Transformadores, sistemas eléctricos y protecciones: conceptos fundamentales

Impedancia en transformadores de corriente y potencial

Esto es posible debido a que en un TC se tiene un primario con pocas vueltas y además de una gran sección de conductor, por lo cual Zprimario es despreciable si se compara con Zsecundario. En el caso de los TP no es posible, ya que el primario no presenta un número de vueltas tan bajo y tampoco una sección tan grande como para despreciar Zprim con respecto a Zsecundario. Estos transformadores presentan una variedad algo más flexible de vueltas y sección en su primario.

Voltaje de secuencia cero en sistemas eléctricos trifásicos

Los componentes de sec(+) se anulan al sumarse, ya que Va1 + Vb1 + Vc1 = 0, lo mismo para las de sec(-), quedando solo las de sec(0)

Características del transformador clase C400

Presenta un error menor al 10% cuando en bornes secundarios se tiene una tensión menor o igual a 400 volts, para 20 veces la corriente nominal

Protección de sistemas eléctricos para corrientes de falla menores que la corriente de carga

Se debe detectar el desequilibrio de corrientes en las fases del sistema, ya sea midiendo la corriente de secuencia cero, para fallas a tierra (1 y 2 fases) o midiendo la corriente de sec(-) para fallas entre fases (2 fases). Operación por corriente residual Ia0 = Ib0 = Ic0 = I0

Zona de protección

Es una división de un SEP que permite que los componentes o grupos de componentes se puedan aislar adecuadamente con el mínimo de desconexiones de interruptores, frente a la ocurrencia de una falla, sin comprometer otros componentes que puedan seguir operando o en servicio. Las zonas de protección se trabajan en torno a los interruptores comunes.

Respaldo local y Respaldo remoto

R. Local: Es la presencia de una protección secundaria ubicada en el mismo lugar o zona de una protección primaria, la que operará en caso de no operar la protección primaria. Ej. La protección 51N ubicada en el neutro de un transformador con Y-(tierra) que respalda a la protección residual alimentado por los TCs de fases de la línea de conexión del transformador

R. Remoto: Es la presencia de una protección en otra parte o zona del SEP, en la cual es protección primaria, opera en respaldo cuando falla la protección primaria, para la cual se ha establecido como respaldo. Ej. En un sistema radial de distribución primaria, los relés 51 ubicados aguas abajo en las líneas de distribución

Corriente dinámica de un TC

Es el valor de corriente máxima que debe soportar un TC sin sufrir daño cuando el secundario está en cortocircuito.

Características fundamentales de un sistema de protecciones eléctricas

Selectividad: Es la propiedad de poder discriminar la ubicación de la falla y actuar aislando la zona comprometida solo en la falla

Sensibilidad: Operar a la más mínima falla ocurrida

Seguridad: Dar seguridad y certeza de que operarán cuando se requieran (fallas en el sistema)

Rapidez: Operar en el menor tiempo posible

Respaldo: Debe actuar una segunda protección en caso de que falle la encargada

Coordinación: Es la selección y ajuste de dispositivos de protección para despejar una falla, de modo que las protecciones operen selectivamente y otorguen respaldo.

Diferencias entre TC clase C y T

Tipo T: Tiene el flujo de dispersión alto, alta impedancia de fuga. Son aplicables a medida. La saturación para Erazon -10% es válido para un rango de la corriente secundaria de 5 a 20 veces la nominal. El error no se puede determinar; sino que se debe determinar mediante un test, esto debido a la alta reactancia de fuga

Tipo C: Tiene el flujo de dispersión bajo. Aplicables a protección. La saturación para Erazon -10% es válida solo para corrientes secundarias 20 veces la nominal. El error se puede calcular mediante la curva de excitación entregada por el fabricante debido a la baja reactancia de fuga.