La protección diferencial se basa en el hecho de que cualquier falla dentro del equipo eléctrico resultará en la diferencia entre la corriente que ingresa y la corriente que sale. Por lo tanto, al comparar las dos corrientes, ya sea en magnitud o en fase, o en ambas, podemos determinar una falla y emitir una decisión de disparo si la diferencia excede un valor establecido predeterminado. La diferencia de corriente se llama corriente diferencial.
Principio de Protección Diferencial:
En este post hablaremos sobre la Protección Diferencial de un Transformador. Considere un transformador ideal con las conexiones CT, como se muestra en la figura a continuación.
Suponga que la corriente nominal del devanado primario = 100A
Valor nominal actual del devanado secundario = 1000A.
Entonces, si usamos 100/5 y 1000/5 CT en el devanado primario y secundario respectivamente, entonces, en condiciones normales de funcionamiento, las corrientes de ambos CT tendrán una magnitud de 5 A.
Mediante las conexiones de los TC primarios y secundarios con el debido cuidado con los puntos (en la polaridad real de los TC, la marca está en los terminales P1 y P2. Se supone que la corriente fluye de P1 a P2), se puede configurar una corriente circulante como se muestra en la línea de puntos.
No fluirá corriente a través de la rama que tiene un relé de corriente de sobrecorriente en condiciones normales como
corriente diferencial Identificación = 5-5 = 0 A
Ahora bien, si ocurre una falla interna dentro del transformador, como un cortocircuito entre vueltas, etc., entonces el equilibrio normal de mmf se altera, es decir, bajo esta condición, las corrientes secundarias de CT de los CT del lado primario y secundario no coincidirán. La corriente diferencial resultante fluirá a través del relé de sobrecorriente. Si la configuración de activación del relé de sobrecorriente está cerca de cero, se activará inmediatamente e iniciará la decisión de disparo.
En la práctica, el transformador no es ideal. Siempre fluye una corriente diferencial a través del relé de sobrecorriente. Por lo tanto, la activación del relé de sobrecorriente se ajusta por encima del valor de corriente sin carga.
En la protección diferencial de transformadores, la coincidencia de CT es un aspecto importante a tener en cuenta, de lo contrario, la protección diferencial no será eficiente y confiable.
Deje que la relación de transformación del transformador sea N1/N2 y que la corriente en el primario y secundario del transformador sean I1 e I2 respectivamente. Supongamos que CT-1 con una relación de 1/n1 está instalado en el primario mientras que CT-2 con una relación de 1/n2 está instalado en el secundario.
Por lo tanto,
Corriente en CT – 1 primario = I1
Corriente en TC – 1 secundario =I1/n1
Corriente en CT – 2 primario = N1I1/N2
Corriente en TC – 2 secundarios = N1I1/N2n2
En condiciones normales de funcionamiento del transformador, la corriente diferencial a través del relé debe ser cero. Por lo tanto,
Corriente en CT – 1 secundario = Corriente en CT – 2 secundario
I1/n1= N1I1/N2n2
N2n2 = N1n1
Por lo tanto, CT debe seleccionarse de tal manera que su relación de giro satisfaga
N2n2= N1n1
En caso de que se utilice la toma del transformador, también se debe tener en cuenta la posición nominal de la toma.
Cuando se trata de transformadores trifásicos, las conexiones del transformador como YY o conexión delta – delta juegan un papel importante en la determinación de las interconexiones secundarias de CT para establecer el esquema de corriente circulante. Esto se debe a los cambios de fase típicamente del orden de +- 30° que resultan en las corrientes de línea cuando pasamos del lado primario al lado secundario del transformador de potencia. Si los devanados del transformador están conectados en configuración Y, entonces use la configuración DELTA para las interconexiones secundarias de TC correspondientes y viceversa. “
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