Clase Psep 05

PROTECCION DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

ING. AUGUSTO VALDIVIA

DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN ELÉCTRICA

Los transformadores de corriente, cumplen básicamente, tres objetivos, que son los siguientes: • Aislar los equipos de medida, control y relé de circuito de alto voltaje (HV). • Proporcionar en su secundario una corriente proporcional a la primaria. • Proporcionar una corriente secundaria de dimensiones adecuadas para ser utilizados por los medidores y relés. Por ejemplo, en el secundario del TC proporciona una corriente nominal de 5A, con el fin de estandarizar la medición y equipos de protección (relés). En Europa, la corriente ING. AUGUSTO VALDIVIA secundaria se normaliza a


Conexión de transformadores de corriente: corriente:



Conexión de transformadores de corriente: La corriente de carga a través de la bobina primaria del TC. Así que para el TC no produce caída de tensión y su consumo es insignificante, su bobina primaria debe tener: • Los cables gruesos. de modo que su resistencia eléctrica es muy pequeña; • Pocas vueltas, de modo que su reactancia sea lo más pequeño posible.



Conexión de transformadores de corriente: La bobina primaria está en serie con la carga su corriente varía en función a las misma. Por lo tanto, el TC debe ser dimensionado para tener un buen desempeño para grandes variaciones de corriente. Este rangos de corriente varian desde cero a la máxima corriente de corto circuito en la instalación del TC. Los instrumentos unido al secundario del TC están en serie, para garantizar que el valor de la corriente eléctrica es el mismo en todos los dispositivos.



Relación de transformación de un transformador de corriente:



Ejemplo: Considerando el TC de la figura, calcular



Ejemplo: Considerando el TC de la figura, calcular a) Relación de transformación:

b) I2 en el relé



TC de Alta Reactancia: tienen la bobina primaria arrollada sobre su núcleo magnético. Para mejorar la sensibilidad y calidad, la bobina primaria es bobinada, esto aumenta su fuerza electromotriz. Se designan con la letra H (ANSI)



TC de Baja Reactancia: tienen elevadas corrientes, por lo tanto conductores grandes, es impracticable construir espiras, el primario es una barra. El secundario tiene muchas espiras

para producir el máximo acoplamiento posible y disminuir la reactancia. Se designan con la letra L (ANSI)



Factor de sobrecorriente: El factor de sobrecorriente (FS) del TC se define por la relación de corto circuito corriente máximo que puede pasar a través del primario y su corriente nominal primaria de tal manera que no afecte su presición

FS= 20 (ANSI)



EJEMPLO: Un TC con relación de transformación de 600/5, y FS= 20 (ANSI), se puede usar en un sistema si la máxima corriente de cortocircuito, no sobre pasa el valor de:

Para este valor el error en el TC es aceptable.



La precisión del TC: ANSI, define la exactitud del TC, al limitar la tensión máxima que puede aparecer en el secundario,· en el instante de máxima corriente de cortocircuito, de acuerdo con su factor de sobrecorriente . En otras palabras, es la tensión máxima en el secundario del TC para una corriente primaria de 20 veces la nominal de modo que el error no exceda de 2,5, 5, el 10%.



La precisión del TC: Las posibles combinaciones de clase de exactitud para TC, según ANSI son:



Por ejemplo, un TC clase 10H400, es un TC de alta reactancia, de tal manera que cuando se produce un corto circuito su corriente secundaria es 20x5A = 100 A, lo máximo que podría tener en el secundario es 400 voltios, para que el error debido a la saturación del núcleo no sea superior al 10%.



Carga en el secundario. Es la máxima carga que no sobrepase la tensión límite.

Ejemplo: Cual es la máxima carga que se puede conectar a un TC 10H400?



Ejemplo: Para el diagrama unifilar, con un TC 10H400, calcular

a) Corriente en el secundario cuando en el primario pasan 480 A




b) Corriente en el secundario para un cortocircuito en los terminales del primario




c) Máxima carga en el secundario para mantener la exactitud en el secundario



Diferencia entre TC de medición y protección: De un modo general se classifican en 2 tipos: • TC servicios de medición; • TC para el servicio de protección. TC para servicios de medición deben mantener su error de precisión de su clase para corrientes de carga en el rango indicado por la expresión:

Sus clases mas usuales son 0.3, 0.6, 1.2%



Diferencia entre TC de medición y protección: El TC de protección debe tener nucleo de sección transversal grande para no saturarse en condiciones de corto circuito, su error debe se preciso dentro de corrientes de 20xIn



Factor Térmico del TC :

Valores mas usuales: 1.0, 1.2, 1.3, 1.5, 2.0 Funcionamiento en situaciones de emergencia



Límite Térmico del TC : Máxima corriente de cortocircuito simétrica soportable durante 1 segundo con el secundario en cortocircuito. Está limitada por la clase de aislamiento y debe considerar los esfuerzos electrodinamicos



Límite Térmico del TC : Si el disyuntor demorase un tiempo mayor a 1 segundo, la corriente límite está determinada por:



Límite Térmico del TC : Ejemplo: Un TC tiene un límite térmico de 40 kA, cual es la corriente permisible que pued pasar sabiendo que el disyuntor demora 2 seg.



Impedancia de conexión del TC :



Cargas típicas de medición del TC :



Cargas de los reles del TC :



Cargas de los reles del TC : Reles de carga fija cambio en el entrehierro cambio en el mecanismo Reles de carga variable


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