Protecció de transformadors de distribució contra sobrecàrregues

La protecció del transformador d'una sobrecàrrega i/o curtcircuit s'aconsegueix, generalment, a través de la selecció adequada del dispositiu de protecció de sobrecorrent connectat en relació secundària.

L'article 450 de NEC, dóna valors específics del dispositiu de sobrecorrent primària i secundària que no ha de superar-se. Aquests varien depenent de l'accessibilitat del transformador a persones no qualificades i també de la impedància del transformador. El dispositiu de protecció més petit que permet un corrent nominal a plena càrrega del transformador, proporciona la millor protecció contra sobretensions.

Augmentar el valor de sobrecorrent secundària més enllà d'això, de vegades pot ser necessari, donades sobrecàrregues de curta durada o per una coordinació amb dispositius aigües avall.

La protecció contra curtcircuits implica la comparació de la corba, on s'identifiquen els límits que danyen el transformador segons la norma IEEE Std. C57.109-1993 amb la característica temps-corrent primària.

En general, la corba ha d'estar a la dreta i per sobre de la característica de dispositiu de sobrecorrent primari. Una altra limitació en el dispositiu de sobrecorrent primària és que ha de ser capaç de mantenir per transitoris i restabliments de servei donats per Inrush normalment, aquest valor és de 2,5 vegades.

Si el transformador és triangle-estrella, una fallada a terra al costat secundari del transformador es traduirà en només 57,7% del corrent de defecte primari trifàsic màxim, mentre que un debanat secundari, experimenta el corrent de defecte complet.

Això s'il·lustra a la Figura 2, així com el corol·lari per transformadors delta-delta.

Figura 2

Per tant, la característica s'ha desplaçat a un 57,7% del seu valor nominal per detectar falles secundàries de línies a terra. A més, la corba desplaçada té una altra corba, més conservadora tal com es mostra; aquesta és la corba freqüent de falla i s'aplica únicament per sobrecorrents secundaris de falles entre el secundari del transformador i la protecció contra sobrecàrregues secundaria, les quals no han de ser freqüents.

Altres aspectes addicionals, com ara alarmes de sobrecàrrega tèrmica / relés i Buchholz, també estan disponibles com a protecció de transformadors. Aquests, en general, s'especifiquen amb el propi transformador i poden proporcionar una excel·lent protecció. No obstant això, encara que s'instal·lin aquests dispositius, els relés de sobrecorrent primaris i secundaris han d'estar coordinats amb el transformador, tal com es descriu anteriorment.

La protecció diferencial per transformadors és molt eficaç per a les falles internes del transformador.
Si no es proporciona protecció diferencial, és la protecció principal per falles internes i operarà abans del limitador de corrent principal. En aquest cas, el limitador de corrent principal serveix com un dispositiu de protecció de suport per falles internes.


Font: Electrical Engineering