Cómo calcular la corriente del fusible para un transformador en el lado HV
Las situaciones de emergencia a menudo ocurren en las redes eléctricas, lo que puede dañar equipos costosos, uno de cuyos elementos es un transformador. Para proteger el transformador de daños, es necesario instalar una protección contra sobrecorriente.
Un fusible de alto voltaje es una de las opciones para proteger un transformador de potencia contra daños. Rompe el circuito eléctrico (fusible fundido) cuando la corriente supera el valor permitido (valor nominal del fusible).
El fusible de alto voltaje solo protegerá el devanado del transformador si está clasificado correctamente para la corriente. Veamos cómo calcular la corriente del fusible para un transformador lateral de alto voltaje (HV).
Al elegir un fusible, primero debe considerar la clase de tensión: la tensión nominal del fusible debe ser igual a la clase de tensión de la red.La instalación de un fusible de alta tensión a una tensión nominal inferior a la tensión de red hará que el aislamiento se rompa o se superponga, lo que a su vez provocará un cortocircuito entre fases. Además, no instale fusibles con un voltaje inferior al valor nominal del fusible, ya que esto puede causar una sobretensión en caso de un cortocircuito.
Selección de fusibles según la corriente nominal de corte
La corriente nominal de corte (disparo) del fusible no debe ser inferior a la corriente máxima de cortocircuito para el punto de la red eléctrica donde se instalará el fusible. Para un transformador de potencia, esta es la corriente trifásica en los terminales del devanado de alto voltaje, donde se montan los fusibles.
Al calcular la corriente de cortocircuito, se tiene en cuenta el modo más severo, con resistencia mínima a la ubicación de la falla sospechosa.
Las corrientes de cortocircuito se calculan individualmente, teniendo en cuenta toda la cadena de suministro.
Los fusibles de protección del transformador en el lado de alta tensión se emiten para corriente de corte nominal (corriente de corte máxima) en el rango de 2,5 a 40 kA.
Si no hay datos sobre la magnitud de las corrientes de cortocircuito en la sección de la red, se recomienda seleccionar el valor máximo de la corriente de corte nominal para el fusible.
Selección de la corriente nominal del fusible
El fusible de alto voltaje protege el devanado de alto voltaje del transformador de potencia no solo contra cortocircuitos, sino también contra sobrecargas, por lo que también se debe considerar la corriente nominal de operación al elegir un fusible.
Hay varios factores a considerar al seleccionar la clasificación actual de un fusible. Primero, el transformador de potencia puede estar sujeto a sobrecargas a corto plazo durante la operación.
En segundo lugar, cuando se enciende el transformador, se producen picos de corriente de magnetización que superan la corriente nominal del devanado primario.
También es necesario asegurar la selectividad de funcionamiento con protección instalada en el lado de baja tensión (BT) y en las líneas de salida de los consumidores. Es decir, en primer lugar, se deben activar los interruptores automáticos (fusibles) en el lado de baja tensión de las líneas de salida que van directamente a la carga a los consumidores.
Si esta protección no funciona por una razón u otra, entonces se debe disparar el disyuntor (fusible) en la entrada del lado de BT del transformador de potencia. Los fusibles del lado de AT en este caso son una protección de respaldo que debe activarse en caso de sobrecarga del devanado de baja tensión y falla de las protecciones del lado de BT.
Según los requisitos anteriores, el fusible se selecciona para el doble de la corriente nominal del devanado de alto voltaje.
Así, los fusibles de alta tensión instalados en el lado de AT protegen la sección del circuito eléctrico de daños en la entrada del transformador, así como de daños internos en el propio transformador de potencia. Y los fusibles (disyuntores) en el lado de BT del transformador de potencia protegen al propio transformador contra sobrecargas más allá del límite permisible, así como contra cortocircuitos en la red de bajo voltaje.
La corriente nominal de los devanados del transformador de potencia se indica en los datos de su pasaporte.
¿Cómo calcular la corriente del fusible si solo se conoce la clasificación del transformador de potencia?
Si se conoce el tipo de transformador, la forma más sencilla es encontrar la corriente utilizando los datos de referencia del transformador de potencia de uno de los fabricantes, ya que todos los transformadores se suelen producir de acuerdo con un rango estándar de potencias nominales y, por lo tanto, con características similares. .
Alternativamente, puede utilizar la siguiente tabla para los valores recomendados de las corrientes nominales de los fusibles para transformadores de potencia trifásicos de 6/0,4 y 10/0,4 kV:
Fusibles para proteger el transformador de tensión en el lado HV
Los transformadores de tensión de 110 kV y superiores están protegidos únicamente en el lado de baja tensión por disyuntores o fusibles. Para transformadores de tensión de 6, 10 y 35 kV no se realiza el cálculo de la corriente del fusible.
El fusible para proteger el transformador de tensión en el lado HV se selecciona solo de acuerdo con la clase de tensión. Para cada clase de voltaje, se producen fusibles especiales del tipo PKN (PN) — 6, 10, 35 (dependiendo de la clase de voltaje), se utilizan exclusivamente para protección transformadores de voltaje.