Corriente de irrupci贸n del transformador

<p>Definici贸n: La corriente de irrupci贸n del transformador es la corriente instant谩nea m谩xima consumida por el primario del transformador cuando su secundario est谩 en circuito abierto. La corriente de irrupci贸n no crea ning煤n fallo permanente, pero provoca una conmutaci贸n no deseada en el disyuntor del transformador. Durante la corriente de irrupci贸n, el valor m谩ximo que alcanza el flujo es superior al doble del flujo normal.

Sea un voltaje sinusoidal

corriente de arranque del transformador V1 se aplique a un transformador, cuyo secundario es un circuito abierto. Aqu铆 伪 el 谩ngulo de la sinusoide de voltaje en t = 0. Suponga que se desprecian las p茅rdidas en el n煤cleo y la resistencia primaria, entonces transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-2Donde T1 es el n煤mero de vueltas y 桅 es el flujo en el n煤cleo. en el estado estacionario

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-3De la ecuaci贸n (1) y la ecuaci贸n (2), obtenemos,

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-4De la ecuaci贸n (3) y (4)

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-5La integraci贸n de la ecuaci贸n (5) da

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-6Donde 桅c es la constante o integraci贸n que se encuentra a partir de una condici贸n inicial en t = 0. Se consider贸 que cuando el transformador se desconect贸 por 煤ltima vez de la l铆nea de suministro, un peque帽o flujo residual 桅r permaneci贸 en el n煤cleo. As铆, en t = 0, 桅 = 桅r.

Sustituyendo este valor en la ecuaci贸n (6) obtenemos

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-7La ecuaci贸n (6) entonces se convierte en

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-8La ecuaci贸n (8) muestra que el flujo consta de dos componentes, el componente de estado estable 桅ss y el componente transitorio 桅c. La magnitud del componente transitorio

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-9桅c es una funci贸n de 伪, donde 伪 es el instante en que el transformador se conecta a la red. Si el transformador se conecta en 伪 = 0, entonces cos伪 = 1.

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-10Bajo esta condici贸n

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-14

En 蠅t = 蟺,

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-11As铆, el flujo del n煤cleo alcanza el valor m谩ximo de flujo igual a (2蠁m+蠁r) que es m谩s del doble del flujo normal. Esto se conoce como doble efecto. Debido a este doble efecto, el n煤cleo entra en una profunda saturaci贸n. La corriente de magnetizaci贸n requerida para producir un flujo tan grande en el n煤cleo puede ser diez veces mayor que la corriente de magnetizaci贸n normal.

Gr谩fico de corriente de irrupci贸n del transformador

A veces, el valor RMS de la corriente de magnetizaci贸n es mayor que la corriente nominal primaria del transformador. Esta corriente puede producir una fuerza electromagn茅tica que es unas veinticinco veces el valor normal. Por lo tanto, el devanado del transformador est谩 fuertemente arriostrado. El funcionamiento inadecuado de los dispositivos de protecci贸n, como disparos injustificados de rel茅s, grandes ca铆das de tensi贸n moment谩neas y grandes zumbidos debido a la magnetoestricci贸n del n煤cleo.

Para obtener ninguna corriente de irrupci贸n transitoria, 桅c debe ser cero.

transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-12transformador-irrupci贸n-corriente-ecuaci贸n-13Dado que 桅r suele ser muy peque帽o cos伪 鈮 0 y 伪 鈮 n蟺/2

En otras palabras, si el transformador est谩 conectado a la l铆nea de suministro cerca de un voltaje m谩ximo positivo o negativo, se minimizar谩 la corriente de irrupci贸n. Pero por lo general, no es pr谩ctico conectar un transformador en un momento predeterminado en el ciclo de voltaje.

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