores de corrente:

Transformador de Tensão (TP):

1. Estrutura Básica:

  • Um transformador de tensão, também conhecido como transformador de potencial, é um tipo de transformador de instrumento projetado para reduzir níveis de alta tensão a um nível padronizado e gerenciável para fins de medição e proteção.
  • Normalmente consiste em um enrolamento primário conectado ao circuito de alta tensão e um enrolamento secundário conectado ao circuito de baixa tensão.

2. Medição de tensão:

  • A principal função de um transformador de tensão é fornecer uma representação precisa e reduzida da alta tensão em seu enrolamento secundário.
  • A tensão secundária normalmente é padronizada para um nível, como 120 V ou 110 V para sistemas de distribuição ou 69 V para fins de proteção.

3. Isolamento e segurança:

  • Os transformadores de tensão fornecem isolamento elétrico entre o circuito de alta tensão e o circuito de baixa tensão, aumentando a segurança durante medições e conexões de instrumentos.
  • O isolamento evita que transientes de alta tensão afetem os dispositivos de medição e proteção conectados.

4. Exatidão e Precisão:

  • Os transformadores de tensão são projetados para alta exatidão e precisão nas medições de tensão, garantindo que a tensão secundária reflita com precisão a tensão primária.

5. Aplicativos:

  • Medição: os transformadores de tensão são amplamente utilizados em aplicações de medição para fornecer uma tensão padronizada para medição precisa de energia.
  • Relés de Proteção: Eles são cruciais em esquemas de relés de proteção para monitorar tensões do sistema e acionar dispositivos de proteção em caso de condições anormais.
  • Instrumentação: Os transformadores de tensão desempenham um papel em diversas aplicações de instrumentação, fornecendo um sinal de tensão controlado e isolado para instrumentos e dispositivos de controle.

6. Símbolo do transformador de tensão:

  • O símbolo de um transformador de tensão é frequentemente representado como um círculo com um ‘V’ dentro, indicando seu papel na transformação e medição de tensão.

Transformador de Corrente (TC):

1. Estrutura Básica:

  • Um transformador de corrente é um transformador de instrumento projetado para reduzir altas correntes a níveis adequados para dispositivos de medição e proteção.
  • Normalmente consiste em um enrolamento primário, conectado em série com o circuito de alta corrente, e um enrolamento secundário conectado ao circuito de baixa corrente.

2. Medição atual:

  • A principal função de um transformador de corrente é fornecer uma representação proporcional e reduzida da corrente que flui através de seu enrolamento primário.
  • A corrente secundária é padronizada para um nível, como 5A ou 1A, para facilidade de uso em dispositivos de medição.

3. Carga e Precisão:

  • A carga de um transformador de corrente refere-se à impedância do circuito secundário. Os CTs são projetados para trabalhar com cargas específicas para manter a precisão.
  • Os transformadores de corrente são conhecidos por sua alta precisão nas medições de corrente.

4. Aplicativos:

  • Medição: os transformadores de corrente são amplamente usados ​​em aplicações de medição para medir com precisão a corrente que flui através das linhas de energia.
  • Retransmissão de proteção: os TCs desempenham um papel crítico nos esquemas de proteção, monitorando os níveis de corrente e iniciando ações de proteção em caso de falhas.
  • Detecção de falta à terra: Os transformadores de corrente são usados ​​em sistemas de detecção de falta à terra, onde podem detectar desequilíbrios no fluxo de corrente indicativos de faltas à terra.

5. Símbolo do transformador de corrente:

  • O símbolo de um transformador de corrente é frequentemente representado como um círculo com um ‘CT’ dentro, indicando seu papel na transformação e medição da corrente.

6. Principais diferenças:

a. Objetivo principal:

  • Os transformadores de tensão medem e reduzem principalmente altas tensões.
  • Os transformadores de corrente medem e reduzem principalmente correntes elevadas.

b. Conexão:

  • Os transformadores de tensão são conectados em paralelo ao circuito de alta tensão.
  • Os transformadores de corrente são conectados em série com o circuito de alta corrente.

c. Saída:

  • Os transformadores de tensão produzem uma tensão reduzida no lado secundário.
  • Os transformadores de corrente produzem uma corrente reduzida no lado secundário.

Conclusão:

Em resumo, transformadores de tensão e transformadores de corrente são componentes integrais em sistemas de energia elétrica, servindo ao propósito de reduzir níveis de alta tensão e corrente para aplicações de medição, proteção e controle. Enquanto os transformadores de tensão se concentram na transformação e medição de tensão, os transformadores de corrente são especializados em transformar e medir corrente. Ambos os tipos de transformadores contribuem para o monitoramento preciso e a operação segura dos sistemas elétricos.

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