alta tensión de generación

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alta tensión de generación introducción en el campo de la ingeniería eléctrica y física aplicada, tensiones elevadas (DC, AC, y el impulso) son necesarias para varias aplicaciones. por citar sólo algunos ejemplos: 1. microscopios electrónicos y unidades de rayos X requieren altos voltajes de CC del orden de 100 kV o más. 2. precipitadores electrostáticos, aceleradores de partículas, etc, requieren altas tensiones de varios kilovoltios y megavoltios. 3. probar el aislamiento del aparato de alimentación requiere altos voltajes de corriente alterna 4. simulación de sobretensiones que se producen en el sistema de alimentación requiere altas tensiones de impulso de muy cortas y largas duraciones de hecho, una preocupación principal de alta tensión ingenieros es para pruebas de aislamiento de los diversos componentes del sistema de potencia bajo AC, DC, a frecuencia de conmutación, y el relámpago en un valor pequeño de hasta aproximadamente 1A AC o bajo tensiones continuas y algunos amperios bajo tensiones de impulso. Sin embargo, durante las pruebas de los descargadores de sobretensión o cortocircuito de prueba de interruptores, las corrientes de varios órdenes de magnitud superiores son obligatorios. métodos para generar altos voltajes y corrientes altas de impulso se discuten en este capítulo. generación de altas tensiones alternas para generar voltajes de corriente alterna de prueba de menos de unos pocos cientos de kV, con un solo transformador se puede

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alta tensión de generación

introducción

en el campo de la ingeniería eléctrica y física aplicada, tensiones elevadas (DC, AC, y el impulso) son necesarias para varias aplicaciones. por citar sólo algunos ejemplos:

1. microscopios electrónicos y unidades de rayos X requieren altos voltajes de CC del orden de 100 kV o más.

2. precipitadores electrostáticos, aceleradores de partículas, etc, requieren altas tensiones de varios kilovoltios y megavoltios.

3. probar el aislamiento del aparato de alimentación requiere altos voltajes de corriente alterna

4. simulación de sobretensiones que se producen en el sistema de alimentación requiere altas tensiones de impulso de muy cortas y largas duraciones

de hecho, una preocupación principal de alta tensión ingenieros es para pruebas de aislamiento de los diversos componentes del sistema de potencia bajo AC, DC, a frecuencia de conmutación, y el relámpago en un valor pequeño de hasta aproximadamente 1A AC o bajo tensiones continuas y algunos amperios bajo tensiones de impulso. Sin embargo, durante las pruebas de los descargadores de sobretensión o cortocircuito de prueba de interruptores, las corrientes de varios órdenes de magnitud superiores son obligatorios.

métodos para generar altos voltajes y corrientes altas de impulso se discuten en este capítulo.

generación de altas tensiones alternas

para generar voltajes de corriente alterna de prueba de menos de unos pocos cientos de kV, con un solo transformador se puede utilizar. para tensiones más elevadas, la construcción de un solo transformador implicaría problemas indebidos de aislamiento. Asimismo, los gastos, el transporte, y el problema de erección relacionados con transformadores de pruebas grandes se vuelven prohibitivos. estos inconvenientes se evitan mediante la conexión en cascada varios transformadores de tamaño relativamente pequeño con sus devanados de alta tensión efectivamente conectados en serie.

una sola unidad de pruebas de transformadores

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una sola unidad de transformadores de pruebas no difieren de los transformadores de energía monofásicos con respecto al diseño de núcleo y los devanados en relación con la salida kVA. Sin embargo, ATENCION particular se da a aislamiento pesado del devanado de alta tensión y a baja corrientes de magnetización para un mínimo de distorsión de la forma de onda de tensión de salida. las impedancias de los transformadores equivalen pruebas son generalmente dentro de aproximadamente 5%.

el núcleo de hierro, así como un terminal de los devanados de baja tensión y de alta tensión, normalmente se mantiene a potencial de tierra. el otro terminal del devanado de alta tensión podría estar aislados para el voltaje de salida completo. economía considerable se consigue, sin embargo, si el punto central en lugar de un terminal del devanado de alta tensión está conectado a tierra. por lo tanto cada terminal del devanado de alta tensión está instalado cerca del núcleo para reducir el devanado de alta tensión está dispuesto en capas que son cuidadosamente aislados y la distribución de potencial sobre ella se controla cuidadosamente.

transformadores en cascada

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transformadores en cascada se utilizaron por primera vez por Petersen, Dessauer y Welter. el devanado de baja tensión (L) de cada etapa superior se alimenta desde un exitation bobinado (E) en la etapa inmediatamente debajo de él. los devanados L y E por tanto, con corrientes superiores a los de los devanados H; los devanados de excitación en las fases inferiores evidentemente llevar una carga más alta que las de las etapas superiores. si la potencia transportada por la tercera etapa de la figura es P, la potencia transportada por las etapas segunda y primera son, respectivamente, 2P y 3P. el total de corto-circuito de impedancia de un transformador de cascada puede ser fácilmente relacionada con la impedancia de las etapas individuales.

si la tensión de salida de la primera etapa es V, la tensión de salida total es su múltiple según el número de etapas. el núcleo de hierro y el recipiente (si es metálico) de cada fase distinta de la primera son consecuencia aislada de tierra.

Este esquema es más costoso y requiere más espacio que el de la figura. para reducir el tamaño y el costo del aislamiento, transformadores con toma central devanado de alta tensión se conectan en cascada, como se muestra en la figura. el depósito de la primera etapa se mantiene a V / 2, mientras que los de las fases segunda y tercera son a 3V / 2 y 5 V / 2.

transformadores en cascada de las capacidades hasta 10 MVA y tensiones hasta 2.25MW están disponibles para las pruebas de la figura tanto en interiores como al aire libre 2.

estos transformadores, siendo conducido por un regulador de voltaje nominal completa, se refiere como "circuitos lisos", a diferencia de los circuitos resonantes.

transformadores de resonancia

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los circuitos de ensayo descritos en la sección 16.2.2 constan de un transformador de prueba (de una sola unidad o cascada) y un regulador de tensión, tanto clasificar a tomar plena potencia de la fuente. Una desventaja de esta disposición es que los armónicos pueden aparecer en la tensión de prueba, ya sea por la acentuación de los armónicos presentes en la alimentación entrante o generado en el propio transformador debido a su representación magnética no lineal. sin filtrar estos armónicos, tales circuitos simples de prueba rectas no sería completamente adecuado para cierta prueba, tales como los de las descargas parciales. un método alternativo que es más económico y técnicamente superior a veces es ofrecido por circuitos resonantes.