Transformador de Corriente CT clase Ratio Error de Fase Ángulo Error en el Transformador de Corriente

Definición de Transformador de Instrumento

Transformadores de instrumentos significa transformador de corriente y transformador de voltaje se utilizan en la energía eléctrica… para reducir las corrientes y los voltajes del sistema con fines de medición y protección. En realidad relés y los medidores utilizados para la protección y la medición, no están diseñados para altas corrientes y voltajes.

Las altas corrientes o voltajes de sistema de energía eléctrica no puede ser alimentado directamente a los relevadores y medidores. El sistema de clasificación de los escalones de la TC actual a 1 amperio o 5 amperios de forma similar El transformador de voltaje reduce el sistema los relés y los medidores están generalmente diseñados para 1 Amperio, 5 Amperios y 110 V.

Definición de Transformador de Corriente (CT)

Una tomografía computarizada es un instrumento transformador en la que la corriente secundaria es sustancialmente proporcional a la corriente primaria y difiere en fase de ésta en un grado idealmente cero.

Clase de precisión de CT o clase de transformador de corriente

Una tomografía computarizada es similar a una transformador de energía eléctrica hasta cierto punto, pero hay algunas diferencias en la construcción y el principio de funcionamiento. A efectos de medición e indicación, la exactitud de la relación entre las corrientes primarias y secundarias es esencial dentro del rango normal de trabajo. Normalmente la exactitud de transformador de corriente requiere hasta el 125% de la corriente nominal; ya que la corriente permitida del sistema debe estar por debajo del 125% de la corriente nominal.

Más bien es deseable que el núcleo del TC se sature después de este límite, ya que las tensiones eléctricas innecesarias debidas a la sobrecorriente del sistema pueden evitarse desde el instrumento de medición conectado al secundario del TC, ya que la corriente secundaria no supera el límite deseado, incluso la corriente primaria del TC se eleva a un valor muy alto que sus valores nominales. Por lo tanto, la precisión dentro del rango de trabajo es el principal criterio de un TC utilizado con fines de medición. El grado de exactitud de un TC de medición se expresa por Clase de precisión de la TC o simplemente clase de transformador de corriente o Clase de CT.

Pero en el caso de la protección, la TC puede no tener el nivel de precisión tan bueno como la TC de medición, aunque se desea que no se sature durante el paso de una corriente de alta falla a través del primario. Por lo tanto, el núcleo del TC de protección está diseñado de tal manera que no se saturaría para corrientes de largo alcance. Si la saturación del núcleo se produce a un nivel inferior de corriente primaria, la reflexión adecuada de la corriente primaria no llegará al secundario, por lo que los relés conectados al secundario podrían no funcionar correctamente y el sistema de protección perdería su fiabilidad.
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Supongamos que tenemos un TC con una relación de corriente de 400/1 A y que su núcleo de protección está situado en 500 A. Si la corriente primaria del TC se convierte en 1000 A, la corriente secundaria seguirá siendo de 1,25 A, ya que la corriente secundaria no aumentará después de 1,25 A debido a la saturación. Si la corriente de activación del Relevo conectado el circuito secundario del TC es de 1,5 A, no funcionará en absoluto incluso el nivel de fallo del circuito de potencia es de 1000 A.

El grado de precisión de una TC de protección puede no ser tan fino como el de una TC de medición, pero también se expresa por Clase de precisión de la TC o simplemente clase de transformador de corriente o Clase de CT como en el caso de la corriente de medición transformador pero de una manera un poco diferente.
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Teoría del Transformador de Corriente o CT

Un TAC funciona con el mismo principio básico de funcionamiento de un transformador de energía eléctrica, como discutimos anteriormente, pero aquí hay alguna diferencia. Si un transformador de potencia eléctrica u otro transformador de propósito general, la corriente primaria varía con la carga o la corriente secundaria. En el caso del TC, la corriente primaria es la corriente del sistema y esta corriente primaria o corriente del sistema se transforma en el secundario del TC, por lo tanto la corriente secundaria o la corriente de carga depende de la corriente primaria del transformador de corriente.

