Name: distribution transformers and voltage control
Uploaded: 2024-11-21T14:54:44.000Z
Duration: 1 min 27 s
Channel: JoVE

Os transformadores em sistemas de distribuição incluem subestações e transformadores de distribuição.
Os transformadores da subestação usam óleo mineral para isolamento e resfriamento, com alguns apresentando gás inerte, como nitrogênio, para evitar a oxidação.
Muitos transformadores de subestação são equipados com comutadores de derivação de carga, que regulam automaticamente a tensão com base nas variações de carga.
Os transformadores externos podem ter um conservador para gerenciar a expansão e contração do óleo.
Os transformadores da subestação são classificados em megavolt-amperes (MVA), refletindo sua capacidade de carga contínua.
Os transformadores de distribuição, que reduzem a tensão dos sistemas primários para os secundários, podem ser instalados ao ar livre, em ambientes internos ou subterrâneos.
Os transformadores de distribuição são classificados em quilovolts-amperes (kVA) e incluem unidades montadas em postes, que são preenchidas com líquido e monofásicas ou trifásicas.
Os transformadores padmount podem ser preenchidos com líquido ou do tipo seco e monofásicos ou trifásicos.
Os transformadores de rede são unidades trifásicas grandes e cheias de líquido projetadas para cofres subterrâneos.
Os transformadores de distribuição a óleo podem lidar com cargas acima de suas classificações de kVA por curtos períodos sem afetar significativamente a vida útil devido à sua longa constante de tempo térmico.

transformadores em sistemas de distribuição

Transformadores em sistemas de distribuição podem ser amplamente categorizados em transformadores de subestação de distribuição e outros transformadores de distribuição. Eles são cruciais para reduzir altas tensões de transmissão a níveis adequados para aplicações de distribuição e usuário final.


 Transformadores de subestação de distribuição vêm em várias classificações e normalmente usam óleo mineral para isolamento e resfriamento. Para evitar que umidade e ar entrem no óleo, alguns transformadores usam um gás inerte como nitrogênio para preencher o espaço acima do óleo.


 Transformadores com trocadores de derivação de carga (LTCs) regulam automaticamente os níveis de tensão para garantir uma entrega de tensão consistente, apesar das flutuações na demanda. Transformadores selados geralmente têm um diafragma de alívio de pressão projetado para romper quando a pressão interna excede um limite especificado.


 Transformadores externos incluem um tanque conservador para expansão e contração de óleo devido a mudanças de temperatura. Esse recurso mantém a longevidade do transformador evitando a formação de umidade e lodo. Esses transformadores são normalmente classificados com base em sua capacidade máxima de carga contínua, conforme indicado pelas classificações MVA. Essas classificações garantem que os transformadores operem dentro de limites de temperatura seguros. Os transformadores de distribuição conectam o sistema primário de alta tensão ao sistema secundário de baixa tensão. Eles podem ser instalados ao ar livre, em ambientes internos ou subterrâneos e vêm em vários tipos:

 Transformadores de montagem em poste:
 podem ser monofásicos ou trifásicos, geralmente são preenchidos com líquido e são autoprotegidos. Eles são frequentemente usados ​​em redes de distribuição aéreas.

 Transformadores de montagem em plataforma:
 colocados no nível do solo, podem ser preenchidos com líquido ou do tipo seco. Eles são comumente usados ​​em sistemas de distribuição subterrâneos e podem ser monofásicos ou trifásicos.

Transformadores de rede:
 são grandes transformadores trifásicos preenchidos com líquido, normalmente instalados em cofres subterrâneos. Eles são usados ​​em áreas urbanas para lidar com altas densidades de carga.


 Os transformadores em sistemas de distribuição garantem que os níveis de tensão sejam adequadamente reduzidos e regulados para uma distribuição segura e eficiente aos usuários finais.

Transformadores em Sistemas de Distribuição

Os transformadores em sistemas de distribuição incluem subestações e transformadores de distribuição.
Os transformadores da subestação usam óleo mineral para isolamento e resfriamento, ...

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Unit 1

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Distribuições de Potência

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMOS E CONCEITOS-CHAVE

Transformers in Distribution System

distribution transformers and voltage control

Distribution transformers and substation transformers step down high transmission voltage for safe delivery to homes, schools, and businesses. In distribution systems, these transformers are usually grouped as distribution substation transformers and other distribution transformers. Their main job is to lower voltage to levels that fit distribution and end-user use.

