CÁLCULO DE LA CORRIENTE DE ENERGIZACIÓN DE UN TRANSFORMADOR UTILIZANDO CIRCUITOS EQUIVALENTES CONSIDERANDO LA NO LINEALIDAD DEL NÚCLEO (TRANSFORMER INRUSH CURRENT COMPUTATION, BASED UPON CORE NON-LINEARITY EQUIVALENT CIRCUITS)
Resumen
Los transformadores son vitales en cualquier sistema eléctrico de potencia. Cuando éstos son energizados presentan un fenómeno transitorio llamado corriente de energización, el cual, puede generar problemas como, daño en el aislamiento de los devanados o la operación innecesaria de los relevadores de protección. El objetivo principal es calcular la corriente de energización en el peor escenario de energización, es decir, con un ángulo de energización cero y un flujo magnético residual positivo; utilizando circuitos equivalentes que consideren la no linealidad del núcleo. El cálculo le ayuda al ingeniero de potencia para conocer el pico de corriente máxima con el que calcula el fusible y el tiempo de retraso en el relevador de sobrecorriente. La simulación se llevó a cabo utilizando el bloque del transformador saturable en Matlab - Simulink®, el cual; utiliza como modelo el circuito equivalente T y, también, mediante fórmulas analíticas.
Palabras clave: circuitos equivalentes, corriente de energización, Matlab-Simulink®, no linealidad, transitorio.
Abstract
Transformers are of utmost importance for electrical power systems. Upon their energization, an overcurrent transient phenomenon, called Inrush Current, arises. In turn, this overcurrent becomes liable for myriad problems, such as winding insulation failure or unnecessary protection relay tripping. Therefore, the computation of transformer inrush current under a worst-case scenario, based upon a non-linear core model, becomes this paper’s main objective. By “worst-case scenario” a zero-energizing angle, as well as a positive residual flux, should be understood. In turn, this computation constitutes a valuable aid for power engineers to assess the current peak magnitudes for the purposes of fuse sizing and/or overcurrent relay calibration. The simulation was carried-out with the Matlab-Simulink® saturable transformer block under the T equivalent circuit, as well as through analytical formulae.
Keywords: equivalent circuits, inrush current, Matlab-Simulink®, non-linearity, transient.
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