jueves, 9 de julio de 2015

Medios para reducir las corrientes de magnetización “inrush” en Transformadores de Potencia




En el pasado, se han utilizado resistencias de pre-inserción en los interruptores automáticos para reducir sobretensiones; aplicadas inicialmente para la reducción de la amplitud de sobretensiones de maniobra y amortiguar las ondas viajeras a lo largo de líneas abiertas, también se han utilizado en una segunda etapa para la reducción de sobretensiones en la energización de transformadores.

Se han observado muy buenos resultados para reducir sobretensiones de frente escarpado para valores de resistencias de inserción cercanas a la impedancia característica de las líneas iguales a 300 ohmios; sin embargo, para valores más altos de hasta 1 Kohm e insertadas para duración superior a 10 ms, pueden resultar insuficientes para absorber la energía disipada durante la energización, apareciendo corrientes de entrada adicionales al desconectar las resistencias después de su uso.

En consecuencia, pueden no ser suficientes los dispositivos paliativos tradicionales, para reducir estas corrientes y sobretensiones. Para los transformadores, el uso de controladores síncronos basados en la medición de flujos residuales, ubicados en el armario de control del interruptor automático pueden adaptarse para gestionar secuencias específicas de cierre de los polos del interruptor. Esto implica, en particular, el conocimiento de los flujos residuales en los núcleos, que pueden ser determinados por el análisis de transitorios y el conocimiento específico sobre la saturación del núcleo magnético del transformador.

El uso de controladores síncronos en la energización de transformadores, contribuye en la limitación de los flujos magnéticos, pudiendo reducir significativamente las corrientes de magnetización “inrush”. Esta experiencia se aplicó por primera vez en 2011 en la reducción de las corrientes de entrada de un transformador elevador de 250 MVA en una planta de almacenamiento y bombeo hidráulico conectado a la red 400 kV, con resultados altamente satisfactorios (1).


Controlador Switchsync PWC600 de ABB

Como se sabe, las corrientes de magnetización de los transformadores son un problema importante en las redes existentes y de mayor antigüedad, ya que pueden alcanzar valores elevados y dar lugar a tensiones repetitivas para ciertas condiciones de operación. Por lo que, el uso de dispositivos paliativos adaptados, como son los controladores síncronos, limitan a valores muy bajos estas corrientes de magnetización, así como las sobretensiones, debido a la limitación del flujo magnético del núcleo magnético durante la energización.



(1) Referencias: M. Rioual, H. Digard, X. Legrand, L. Martin, H. Ito, Y. Corrodi 

“Field application of a synchronous controller based on the measurements of the residual fluxes for the energization of hydraulic step-up transformers”, IEEE General Meeting, Detroit, July 2011, Paper n°2011 GM1021.




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