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Transformador de tensión con condensador de 123 kV

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CVT de 123 kV

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Transformador de tensión por condensador (CVT) de 123 kV, también denominado transformador de tensión capacitivo o transformador de potencial con condensador (CPT), es un transformador de medida de alta tensión utilizado en sistemas de transmisión de la clase de 110 kV para reducir las altas tensiones del sistema a salidas de baja tensión estandarizadas para aplicaciones de medición, protección, control, sincronización y automatización.

Un CVT utiliza un divisor de tensión capacitivo combinado con una unidad transformadora electromagnética para proporcionar una medición precisa de la tensión y aislamiento eléctrico entre el sistema de transmisión y los equipos secundarios.

Principio de funcionamiento
Un CVT de 123 kV funciona a través de dos etapas principales:

1. Divisor de tensión capacitivo
La alta tensión se divide mediante una disposición de condensadores en serie:
·C1: Elemento condensador de alta tensión
·C2: Elemento condensador de baja tensión

2. Transformador intermedio
·El transformador intermedio reduce aún más la tensión hasta una salida secundaria estándar adecuada para los equipos de medición y protección.

Componentes principales
·Conjunto de condensadores de alta tensión
·Divisor de tensión capacitivo
·Transformador intermedio
·Reactor de compensación
·Circuito de supresión de ferrorresonancia
·Circuito de amortiguación
·Sistema de aislamiento de papel impregnado en aceite
·Carcasa de aislantes de porcelana o compuestos
·Terminal primario de alta tensión
·Caja de bornes secundaria
·Bornes de puesta a tierra
·Bastidor de montaje

Especificaciones técnicas típicas
·Tensión máxima del sistema: 123 kV
·Tensión nominal primaria: 110 kV o 115 kV
·Tensión nominal secundaria: 100 V, 110 V, 100/√3 V, 110/√3 V
·Frecuencia: 50 Hz / 60 Hz
·Clase de precisión: 0,2; 0,5; 1,0; 3P; 6P
·Carga nominal: 25–300 VA
·Factor de tensión: 1,2 en continuo; 1,5 en breve duración
·Nivel de aislamiento: 230/550 kV (típico)
·Instalación: en exteriores
·Tipo de aislamiento: papel impregnado en aceite / aislamiento compuesto

Aplicaciones
Un transformador de tensión continua (CVT) de 123 kV se instala habitualmente en:
·Subestaciones de transmisión de 110 kV
·Estaciones de conmutación de la red eléctrica
·Centrales de generación de energía
·Subestaciones de conexión a la red de energías renovables
·Subestaciones industriales de alta tensión
·Subestaciones de tracción ferroviaria

Funciones principales
Medición de tensión
Proporciona señales de tensión precisas para:
·Medición de consumo facturable
·Sistemas de gestión energética
·Contadores digitales
·Supervisión de la calidad de la energía

Aplicaciones de protección
Proporciona entradas de tensión para:
·Protección de distancia
·Protección contra sobretensión
·Protección contra subtensión
·Protección de sincronización
·Sistemas de reconexión automática

Automatización y comunicación
Se utiliza en:
·Sistemas SCADA
·Automatización de subestaciones
·Monitorización remota
·Sistemas de registro de fallos

Ventajas
·Diseño compacto en comparación con los transformadores de tensión inductivos convencionales
·Alta capacidad de aislamiento
·Funcionamiento fiable en entornos exteriores
·Buena respuesta a tensiones transitorias
·Menor peso para aplicaciones de transmisión
·Adecuado para protección y medición
·Larga vida útil con un mantenimiento mínimo

Salidas secundarias típicas
Las salidas estándar incluyen:
·100 V
·110 V
·100/√3 V
·110/√3 V

Equipos conectados:
·Relés de protección
·Contadores de energía
·Dispositivos de sincronización
·Sistemas SCADA/RTU
·Registradores digitales de fallos
·Controladores de automatización

Normas habituales
Un transformador de tensión de condensador de 123 kV se diseña de acuerdo con:
·IEC 61869-5 – Requisitos adicionales para transformadores de tensión de condensador
·IEC 61869-1 – Requisitos generales para transformadores de medida
·IEEE C57.13 – Normas para transformadores de medida

Aplicaciones típicas en una subestación de 123 kV
·Medición de la tensión en las barras colectoras
·Supervisión de la tensión en las líneas de transmisión
·Entrada de tensión en relés de protección
·Circuitos de sincronización
·Adquisición de tensión en sistemas SCADA
·Automatización de redes eléctricas
·Registro de fallos y perturbaciones
·Medición de energía

Características principales
·Diseñado para sistemas de transmisión de 123 kV
·Alta rigidez dieléctrica y fiabilidad del aislamiento
·Disponibilidad de múltiples devanados secundarios
·Apto para instalación en exteriores
·Rendimiento estable en la transformación de tensión
·Compatible con funciones de protección, control y medición

Un transformador de tensión de condensador (CVT) de 123 kV es un componente fundamental en las subestaciones de transmisión modernas, ya que proporciona señales de tensión precisas y aisladas para los relés de protección, los equipos de medición y los sistemas de automatización. Su estructura compacta y su rendimiento fiable hacen que se utilice ampliamente en redes eléctricas de clase 110 kV en todo el mundo.