¿Estás confundido? Bien, déjanos aclararte.
En un transformador de potencia, si se desconecta la carga, sólo habrá flujos de corriente magnetizadora en el primario. El primario del transformador de potencia toma la corriente de la fuente de forma proporcional a la carga conectada con el secundario. Pero en el caso del TC, el primario está conectado en serie con la línea de energía. Así que la corriente que pasa por el primario no es más que la corriente que fluye a través de esa línea de energía.

La corriente primaria de la TC, por lo tanto, no depende de si la carga o la carga está conectada a la secundaria o no, o cuál es el valor de la impedancia de la carga. Generalmente la CT tiene muy pocos giros en la primaria, mientras que la secundaria tiene un gran número de giros. Digamos que Np es el número de vueltas en la TC primaria y la Ip es la corriente a través de la primaria. Por lo tanto, el AT primario es igual a NpIp AT.

f número de vueltas en el secundario y la corriente secundaria en ese transformador de corriente son Ns y yos respectivamente, entonces el AT secundario es igual a NsIs AT.

En un TAC ideal, el AT primario es exactamente igual en magnitud al AT secundario.

Por lo tanto, de la declaración anterior se desprende claramente que si un TC tiene un giro en el primario y 400 giros en el secundario, si tiene una corriente de 400 A en el primario entonces tendrá 1 A en el secundario.

Por lo tanto, la relación de giro de la TC es de 400/1 A

Error del transformador de corriente

Pero en un Transformador de Corriente (TC) real, los errores con los que estamos conectados se pueden considerar mejor a través de un estudio del diagrama de fases para un TC,
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Is Corriente secundaria.
Es EMF inducida secundariamente.
Ip Corriente primaria.
Ep EMF inducido primariamente.
KT Relación de vueltas = Número de vueltas secundarias/número de vueltas primarias.
I0 Corriente de excitación.
Im El componente magnetizante de I0.
Iw Componente de pérdida de núcleo de I0.
Φm Flujo principal.
Tomemos el flujo como referencia. EMF Es y Ep se queda atrás de la flujo por 90. La magnitud de los pasadores Es y Ep son proporcionales a los giros secundarios y primarios. La corriente de excitación Io que se compone de dos componentes Im y yow.
La corriente secundaria I0 se queda atrás de la EMF E inducida secundariamentes por un ángulo s. La corriente secundaria se transfiere ahora al lado primario invirtiendo la Is y multiplicado por el relación de vueltas KT. La corriente total fluye a través de la I primariap es entonces la suma vectorial de KT Is y yo0.

El error de corriente o el error de proporción en el transformador de corriente o en la TC

Desde el diagrama de pasaje de arriba está claro que la corriente primaria Ip no es exactamente igual a la corriente secundaria multiplicada por relación de vueltases decir, KTIs. Esta diferencia se debe a que la corriente primaria es aportada por la corriente de excitación del núcleo. El error en el transformador de corriente introducidos debido a esta diferencia se llama error actual de la TC o algunas veces error de relación en el transformador de corriente.
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Error de fase o error de ángulo de fase en el transformador de corriente

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Para un TAC ideal, el ángulo entre el vector de corriente primario y el secundario invertido es cero. Pero para un TC real siempre hay una diferencia de fase entre dos debido a que la corriente primaria tiene que suministrar el componente de la corriente de salida. El ángulo entre las dos fases anteriores se denomina error del ángulo de fase en el transformador de corriente o una tomografía.
Aquí en el diagrama de faras es el error del ángulo de fase se expresa generalmente en minutos.

Causa del error en el transformador de corriente

La corriente primaria total no se transforma realmente en la TC. Una parte de la corriente primaria se consume para la excitación del núcleo y la restante es en realidad transformadores con relación de vueltas de la TC, así que hay error en el transformador de corriente significa que hay ambos error de relación en el transformador de corriente así como un error del ángulo de fase en el transformador de corriente.

Cómo reducir el error en el transformador de corriente

Es deseable reducir estos errores, para un mejor rendimiento. Para lograr un mínimo error en el transformador de corriente, se puede seguir lo siguiente,

  1. Utilizando un núcleo de alta permeabilidad y baja pérdida de histéresis materiales magnéticos.
  2. Manteniendo la carga nominal al valor más cercano de la carga real.
  3. Asegurando una longitud mínima de la trayectoria del flujo y aumentando el área de la sección transversal del núcleo, minimizando la unión del núcleo.
  4. Bajando la impedancia interna secundaria.

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