Como um transformador de isolamento monofásico limita a corrente de curto-circuito para proteger a segurança do sistema?

UM falha de curto-circuito é um dos tipos de falhas mais comuns em sistemas de energia. Quando o isolamento do equipamento elétrico é danificado ou a inundação de pessoal faz com que os condutores de diferentes potenciais sejam conectados diretamente, será formado um loop de curto-circuito. Nesse momento, a corrente ignorará a carga e fluirá diretamente através do loop de curto-circuito, fazendo com que a corrente aumente acentuadamente, excedendo em muito a corrente nominal do equipamento. A corrente de curto-circuito não apenas causará danos físicos, como superaquecimento e queima de equipamentos, mas também pode causar acidentes de segurança, como incêndio e explosão devido à descarga de arco e respingo de arco.

Para lidar com falhas de curto-circuito, o sistema de energia precisa tomar uma série de medidas de proteção. Entre eles, limitar a corrente de curto-circuito é um link-chave para reduzir o dano das falhas. Ao aumentar a impedância do sistema, a taxa de crescimento da corrente de curto-circuito pode ser efetivamente desacelerada, seu valor de pico pode ser reduzido e, portanto, os danos aos equipamentos e sistemas podem ser reduzidos.

A Transformador de isolamento monofásico é um dispositivo elétrico com funções de conversão de isolamento elétrico e tensão. Nos sistemas de energia, geralmente é usado para converter energia elétrica de um nível de tensão em energia elétrica de outro nível de tensão, enquanto atinge o isolamento elétrico para garantir a segurança do equipamento e do pessoal. No entanto, as funções de um transformador de isolamento monofásico são muito mais do que isso. Ao ajustar a proporção de voltas de seu enrolamento primário e enrolamento secundário, o transformador de isolamento monofásico também pode obter transformação de impedância, ou seja, alterar a relação entre impedância de entrada e impedância de saída.

Quando ocorre uma falha de curto-circuito, o transformador de isolamento monofásico pode aumentar a impedância total do sistema por meio de sua função de transformação de impedância. Quando a corrente de curto-circuito fluir através do transformador, devido ao aumento da impedância, a corrente será prejudicada, sua taxa de crescimento desacelerará e o valor de pico também será reduzido. Dessa forma, o grau de dano ao equipamento e sistema causado pela corrente de curto-circuito será significativamente reduzido.

O mecanismo de limitar a corrente de curto-circuito pelo transformador de isolamento monofásico é baseado principalmente em sua função de transformação de impedância. No sistema de energia, a impedância do transformador é composta principalmente por sua indutância, capacitância e resistência e outros componentes. Quando ocorre uma falha de curto-circuito, esses componentes atuam juntos na corrente de curto-circuito para formar uma certa obstrução.

O elemento de indutância do transformador de isolamento monofásico tem um efeito de obstrução significativo na corrente de curto-circuito. No momento do curto-circuito, o elemento de indutância gerará força eletromotiva auto-induzida, tentando impedir a rápida mudança de corrente. Essa obstrução é proporcional ao valor da indutância. Quanto maior a indutância, mais forte a obstrução. Portanto, ao aumentar o valor de indutância do transformador, a magnitude da corrente de curto-circuito pode ser ainda mais limitada.

Os elementos de capacitância e resistência do transformador de isolamento monofásico também têm um certo efeito obstinado na corrente de curto-circuito. O elemento de capacitância absorverá parte da energia elétrica no momento do curto -circuito e diminuirá a taxa de crescimento da corrente; Enquanto o elemento de resistência reduzirá o valor de pico da corrente, consumindo energia elétrica. O efeito combinado desses elementos faz com que o transformador de isolamento monofásico tenha um bom desempenho na limitação da corrente de curto-circuito.

Os transformadores de isolamento monofásicos são amplamente utilizados em sistemas de energia, não apenas na limitação da corrente de curto-circuito. No entanto, em termos de proteção de falhas de curto-circuito, sua função de transformação de impedância exclusiva oferece uma vantagem significativa.

Os transformadores de isolamento monofásicos reduzem efetivamente a magnitude da corrente de curto-circuito, aumentando a impedância do sistema, reduzindo assim o grau de dano a equipamentos e sistemas causados ​​por falhas. Isso ajuda a prolongar a vida útil do equipamento, reduzir os custos de manutenção e melhorar a confiabilidade do sistema.

Os transformadores de isolamento monofásicos têm funções de isolamento elétrico, que podem garantir que as falhas não se espalhem para todo o sistema. Quando ocorre uma falha de curto-circuito, o transformador limita a corrente de falha a uma faixa local, impedindo que ela se espalhe para outros equipamentos e peças do sistema, reduzindo assim o impacto da falha em todo o sistema.

O transformador de isolamento monofásico também tem as vantagens de estrutura simples, tamanho pequeno e peso leve, o que facilita a instalação e a manutenção do sistema de energia e reduz a complexidade e o custo do sistema.