Seleção e cabeamento de transformador de tensão (VT/PT): relação, carga, classe de exatidão, conexões residual e em triângulo aberto e como especificar um para medição.
Um transformador de tensão (VT), ainda amplamente chamado de transformador de potencial (PT), faz para a tensão o que um transformador de corrente faz para a corrente: ele isola e reduz uma alta tensão do sistema para um secundário seguro e padronizado, para que medidores, relés de proteção e transdutores possam medi-la sem jamais tocar o condutor vivo. Para quadros de média tensão isso não é uma conveniência — é a única forma segura de apresentar 11 kV ou 33 kV a um medidor de painel de 0,5 W. Este guia cobre o que um comprador ou montador de painéis deve realmente especificar.
O primário de um VT se conecta diretamente através da linha (fase-fase ou fase-neutro). Seu secundário entrega uma fração fixa e precisa dessa tensão — quase sempre 100 V ou 110 V — ao instrumento. Como o VT é um transformador de enrolamento de precisão operado bem abaixo da saturação, sua tensão secundária permanece proporcional ao primário em toda a faixa de carga normal. Um medidor multifunção então lê o secundário de 100 V e, conhecendo a relação, exibe a tensão real do sistema. Erre a relação ou a carga e cada medidor e relé a jusante lê um erro escalado.
A relação do VT é escrita como primário : secundário, ex.: 11000/100 V ou 33000/110 V. O padrão do secundário é definido pela prática regional — 100 V em territórios IEC, 110 V em partes da América do Norte — então escolha o secundário que seus medidores esperam ou nada vai concordar. Escolha a classificação primária para coincidir com a tensão nominal do sistema, não a máxima possível, porque um VT operado muito abaixo de sua tensão de placa perde exatidão assim como um TC.
| Tensão do sistema | Relação típica de VT | Secundário |
|---|---|---|
| 3,3 kV | 3300/100 V | 100 V |
| 11 kV | 11000/100 V | 100 V |
| 22 kV | 22000/100 V | 100 V |
| 33 kV | 33000/110 V | 110 V |
Estes são valores de planejamento; sempre confirme a relação contra a tensão exata do sistema e a entrada nominal do medidor.
A carga é a impedância total que o secundário do VT aciona — os voltímetros, as bobinas de relé, os transdutores e a fiação entre eles — expressa em volt-amperes (VA) na tensão secundária nominal. Um VT só é exato enquanto sua carga real permanecer no ou abaixo da carga nominal na placa de identificação. Um VT de 50 VA alimentando um único voltímetro de 2 VA e 3 m de fio está confortável; o mesmo VT exigido a acionar seis relés e uma longa tiragem de cabo pode exceder sua carga e perder exatidão. As classes de exatidão para VTs de medição são 0,2, 0,5 e 1,0; VTs de proteção usam as classes 3P / 6P com um fator limite de exatidão que garante que o secundário permaneça dentro da tolerância na tensão nominal mesmo sob sobretensão induzida por falta.
Para medição e proteção trifásicas você combina VTs em arranjos padronizados:
Mantenha a polaridade (o terminal marcado) consistente em todos os VTs do banco, ou as somas vetoriais estarão erradas e a proteção opera incorretamente.
Abaixo de cerca de 66 kV, um VT eletromagnético (indutivo) é pequeno, barato e exato. Em níveis de EAT, usa-se um transformador de tensão capacitivo — uma pilha de capacitores que capta a tensão, amortecida por um pequeno elemento indutivo — porque um VT de enrolamento a 132 kV seria enorme. Os CVTs introduzem um erro de fase e uma resposta transitória mais lenta, por isso são especificados para as classes de proteção que podem atender, não por padrão.
A ELEHPD fornece transformadores de tensão internos e externos e transformadores de potencial em relações de 3,3 kV a 33 kV com classes de medição e proteção, combinados com nossos voltímetros, medidores multifunção e transdutores para painéis de medição de MT completos.
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