Distribution substation transformers often use mineral oil for insulation and cooling. Some units keep an inert gas, such as nitrogen, above the oil so moisture and air do not enter. Transformers with load tap changers, or LTCs, can adjust voltage automatically to help keep delivery steady when demand changes.

Sealed transformers may use a pressure-relief diaphragm. This part ruptures if internal pressure rises above a set limit. Outdoor transformers often include a conservator tank, which allows oil to expand and contract as temperature changes. This helps limit moisture and sludge formation and supports longer transformer life.

These transformers are rated by their maximum continuous load capacity, shown as MVA ratings. The rating helps ensure the transformer stays within safe temperature limits. Distribution transformers then connect the primary high-voltage system to the secondary low-voltage system.

Distribution transformers can be installed outdoors, indoors, or underground. Pole-mount transformers are commonly used in overhead distribution networks and can be single-phase or three-phase. They are usually liquid-filled and self-protected. Padmount transformers sit at ground level and may be liquid-filled or dry-type. They are common in underground distribution systems and can also be single-phase or three-phase. Network transformers are large, liquid-filled three-phase units placed in underground vaults. They are often used in cities where load density is high.

Distribution Transformers and Voltage Control

distribution-transformers-and-voltage-control

power system distribution

Electric Power Flow from Plant to Home

Electric power distribution moves electricity from power plants to homes, businesses, and industry through transmission and distribution networks. Power plants convert energy from coal, gas, nuclear, water, and wind into electrical energy. They use three-phase generators, often rated from 50 to 1300 MVA, with terminal voltages from a few kV to 20 kV depending on the unit size and age. The transmission system carries this electricity over long distances with high voltage to reduce energy loss.

primary distribution

Electric Utility Feeders and Distribution

Primary distribution systems move electrical power from substations to consumers. They use several voltage classes, and 15-kV class voltages are the most common among U.S. utilities. Older 2.5-kV and 5-kV primaries are being replaced by 15-kV systems. Higher 25-kV to 34.5-kV classes are used in dense urban areas and in rural regions with long feeders. Many primary systems use three-phase, four-wire multigrounded lines. In this setup, the neutral wire serves as a grounding point. Substations...

secondary distribution

Secondary Distribution Voltage Levels

Secondary distribution carries electrical energy from distribution transformers to customer meters at usable voltage levels. Common U.S. secondary voltages include 120/240 V for homes, 208Y/120 V for residential and commercial buildings, and 480Y/277 V for industrial sites and high-rise buildings. In residential areas, 120/240 V single-phase, three-wire service is often used for lighting, outlets, and large appliances. Dense urban areas may use 208Y/120 V three-phase, four-wire service because...

transformers in distribution system

Distribution transformers and substation transformers step down high transmission voltage for safe delivery to homes, schools, and businesses. In distribution systems, these transformers are usually grouped as distribution substation transformers and other distribution transformers. Their main job is to lower voltage to levels that fit distribution and end-user use. Distribution substation transformers often use mineral oil for insulation and cooling. Some units keep an inert gas, such as...

distribution reliability and automation

Power Outage Metrics and Distribution Automation

Distribution reliability in electric power systems helps keep electricity flowing with as few outages as possible and at minimal cost. In IEEE standard terms, reliability is the chance that a device will work without failure over a set time or amount of use. For power distribution, that means steady service and fewer customer concerns about blackouts. Engineers use several IEEE Standard 1366-2012 indices to measure how well a distribution system performs. SAIFI, or System Average Interruption...

key terms and concepts

Learn how distribution transformers step down voltage, regulate supply with LTCs, and support overhead, underground, and urban power systems.

Distribution Transformers and Voltage Control | JoVE K12

JoVE Core Electrical Engineering offers easy-to-understand animated videos that cover fundamental concepts of electric circuits along with circuit analysis techniques. It incorporates first-order and second-order circuits using operational amplifiers and circuit transformation concepts. The inclusion of practical design examples and real-world applications through scientist-in-action videos adds significant educational value, making complex concepts accessible.

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Distribution Transformers and Voltage Control

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